1934 年,意大利物理学家昂利可·费米(1910～1954 年)宣布,他用人工方法造出了自然界不存在的原子序数在93 以上的元素(超铀元素)引起了很大的轰动．费米用中子轰击自然界存在的元素中原子量最高的第92 号元素铀,使它分裂得到了四种物质,它们的半衰期分别为10 秒、40 秒、13 分和90 分,并放出了β射线,费米和他的伙伴,在这以前用中子依次轰击周期元素表上的各个元素,无一例外,吸收了中子的原子核都发生分裂,并放出β射线,产生的元素的原子序数都增加一．因此,他相信发现了93 号元素的想法是不奇怪的。

不少物理学家进行实验,以求证费米的结论．德国的奥托·哈恩(1879～1968 年)也同莉泽·迈特纳小姐(1878～1968 年)、弗里茨·施特拉斯曼一起,从1935 年开始从事超铀元素的研究,然而,在用中子轰击铀后进行分析时,陆续发现了十种以上的物质．这是无论如何也无法解释的。

1938 年,从法国約里奥·居里(1897～1956 年)处得知,用中子轰击铀后,发现了同57 号元素镧极为相似的物质．哈恩感到吃惊,决定用有别于过去的那种分析方法重新开始实验．开始,他应用提取镭的方法,在用中子轰击后的铀中掺入钡,再用一般分析的方法让钡沉淀．由于镭同钡的性质很相似,自然会同钡一起沉淀．这时,具有放射性的物质也同钡一起沉淀下来了．哈恩自然相信这种物质是镭。

但是,其后,不管使用什么办法也没能把钡从这种＂镭＂中分离出来．最后,他只好得出结论,认为这种＂镭＂就是钡．为什么从受中子轰击的铀中会出现第56 号元素钡呢？哈恩完全不知道其中原因．他于 1939 年初发表了实验结果。

但是,这个谜很快为迈特纳解开了．迈特纳是犹太人,由于害怕纳粹分子的迫害而流亡到了瑞典．她认为,这是因为,吸收了中子的铀几乎都分裂成完全相等的两部分(原子核发生分裂),生成原子序数居中的多种元素．钡也好,镧也好,哈恩前面发现的那十几种物质也好,都是属于这种情况．这是物理学家的常识中少有的现象．她还弄清了原子核分裂时会放出巨大能量的事实,原子弹的制造就是从这里开始的。