„Immer mehr kommen wir zu dem schrecklichen Schluss: Unsere Radium-Isotope verhalten sich nicht wie Radium, sondern wie Barium. […] Falls Du irgendetwas vorschlagen könntest, dann wäre es doch noch eine Art Arbeit zu Dreien!“ schrieb Otto Hahn kurz vor Weihnachten 1938 an Lise Meitner und suchte den Rat seiner Kollegin. In den folgenden Weihnachtstagen erarbeitete sie gemeinsam mit ihrem Neffen Otto Robert Frisch in Kungälv, Schweden, eine Theorie, nach der das Zerplatzen des Kerns denkbar war. Nach einem Modell von Niels Bohr könnte sich der Urankern wie ein Wassertropfen verhalten. Durch den Beschuss mit dem Neutron geriet dieser in Schwingungen und teilte sich ebenso wie ein Wassertropfen in zwei annähernd gleich große Fragmente. „Disintegration“ wurde das genannt oder eben „fission“. Meitner und Frisch schätzen auch bereits den enorm hohen Energiebeitrag ab, der bei dieser Spaltung frei werden musste. Sofort nach den Veröffentlichungen Anfang 1939 von Hahn und Straßmann bzw. Meitner und Frisch fingen viele Arbeitsgruppen auf der Welt an, die Ergebnisse zu reproduzieren. Die Gruppe um Irene Curie stellte fest, dass aufgrund zusätzlich frei werdender Neutronen auch eine Kettenreaktion denkbar wäre. Die USA trieben die Kernforschung mit großem finanziellem und technischem Aufwand voran. Bereits 1942 lief unter der Leitung von Enrico Fermi der erste Atomreaktor an. Am 6. und 9. August fanden die Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki statt. Meitner und Hahn sprachen sich ihr Leben lang öffentlich gegen die militärische Nutzung der Atomkraft aus.
Otto Hahn und Lise Meitner (hier in den 1960er Jahren) blieben ein Leben lang in freundschaftlichem Kontakt, wobei keiner von beiden je das offene Wort scheute.
Der Umzug des Otto-Hahn-Tischs innerhalb des Deutschen Museums ist auf Video festgehalten worden.
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