Hans tidlige forskning involveret området afsløring stråling, og bygget Geiger tællere til dette formål. På universitetet i Warszawa studerede han uelastiske kollisioner og opdagede tilstedeværelsen af Cobalt 60 (en radioaktiv isotop) i forsøg, hvor han var bombardere guld med neutroner.
Neils Bohr, en førende atomfysiker og en pioner inden for nuklear forskning, foreslog, at uran 235 var det element ansvarlig for atomare fission, og i 1939 ideen om en fission bombe blev undfanget.
Rotblat sluttede Chadwick i Liverpool, og blev anerkendt for sine evner sammen med sine bemærkelsesværdige kolleger.
Den 1. september 1939 Tyskland invaderede Polen og krig blev erklæret. Desværre blev Rotblat kone, Tola, fanget i Polen på trods af hans forsøg på at redde hende. Tola uundgåeligt døde i Majdanek koncentrationslejr i Polen. Rotblat var ikke informeret om hendes død frem til 1945; han blev hærget af denne nyhed.
På grund af sin nærhed og personlige erfaringer med den katastrofale og ødelæggende virkning af Hitlers 'regime, Rotbalt følte, at Hitler havde brug for at blive afskrækket. Faktisk præsenterede han muligheden for et uran-drevne bombe til Chadwick. Han kæmpede med sin samvittighed for selv om han følte, at det var bydende nødvendigt at afskrække Hitlers stormløb følte han stærkt, at det ikke var hans opgave at arbejde hen imod en sådan masseødelæggelsesvåben.
I sidste ende Rotblat blev inviteret til slutte sig til Manhattan Project i USA og han accepterede.
Han flyttede til Los Alamos Labs i New Mexico i 1943. Han arbejdede i Oak Ridge Lab speciale i uran isotop separation - et afgørende skridt i at gøre bomben. Manhattan Project var under ledelse af Robert Oppenheimer og havde sådanne bemærkelsesværdige forskere om bord som Edward Teller, Richard Feynman og Enrico Fermi. Tidligt om, Rotblat havde ambivalent følelse om hans engagement i projektet.
Han deltog engang i et møde, hvor General Groves, militær leder af Manhattan Project, erklærede, at den primære årsag til at udvikle bomben var at besejre Stalin og underlæg jer sovjetterne.
Denne forklaring urolige Rotblat, for det syntes at have nogen forbindelse til Nazityskland. Desuden konkluderede han, at de enorme ressourcer, der kræves for en vellykket skabe en fission enhed var ud over Tysklands evne. Han gik sammen med Niels Bohr, som også ønskede at forhindre et våbenkapløb med Sovjetunionen, i forsøget på at overbevise allierede t
(5) s…