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核分裂の発見
核分裂の発見（かくぶんれつのはっけん）は1938年12月に化学者オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマン、および物理学者リーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュらによってなされた。核分裂とは、ある原子核がそれより軽い複数の原子核に分割され、場合によってその他の粒子も発生するような核反応もしくは放射性崩壊をいう。この過程では多くの場合ガンマ線が発生し、放射性崩壊の基準で言っても莫大な量のエネルギーが生み出される。当時の科学者はすでにアルファ崩壊やベータ崩壊について知っていたが、核分裂のように原子番号が大きく変わる過程は想定外の発見だった。また核分裂は連鎖反応が可能であることから原子力発電や核兵器の発展につながったため非常に重要な意味を持っていた。
1938年、ベルリンのに所属していたハーンとシュトラスマンは、遅い中性子を照射されたウランから大幅に軽い元素であるバリウムが生成したことを見出した。ハーンはウラン原子核が複数の小さい原子核に分かれた可能性に気づいたが、物理学的な根拠を見つけられなかった。二人はこの発見を、元同僚で数か月前にナチス・ドイツを逃れてスウェーデンに移住していたマイトナーに手紙で知らせた。マイトナーは甥のフリッシュとともにウラン原子核の分裂についての理論を立て、崩壊一つあたり放出されるエネルギーを約200メガ電子ボルトと計算した。フリッシュは実験によってこれを証明した。結果は『ネイチャー』誌で発表され、この過程はフリッシュによって生物の細胞分裂にたとえて「核分裂」と名付けられた。ハーンはこの発見により1944年のノーベル化学賞を単独で受賞した。亡命まで共同で研究にあたっていたマイトナーが賞から漏れたことについては複雑な政治的、学問的事情が関わっている。
核分裂の発見以前にも、放射能の正体や性質については40年にわたって研究が行われてきた。1932年にジェームズ・チャドウィックが発見した中性子は核変換の新しい方法を生み出した。ローマのエンリコ・フェルミとその同僚は、当時知られていた最も重い元素である陽子数92のウランに中性子を照射し、核反応によって陽子数93と94の新元素が生成したと主張した。フェルミは「中性子照射によって新しい放射性元素が生成することを証明し、それと関連して遅い中性子によって引き起こされる核反応を発見した」ことによって1938年のノーベル物理学賞を獲得している。しかし、この解釈が万人に受け入れられたわけではなかった。イーダ・ノダックはウランからもっと重い93番元素が生成したと考えるよりウラン原子核が数個の大きな破片に分かれたと考える方が妥当だと主張した。はフェルミのグループが発見したのは陽子数91のプロトアクチニウムの同位体の一つだと考えた。
プロトアクチニウムの最安定同位体の発見者であるハーンとマイトナーはフォン・グローセの説に興味を引かれ、同じ研究所の若手シュトラスマンを加えて問題の核反応過程を研究し始めた。4年間の紆余曲折の末に、フェルミがいう新元素が実は核分裂生成物だったことが明らかになった。この研究は物理学で長らく信じられていた通念を覆し、真の93番元素（ネプツニウム）と94番元素（プルトニウム）の発見や、ウラン以外の元素による核分裂の発見、ウランの性質におけるウラン235の役割の解明につながった。ニールス・ボーアとジョン・ホイーラーは原子核の液滴モデルを修正して核分裂のメカニズムを説明した。