摆在彭士禄面前的就是这样一个摊子：反应堆研究室不到50个人，每人每月平均只有8元钱的行政经费；三年困难时期，大多数人浮肿或转氨酶偏高，他们像全国人民一样在忍饥挨饿；除了五六个人是核动力专业之外，其他人都是来自其他学科的科技人员，大部分还是刚刚走出校门的大学毕业生。
根据原子能研究所党委提出的“坐下来，钻进去，人了迷”的要求，彭士禄针对全室大多数人只会俄语不会英语，而外文资料又大多为英文的状况，组织了英语学习。大家从早晨5点多钟起床就背英语单词，甚至上厕所时也在背，夜深了也要背上几遍新学的单词才去就寝。这样边学英语，边看与各自专业有关的英文资料，经过两年的努力，全室基本上过了英语阅读关，并且摸清了国外核电站、核船动力装置的基本情况。
同时，彭士禄在室内开始系统地讲授反应堆物理、反应堆热工水力、反应堆控制、核动力装置等课程，由他和韩铎、蒋宾森、沈俊雄等主讲。他要让全室人员尽快都姓“核”。通过边学习边干，同志们很快便掌握了核动力装置的基本原理及各系统、各专业间的内在和相互制约的关系，使这些门外汉迅速地站到了核动力科学研究的前沿。
随后，彭士禄又迈出了坚实的第三步。他把全室人员分批派出去，结合本人分工进行专题调研，包括国外情况与国内生产能力及生产水平的情况，带着问题下工厂，到其他研究单位去请教学习。回来后进行专题论证报告和学术讨论，从而对各系统的功用和组成，对设备型号的选择，都做到了心中有数。
彭士禄懂得，核动力工程是一项复杂的系统工程，不懂得内在规律，势必得不到工作上的自由。他在一步一个脚印地准备着。
当时，国内的计算工具只有计算尺和手摇计算器。在彭士禄的主持下，就用这样简单的计算工具对收集到的国外的数据进行反复验算、校核和修正。彭士禄亲自计算和校核了许多的数据，经过选择论证，确定了我们自己装置的100多个静态的和动态的主参数。
在这个基础上，彭士禄选定我国使用压水堆，确定了我国反应堆的工作压力。这是一个大胆的选择和突破。后来的事实证明了彭士禄的选择是正确的。苏联当时已投人使用的“列宁号”核能破冰船，仅使用几年后就将反应堆的工作压力从200个大气压降到130个大气压。彭士禄主持论证的屏蔽电机全密封式主泵（这是反应堆一回路系统的心脏部件），已达到了当时的国际先进水平，而核燃料组件和其他重要设备经过论证都确定了设计方案。超前的准备工作，推动着核潜艇研制工程的重新上马。
身为核潜艇总设计师、总工程师的彭士禄，还是那种不怕死的性格。他一头扎到工地上，简直把命都豁上了。他患有胃病，胃疼了20多年，但从不看病，只顾工作，毫不顾及自己。在一次现场调试的紧要关头，他胃疼得厉害，额头上渗出豆大的汗珠，汗水湿透了全身。他被抬到工地医务所，医生诊断为急性胃穿孔，若不及时处理就有生命危险。领导和同志们焦急万分，立即与北京联系。北京闻讯后，由海军首长派专机将海军总院外科骆主任和麻醉师送到工地。手术立即在工地现场进行，切除了胃的四分之三。手术时，医生还发现他的胃上还有一个已经穿孔而自行愈合的疤痕。医生说：“彭士禄的忍耐力太强了！" 可他还是那句老话：“不怕死，就死不了！”特殊的性格锤炼了他的忍耐力，也铸造了其特殊的生命，他确实死不了。手术后第三天，驻地发生强烈地震，他被同志们用担架抬出来，送上飞机回到了北京。在海军医院住院仅仅一个月，他又开始了超负荷的工作。医生要他少吃多餐，一天四五餐，他哪有时间，一上班就又仍然是三餐普通饭；也怪，他的身体接受了，适应了。
彭士禄从小有一股敢于冒险的精神，只要对人民有利，他就肯去冒险。还是在他患肺病期间，医生给他的三条禁令中有一条是不准游泳。那年延河正发大水，一位老太婆的孩子被冲到了河里，彭士禄听说后，凭借从小练就的一身好水性，几次潜水，终于捞出了孩子。老太婆非常感激他。彭士禄后来说：“我喜欢见义勇为，喜欢帮助弱者，我潜下水去就是捞不着心也安了，因为我尽了责任，这个风险值得冒，必须冒，我喜欢冒风险！”
“冒风险”是彭士禄一个突出的性格特征。他常常说：“干事业，哪有不遇到困难的？怕困难，还要我们这些人干吗？”
1964年10月，我国的第一颗原子弹爆炸成功。
1965年3月20日，周总理亲自主持的中央专委第十一次会议批准，核潜艇研制工作重新上马，彭士禄等兴奋异常。此时他主持的核动力装置初步设计已完成，很快便着手主持核动力装置的施工设计。
接着，他们用马粪纸和钢丝制作的潜水艇核动力装置1：10的舱室模型完成，随后便开始设计建造1：1的陆上模式堆工程。
彭士禄作为总工程师亲自主持核动力装置的设计和试验工作。在试验工作中，彭士禄只要有七成把握就拍板，另外三分困难和风险再努力想办法克服。他说：“不可能事事都等到有十分把握再干，没困难，不冒风险，还有什么创新卿，为此，彭士禄得了一个雅号：“彭拍板”。凡是他主持的工作，他都敢拍板。工厂的工人们和科技人员都信任他。这时，聂帅却给他一服“清凉剂”：“搞核潜艇比两弹还要难！”使他工作更加周密仔细。
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