リーゼ・マイトナー
マイトナーが核分裂の発見に深くかかわったきっかけは、先述のようにフェルミの論文であった。フェルミの研究は、さまざまな原子に中性子を当てることによって、人工的に放射能を作りだすというものである。フェルミは、当時知られていた最も原子量の大きい元素であるウラン(原子番号92)に対してもこの実験を行った。そうして作りだされた放射能の性質は、今までに観測されたどの元素とも異なっていた。そのためフェルミは、この実験によって原子番号93の新たな元素が生み出されたのではないかと考えた。
マイトナーはこの論文に興味を持ち、ハーン、シュトラスマンとともに原子番号93以上の元素(超ウラン元素)を見つけようとした。方法としては、ウラン塩に中性子を当ててから、いくつかの溶液を加えて不要な物質を沈殿させる。残った溶液をさらに分離すると、フェルミが発見した物質と同じ半減期をもつ放射性物質が沈殿した。こうしてマイトナーらは、超ウラン元素らしき物質の分離に成功した。
その後、この沈殿物には多数の新物質が含まれていることが明らかになった。測定を続けた結果、1937年には、ウランに中性子を当てると以下の3つの反応が起こると推定した。ekaRe、ekaOs、ekaIr、ekaPt、ekaAuはそれぞれ93、94、95、96、97番元素を表す(カッコ内は半減期)。
U + n → U(10秒) → ekaRe(2.2分) → ekaOs(59分) → ekaIr(66時間) → ekaPt(2.5時間) →ekaAu(未定)
U + n → U(40秒) → ekaRe(16分) → ekaOs(5.7時間) → ekaIr(未定)
U + n → U(23分) → ekaRe(未定)
しかしこれらの反応のメカニズムは解明できなかった。また、マイトナーらは同時期にトリウムに中性子をあてることによって放射性物質が生み出されることを発見し、その研究を行ったが、やはりその反応を理論的に説明することはできなかった。
1938年にマイトナーは亡命を余儀なくされた。その頃シュトラスマンは、イレーヌ・ジョリオ=キュリーとパヴェル・サヴィッチの論文を読んで、ウランの中性子照射実験によって自分たちが発見していない放射性物質が生み出されていることに気付いた。マイトナーたちと行った実験でこの物質が発見できなかったのは、ウラン塩の沈殿物質だけを測定していて、沈殿しなかった溶液の方を調べていなかったからであった。最初、ハーンとシュトラスマンは、この放射性物質はラジウムに似ていると考えた。この話を聞いたマイトナーはハーンに対し、ラジウムでは物理的に説明がつかないため、この実験をより厳密に行うよう求めた。
1938年12月、マイトナーはハーンから、この放射性物質はラジウムではなくバリウムではないかという手紙を受け取った。ウランがバリウム(原子番号56)のような小さな原子番号の元素に変化するということは当時ほとんどの科学者は考えていなかった。マイトナーはこの実験結果について考え、そして、原子核を水滴に似たものとして記述する、ボーアにより拡張された液滴模型を適用すれば説明がつくことに気付いた。
1878年11月7日、ウィーンのユダヤ系の家庭に、父フィリップ、母ヘートヴィヒの三女として生まれた。フィリップは弁護士、ヘートヴィヒはピアニストであった。元々はエリーゼと名付けられたが、その後リーゼと短くした。一家の生活は貧しくはなかったが、マイトナー家は男児3人、女児5人という大家族であったため、裕福でもなかった。一家はコンサートに出かけたり、演奏を行ったりと、音楽に親しむ生活をおくっていた。またフィリップは政治にも深くかかわっており、政治家や作家などをしばしば自宅に招き、集会場のように使用していた。
こうした豊かな知的環境で育ったリーゼは、自然科学に興味を持つようになった。しかし当時は女性の学問への道は閉ざされていた。リーゼは小学校卒業後に高等小学校に入学し(女性は高等教育を受けることができなかったため、ギムナジウムには入れなかった)、1892年に卒業した。