Nói một cách đơn giản, phân hạch là sự phân chia một nguyên tử thành hai, và phản ứng tổng hợp là sự kết hợp của hai nguyên tử nhẹ hơn thành một nguyên tử lớn hơn. Chúng là những quá trình đối lập nhau, và do đó rất khác nhau. (Merriam-Webster Online, www.m-w.com). Sự phân hạch hạt nhân giải phóng năng lượng nhiệt bằng cách tách các nguyên tử. Khám phá đáng ngạc nhiên rằng có thể tạo ra sự phân chia hạt nhân dựa trên dự đoán của Albert Einstein rằng khối lượng có thể được biến đổi thành năng lượng. Năm 1939, nhà khoa học bắt đầu thử nghiệm, và một năm sau Enrico Fermi đã xây dựng lò phản ứng hạt nhân đầu tiên.