Atom
Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah "proton" yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah "neutron" berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. Hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagai protium. Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.
Proyek bom atom Soviet
Penelitian berpengaruh terhadap kemajuan fisika nuklir dipandu oleh Abram Ioffe yang merupakan direktur di Institut Teknik Fisik Leningrad (Leningrad Physical-Technical Institute [LPTI]), setelah mensponsori berbagai program penelitian di berbagai sekolah teknik di Uni Soviet. Penemuan neutron oleh fisikawan Inggris, James Chadwick lebih lanjut menyodorkan ekspansi menjanjikan program LPTI, dengan operasi pertama siklotron untuk energi lebih dari 1 MeV, dan "pembelaham" inti atom pertama oleh John Cockcroft dan Ernest Walton. Fisikawan Rusia mulai mendorong pemerintah dengan lobi dan kepentingan pengembangan sains di Uni Soviet, yang kemudian menarik sedikit karena gejolak selama revolusi Rusia dan Revolusi Februari. Penelitian sebelumnya diarahkan ke eksplorasi medis dan ilmiah Radium yang bisa diambil dari air sumur bor dari ladang minyak Ukhta.