铀原子分裂的链式反应，使核子反应在动力上实际利用成为可能。
约里奥·居里探索实现这种可能性的具体方法。他利用重水（重水是由 2个重氢原子和1个氧原子组成；它是美国化学家哈罗德·尤里1931年发现 的；世界上最早的纯的重水是尤里的老师，美国另一个化学家吉尔贝特·路 易斯在1933年制造的。）来迟缓中子的运动：要知道只有迟缓的中子才能引 起原子核分裂。为控制反应，约里奥·居里使用了吸收中子的镉。假如在进 行钠分裂的器皿中放进一根镉棒，那么反应进程就变慢，镉棒一抽出来，反 应就加快。这里清楚地看得出一种联系，即约里奥所发现的具体的实验方法 和他使新的能源供和平劳动之用的自觉努力之间的联系。为了把原子核链式 反应用于生产方面，就必须能控制这种反应。
我们说，约里奥·居里和他的助手们所寻求的，并不是瞬息的或爆炸性 的突变。相反地，他们希望在发动突变之后加以控制和指挥，从而将一种崭 新和不可思议的能源贡献给人类，同时也贡献给科学界一项美好绝伦能促进 新发现的工具。
为确保法国在这一极为重要的领域里遥遥领先的地位，约里奥·居里和 他的同事们申请了制造原子反应堆的第一个专利权。他们一共取得了五个建 设和使用原子反应堆的专利权，其中三个是以约里奥小组四个人的名义，两 个是以约里奥、哈尔班和考瓦尔斯基的名义取得的。 （约里奥小组包括哈尔 班、考瓦尔斯基和弗立西斯·珀利恩。）他们放弃了可能从这些发明中取得 的庞大的个人利益，毫不迟延地把这些专利权的所有权转给了国家科学研究 中心，换句话说，就是贡献给了全体法国人。
1939年9月3日，英法对德宣战，战争阻止了他们的研究工作。10月 30日，约里奥把一份封存好的文件存放在科学院。这一文件论述了“用含有 铀的媒介物造成一个无限的链式反应的可能性”。文件是由约里奥、哈尔班 和考瓦尔斯基签署的。这个文件直到多年后的1948年8月18日才启封公诸 于世。
五、为自由和平而战斗
第二次世界大战期间，约里奥重新被召入伍。他戴着上尉的军衔，主管 陆军第一科学研究组。他的正式头衔是“驻国家科学研究中心的特派负责 人”。从正式职务说，他负责协调各个实验室的小组的工作。实际上，他在 从事秘密工作，继续对原子作为一个崭新的强大的能源的研究。他立即派代 表到挪威购买可用于核研究的重水，挪威的重水贮量为世界最大。在纳粹占 领巴黎之前，法兰西学院以借贷方式接受了重水，世界上既存的全部重水秘 密地藏在法兰西学院地下室里。1940年德国法西斯侵占法国，约里奥不能亲 手使用大家抢着要的重水来进行世界上第一次受控核反应。为了阻止200升 的重水落入德国人手里，他冒着生命危险，沉着指挥，终于把重水全部安全 转移到英国，以继续他们的研究。当约里奥的两名同事奉命在纳粹匪徒到达 波尔多之前上船离开这里后，在巴黎，愤怒的德国人把约里奥找了去，追问
“你知道你的助手们是搭哪条船走的？”
那天有三条船离开波尔多，两艘被德国空军炸沉了。哈尔班和考瓦尔斯 基刚好在第三艘上。约里奥非常镇静，说出了被炸沉的两艘中的一艘的名字， 欺骗了德国人，使他们无法追回那批重水。
约里奥就这样开始用各种方式积极参加反对纳粹的斗争
1941年5月间，约里奥·居里和比埃·维雍组织了反法西斯的全国阵线， 把群众的行动纳入抵抗活动，他但任这个组织的主席。法兰西学院紧挨着德 国人所占据的房子，可是他仍然将校内的实验室转变成为“夜间战斗员”的 兵工厂，制造燃烧瓶，对付德国的坦克，起了很大的作用。巴黎大学教授、 共产党员科学家、抗敌时期游击队员马赛尔·普列南讲起约里奥·居里在希 特勒入侵时的活动说：
“被占领时期，约里奥·居里留在巴黎。他用各种各样的方法积极参加 了抗敌运动。就是他创建并领导了 ‘民族阵线’的地下组织。这个‘民族阵 线’善于把许多不分政治观点、宗教信仰的法国人统统团结到反对侵略者的 斗争中去。”
“但约里奥·居里也并不躲避直接的战斗行动；尽管游击战地下工作的 朋友们劝告他要爱护生命，他仍勇往参加。通过一个同事，约里奥·居里弄 到了一些炸药，藏在自己家里的嵌木地板下。他把炸药装在手提箱里，亲自 乘火车秘密地运走。有一次他对我们讲述在一次这种危险的旅行中，他是怎 样从赖伐尔的宪兵手里挣脱了出来。那一次，因为火车暂时停开，他骑着自 行车走，把炸药包捆在车后行李架上，宪兵叫他停下，向他要证件看。可是 证件呢，没有，约里奥把它忘在家里了。凭着非常的自制力和机智，约里奥 和敌人周旋，才幸免于难。”
约里奥曾两次被纳粹逮捕。一次连续审问达12小时之久，敌人威胁他， 企图收买他，但他经受住了各种考验。1942年春，约里奥·居里在到处逮捕 和枪杀革命者、共产党员的恐怖年代里加入了共产党，但直到1944年8月 31日巴黎解放之后，他的党员身份才公开。
由于约里奥·居里在抗敌运动中的杰出贡献，1946年被授以十字勋章； 而且提升为勋爵。授奖的命令说他是：
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