我担心中子对任何人都没有用处。
詹姆斯·查德威克爵士是英国物理学家，因其在1932年发现中子而获得1935年诺贝尔物理学奖。1941年，他完成了MAUD报告的最终草稿，该报告激励美国政府开始认真的原子弹研究工作。他是第二次世界大战期间参与曼哈顿计划的英国团队负责人。他因在物理学方面的成就在1945年被英国授予爵位。
查德威克于1911年从Victoria University of Manchester毕业，在那里师从被称为"核物理学之父"的Ernest Rutherford。在Manchester，他继续在Rutherford手下学习，直到1913年获得硕士学位。同年，查德威克从皇家1851年博览会委员会获得1851研究奖学金。他选择在柏林师从Hans Geiger研究贝塔辐射。使用Geiger最近开发的盖革计数器，查德威克能够证明贝塔辐射产生的是连续谱，而不是之前认为的离散线。当第一次世界大战在欧洲爆发时，他仍在德国，随后在Ruhleben拘留营度过了四年。
战争结束后，查德威克追随Rutherford来到Cambridge大学的Cavendish实验室，在那里他在Rutherford的监督下从Gonville and Caius College, Cambridge获得哲学博士学位，时间是1921年6月。他是Cavendish实验室Rutherford的研究助理主任，任期超过十年，当时该实验室是世界上最重要的物理学研究中心之一，吸引了John Cockcroft、Norman Feather和Mark Oliphant等学生。查德威克在发现中子后，继续测量了它的质量。他预期中子将成为抗击癌症的主要武器。查德威克于1935年离开Cavendish实验室，成为Liverpool大学物理学教授，他翻新了一个陈旧的实验室，并通过安装回旋加速器，使其成为核物理学研究的重要中心。
在第二次世界大战期间，查德威克作为Tube Alloys项目的一部分进行研究以建造原子弹，而他的Manchester实验室及周边地区遭到德国Luftwaffe轰炸骚扰。当魁北克协议将他的项目与美国曼哈顿计划合并时，他成为英国特遣团的一部分，在Los Alamos实验室和华盛顿特区工作。他令所有人惊讶地获得了项目主任Leslie R. Groves, Jr.的几乎完全信任。作为他的努力的回报，查德威克在1945年1月1日的新年授勋中获得了爵位。1945年7月，他观看了Trinity核试验。之后，他担任英国科学顾问向联合国原子能委员会。对"大科学"趋势感到不适，查德威克于1948年成为Gonville and Caius College的院长。他于1959年退休。
教育和早年生活
詹姆斯·查德威克于1891年10月20日在Cheshire的Bollington出生，是棉纺工John Joseph Chadwick和女仆Anne Mary Knowles的长子。他以他的父亲的祖父的名字詹姆斯命名。1895年，他的父母搬到了Manchester，把他留在外公外婆的照顾下。他就读于Bollington Cross小学，获得了Manchester文法学校的奖学金，但他的家人因无法承担仍需支付的小额费用而不得不拒绝。相反，他就读于Manchester的Central Grammar School for Boys，在那里与父母团聚。他现在有两个弟弟Harry和Hubert；一个妹妹在婴幼儿期夭折。16岁时，他参加了两项大学奖学金考试，并都通过了。
查德威克选择就读Victoria University of Manchester，他于1908年进入该大学。他原本想学习数学，但误选了物理学。像大多数学生一样，他在家里生活，每天步行4英里6.4公里往返于大学。在第一年末，他获得了Heginbottom奖学金来学习物理学。物理学系由Ernest Rutherford主持，他为大四学生分配研究课题，他指示查德威克设计一种方法来比较两个不同放射源的放射能。这个想法是它们可以用1克0.035盎司镭的活性来测量，这个单位被称为居里。Rutherford建议的方法不可行——查德威克知道这一点但害怕告诉Rutherford——所以查德威克坚持下去，最终设计了所需的方法。结果成为查德威克的第一篇论文，与Rutherford合著，于1912年发表。他以一等荣誉于1911年毕业。
在设计了测量伽马辐射的方法后，查德威克继续测量各种气体和液体对伽马射线的吸收。这次产生的论文仅以他的名字发表。他在1912年获得了科学硕士学位，并被任命为Beyer Fellow。第二年，他获得了1851年展览奖学金，这使他能够在欧洲大陆的大学学习和研究。他选择于1913年前往柏林的Physikalisch-Technische Reichsanstalt，在Hans Geiger手下研究贝塔辐射。使用Geiger最近开发的盖革计数器，提供了比早期摄影技术更高的精度，他能够证明贝塔辐射不产生离散线，如之前所想，而是产生具有某些区域峰值的连续谱。在访问Geiger的实验室时，Albert Einstein告诉查德威克："我可以解释这两件事中的任何一件，但我不能同时解释它们两个。"连续谱多年来仍是一个未解释的现象。
查德威克在第一次世界大战开始时仍在德国，被拘禁在柏林附近的Ruhleben拘留营，他被允许在马厩里建立一个实验室，并使用原始材料（如放射性牙膏）进行科学实验。在Charles Drummond Ellis的帮助下，他研究了磷的电离和一氧化碳和氯的光化学反应。1918年11月德国停战协议生效后，他被释放，返回他在Manchester的父母家，他为1851年展览委员会撰写了过去四年的研究成果。
Rutherford给了查德威克在Manchester的兼职教学职位，让他继续研究。他研究了铂、银和铜的核电荷，实验发现其与原子序数相同，误差小于1.5%。1919年4月，Rutherford成为Cambridge大学Cavendish实验室的主任，查德威克几个月后加入了他。查德威克在1920年获得了Clerk-Maxwell学生身份，并在Cambridge的Gonville and Caius College注册为哲学博士博士生。他论文的上半部分是他与原子序数的工作。下半部分，他研究了原子核内的力。他的学位于1921年6月获得。11月，他成为Gonville and Caius College的研究员。
研究员
Cambridge
查德威克的Clerk-Maxwell学生身份于1923年期满，由俄罗斯物理学家Pyotr Kapitza接替。科学和工业研究部咨询委员会主席Sir William McCormick安排查德威克成为Rutherford的研究助理主任。在这个角色中，查德威克帮助Rutherford选择博士生。在接下来的几年中，这些包括John Cockcroft、Norman Feather和Mark Oliphant，他们将成为查德威克的坚实朋友。由于许多学生不知道他们想研究什么，Rutherford和查德威克会建议主题。查德威克编辑了实验室产生的所有论文。
1925年，查德威克遇见了Aileen Stewart-Brown，她是Liverpool股票经纪人的女儿。这两人于1925年8月结婚，Kapitza是伴郎。这对夫妇有一对双胞胎女儿Joanna和Judith，她们于1927年2月出生。
在他的研究中，查德威克继续探索原子核。1925年，自旋的概念使物理学家能够解释Zeeman效应，但它也创造了未解释的异常。当时人们认为原子核由质子和电子组成，例如氮的原子核，质量数为14，被假定包含14个质子和7个电子。这给了它正确的质量和电荷，但自旋错误。
在1928年Cambridge关于贝塔粒子和伽马射线的会议上，查德威克再次见到了Geiger。Geiger带来了他的盖革计数器的新模型，该模型由他的博士后学生Walther Müller改进。查德威克自战争以来就没有使用过它，新的Geiger–Müller计数器与当时在Cambridge使用的闪烁技术相比是一个潜在的重大改进，闪烁技术依赖于人眼观察。它的主要缺点是它检测阿尔法、贝塔和伽马辐射，而镭（Cavendish实验室通常在实验中使用）发射这三种，因此不适合查德威克的想法。然而，钋是阿尔法发射体，Lise Meitner从德国向查德威克发送了约2毫居里约0.5微克。
在德国，Walther Bothe和他的学生Herbert Becker使用钋用阿尔法粒子轰击铍，产生了一种不寻常形式的辐射。查德威克的澳大利亚1851年展览学者Hugh Webster复制了他们的结果。对查德威克来说，这是他和Rutherford多年来一直假设的东西的证据：中子，一种理论上的具有无电荷的核粒子。然后在1932年1月，Feather引起了查德威克对另一个令人惊讶的结果的注意。Frédéric和Irène Joliot-Curie成功地使用钋和铍作为他们认为是伽马辐射的源从石蜡中击出质子。Rutherford和查德威克不同意；质子太重了。但中子只需要少量能量就能达到相同的效果。在Rome，Ettore Majorana得出了同样的结论：Joliot-Curie夫妇发现了中子但不知道它。
查德威克放弃了所有其他责任，专注于证明中子的存在，由Feather协助，经常在深夜工作。他设计了一个简单的装置，由包含钋源和铍靶的圆柱体组成。产生的辐射然后可以被指向石蜡等材料；被移位的粒子（质子）将进入一个小电离室，在那里可以用示波器检测。1932年2月，在仅约两周的中子实验后，查德威克向Nature发送了一封标题为"中子的可能存在"的信。他在发送给Proceedings of the Royal Society A的文章中详细传达了他的发现，标题为"中子的存在"，时间是5月。他对中子的发现是了解原子核的一个里程碑。阅读查德威克的论文，Robert Bacher和Edward Condon意识到，如果中子的自旋为1/2，那么当前理论中的异常（例如氮的自旋）将被解决，氮核由七个质子和七个中子组成。
理论物理学家Niels Bohr和Werner Heisenberg考虑中子是否可以是像质子和电子一样的基本核粒子，而不是质子-电子对。Heisenberg表明中子最好被描述为一个新的核粒子，但它的确切性质仍不清楚。在他1933年的Bakerian讲座中，查德威克估计中子的质量约为1.0067 u。由于质子和电子的质量总和为1.0078 u，这意味着作为质子-电子复合体的中子的结合能约为2 MeV，这听起来合理，尽管很难理解如何具有这么少的结合能的粒子可能是稳定的。估计如此小的质量差需要进行精确的测量，然而，在1933-1934年期间获得了几个相互矛盾的结果。通过用阿尔法粒子轰炸硼，Frédéric和Irène Joliot-Curie获得了中子质量的一个大值，但Ernest Lawrence在加州大学的团队得到了一个小值。然后，来自纳粹德国的难民和Cavendish实验室的研究生Maurice Goldhaber向查德威克建议，可以通过208Tl（当时称为thorium C"）的2.6 MeV伽马射线对氘核进行光裂变：
2 1D + γ → 1 1H + n
可以从这个过程中确定中子质量的精确值。查德威克和Goldhaber尝试了这个方法，发现它有效。他们测量了产生的质子的动能为1.05 MeV，中子的质量留作方程中的未知数。查德威克和Goldhaber计算，根据值，它要么是1.0084，要么是1.0090原子单位
