পদার্থ
পরমাণুকেন্দ্রে প্রোটন ও নিউট্রনের সংখ্যা অনুযায়ী বিভিন্ন ধরনের পরমাণু হয়, যেগুলি একেকটি মৌলিক পদার্থ গঠন করে। একই মৌলিক পদার্থের সব পরমাণু একই রাসায়নিক ধর্ম প্রদর্শন করে। মৌলিক পদার্থগুলির পর্যায় সারণিতে এগুলিকে প্রোটন সংখ্যা এবং অন্যান্য ভৌত ও রাসায়নিক ধর্ম অনুযায়ী শ্রেণীবিন্যস্ত করা হয়েছে। একটি প্রোটন ও একটি ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত হাইড্রোজেন পরমাণু সবচেয়ে সরল, ক্ষুদ্র ও কম ভরবিশিষ্ট পরমাণু। সবচেয়ে ভারী পরমাণুতে (মানবনির্মিত ও কৃত্রিম) একশতর বেশি প্রোটন থাকতে পারে।
ম্যানহাটন প্রকল্প
বিজ্ঞানীরা জানতেন, প্রতিটি রাসায়নিক মৌলের পরমাণু আলাদা, একের সাথে অন্যের সুনির্দিষ্ট পার্থক্য রয়েছে। যেমন, হাইড্রোজেন মৌলের ক্ষেত্রে একটি ইলেকট্রন একটি প্রোটনকে কেন্দ্র করে ঘুরছে। এটিই সরলতম গঠন। ইউরেনিয়াম পরমাণুতে ৯২টি ইলেকট্রন ৯২টি প্রোটনকে কেন্দ্রকরে আবর্তন করছে যা অনেকটাই জটিল। এই মৌলের পারমানবিক সংখ্যা তাই ৯২। এই মৌলগুলোর যে কোন একটির মধ্যেও আবার বিভিন্নতা দেখা যায় যাদেরকে বলা হয় সমাণুক। একটি নির্দিষ্ট মৌলে ইলেকট্রন ও প্রোটন সংখ্যা সর্বদা সমান এবং নির্দিষ্ট হলেও নিউক্লিয়াসের নিউট্রন সংখ্যার উপর ভিত্তি করে এদের মধ্যে পার্থক্যের সৃষ্টি হতে পারে। এভাবেই সমাণুকের সৃষ্টি হয়। ইউরেনিয়ামের তিনটি স্থায়ী সমাণুক রয়েছে যাদেরকে তাদের পৃথক পৃথক ভর সংখ্যা দ্বারা নামাঙ্কিত করা হয়। এগুলো হল U, U এবং U। ইউ-২৩৮ প্রকৃতিতে সবচেয়ে বেশী পাওয়া যায়, আর ইউ-২৩৫ হল বিরলতম। প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামে শতকরা মাত্র ০.৭ ভাগ ইউ-২৩৫ থাকে। ইউরেনিয়াম যেহেতু অস্থিত মৌল, তাই তখন থেকেই বিজ্ঞানীরা এর কেন্দ্রকে দ্রুত গতির নিউট্রন ঝড় দ্বারা আঘাত করে নতুন ধরণের শক্তি আবিষ্কারের চেষ্টা শুরু করেছিলেন।