查德威克追到的中性粒子

原子量总有些对不上

原子核的正电荷由质子解释，但许多原子核质量远大于质子数。若塞入额外质子和核内电子来保持电中性，结构又充满困难。卢瑟福早已猜测核内可能存在质量近似质子、却不带电的粒子。

1930 年，博特和贝克尔用 alpha 粒子轰击铍，得到穿透力很强的中性辐射。约里奥-居里夫妇发现它能从石蜡中打出高速质子，仍把它解释成高能伽马射线。

查德威克迅速重复实验，并用不同轻元素作靶。若来者是无质量光子，要把质子撞得如此快便需要不合理的能量；若它是一颗质量接近质子的中性粒子，普通弹性碰撞就能解释。

1932 年 2 月，他发表简短通信提出中子。中子不受原子核正电的库仑排斥，比带正电的 alpha 粒子更容易进入重核，迅速成为核反应的重要探针。

图示说明

静态物理图：chadwick_neutron_collision。

中子还解释了同位素：相同元素拥有相同质子数，却可以有不同中子数和质量。三十多年原子模型里的质量缺口终于获得具体成员。

发现不是“看见一颗中子”。查德威克比较碰撞后的能量和动量，排除光子解释。不可见粒子的身份，是由它留给别的物体的运动反推出来的。