1934年，33歲的羅馬大學教授費米在約裡奧居裡夫婦的實驗基礎上，改用中子來轟擊元素，連續轟擊了鋁、鉛、鈾、鉑等二十多種元素，很遺憾，轟擊大多數元素都沒有發生裂變反應，只有鈾釋放出了新的粒子，費米意識到中子和鈾發生了核反應並且產生了新的元素。
當時核物理理論遠沒有現在的發展的這麼好，鈾235可以說是通過轟擊不同種的材料精心挑選出來的。
自1945年7月16日美國第一顆原子彈實驗成功，到現在已經過去了70多年，現在看來被轟擊的其它元素也有的可以發生裂變，只是中子的能量不夠，發生裂變的概率很低，檢測技術也相對落後，並沒有檢測到而已，但是目前原子彈的材料依然是鈾235和鈽239。
鈾235是一個基本穩定的元素，半衰期長達703,800,000年。但是當一個中子高速的擊中鈾235的原子核後，這枚鈾235的原子就會變成了一個鈾的同位素——鈾236。這是自然界不可能存在的元素，因為鈾-235在捕獲一個中子後原子處於激發態，絕大部分的鈾-236會立刻裂變成氪92和鋇141。同時會釋放出3個中子完成裂變的過程 292+141+1+1+1=236等式成立。
這些核素都是放射性的，所以，還要挑那些半衰期足夠長的核素。例如錼-238，中子誘發裂變截面達到了1800多個「巴恩」，比鈽-239要大多了。但它的半衰期只有兩天多，很快就會衰變殆盡，就無法作為核燃料了。而鈽-239的半衰期為兩萬四千多年，鈾-233為十五萬九千年，鈾-235就更長了。所以，只有這三種核素可以作為核燃料。
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