Enrico_Fermi
Puna shkencore
thumb|Karta e identitetit të Fermit në Los Alamos thumb|left|[[Centralet bërthamore|Çentrali elektrobërthamor "Enrico Fermi" në brigjet e lumit Po. Itali]] Puna e tij e parë me rëndësi shkencore, që sot njihet me emrin statistika Fermi-Dirak, u realizua në vitin 1926-1927. Kjo teori përshkruan sjelljen statistike të një numri identik grimcash me të vetmin përjashtim se dy prej tyre nuk mund të kenë të njejtën gjendje kuantike, ose siç thuhet statistika e grimcave që i binden parimit të përjashtimit të Paulit. Për nder të Fermit këto grimca quhen Fermione dhe konsiderohen si një nga dy kategoritë elementare të lëndës (Kategoria tjetër paraqitet nga bozonet).Zbulimi i neutronit në 1932 nga Chadwik, si dhe i radioaktivitetit artificial i zbuluar nga bashkëshortët Curie në 1934, ngjallën interes tek 33 vjeçari Fermi. Ideja e parë të cilën e vuri në zbatim ishte e thjeshtë.Në vend të formimit të izotopeve të reja, që nuk gjendeshin në natyrë, nga bombardimi i elementëve me grimca alfa, të provohej formimi i tyre me anë të bombardimit me neutrone, pasi neutronet, për shkak të mungesës së ngarkesës depërtonin më lehtënë bërthamë. Fakti që depërtonin më lehtë në bërthamë kishte anën e mirë, por edhe atë të padëshiruar. Neutronet ishin shumë të shpejta dhe kalonin në bërthamë thuajse pa bashkëvepruar. Kjo ishte arsyeja që Fermi zbuloi parafinën si mjet për të ngadalësuar neutronet. Pas këtij zbulimi, ai mori 60 elementë të ndryshëm kimikë dhe i bombardoi me neutronet e ngadalësuara, rezultati : 40 izotope të reja dhe një fenomen i çuditshëm.Fenomeni i çuditshëm lidhej me uranin i cili pas bombardimit me neutrone paraqiste një situatë që Fermi nuk mund ta shpjegonte. thumb|left|Reaktori bërthamor Fermi-Szilard Në fund të vitit 1938, dy shkencëtarë gjermanë, Otto Hahn dhe Fritz Strassman, përsëritën eksperimentin e Fermit dhe zbuluan se pas bombardimit me neutrone të Uran-235 gjendeshin gjurmë Bariumi. Pas shumë e shumë matjesh të tjera laboratorike, rezultoi se prezenca e bariumit ishte e pamohueshme. Lise Mietner, ish-bashkëpunëtorja e Otto Hahn, në vitin 1938 braktisi Gjermaninë dhe shkoi në Suedi, si bashkëpunëtore e grupit shkencor të kërkimeve atomike në Stokholm. Bazuar në eksperimentet e bëra nga Otto Hahn ajo botoi një artikull ku për herë të parë përshkruej ndarja ose fizioni bërthamor.Sipas saj, pas bombardimit me neutrone, U-235, nuk jepte ndonjë izotop të ri dhe as element transuranik, por ndahej në dy elementë të tjerë, konkretisht, në Barium dhe Kripton duke lëshuar dy ose tre neutrone të rinj. Fermi, ose babai anonim i këtij zbulimi, u informua për këto rezultate pak kohë pas mbërritjes në Sh.B.A.. Pas letrës që Einstein, i dergoi presidentit Roosvelt ku i shpjegonte se ç'rrezik i kanosej botës nëse Hitleri do të kishte në dorë bombën bërthamore, filloi Projekti Manhattan, një projekt që kushtoi 2 miliard dollarë amerikanë, ku Fermit iu ngarkua të ndërtonte baterinë bërthamore ose siç thuhet ndryshe reaktorin bërthamor, që ishte pajisja që mbante nën kontroll një reaksion bërthamor zinxhir. Më 2 dhjetor 1942, Fermi demonstroi se bateria bërtahmore ishte arritur me sukses. Sapo Commpton u vu në dijeni të ketij lajmi sensacional, në një telefonatëtë bërë nga Universiteti i Harvard tha për Fermin: