查德威克与中子

1891年10月，查德威克生于英国曼彻斯特。1923年被任命为卡文迪许实验室主任助理至1935年，于1932年发现了中子，1935年获诺贝尔物理学奖。

1930年，德国物理学家W．波特和他的学生H．贝克做科学研究时，用α粒子轰击原子序数为4的元素铍时，按照以往的实验情况反应，实验中出现的并不是质子，而是一种强度不大而穿透力很强的射线。这种射线能穿透几厘米厚的铜板，而其速度并不明显减小，当时就称其为铍辐射。玻特认为这种辐射可能是γ射线之类的东西。时隔一年，约里奥—居里夫妇在1931年底，也开始研究这种神秘的铍辐射。他们将石蜡置于这种辐射源的后面，来看看石蜡是否会吸收这种射线。然而奇怪的事情发生了，石蜡中竟然飞出了质子!这简直是不可思议的怪事。γ射线是质量几乎为零的光子，怎么也不可能碰动质量比它大得多的质子，就像乒乓球碰不动汽车那样。约里奥—居里夫妇想以康普顿效应来解释这种现象，并于1932年1月18日将实验结果发表在《报告》上。

物理学家詹姆斯·查德威克看到他们的文章后，就开始研究约里奥·居里夫妇做过的实验，用云室测定这种粒子的质量。结果发现，这种粒子的质量和质子一样，而且不带电荷。他给这种粒子起名为“中子”。查德威克还把实验的轰击对象由石蜡推广到氢、氦、氮等气体，并计算出从这些气体打出的反冲核的能量，与实验数据符合得很好。

早在1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，而发现了质子。1920年，他在一次演说中谈到，既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子，为什么不能存在不带电的“中子”呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。1932年，查德威克在《皇家学会学报》上以《中子的存在》为题写成了论文。1932年2月17日，又将这一重大结果发表在《自然杂志》上。由于发现了中子查德威克1935年获诺贝尔物理学奖。中子的发现对核物理有着巨大而深远的影响。中子的发现解决了理论物理学家在原子研究中遇到的难题，完成了原子物理研究上的一项突破性进展。后来，意大利物理学家费米用中子做“炮弹”轰击铀原子核，发现了核裂变和裂变中的链式反应，开创了人类利用原子能的新时代。