До кінця 1930-х років фізики вже відкрили атомне ядро, дізналися про існування нейтронів і почали розуміти, як влаштована внутрішня будова атома. У 1938 році німецький хімік Отто Ган разом зі своїм колегою Фріцем Штрассманом вирішили з’ясувати, що станеться, якщо нейтрон потрапить в ядро атома. Для цього вони провели дослід, під час якого опромінювали уран повільними нейтронами, оскільки на той час вже було відомо, що повільні нейтрони ядра захоплюють набагато легше, ніж швидкі.
Науковці сподівалися, якщо ядро захопить нейтрон, воно стане трохи важчим і перетвориться на новий хімічний елемент. На той час ніхто у світі навіть не припускав, що атомне ядро можна розколоти. Воно вважалося однією з найміцніших структур у природі.
Після опромінення дослідники почали ретельно аналізувати продукти реакції. Побачити окремі атоми тоді було неможливо, тому вони визначали, які елементи утворилися, за їхніми хімічними властивостями. Це нагадувало роботу детективів, які встановлюють особу не за зовнішністю, а за залишеними слідами. Саме завдяки методам хімічного аналізу, які Отто Ган удосконалював багато років, можна було з великою точністю визначити склад отриманих речовин.
І ось сталося неймовірне. Серед продуктів реакції вчені виявили барій — елемент, маса якого майже вдвічі менша за масу урану. Якщо результати були правильними, це означало неможливе. Наче величезна кам’яна брила раптом сама собою розкололася на два великі уламки.
Настільки дивним здавався результат, що спочатку самі дослідники вирішили: вони десь припустилися помилки. Вони знову і знову повторювали експерименти, перевіряли реактиви, обладнання й результати вимірювань. Але щоразу отримували той самий висновок. Помилки не було. Уран справді перетворювався на барій.
Наприкінці 1938 року Отто Ган і Фріц Штрассман опублікували результати своїх досліджень. Проте сам Ган чесно визнав: він не розуміє, як це можливо. Експеримент беззаперечно показував, що сталося щось надзвичайне, але тодішня фізика не могла знайти цьому пояснення.
Розуміючи, що сам не може пояснити отримані результати, Ган написав листа своїй багаторічній колезі Лізі Майтнер, яка через нацистські переслідування була змушена залишити Німеччину. Саме вона невдовзі зрозуміє те, чого ще не усвідомлював ніхто у світі. Ядро урану не створило новий, важчий елемент. Воно розкололося на дві частини. Це відкриття назавжди змінить фізику, енергетику й історію людства.