1904 年,他来到伦敦大学学院(University College London),在诺奖得主拉姆齐(Sir William Ramsay,又译拉姆赛,1852-1916,发现氦氖氩氪氙等气态惰性元素)指导下进修,在镭盐中分离出放射性钍。从此他便决心从事放射性的研究。1905 年秋天,哈恩经拉姆齐推荐来到加拿大蒙特利尔麦吉尔大学(McGill University)物理研究所,师从著名科学家卢瑟福。在卢瑟福这位一生培养出 12 位诺奖获得者的化学大师身边,哈恩学到了许多东西。不久后他就发现了放射性锕,并与卢瑟福一起对放射性钍和放射性锕的射线进行了研究。哈恩早期的贡献主要在发现天然放射性同位素,为阐明天然放射系各核素间的关系起了重要作用。