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，她成为了这一问题的权威。论文的第二部分是有关氙的放射性同位素的产生。在这一部分中，她叙述了如何借助回旋加速器利用铀元素的核裂变产生该种放射性同位素的方法。吴健雄于1940年6月获得了哲学博士学位。尽管得到劳伦斯和塞格雷的推荐，她仍是没能在大学中取得职位，所以她继续在放射性实验室中当博士后。
第二次世界大战.1942年5月30日，吴健雄与袁家骝在袁的导师