量了每个铀核裂变时释放的次级中子数为3±1个。1940年5月弗廖罗夫与为屏蔽宇宙射线影响在莫斯科迪纳摩地铁站的位于地下60米深井下进行不同能量中子源作用下铀核裂变释放中子流量的实验时，发现了自发裂变现象，发表在美国《物理评论》。苏德战争爆发后，由于纳粹德国和轴心国的闪击战，苏联直到1942年都未以积极的态度去进行核武器的开发。1941年12月下旬至1942年4月，弗廖罗夫（后来成为苏联核物理的领军人物、苏联科学院院长）写了一封秘信给库尔恰托夫、苏联国防委员会科学部门全权代表、化学家、苏联最高领导人斯大林