1941年1月，美国物理学家路易斯·特纳发表了一篇论文，题目为《来自铀238的原子能》。文章认为，大部分铀238的裂变能量即使不能直接利用，也可能间接利用。其原因在于用中子轰击铀，存在把部分铀转变为铀后元素这种可能性。当铀238的一个原子俘获一粒中子后，就成为同位素铀239。这种物质也可能裂变，但是无论铀239裂变与否，它在能量上都是不稳定的，很可能由于放射出β粒子而衰变为几种比铀重的新元素，这些新元素中的一种或几种可能由于慢中子产生裂变，这就使铀238间接地得到利用。

　　在元素周期表中，铀后面第一个元素应是第93号元素，特纳认为第93号元素可能衰变成第94号元素。第94号元素在吸收一个中子时，比轻一点的铀同位素更可能产生裂变，因此推测它具有更大的裂变截面。

　　自从费米寻找铀后元素失败后，有许多核物理学家参与到探索铀后元素的研究中来。1939年当哈恩发现裂变的消息传到美国后，伯克利人麦克米伦利用劳伦斯的回旋加速器，来探索在裂变发生的同时到底有没有铀后元素产生。经过几个月的努力，他发现在铀核反应中，有一种半衰期为23分钟的产物可能是铀239，另外有一种半衰期为2.3天的物质可能是第93号元素。

　　到1940年春天，在实验物理学家的帮助下，麦克米伦证实，随着半衰期为23分钟的铀239的放射性活动的衰减，半衰期为2.3天的物质的放射性活动逐渐增强。这种半衰期为2.3天的元素就是第93号元素，他将它命名为镎。接着，麦克米伦发现镎不稳定，放射出β粒子而衰变，其产物可能是第94号元素。他猜测第94号元素也像铀236一样，天然地放射α粒子。在1940年秋天，他终于证实了有一种放射α粒子的物质不是镤、铀或镎的同位素，它很可能是第94号元素。他准备进行科学分离。就在这关键的时候，美国国防研究委员会在麻省理工学院建立了一个大实验室。赞助人想请美国最负盛名的实验物理学家劳伦斯（1939年诺贝尔物理奖获得者）去当实验室主任。但劳伦斯不想离开伯克利，于是他说服手下最能干的麦克米伦去麻省理工学院。麦克米伦走后，他的同事西博格以麦克米伦合作者的身份进行第94号元素的分离工作。

　　第94号元素

　　西博格决定采取两个途径：一是致力于研究已发现的一种强烈的α粒子放射物，希望能证实它就是在化学性能上与任何已知其他元素不同的第94号元素的一种同位素。与此同时，他们还准备大量生产出镎239，研究它的衰变产物是否为第94号元素，并试图测定这种物质的裂变可能性。

　　1941年1月9日，西博格把10克六水硝酸双氧铀放在152厘米的回旋加速器中进行6小时的轰击。第二天早晨，他们又对另外5克轰击了1小时。到了下午，他们通过电离室的测定知道，他们可以通过回旋加速器的轰击得到第94号元素。他们计算出每一公斤的六水硝酸双氧铀经过适当的辐照，可以由镎经过一段时间的β衰变得出0.6微克（百万分之一克）的第94号元素。

　　1月20日，西博格找到了镎238放射出β粒子后的产物。要确切地证明它就是第94号元素，需要进行化学分离。2月23日下午，西博格的助手沃尔发现，他可以用钍为载体把这种α粒子放射物从酸溶液中沉淀出来，不过他却不能把它与钍分离开。他向伯克利的一位化学教授请教，这位教授建议采用一种更强的氧化剂。

　　当天晚上，沃尔试验用新的氧化剂分步沉淀，获得成功。钍从溶液中沉淀出来，而那种α粒子放射物则有足够的数量留在溶液中。实验至此，他们已将α粒子放射物与任何已知的元素分离开。因此可以断言，这种α粒子放射性是来自第94号元素。

　　接下来，西博格又使用回旋加速器轰击1公斤六水硝酸双氧铀，结果得到微量的镎239。对它进行浓缩后，放在一个小碟中，让它完全衰变成第94号元素。西博格将这种新元素称为"钚"。接着，西博格又通过实验证实钚239可由慢中子产生裂变。

　　科学上的突破常常有赖于科学家的献身精神。西博格整天夜以继日地做实验，终于提炼出200毫克钚的样品，可是由于上呼吸道感染与过度疲劳综合症使他的高烧老是不退。无奈，他只好脱离工作岗位，去疗养一段时间。

　　苦心人，天不负。1951年，西博格和麦克米伦因发现了镎和钚一同荣获诺贝尔化学奖，他们的辛勤耕耘终于有了令人羡慕的收获。由此开辟了超铀元素化学新领域，为延长元素周期表作出了开拓性的贡献。

　　钚的发现，为原子弹的研制开辟了另一条途径。