在居里實(shí)驗(yàn)室，何澤慧加入了錢三強(qiáng)的研究小組，從事原子核物理的實(shí)驗(yàn)研究。在這個(gè)小組里，何澤慧接觸到了核乳膠，后來回國后改進(jìn)核乳膠的制作技術(shù)也成為了他的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。

用核乳膠研究鈾原子的裂變的工作很辛苦，身體固定一種姿勢，長時(shí)間的觀察，時(shí)間長了，周身酸痛疲勞。后來錢三強(qiáng)回憶，初次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，就觀察到了大量的裂變徑跡，也找到了一些三叉形狀的裂變徑跡。但同組的青年耐心不夠，直到何澤慧加入之后，她耐心細(xì)致，又有毅力，最后找到了最多。

而在法國《原子》期刊上，錢三強(qiáng)以《1946年11月22日法蘭西學(xué)院的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)—— <鈾裂變的新方式 >》為題，講述了何澤慧發(fā)現(xiàn)鈾的四分裂的過程。他們將發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)四分裂的徑跡照片發(fā)給了居里夫婦。隨后，何澤慧又發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)四分裂事例。

1947年，居里夫婦在巴黎召開的一次國際快訊會議上公布了錢三強(qiáng)和何澤慧夫妻倆發(fā)現(xiàn)的鈾核裂變的新方式——三分裂四分裂，而何澤慧也因?yàn)檫@項(xiàng)發(fā)現(xiàn)被稱為中國的“居里夫人”。

除了參加錢三強(qiáng)小組發(fā)現(xiàn)了三分裂和四分裂之外，何澤慧也進(jìn)行自己獨(dú)立的研究，她通過實(shí)驗(yàn)，推出了釷裂變時(shí)放出的動能。

由于科研上的重要成果，1946年錢三強(qiáng)獲得法國科學(xué)院“亨利·德巴微”物理學(xué)獎金，第二年，他又晉升為法國國家科學(xué)研究中心的研究導(dǎo)師。

夫妻二人此時(shí)在法國科學(xué)界已經(jīng)聲名鵲起，尤其是錢三強(qiáng)。然而，他們卻很堅(jiān)定，未來自己會回到貧窮落后的祖國，用科學(xué)改變祖國的現(xiàn)狀，這正是他們漂洋過海，孜孜不倦研究的目的。

1948年，錢三強(qiáng)和何澤慧夫妻倆告別居里夫婦，抱著不滿半歲的女兒錢祖玄（這個(gè)名字是為了紀(jì)念祖父錢玄同），回到了中國。

闊別了家鄉(xiāng)12年的何澤慧，再次回到了蘇州，夫妻二人的采訪和演講邀請紛至沓來。而二人收到的工作邀約更是多，本文開頭提過，周培源曾邀請錢三強(qiáng)去清華。此外，北平研究院，南京的中央大學(xué)和中央研究院也都發(fā)出了邀請。

而當(dāng)時(shí)一些名校都是不允許夫婦同在一個(gè)學(xué)校的，最后，經(jīng)協(xié)商，錢三強(qiáng)去了清華，而何澤慧到了北平研究院。

1948年9月，北平研究院決定，鐳學(xué)所改為原子學(xué)研究所，聘錢三強(qiáng)為所長，何澤慧為研究員。接過印章之后，錢三強(qiáng)在9月底正式組建了原子學(xué)研究所。

早在二戰(zhàn)時(shí)，美國原子彈的爆炸在全世界引起了原子能研究的熱潮。北平研究院迅速反應(yīng)，擬在鐳學(xué)研究所的基礎(chǔ)上，成立原子學(xué)研究所。1945年，這個(gè)提議獲得了國民政府核準(zhǔn)。1946年，北平研究院爭取到了美國友人的捐贈，獲得自動脈沖記錄器、蓋革米勒計(jì)數(shù)器和薄云母窗式蓋革管等原子科學(xué)研究儀器。

然而，此時(shí)的時(shí)局，已經(jīng)不允許科學(xué)有更多的發(fā)展了，北平更是日益動蕩起來。

1948年，錢三強(qiáng)沒有聽從當(dāng)時(shí)教育部長的安排離開，而是留在了北平。第二年1月份，北平和平解放。清華大學(xué)也成立了新的領(lǐng)導(dǎo)班子，錢三強(qiáng)擔(dān)任物理系主任。

山河易主，可何澤慧錢三強(qiáng)夫妻倆的科學(xué)事業(yè)還是得繼續(xù)進(jìn)行，1949年3月，錢三強(qiáng)帶著新中國第一筆科學(xué)外匯前往布拉格，參加和平擁護(hù)者會議的同時(shí)，也采購原子學(xué)研究用的儀器設(shè)備。

北平研究院的院務(wù)會議就由何澤慧來代勞了，同時(shí)，她還開始在北京輔仁大學(xué)兼任講師。這一系列工作中，她已經(jīng)深刻地體會到了時(shí)代的變遷。

1950年，在原北平研究院原子學(xué)研究所和原中央研究院物理研究所核物理部分的基礎(chǔ)上，成立了中國科學(xué)院近代物理研究所，到了第二年，全所分成了7個(gè)大組，何澤慧成為第二組乳膠組的組長。

作為建設(shè)中的全國核物理研究的中心，近代物理研究所的學(xué)術(shù)空氣很濃，學(xué)術(shù)交流活動也很多。然而，就在研究所各項(xiàng)工作剛剛展開的時(shí)候，1952年春天的“三反”運(yùn)動及隨之而來的思想改造運(yùn)動，讓科研工作基本停止。

政治形勢是多變的，然而，科學(xué)精神卻是推動人類進(jìn)步永恒的動力，作為科學(xué)家，何澤慧的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。