Таким образом, к концу 1940 г. немецкие ученые убедились в необоснованности своего оптимизма не только в деле получения урана-235, но и в вопросе быстрого осуществления цепной ядерной реакции. Это была большая неудача, поскольку уже в середине 1940 г. теоретическое рассмотрение процессов, происходящих в ядрах атомов урана при обстреле их нейтронами, привело Вайцзеккера к важному выводу: в атомном реакторе ядро атома урана-235, захватив нейтрон, изменяется, превращаясь в уран-239, который должен распасться за 23 мин., после чего возникает новый элемент. Этот последний, имея свойства урана-235, сможет быть применен для создания взрывчатого вещества и сооружения очень малого реактора.
Новый элемент Вайцзеккер назвал "элемент 94". Теперь его называют плутонием. Вайцзеккер обобщил свои первые выводы 17 июля 1940 г. в отчете "Возможность получения энергии из урана-238", а позднее, в 1941 г., оформил патентную заявку. Сегодня эта заявка помогает определить уровень знаний на том этапе и задачи ядерных исследований, которые ставили немецкие ученые. Прекрасно понимая важность своего открытия и его военное значение, Вайцзеккер немедленно сообщил об этом военным властям и сформулировал сущность патентной заявки на способ превращения урана-238 в "элемент 94" и обосновал возможность отделения этого элемента от урана химическими методами. Что касается применения "элемента 94", то Вайцзеккер записал следующее: "Способ по взрывному получению энергии и нейтронов при расщеплении "элемента 94", характеризующийся тем, что изготовленный "элемент 94" доставляется к месту, например к бомбе, в таком количестве, что нейтроны, возникающие при расщеплении, расходуются в подавляющем большинстве на инициирование нового расщепления и не покидают вещество".
Немецкие ученые имели полное представление о возможности получения плутония и создания плутониевой бомбы. Факт подачи патентной заявки Вайцзеккерюм и опубликования им отчета о проведенных опытах говорит о том, что немецкие ученые нисколько не скрывали от немецких военных властей известные им способы создания атомного оружия. То же можно сказать о Ф. Хоутермансе - человеке с нелегкой судьбой, крупном физике, понимающем задачи науки и несколько позже Вайцзеккера пришедшем к той же концепции плутония. Отчет Хоутерманса "К вопросу об инициировании цепной ядерной реакции", написанный в августе 1941 г., был помещен в 1942 г. в Докладах об изысканиях почтового ведомства и содержал самый полный в Германии расчет атомной бомбы на основе трансурановых элементов.
В связи с открытием плутония для Уранового проекта стал особенно необходим такой важный инструмент ядерных исследований, как циклотрон. Именно с помощью циклотрона американцы впервые получили плутоний.
В годы войны в Германии сооружались циклотроны для Физического института Лейпцигского университета, Физического института, Института медицинских исследований в Гейдельберге и для лаборатории М. фон Арденне в Берлине. В 1943 г. обсуждалась возможность сооружения циклотрона большой мощности по предложению, сделанному профессором Делленбахом, при поддержке министерства вооружения и боеприпасов и концерна АЭГ, но этот вариант до конца реализован не был .
Попытки построить циклотрон для Физического института Лейпцигского университета начались еще в 1931 г. н без какого-либо практического успеха продолжались шесть лет. Основным препятствием было отсутствие средств, хотя на первых порах требовалось всего 50 тыс. марок. После назначения в апреле 1937 г. директором Физического института профессора доктора Г. Гофмана планы сооружения циклотрона впервые обрели некоторую реальность: правительство земли Саксония пообещало в течение пяти лет выделить на ремонт и оборудование института 250 тыс. марок. Первого взноса хватило бы для начала работ по циклотрону, но обещанные суммы в институт не поступали.
Другим прямым источником финансирования могло быть Общество Гельмгольца, в сферу действия которого входил Физический институт. По поводу финансирования циклотрона с Обществом велась длительная переписка, но тоже безрезультатно.
Возможно, дело с циклотроном еще долго не сдвинулось бы с мертвой точки, если бы не заинтересованность крупных монополистических объединений. Первое предложение о помощи в сооружении циклотрона Гофман получил от фирмы "Сименс и Гальске".
19 января 1938 г. Гофману вручили письмо председателя президиума фирмы доктора фон Буоля: Глубокоуважаемый господин профессор!
...Как Вы уже могли убедиться из письма господина Герца, у фирмы "Сименс и Гальске" еще до получения Вашего письма возникло желание принять на себя сооружение для Вас циклотрона,
Мы с особым вниманием следим за сообщениями, публикуемыми в литературе, о циклотронах и за результатами, достигнутыми в связи с этим в области ядерных исследований, и полностью приветствуем их в интересах немецкой науки.