Po karo Leona Marshall grįžo į Čikagos universitetą, kur tapo Fermi branduolinių tyrimų instituto bendradarbe. 1960 m. Ji dirbo Čikagos 3-ojo sunkiojo vandens reaktoriuje, kur rado būdą 100 procentų spino polarizuoti neutronų spindulius ir nustatė įvairių medžiagų neutronų lūžio indeksą. Jos antrasis vaikas, John Marshall III, gimė 1949 m. Ji tapo dėstytoja 1953 m. Po Fermi mirties 1954 m. Marshalls išsiskyrė. John Marshall grįžo į Los Alamos laboratoriją, o Leona, dabar praktiškai vieniša motina, 1957 m. tapo Bendradarbe Princetono, Niujorkio pažangiųjų tyrimų institute. Kitąmet ji tapo Brookhaven nacionalinėje laboratorijoje, tuo metu, kai fizikos tyrimų dėmesys buvo nukreiptas nuo elementarinių dalelių ir atominių dalelių.
Džonas Maršalas III