裔学生的歧视，她与袁家骝二人只获得了一个较低薪酬的助教职位。袁家骝后来申请并获得了加州理工学院的一项奖学金。吴健雄在学业及研究方面成绩斐然。劳伦斯名义上是她的导师。同时，她与埃米利奥·塞格雷也进行了合作。她的学位论文分为两个独立部分。第一部分是关于轫致辐射。这种辐射是由带电粒子在被另一带电粒子散射后减速时产生的电磁辐射。通常情况下，这两种粒子分别为电子和原子核。吴健雄研究了发生β衰变的磷-32原子的情况。这种放射性同位素可以在劳伦斯发明的回旋加速器中轻松产生。这是吴健雄有关β衰变的第一项研究工作。日后，