La fissione nucleare è il metodo attraverso il quale le particelle nucleari si scindono dando vita a nuovi elementi. Il processo di creazione della materia a partire dall’energia e viceversa era stato compiutamente formulato da Einstein e avveniva in natura nel Sole, utilizzando però il metodo della fusione. Nel Sole le gigantesche reazioni termonucleari fondono l’idrogeno trasformandolo in elio.
Durante tutti gli anni ’30, nonostante i mezzi limitati e lo scarso appoggio del regime fascista, la fisica teorica italiana era una delle punte avanzate della ricerca mondiale sul nucleare. Enrico Fermi e i fisici di Via Panisperna, stavano lavorando a una serie di esperimenti di bombardamento della materia, utilizzando in particolare dei neutroni, che erano stati scoperti da poco. Egli aveva giustamente teorizzato che la carica neutra della particella avrebbe avuto un effetto significativo se lanciata contro un nucleo. Fermi misurò e quantifico gli effetti di questi esperimenti, analizzando la reazione dell’uranio in particolare, rendendosi conto che c’era un sopravanzo di materia rispetto all’energia posta in gioco. Tuttavia né lui, né i suoi colleghi si resero conto dell’effettività della loro scoperta. Pensavano di aver scoperto due nuovi elementi, cui il Fascismo volle mettere il suo cappello propagandistico, ma non era così. Avevano assistito alla prima fissione nucleare. A certificarlo furono le scoperte di due grandi fisici tedeschi Hahn e Strassmann a confermare che avevano scoperto che il bario era il risultato del bombardamento del nucleo dell’uranio (Lise Meitner faceva parte integrante del team di ricerca).
Insieme a Frisch la Meitner individuò correttamente ciò che era avvenuto, Fermi allora suggerì che i neutroni potevano essere emessi con una certa frequenza durante il processo. Questa idea avrebbe portato al concetto di reazione a catena controllata, che stava dietro la progettazione del primo reattore nucleare (pila) formulata da Enrico Fermi. L’idea che si potesse liberare energia in forma controllata ed esplosiva iniziò a prendere corpo e ci furono numerose pubblicazioni. La differenza tra le due forme era chiara: nella reazione controllata bisognava dotarsi di un sistema di freni, di accensione e raffreddamento del reattore nucleare. Nel secondo caso, innescata con un sistema convenzionale, poteva dar luogo a una reazione violenta e incontrollata, capace di liberare un elevato livello di energia sotto forma di calore, luce, radiazioni e suono, cioè la bomba atomica.