Tidlig i 1940-årene var det kjent at isotopene uran-233, uran-235 og plutonium-239 ville fisjonere når det ble bombardert med nøytroner med en energi på <1 eV og med energier på rundt 1 MeV, disse isotopene ble kalt fissile isotoper. Det ble også oppdaget at uran-238 og thorium-232 fisjonerte når energinivået på nøytronene var 1 MeV eller mer, men disse kunne ikke opprettholde en kjedereaksjon slik som de fissile isotopene kunne. I uran var det bare 0,7 % av det fissile isotopen uran-235, den resterende massen, ca 99 % var stort sett uran-238. Det ble også kjent at uran-238 og thorium-232 kunne ta til seg et nøytron når energien er lavere enn 1 MeV og danne isotopene plutonium-239 og uran-233 som er fissile isotoper, uran-238 og thorium-232 ble derfor kalt fertilt stoff.