اكتشف الفيزيائي الفرنسي "هنري بيكريل" عام ١٨٩٦ أن أملاح اليورانيوم تصدر إشعاعًا قادرًا على التأثير في ألواح التصوير حتى دون تعرضها للضوء. قادت ملاحظاته إلى اكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي، وتقاسم جائزة نوبل في الفيزياء عام ١٩٠٣ مع "ماري كوري" و"بيير كوري". يعتمد تأريخ اليورانيوم والرصاص على تحلل نظائر اليورانيوم ببطء إلى نظائر الرصاص، ولذلك يناسب الصخور والمعادن القديمة جدًا. يبلغ عمر نصف اليورانيوم ٢٣٥ نحو ٧٠٤ ملايين سنة، بينما يبلغ عمر نصف اليورانيوم ٢٣٨ نحو ٤.٥ مليارات سنة، ما يتيح دراسة تاريخ جيولوجي سحيق. بُنيت منشأة "واي ١٢" في أوك ريدج بولاية تينيسي سنة ١٩٤٣ ضمن "مشروع مانهاتن" لتخصيب اليورانيوم بالطريقة الكهرومغناطيسية. استخدمت المنشأة أجهزة "الكالترون" لفصل اليورانيوم ٢٣٥ عن اليورانيوم ٢٣٨، وأنتجت وحدات بيتا فيها اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في قنبلة "ليتل بوي". أجرى العالمان "بيير كوري" و"ماري كوري" في مطلع القرن العشرين عمليات فصل كيميائي مكثفة لعزل مركبات الراديوم من خامات اليورانيوم. أسهم عملهما في إثبات وجود عنصر الراديوم وقياس خصائصه الإشعاعية، ورسخ دراسة النشاط الإشعاعي مجالًا علميًا جديدًا له تطبيقات لاحقة في الفيزياء والطب. جهاز الطرد المركزي من نوع "تسيبه" تصميم لتخصيب اليورانيوم باستخدام غاز سداسي فلوريد اليورانيوم داخل أسطوانة تدور بسرعة عالية. يؤدي الدوران إلى فصل النظائر جزئيًا بحسب اختلاف الكتلة، فيزداد تركيز اليورانيوم ٢٣٥ تدريجيًا عبر سلسلة من الأجهزة. أصبح هذا المبدأ أساسًا مهمًا لتقنيات التخصيب الحديثة.