核分裂の発見
第二次世界大戦後のハーンは原子エネルギーの軍事利用に強く反対する立場を取った。ローレンス・バダッシュは次のように書いている。「戦時中に科学の軍事応用を容認していたことと、戦後に自国の科学活動の舵取りを行う立場になったことが、ハーンを社会的責任の代弁者へと押しやっていった」
対照的にマイトナーとフリッシュは、大戦の直後に英語圏の国々で核分裂の発見者として喝采を受けた。日本はドイツの傀儡国家と見なされており、広島と長崎の原爆被害はユダヤ人迫害への応報とされた。1946年1月にマイトナーは米国へ旅行し、いくつも講義を行って名誉学位を授与された。マンハッタン計画の責任者であるレズリー・グローヴス中将(1962年の回想録では核分裂の発見をマイトナー単独の功績だとした)のカクテルパーティーに出席し、ウィメンズ・ナショナル・プレス・クラブ(英語版)によってウーマン・オブ・ザ・イヤーに選出され、その授賞式では米国大統領ハリー・S・トルーマンと並んで座った。しかしマイトナーは人前で(特に英語で)スピーチすることを好まず、有名人の役割にもなじめず、ウェルズリー大学の客員教授の地位提供も断った。
1966年、米国原子力委員会は核分裂の発見を称えてハーン、シュトラスマン、マイトナーの3人にエンリコ・フェルミ賞を授与した。式典はウィーンのホーフブルク宮殿で行われた。非アメリカ人として、あるいは女性として初めての受賞であった。マイトナーの賞状には以下のような文言があった。「自然に発生する放射能の先駆的な研究と、核分裂の発見へとつながった広範な実験的研究に対して」ハーンの賞状はわずかに異なっていた。
「自然に発生する放射能の先駆的な研究と、核分裂の発見を頂点とする広範な実験的研究に対して」ハーンとシュトラスマンは式典に出席したが、マイトナーは病気で出られなかったためフリッシュが代わって賞を受けた。
1978年にドイツで行われたアインシュタイン、ハーン、マイトナー、フォン・ラウエらの生誕100周年記念式典を境に、ハーンが単独で核分裂を発見したという物語は崩れ出した。ハーンとマイトナーは1968年に没したがシュトラスマンはまだ存命であり、核分裂の発見には自身の分析化学とマイトナーの物理学が重要だったことや、二人の役割が単なる助手以上のものだったことを主張したのである。シュトラスマンが没した翌年の1981年に詳細な伝記が出版され、10代後半向けに出版されたマイトナーの伝記が1986年に賞を受けた。科学者は化学偏重のノーベル賞選考に疑問を呈し、歴史家はナチス時代についての巷説に異議を唱えた。フェミニストはマイトナーを、女性が歴史のページから消去されるマチルダ効果の新しい例と見なした。1990年になるとマイトナーは物語の登場人物に復帰したが、その役割についてはその後も特にドイツで議論が続いた。ハーンとマイトナーのベルリン時代の同僚であり、ファーム・ホールでハーンとともに囚人生活をおくったフォン・ヴァイツゼッカーは核分裂の発見におけるハーンの役割をあくまで擁護した。1991年7月4日に行われたミュンヘンドイツ博物館の名誉の殿堂にマイトナーの胸像を収める式典で、フォン・ヴァイツゼッカーは集まった聴衆に対し、マイトナーも物理学も核分裂の発見に貢献しておらず「リーゼ・マイトナーではなくハーンの発見」だと語った。
23892U + n → 23992U (23 min) → 23993ekaRe
遅い中性子には原子から陽子やアルファ粒子をそぎ落とすほどのエネルギーがないため、(n, γ) 反応が関わっていることには確信が持てた。マイトナーは3通りの分岐がウランの異なる同位体(ウラン238、ウラン235、ウラン234の3種が知られていた)に由来する可能性を考慮した。しかし中性子断面積(英語版)を計算すると値が非常に大きく、最も存在量の多い同位体ウラン238がすべての出発点だとしか考えられなかった。そこでマイトナーは、1922年にハーンがプロトアクチニウムで発見した核異性体が複数の反応を生んでいると結論付けた(核異性体に物理的説明を与えたフォン・ヴァイツゼッカーは1936年にマイトナーの助手を務め、その後カイザー・ヴィルヘルム物理学研究所に移籍していた)。プロトアクチニウムの核異性体はそれぞれ異なる半減期を持っており、ウランでもそうだという可能性はあった。しかしその場合、半減期の違いが何らかの機構によって娘生成物や孫生成物に受け継がれていることになり、そこまでいくと根拠が薄弱だと思われた。そしてまた、上に示した (n, γ) 反応の3つ目が遅い中性子でしか生成しない問題があった。これらを踏まえて、マイトナーは自身の論文の末尾にハーンとはまったく異なる所見を書いている。「この過程はウラン238による中性子捕獲であり、それによって3種類の異なるウラン239の核異性体が生成したのだと考えられる。この結果を現時点での原子核についての理解と折り合わせるのは非常に困難である」。
その後ベルリンのチームは、シュトラスマンの言によると「ウラン研究の恐怖から立ち直るために」、トリウムの研究に移った。