cùng Mayer làm việc và tham gia hội thảo. Không may là Mayer mất việc
nhiều lần trong Đại Khủng hoảng, và gia đình bà phải chuyển tới nhiều
trường đại học ở New York rồi tới Chicago.
Hầu hết các trường chấp nhận sự có mặt của Goeppert-Mayer trong những
buổi thảo luận khoa học. Một số nơi thậm chí đã chiếu cố giao việc cho bà
nhưng từ chối trả lương. Bà được giao những công việc đặc trưng cho phái
nữ, như tìm hiểu nguyên nhân tạo nên màu sắc. Sau khi Đại Khủng hoảng
qua đi, hàng trăm đồng nghiệp của bà đã tập trung cho Dự án Manhattan –
được coi là dự án khoa học quan trọng nhất từ trước đến nay. Goeppert-
Mayer cũng được mời tham gia nhưng chỉ là một dự án phụ vô dụng nhằm
tách urani bằng đèn nháy. Dù chắc chắn có bực bội trong lòng, nhưng bà
khao khát làm khoa học đến mức sẵn sàng tiếp tục làm việc trong điều kiện
như vậy. Sau Thế Chiến II, Đại học Chicago cuối cùng đã nghiêm túc thừa
nhận và bổ nhiệm Goeppert-Mayer làm giáo sư vật lý. Dù đã có văn phòng
riêng nhưng bà vẫn không được trả lương.
Tuy nhiên, việc bổ nhiệm này vẫn khiến bà mạnh dạn bắt đầu việc nghiên
cứu hạt nhân – cốt lõi và bản chất của nguyên tử – từ năm 1948. Số lượng
proton tích điện dương (số hiệu nguyên tử) trong hạt nhân quyết định tính
chất của nguyên tử. Nói cách khác, nếu một nguyên tử nhận thêm hoặc mất
đi proton thì nó sẽ trở thành nguyên tử của nguyên tố khác. Nguyên tử cũng
không thường mất neutron, nhưng các nguyên tử của cùng một nguyên tố có
thể có số neutron khác nhau: chúng được gọi là “đồng vị”. Đồng vị Pb-204
và Pb-206 có số hiệu nguyên tử giống nhau (82) nhưng lượng neutron khác
nhau (122 và 124). Số hiệu nguyên tử cộng với số neutron tạo thành nguyên
tử khối. Các nhà khoa học phải mất nhiều năm để tìm ra mối quan hệ giữa số
hiệu nguyên tử và nguyên tử khối; bù lại, khi tìm được thì bảng tuần hoàn rõ
ràng hơn rất nhiều.
Những điều này tất nhiên Goeppert-Mayer đều biết, nhưng các nghiên cứu
của bà đã chạm đến một lĩnh vực bí ẩn khó nắm bắt hơn, một vấn đề tưởng
chừng đơn giản. Hydro (nguyên tố đơn giản nhất) là nguyên tố dồi dào nhất
