thumb|upright=2|Démantèlement de la pile atomique expérimentale allemande située à Haigerloch en avril 1945. Dans l'Allemagne nazie, des recherches atomiques furent lancées en avril 1939 dans le cadre du « Projet Uranium » (Uranprojekt), quelques mois après la découverte de la fission nucléaire, sous la direction de la Wehrmacht. Le programme se divisa en plusieurs branches, dont la mise au point d'un réacteur nucléaire (Uranmaschine), la production d'uranium et d'eau lourde et la séparation isotopique de l'uranium, en vue d'exploiter les potentialités énergétiques et militaires de l'atome. Après que le physico-chimiste Otto Hahn eut réussi, à l'institut Kaiser Wilhelm de Berlin en , avec son collaborateur Fritz Strassmann et Lise Meitner , à obtenir la fragmentation de l'uranium en deux noyaux plus légers constituant la première fission nucléaire, les autorités nazies lancèrent en un programme de recherches sur les potentialités de l'atome (Uranprojekt). Ce programme fut interrompu par la mobilisation de nombreux physiciens à l'approche de la guerre, avant d'être relancé en septembre 1939 après l'invasion de la Pologne par l'Allemagne. Recruté par Kurt Diebner, le responsable du programme, Werner Heisenberg fut alors chargé de travailler sur le projet d'un réacteur permettant de réaliser la réaction en chaîne nécessaire à la production d'énergie. Dans un rapport remis dès décembre 1939 consacré à l'énergie nucléaire, une seule phrase concerne une éventuelle bombe nucléaire. Pour cela, Heisenberg évalua la masse critique à atteindre pour fabriquer une bombe atomique à plusieurs centaines de tonnes d'uranium 235 (U 235) « presque pur ». C'était au-delà de ce que pouvait produire l'Allemagne. Il fut donc décidé d'orienter les recherches vers la fabrication d'énergie au moyen de piles atomiques à neutrons lents. Le choix du modérateur de neutrons pour la réaction en chaînes porta sur l'eau lourde (dont les réserves se trouvaient alors en Norvège) au lieu du graphite qu'utilisera Enrico Fermi à Chicago aux États-Unis.
Pierre-André Farine, Steve Tanner, Yazhou Zhao