核分裂の発見
ボーアはホイーラーのところに歩いて行く途中で、低エネルギーでの核分裂はウラン235、高エネルギーでの核分裂は存在量がはるかに多いウラン238という異なる同位体によるものだという気付きを得た。これはマイトナーが1937年に行った中性子捕獲断面積の測定に基づいていた。1940年2月にジョン・R・ダニング(英語版)、アリスティッド・フォン・グロース、ユージーン・T・ブース(英語版)らが実験的検証を行った。測定を行うのに必要な量の純ウラン235はアルフレッド・ニーア(英語版)が作成した。
一部の科学者は困難と考えられていた93番元素の探索を再開した。中性子照射ウランの複雑なベータ放射能のほとんどが核分裂起源だと分かった今、超ウラン元素へのベータ崩壊としては半減期23分の過程に的を絞ることができたのである。カリフォルニア州バークレーの放射線研究所ではエミリオ・セグレとエドウィン・マクミランがサイクロトロンを使用して問題の同位体を作成した。このとき半減期2日のベータ放射能が検出されたが、93番元素はレニウムに似た化学的性質を持つと予想されていたため、希土類元素に似た性質を持つこのベータ放射体は核分裂生成物の一つとして見過ごされてしまった。
ソディとカジミエシュ・ファヤンス(英語版)は1913年にそれぞれ独立に、アルファ崩壊を起こした原子は周期表上の位置を2つ下げ、ベータ粒子を2つ失うことで元の位置に戻ることを発見した。この発見を元に整理された周期表ではラジウムは第2族、アクチニウムは第3族、トリウムは第4族、ウランは第6族に配置され、トリウムとウランの間に空白が残った。ソディはそこに入るはずの未知の元素「エカタンタリウム(メンデレーエフの命名法にならって)」がアルファ放出体であり、化学的にタンタリウム(今でいうタンタル)と似ていると予言した。それから間もなく、ファヤンスとオズヴァルト・ヘルムート・ゲーリング(英語版)が崩壊生成物であるベータ放射性トリウムの孫生成物を発見した。前述のソディ=ファヤンスの法則(英語版)によるとこれこそ求める元素の同位体であり、ファヤンスらは半減期の短さ (brevity) から元素名を「ブレヴィウム」と決めた。しかしこの同位体はベータ放射性であり、周期表で二つ下に位置するアクチニウムの母核種にはなりえない。同じ元素の同位体がほかに存在するはずだった。
ベルリンのダーレム(ドイツ語版)にあるカイザー・ヴィルヘルム研究所に所属する2人の科学者が所在不明の同位体を探し出す課題を引き受けた。