1932年2月,當英國物理學家查德威克讀到Iorio?當居裏夫婦寫了壹篇關於“用A粒子轟擊鈹會產生穿透力很強的不帶電粒子”的論文時,他們敏銳地意識到,用強伽馬射線的康普頓效應來解釋這壹現象是錯誤的。於是,他重復了他們的實驗,先後用這種射線照射了幾種不同重量的元素,結果證明這種射線真的不是伽馬射線:因為密度越低越容易被吸收,不像伽馬射線那樣容易被密度大的物質吸收;而且這種射線轟擊氫核的時候會反彈回來,說明是有壹定質量的中性粒子流。查德威克通過測量反沖核的動量,利用動量守恒定律,估算出反沖核的質量與質子的質量幾乎相同。在這壹點上,查德威克結合直覺知識、邏輯思維和實驗研究,大膽地指出這種鈹輻射就是盧瑟福預言過的、他尋找了很久的“中子”。1932 2月17日,查德威克宣布發現“中子”。
中子的發現是核物理發展史上的裏程碑,具有劃時代的深遠意義。人們已經清楚,原子核是由質子和中子組成的;重新認識原子量和原子序數的關系,以及核的自旋、穩定性等核特性;更重要的是,它開啟了人類進入原子能時代的大門。因此,查德威克獲得了1935諾貝爾物理學獎。
雖然中子早在伊奧裏奧1931年?居裏夫婦在研究天然放射性時被觀測到,但由於對理論研究的輕視,他們不相信盧瑟福在1920年的演講中提到的中子的想法,最終只把這種現象看作是強γ射線引起的康普頓效應,錯過了先發現中子的機會。在科學的道路上,我們絕不能輕易放棄任何“異常”現象,也許它只是壹扇通往成功的大門。