В 1939 году обосновал возможность развития в уране самоподдерживающейся ядерной реакции при делении ядер урана, одним из первых доказал возможность искусственной цепной реакции (при делении ядер урана), одним из первых доказал, что в процессе деления ядер урана излучаются вторичные нейтроны (цепная реакция).