你可能會問,1945年8月6日美國在日本廣島投下了第一顆原子彈，死傷30多萬人之後,為什麼又要在三天後，在長崎投下另一顆原子彈呢?這個問題提得很有道理。其實,這是美國在試驗用兩種不同核燃料製造的原子彈的殺傷能力,即用日本作實驗現場進行核能強度的驗證,以確定哪一種原子彈更有威力。
原來,投在日本的這兩顆炸彈雖然都叫原子彈,但兩顆原子彈的炸藥(即核燃料)完全不同,其形狀和大小也不一樣。投在廣島的原子彈的核燃料是鈾-235,代號叫“小男孩”長約2.5米,直徑0.71米,重約4.1噸,威力不到2萬噸梯恩梯;投在長崎的原子彈的核燃料則是鈽-239代號叫“胖子”,長約3.5米,直徑1.5米,重約4.5噸,威力約2萬噸梯恩梯。鈾-235是從天然鈾礦中提煉的,而鈽-239是人工製造的。鈽-239是如何製造出來的呢?這和美國想盡快製造出原子彈的計劃有關，因而也和具體實現這一計劃的費米的努力分不開。
費米本是義大利人,1901年9月29日出生於羅馬。1918年進入比薩大學,1922年獲博士學位後到德國格丁堡大學隨玻恩工作,後又到荷蘭萊頓大學工作。1924年回義大利,在羅馬大學任教。1938年,義大利頒佈了法西斯種族歧視法,由於費米的妻子是猶太血統，他受到牽連。1938年11月,利用去瑞典接受諾貝爾獎的機會，費米攜帶家眷離開義大利到美國,在哥倫比亞大學任教。
費米到美國後,和其他移居美國的著名物理學家(如愛因斯坦、西拉德、維格納、特拉、維斯克夫等)一起主張研究原子彈對付德國納粹,並積極參加了製造原子彈的研究。現在大家都知道,在製造原子彈時，必須把原子核中的原子能“提取”出來。但當時只有鈾-235這種材料可以做到這一點,而在天然鈾中,能作原子彈材料的鈾-235只含0.7%,其餘99.3%是不易產生裂變，無法作原子彈的鈾-238。
由於能作原子彈的材料當時只有鈾-235,美國只好花鉅額資金研究提取鈾-235的各種方法。其中美國加利福尼亞大學的勞倫斯博士曾利用磁力方法，使用4000噸的大型磁鐵進行提取鈾-235,並取得成功。廣島原子彈就是用勞倫斯的方法提取出的鈾-235製造的,但這種方法畢竟太昂貴了。
這時,費米的研究取得了突破。他發現，鈾-238雖然不易產生裂變,因此不能作原子彈的炸藥,但鈾-238在吸收中子後卻能變成另一種物質鈽-239,而鈽-239卻能產生裂變,因此有可能成為原子彈的原料。於是，費米設想了一種用鈾-238製造鈽-239的辦法。一般說在用鈾作燃料的原子反應堆中總有鈾-238存在,而當鈾-235發生裂變時,會放出中子,這樣鈾-238就會吸收一部分中子變成鈽-239。
費米的設想顯然是有根據的,但在實施中卻遇到了一個不小的難題。因為由鈾-235裂變時飛出的中子速度非常快,不易被鈾-238捕獲吸收。為了讓中子易於被鈾-238吸收變成鈽-239,就要求使中子速度慢下來。為此費米曾利用重水來減慢中子速度,但當時製造重水的方法非常複雜，想要得到足夠的重水,要延遲許多時日,也許不能趕在德國之前造出原子彈。
為此,費米冥思苦想,日夜試驗,終於找到了一種容易得到的減慢中子速度的材料,這就是石墨。但這也有一點麻煩,因為重水是液體,能輕易混在鈾原子之間,而石墨是固體,很難和鈾原子均勻混合。但費米不愧是聰明的科學家,他想了一個辦法,他將石墨堆砌成磚形，其間每隔一小段加上一塊鈾。這樣,從一塊鈾-235裂變時飛出來的中子透過周圍的鈾-238並穿過石墨磚時，在尚未進入鄰近的鈾塊之前就減速碰撞在鈾-238的原子核上並被吸收,從而變成鈽-239。這個裝置,被稱為原子核反應堆。
根據費米的研究成果,1942年12月2日,終於在芝加哥大學建造了這種用石墨使中子減速的、可以控制中子速度的原子能反應堆,並生產出了鈽-239這種原子彈燃料。實際上，費米在原子彈的原料製造和原子能反應堆的建造及其今後在和平利用原子能方面都作出了卓越的貢獻。科學界為了紀念費米的貢獻,把元素週期表中的原子序數為100的元素以費米的姓氏命名，即鐨。
