然而，就在此时，中国军队开始了炮击金门战役，这不啻是向赫鲁晓夫头上泼了一盆冷水。如果说赫鲁晓夫对于毛泽东在长波电台和联合舰队问题上大发雷霆尚能容忍的话5，那么中国领导人在没有任何通气的情况下，突然采取如此重大的军事举动，就不仅是无视中苏军事同盟的存在，而且是对以苏联为首的社会主义阵营的极大藐视。况且，在美英刚刚答应签署停止核试验协议后，苏联就向一位自行其是、「无法无天」的盟国提供原子弹样品，赫鲁晓夫无论如何都是有心理障碍的。无论毛泽东炮击金门的初衷如何，有历史学家认为，这次台海危机的主要后果之一，就是促使苏联领导人决定停止向中国进一步提供有关核武器的技术和设备，特别是原子弹的样品。这种推断有其道理。如此看来，赫鲁晓夫在台海危机期间一再公开表示将为中国提供核保护伞，除了有尽社会主义阵营盟主责任，向美国示威之意，还有可能是在暗示将以此替换继续对中国的核援助。

不过，就赫鲁晓夫的个性而言，导致苏联暂停向中国提供核帮助的原因，很可能是台海危机中发生的另一件事情，因为它极大地伤害了赫鲁晓夫的个人感情，以至赫鲁晓夫在后来的回忆中常常提到这件事。在9月24日温州地区的空战中，国民党空军发射了几枚当时很先进的美国「响尾蛇」空空导弹，其中一枚坠地未爆。苏联军事顾问得知后便报告了莫斯科，立即引起苏联军方的极大兴趣。但苏方几次索要，中方开始不予理睬，后来又推说正在研究这枚导弹，不能提供。这个答复使赫鲁晓夫非常气愤，于是决定拒绝向中国提供本应交付的研制P-12型中程弹道导弹的资料，还通过苏联顾问表示了对中方做法的不满。几个月后，当中国不得不转交这枚已经拆卸多次的「响尾蛇」导弹时，苏方研究人员发现缺少了一个关键部件──红外线弹头传感器。在苏联人看来，这个部件或许已经丢失，或许是中方有意扣留，但无论如何，这件事情使赫鲁晓夫后悔与中国签订了援助中国核武器研制的协议，并感到中苏关系已经出现了深深的裂痕。为此，赫鲁晓夫与中型机械工业部部长斯拉夫斯基进行商议后，决定P-12导弹等资料可以提供给中国，但「原子弹可得再考虑考虑」。尽管原子弹技术已经不是秘密，但赫鲁晓夫认为中国人自己研制还需要很长时间，苏联是否继续提供援助，要看中苏关系的变化，如果情况没有好转，「那他们掌握原子能技术还是越晚越好」。

按照赫鲁晓夫的意图，苏方以种种借口拖延根据协议应向中国提供的原子弹教学模型和图纸数据。先是要求有专门的储存仓库，等到中国将专门的仓库盖好后，又提出保密条件不够。在中国采取了相应的保密措施，苏联保密专家也表示满意后，苏方于1958年10月函覆「模型及技术数据将于11月发至中华人民共和国」。但期限已到，莫斯科还是没有发出启运的命令。俄罗斯报纸刊登的一则口述史料证实，准备提供给中国的原子弹样品（即教学模型）及技术数据，早在半年前就装在两三节加了铅封的车厢里，并由警卫人员日夜守卫着。但是一直没有接到任何命令，谁也不知道该如何处理。事情一直拖到1959年年中，最后，赫鲁晓夫专门召开了一次会议，讨论的结果是，决定暂不向中国提供原子弹样品。1959年6月20日，就在中国代表团准备启程赴苏为此进行谈判时，苏共中央通过了给中国中央的一封信。信中提出「为不影响苏、美、英首脑关于禁止核武器试验条约日内瓦会议的谈判，缓和国际紧张局势，暂缓向中国提供核武器样品和技术数据」，因为「西方国家获悉苏联将核武器的样品和设计的技术数据交给中国」，「有可能严重破坏社会主义国家为争取和平和缓和国际紧张局势所作的努力」。待两年后，「彻底澄清西方国家对于禁止试验核武器问题以及缓和国际紧张局势的态度」后，再决定这一问题。苏联认为，这样做不会影响中国的研制，因为「中国生产出裂变物质至少还要两年，到时才需要核武器的技术数据」。6月26日苏联驻华大使馆参赞苏达里柯夫（Sudarikov）向周恩来递交了这封信。

应该说，苏联这时暂停提供原子弹样品只是一个信号，试图以此警告中国，而并非全面断绝在尖端武器方面援助中国。就在苏联决定暂缓向中国提供原子弹样品的同时，苏共中央书记处讨论并批准了关于向中国派遣国防专业技术方面的苏联专家和高校教师的报告。赫鲁晓夫亲自签署的苏联部长会议决议，责成苏联高等教育部和苏联国防部于1959年9月派遣六名国防专业技术的苏联专家和高校教师到中国国防工业的科研院所去工作，派遣期限为一至二年，其任务是培养下列专业的中国技术人员:军事─电子─光学仪器；多级火箭的设计；水声学设备；操控火箭的仪器的计算和构造；红外线技术和热力自动导向头；坦克炮的稳定系统及高射炮瞄准随动系统的设计；用于大能量火箭的液体燃料技术。

然而，在1959年10月中苏领导人之间发生激烈争吵以后，苏联的方针越来越明朗。据1960年2月中国使馆的一份报告，苏联对中国有关国防新技术方面的一切要求，都做出了明显冷淡、拖延或拒绝的反应。不仅向中国提供设备和技术数据的工作缓慢下来，而且加强管制在华工作的专家。1959年12月21日，一份编号为No3766-x的报告呈交给苏联国家安全委员会。报告谈到了拉博特诺夫（Rabotnov）院士访问北京力学研究所的情况。在访问期间，「中国科学家企图从拉博特诺夫院士那里得到有关一系列秘密问题的情报和消息，同时又不为拉博特诺夫院士提供机会，使其了解该研究所多数实验室的情况」。报告提出了中苏科技交流中涉及的秘密研究领域的问题，认为那些「参与秘密工作的重要的科学家和工作人员被派遣到国外去工作」后，常常违反苏联的保密制度。根据赫鲁晓夫的指示，1960年1月8日苏共中央书记处讨论了这个问题。苏共中央对各社会主义国家共产党联络部部长安德罗波夫建议，「为确保在苏联科学家和高校工作人员的国际学术交流活动中保守国家机密」，应专门做出一个决议。于是，2月25日安德罗波夫、苏共科学和大中学部部长基里林（Kirilin）以及国防工业部部长谢尔宾（Serbin）起草了苏共中央《关于在苏联科学家的国际学术交流活动中确保保守国家机密》的决议文稿，并于3月16日在书记处会议上通过。决议规定，「要严格遵守所确定的了解秘密和绝密材料的程序，不要让外国专家了解超出事先达成的协议范围的秘密材料，以及现有的关于准许接触秘密工作的保障措施」。