日于广岛投下原子弹后，仁科芳雄在8月8日以政府调査团身分前往调查，确定为原子弹爆炸所导致。仁科芳雄在1946年11月成为理化学研究所所长，同年也获得日本文化勋章。理化学研究所在1948年2月解散后，他成为科学研究所（现在的科研制薬）所长，后来担任日本学术会议副会长。他在1951年因为肝癌而去世，可能是因为长年从事放射性物质研究所导致，也可能是在原子弹轰炸广岛及长崎后，前往当地调查所导致。为了纪念他的贡献，仁科芳雄奖从1955年开始颁发给优秀的日本物理学家。仁科芳雄的故乡里庄町设有仁科会馆来纪念他，日本在