科学家们考虑到元素原子核的有放射性的性质，便想利用人类技术改变原子核里质子数与中子数的比率，这样，就能把稳定的原子核变成人造放射性元素。要做到这个需要一些特别的“炮弹”，它不能比原子核大，并且可以带着大量的能量去冲击原子核。
首先，科学家们想到可以将α粒子作为“炮弹”去破坏氮原子核，英国物理学家卢瑟福是第一个做成这个实验的人，他于1919年用α射线冲击氮原子核，观察到氮原子核里飞出了质子。
15年后的1934年，法国青年科学家约里奥－居里夫妇利用由钋放射出的α粒子轰击铝，发现在α粒子的轰击下，铝不但放射出含有中子的射线，并且在停止轰击后，还可以在短时间内保持发出β射线。他们对此进行了化学分析，确定这时不是铝原子在进行放射，而是磷原子，磷原子是铝受到α粒子的作用后生成的。就这样，人类制得了第一批人造放射元素，打开了人工放射的大门。
不久后，科学家们决定使用另一种“炮弹”——中子。中子与α粒子相比更容易钻进原子核中，因为α粒子带正电，所以它一接近原子核，立刻会受到原子核的排斥。而中子不带电，原子核不会排斥它，那中子就能比较轻松地钻进原子核内部。科学家们利用中子冲击的方法已经制出了很多不稳定的人造放射性同位素。
铀235原子核链式反应图示
1939年人们发现，当带有少量能量的中子轰击元素铀时，铀原子核发生了另一种方式的衰变。这时候的铀原子核分裂成大小差不多的两块，这两块其实是元素周期表中部的两种元素的原子核，是它们不稳定的同位素，这叫对半分裂衰变。一年后，青年物理学家彼得尔扎克和弗廖罗夫发现，在自然界中也有这种衰变，只不过这种衰变比较稀少罢了。有多稀少呢，这么说吧，如果铀是按照普通方式衰变，半衰期是45×108年，但若是按照对半分裂的方式衰变，半衰期则是44×1015年，所以第二种衰变方式的概率是普通衰变的千万分之一，但对半分裂衰变时放出的能量要远远多于普通衰变放出的能量。
铀锅
1946年，科学证明铀按照新方式放射时，除了会生成不稳定的原子核外，也会生成某种稳定的原子核。也就是说，铀在普通衰变时会生成氦原子，而在对半分裂衰变时则会生成氙原子或氪原子。
用中子轰击铀生成一系列新元素，超铀元素——第93号镎、第94号钚、第95号镅、第96号锔、第97号锫、第98号锎等，它们都在门捷列夫元素周期表中。最有趣的地方是人类可以调节对半分裂衰变的速度，如果大大加快这个过程，让1千克金属铀在一瞬间完全衰变，那它放出的热量相当于2000吨煤燃烧那样多，是非常惊人的大爆炸。爆炸之后的裂块会继续释放能量寻求平衡，直到它们变成比较稳定和缓慢衰变的金属原子为止。这其实就是原子弹为何会有如此大破坏力的原因。
