جیمز چادویک  

چادویك در سال  ۱۹۳۵ در Maccles Field به دنیا آمد و در دانشگاه منچستر به تحصیل پرداخت. در ۱۹۹۱ فارغ التحصیل شد و به عنوان دانشجوی فوق لیسانس زیر نظر ارنست رادرفورد (E.Rutherford) به كارش ادامه داد. در ۱۹۱۳ به منظور كار زیر نظر هانس گایگر (H.Geiger)، مخترع شمارشگر گایگر، رهسپار لیپزیك شد. در آنجا كار وی این بود كه طیف اشعه بتای صادر شده به وسیله اجسام رادیواكتیو مختلف را كه اساساً متفاوت به نظر می رسیدند، مطالعه كند. این تفاوت به این خاطر بود كه طیف آنها توزیع پیوسته ای از انرژی های حركتی را نشان می داد كه تقریباً از صفر تا مقادیر نسبتاً زیاد را در برمی گرفت. هنوز چیزی از آغاز فعالیت وی نزد گایگر نگذشته بود كه خود را چنان یك بیگانه و دشمن یافت. كار او در پاییز همان سال ۱۹۱۴ كامل و برای انتشار آماده بود كه ناگهان جنگ جهانی اول در گرفت و او به عنوان دشمن توقیف و در تمام مدت جنگ به اردوگاه های اسرای جنگی اعزام شد. او در این مدت سرما و گرسنگی را تحمل كرد. با این حال با كمك های والتر نرنست (W.Nernst) اجازه یافت تا پژوهش های مقدماتی خود را دنبال كند.
وی در بازگشت به انگلستان در ۱۹۱۹ از سوی رادرفورد برای همكاری با دانشگاه كمبریج فراخوانده شد و از ۱۹۲۱ تا ۱۹۳۵ به عنوان دستیار مدیر پژوهش های آزمایشگاه كاوندیش به خدمت پرداخت.
در این فاصله بود كه چادویك بزرگ ترین اكتشاف خود یعنی كشف نوترون ها را در ۱۹۳۲ به ثمر رسانید. تا پیش از این كشف، فیزیكدانان تنها انتظار وجود دو نوع ذره بنیادی پروتون (P) با بار الكتریكی مثبت و الكترون (e) با بار الكتریكی منفی را داشتند. و بر همه روشن بود كه این دو ذره نمی توانند در تبیین تمامی پدیده های اتمی مشاهده شده كفایت كنند. برای مثال هسته اتم كربن كه وزن اتمی آن ۱۲ است باید ۱۲ پروتون داشته باشد اما چون بار هسته كربن فقط ۶ است باید ۶ بار الكتریكی منفی نیز داشته باشد و فرض بر این بود كه بارهای منفی به وسیله ۱۶ الكترون فراهم می شود كه به ۱۲ پروتون پیوسته اند تا یك هسته اتم كربن را تشكیل دهند. با تمامی اینها فرض وجود الكترون ها در هسته به لحاظ نظریه كوانتوم به مشكلات بزرگی منتهی می شد. رادرفورد در ۱۹۲۰ راه حل مشابهی را مبنی بر وجود پروتون های بدون بار مطرح ساخت. با این فرضیه اصلاً لزومی نداشت كه الكترون ها درون هسته اتم وجود داشته باشند و تركیب هسته كربن مثلاً می توانست چنین نوشته شود: ۶ نوترون + ۶ پروتون = ۱۲ C. از این رو در ۱۹۲۵ برنامه مفصلی در آزمایشگاه كاوندیش به راه افتاد كه موضوع آن بیرون كشیدن نوترون ها از هسته بعضی از عناصر سبك و در نتیجه اثبات وجود آنها بود. اما چون نتایج آزمایش منفی بود، برنامه متوقف شد و اثبات وجود نوترون ها چند سالی به تاخیر افتاد. در پی همین آزمایشات چادویك در طول دهه ۱۹۲۰ كوشید تا با بمباران هسته اتم آلومینیوم توسط ذرات آلفا (هسته هلیم)، نوترون ها را كشف كند. گزارش بسیار نویدبخشی كه در ۱۹۳۰ به اطلاع رسید حكایت از آن داشت كه بمباران هسته اتم بریلیم با ذرات آلفا منجر به تولید پرتوهای بسیار نافذی می شود. در ۱۹۳۲ بود كه ایرن و فردریك ژولیت كوری دریافتند كه عناصر سبكی مانند بریلیم هنگامی كه با ذرات آلفای سریع حاصل از پلوتونیوم بمباران شوند، تابش بسیار با نفوذی گسیل می دارند. این تابش با میدان مغناطیسی منحرف نمی شود اما وقتی از موم پارافینی می گذرد سبب بیرون اندازی پروتون هایی می شود كه سرعت بسیار زیادی دارند. اما كوری ها نتوانستند توضیح رضایت بخشی برای توان نفوذ و انرژی زیاد تابش مذكور فراهم آورند. آنها حدس می زدند كه چنین پرتوهایی احتمالاً از پرتوهای گاما، پرتوهای الكترومغناطیسی با طول موج بسیار كوتاه، تشكیل می شوند. چادویك نشان داد كه پرتوهای گاما، پروتون ها را گسیل نمی دارند بلكه این نتیجه تنها در صورتی قابل تبیین است كه ذرات گسیل شده جرم تقریباً مشابهی با پروتون ها اما بدون بار الكتریكی داشته باشند.
این ذرات همان نوترون ها بودند. بدین ترتیب چادویك به خاطر این اكتشاف برنده جایزه نوبل فیزیك سال ۱۹۳۵ شد. در سال ۱۹۳۶ بین چادویك كه آرزوی ساخت یك سیكلوترون را در آزمایشگاه كاوندیش در سر می پروراند و رادرفورد كه به شدت با تمامی پروژه هایی از این دست مخالف بود، اختلاف نظرهایی درگرفت و بدین ترتیب بود كه چادویك تصمیم گرفت كه كرسی استادی فیزیك دانشگاه لیورپول را كه به وی پیشنهاد شده بود، بپذیرد. و در آنجا بود كه وی نخستین سیكلوترون بریتانیا را ساخت. و هنگام شروع جنگ جهانی دوم برای حمایت از ادعای اوتوفریش (O.Frisch) و رادولف پیرلز (R.Peierls) مبنی به امكان ساخت بمب اتمی آماده بود. در نتیجه طی جنگ بیشتر وقت خود را به عنوان رئیس هیأت بریتانیا برای پروژه منهتن در آمریكا گذرانید. او به خاطر انجام این خدمات در ۱۹۴۵ مفتخر به دریافت لقب سر شد و در ۱۹۵۸ به كمبریج بازگشت و به عنوان استاد كالج گوتویل تا هنگام بازنشستگی در ۱۹۵۸ به كار خود ادامه داد.