Работы по военной тематике

После начала Второй мировой войны из-за нехватки сотрудников возросла преподавательская нагрузка на Дирака. Кроме того, ему пришлось взять на себя руководство несколькими аспирантами.

До войны Дирак старался избегать такой ответственности и в целом предпочитал работать в одиночку.

Лишь в 1930—1931 годах он заменял Фаулера в качестве руководителя Субраманьяна Чандрасекара, а в 1935—1936 принял двух аспирантов Макса Борна, который покинул Кембридж и вскоре обосновался в Эдинбурге.

Всего за всю свою жизнь Дирак курировал работу не более дюжины аспирантов (в основном в 1940—50-е годы). Он полагался на их самостоятельность, но при необходимости был готов помочь советом или ответить на вопросы. Как писал его ученик С. Шанмугадхасан,

Несмотря на его отношение к студентам по принципу «тони или плыви», я твердо уверен, что Дирак был лучшим руководителем, которого можно было бы желать.

Во время войны Дирака привлекли к разработке методов разделения изотопов, важных с точки зрения применений атомной энергии.

Исследования по разделению изотопов в газообразной смеси методом центрифугирования проводились Дираком совместно с Капицей ещё в 1933 году, однако эти эксперименты прекратились через год, когда Капица не смог вернуться в Англию из СССР.

В 1941 году Дирак начал сотрудничать с оксфордской группой Фрэнсиса Саймона, предложив несколько практических идей разделения статистическими методами. Также он дал теоретическое обоснование работы центрифуги с самофракционированием, изобретенной Гарольдом Юри.

Терминология, предложенная Дираком в этих исследованиях, используется до сих пор. Кроме того, он был неофициальным консультантом бирмингемской группы, проводя расчеты критической массы урана с учетом её формы.