১৯০৮ সালে মাইটনার এবং অটো হান যৌথভাবে একটি তেজষ্ক্রিয় মৌল বিষয়ে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সংগ্রহ করেন যার নাম একটিনিয়াম। তাদের আবিষ্কৃত মৌলটি ছিল "একটিনিয়াম সি"। ১৯০৯ সালে তিনি হানের সহায়তায় জার্মান ফিজিক্যাল সোসাইটিতে তাদের কাজের বিবরণী একটি গবেষণাপত্র আকারে পেশ করেন এবং একই সাথে এমিল ফিশার ইনস্টিটিউটের সকল ক্ষেত্রের সুবিধা পাবার আবেদন জানান। ১৯১২ সালে তারা তৎকালীন কাইজার ভিলহেল্‌ম ইনস্টিটিউটের সদস্যপদ লাভ করেন এবং এখানে কাজ করা শুরু করেন। অটোহান এখানে ১৯৪৪ সাল পর্যন্ত কাজ করলেও দেশান্তরিত হওয়ার কারণে মাইটনার ১৯৩৮ সালেই এ স্থান ত্যাগ করতে বাধ্য হন। ১৯১৪ সালে তিনি এই প্রতিষ্ঠানের রসায়ন বিভাগের তেজস্ক্রিয়তা শাখার পরিচালকের দায়িত্ব পালন করেছিলেন। ১৯১৫ সাল পর্যন্ত তিনি এখানে মাক্স প্লাংকের সহযোগী হিসেবে কাজ করেছেন। এই সাল থেকে তিনি নিজের মৌলিক কাজের ব্যাপারে আরও নিবেদিত ও সক্রিয় হয়ে উঠেন। ক্রমেই তেজস্ক্রিয় বিকিরণ বিষয়ে বিশেষজ্ঞ হয়ে উঠেন। প্রথম বিশ্বযুদ্ধ চলাকালীন সময়ে অস্ট্রিয়ার যুদ্ধক্ষেত্রের বিভিন্ন হাসপাতালে তিনি তেজস্ক্রিয়াবিদ হিসেবে কাজ করেছেন।

১৯১৭ সালে তিনি হানের সাথে মিলে আরেকটি তেজস্ক্রিয় রাসায়নিক মৌল আবিষ্কার করেন যার নাম প্রোটেকটিনিয়াম (পারমানবিক সংখ্যা ৯১)। তিনি ১৯১৮ সালে কাইজার ভিলহেল্‌ম ইনস্টিটিউটের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের পরিচালক নিযুক্ত হন। আর ১৯১৯ সালে প্রুশিয়ার বিজ্ঞান, কলা এবং শিক্ষা সংক্রান্ত মন্ত্রণালয় থেকে অধ্যাপক পদ লাভ করেন। ১৯২২ সালে তিনি আলফা এবং বিটা বিকিরণের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপনে সমর্থ হন। মাক্স ফন লাউয়ে ১৯০৬, হান ১৯০৭ এবং আইনস্টাইন ১৯০৮ সালের মধ্যে তাদের সর্বশেষ একাডেমিক পড়াশোনা শেষ করতে পেরেছিলেন। কিন্তু মাইটনারের সর্বশেষ ডিগ্রি অর্জন করতে আরও বেশ খানিকটা সময় লেগেছিল। এর কারণ মেয়েদের জন্য অপর্যাপ্ত বিজ্ঞানসম্মত ডিগ্রি। তখন প্রুশিয়ায় এ ধরনের উঁচু স্তরের পরীক্ষায় মেয়েদেরকে অংশ নিতে দেয়া হত না।

শেষ জীবন
কাইজার ভিলহেল্‌ম ইনস্টিটিউটে
জীবনী
বার্লিনে অধ্যাপনা