英国科学家查德威克发现中子

中子是谁发现的（质子和中子是谁发现的）

詹姆斯·查德威克

1891年10月20日，著名实验物理学家詹姆斯·查德威克在英国柴郡出生。他这一生对科学的最大贡献是他发现了中子。

中学时代的查德威克并未显现出过人天赋。他沉默寡言，成绩平平，但坚持自己的信条：会做则必须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂，绝不下笔。因此他有时不能按期完成物理作业。而正是他这种不骛虚荣、实事求是、“驽马十驾，功在不舍”的精神，使他在科学研究事业中受益一生。

进入曼彻斯特大学的查德威克，迅即由于基础知识的扎实而在物理研究方面崭露超群才华。他被著名科学家卢瑟福看中，毕业后留在曼彻斯特大学物理实验室，在卢瑟福指导下从事放射性研究并获理学硕士学位。

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年圣诞节，卢瑟福在向少年儿童作有关原子物理学科普报告的时候，曾经提出一个很有启发性的问题，既然原子中有带负电的电子，也有带正电的质子，为什么就不可以有一种不带电的中性粒子呢？问者无意，听者有心。当时在场的查德威克对中性粒子产生了兴趣，从1921年起，他就从实验和理论两方面着手寻找中子。他当时设想的中子是电子与质子的结合物。

他通过铂、银和铜核研究α粒子的散射，直接测出了原子核的电荷，从而完全证实了卢瑟福的原子理论和关于元素的核结构以及核电荷数与元素的原子序数相等的结论。

1923年，他因原子核带电量的测量和研究取得出色成果，被提升为剑桥大学卡文迪许实验室副主任。

1932的法国物理学家约里奥·居里夫妇用钋源中的α粒子轰击铍靶，产生穿透本领很强的射线，用这种射线照射石蜡，发现石蜡经撞击后发射出质子来。他们误认为这种射线是γ射线，γ射线有一种新的作用，可以把石蜡中的质子打出来。约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。但是打出的质子能量高达5.7MeV，按照康普顿公式，入射的γ射线能量至少应为50MeV，这在理论上是解释不通的。查德威克以特有的敏感性感到需要重新审查这一实验结果，他发现这种射线的速率只有光速的1/10，不可能是γ射线。

查德威克把这一情况报告了卢瑟福，卢瑟福听了后很兴奋激动，但他也不同意约里奥·居里夫妇的解释。

查德威克很快重做了上面的实验。他用α粒子轰击铍，再用铍产生的射线轰击氢、氮，结果打出了氢核和氮核。由此，他断定这种射线不可能是γ射线。因为γ射线不具备将从原子中打出氢核和氮核所需要的动量。

他一方面用弹性碰撞的理论来分析，根据碰撞过程中的能量和动量守恒，确认这种中性射线是质量很大的中性粒子；另一方面他用仪器测量了被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出了这种中性粒子的质量。查得威克还用别的物质进行实验，得出的结果都是这种中性粒子的质量与质子的质量差不多。

就这样，查德威尔克终于在1932年发现了这种中性粒子，他采纳了美国化学家哈金斯的建议，把这种中性粒子叫做中子。

后来更精确的实验测出，中子的质量比质子质量约大千分之一。

查德威克将他的研究成果写成论文“中子的存在”发表在皇家学会的学报上。查德威克从重复约里奥·居里夫妇的实验，到发现中子，前后不到一个月。这一方面是由于前人的工作为他打下了基础，主要的还是由于他能打破常规，有大胆的创新精神，敢于破除传统思想的束缚。而约里奥·居里夫妇虽然已经遇到了中子，由于没有作出正确的解释，而与中子失之交臂，错过了发现中子的机会。

中子的发现打开了原子核的大门，改变了当时人们的物质结构的概念，使原子核物理学有了划时代的进展，促进了核裂变研究工作的发展和原子能的利用。由于这一重要的发现，他获得了1935年诺贝尔奖物理学奖。

1943年，查德威克带领一英国科学家来到美国的洛斯阿拉莫斯，参加原子弹的研制工作。德威克是一位伟大智者与物理学家，是现代物理学的先驱者。