Každý atóm sa skladá z jadra a elektrónov, ktoré ho obklopujú. Jadro držia pohromade obrovské sily, ktoré je obtiažne prekonať. Fyzik Ernest Ruttherford dokázal, že jadro atómu sa dá rozbiť, keď je bombardované časticami energie. Pretože k tomu bola potrebná taká veľká sila, aká drží pohromade jadro, neveril, že by sa táto premena mohla niekedy uskutočniť. Nevzal však v úvahu urán, ktorého atóm je najväčší, aký sa v prírode vyskytuje. Jadro uránu sa pohybuje na samej hrane nestability. Pripomína dažďovú kvapku, ktorá sa tak zväčšuje, že sa nakoniec rozdelí na dve. Stačí len slabá kolízia s neutrónom, aby sa jadro rozštiepilo.
Pritom z jednej ťažšieho prvku vznikajú dva ľahšie. Tomuto procesu sa hovorí štiepenie jadra a objavili ho v roku 1938 v Berlíne Otto Hahn a Lise Meitnerová. Ich objav bol prevratný , lebo v procese štiepenia jadra atómu uránu uvoľňuje dva neutróny, ktoré stačia k rozštiepeniu ďalších dvoch jadier. Tie uvolnia štyri neutróny. Tento proces môže pokračovať do nekonečna. K spusteniu reťazovej reakcie je potrebné iba dostatočné množstvo uránu, kritickej masy, ktorá nedovolí aby uvoľnené neutróny unikli skôr, než spôsobia ďalšie štiepenie. Z hmoty sa stala energia podľa Einsteinovej rovnice E=mc2 , kde E je energia, m hmota a c rýchlosť svetla vo vákuu.