Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
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.