1932年， 詹姆斯·查德威克发现了中子的存在；1934年，恩里科·费米和他的同事用中子轰击铀，首先在罗马通过实验实现了核裂变；1938年，德国化学家奥托·哈恩、弗里兹·斯特拉斯曼和奥地利物理学家莉泽·迈特纳、奥托·罗伯特·弗里施通过实验获得了中子轰击铀的产物，他们证明了相对微小的中子将巨大的铀原子分裂成两个基本等大原子，这一发现令人吃惊。大量的科学家意识到如果核裂变释放其他中子的话，就会发生自我维持的核链反应，这其中包括最早意识到的科学家之一里奥·西拉德。这一发现促使多个国家的科学家（包括美国、英国、法国、德国和苏联）联名上书政府支持核裂变研究。