در سال 1930 بث و بکر دريافتند که وقتي نمونه هايي از بور يا بريليم با ذرات آلفا بمباران شوند، تابش هايي از آنها گسيل مي شود که در آن وقت به نظر مي رسيد که از نوع پرتوهاي گاما هستند زيرا اين پرتوها فاقد بار الکتريکي بودند . فردريک ژوليو و ايرن کوري به بررسي جذب تابش مذکور در پارافين پرداختند(پارافين ماده ي غني از هيدروژن است) . آنها دريافتند که تابش حاصل ا زبريليم وقتي به پaارافين برخورد مي کند، تعداد بسياري هسته ي هيدروژن (پروتون) از پارافين مي راند .چادويک به مطالعه ي انرژي پروتون هاي رانده شده پرداخت و بر اساس قوانين پايستگي و اندازه حرکت در فيزيک کلاسيک ، اين فرض را بنا نهاد که ماهيت تابش حاصل از بمباران بريليم نوتروني است که بار صفر و جرم برابر يک دارد . به عبارت ديگر وقتي بريليم با ذره ي آلفا بمباران شود ، واکنش هسته اي صورت مي گيرد و نوترون توليد مي‌شود:

وقتي نوترون ها به درون پارافين راه مي يابند، گاه و بي گاه با هسته هاي هيدروژن برخوردهاي رودرو پيدا مي کنند و به دليل يونشي که ايجاد مي کنند پروتون هايي پس زده مشاهده مي شود . چنين نوترون هايي بنا به فرض چادويک به علت آنکه بار الکتريکي ندارند مي توانند در اجزاي ماده ي متراکمي همچون سرب نفوذ کنند بدون آنکه انرژي خود را از دست بدهند .
از سال 1932 به بعد درباره ي خواص و برهم کنش بين نوترون ها و اتم ها پژوهش هاي بسياري به عمل آمده و شاخه اي به نام فيزيک نوتروني بوجود آمد . فيزيک نوتروني با توليد نوترون ها ، آشکارسازي آنها و برهم کنش آنها با هسته هاي اتمي و با ماده ي توده اي سروکار دارد .اين پژوهش ها در ميان پژوهش هاي ديگر به کشف شکافت هسته اي انجاميد

چادویک چگونه نوترون را کشف کرد؟

در سال 1920 رادرفورد اظهار داشت که پروتون درون هسته ممکن است داراي يک الکترون باشد .در چنين صورتي اين الکترون چنان محکم به آن بسته شده است که يک ذره ي خنثي ايجاد کرده است. رادرفورد حتي براي اين ذره‌ي فرضي نام نوترون (به معناي خنثي) راپيشنهاد کرد . تحقيق در يافتن نوترون تا سال 1932 به دو دليل نامؤفق ماند .اول آنکه دانشمندان نمي توانستند ماده ي طبيعي بيابند که گسيل کننده ي نوترون باشد و ديگر آنکه روش هايي که براي آشکارسازي ذرات اتمي به کار برده مي شد ، همگي به آثار بار الکتريکي ذرات بستگي داشت.

در سال 1930 بث و بکر دريافتند که وقتي نمونه هايي از بور يا بريليم با ذرات آلفا بمباران شوند، تابش هايي از آنها گسيل مي شود که در آن وقت به نظر مي رسيد که از نوع پرتوهاي گاما هستند زيرا اين پرتوها فاقد بار الکتريکي بودند . فردريک ژوليو و ايرن کوري به بررسي جذب تابش مذکور در پارافين پرداختند(پارافين ماده ي غني از هيدروژن است) . آنها دريافتند که تابش حاصل ا زبريليم وقتي به پارافين برخورد مي کند، تعداد بسياري هسته ي هيدروژن (پروتون) از پارافين مي راند .چادويک به مطالعه ي انرژي پروتون هاي رانده شده پرداخت و بر اساس قوانين پايستگي و اندازه حرکت در فيزيک کلاسيک ، اين فرض را بنا نهاد که ماهيت تابش حاصل از بمباران بريليم نوتروني است که بار صفر و جرم برابر يک دارد . به عبارت ديگر وقتي بريليم با ذره ي آلفا بمباران شود ، واکنش هسته اي صورت مي گيرد و نوترون توليد مي‌شود: