维尔与凯斯学院取得博士学位。卡文迪许实验室是当时世界上最重要的物理学研究中心之一，查德威克在此实验室担任了十多年助理研究主任，他在1932年发现中子并成功量度到其质量，他还预期中子会成为克制癌症的重要武器。查德威克于1935年离开卡文迪许实验室，前往利物浦大学担任物理学教授。他彻底改造了利物浦大学里陈旧的实验室，并通过安装回旋加速器，使利物浦成为核物理的重要研究中心。第二次世界大战期间，查德威克承担了研发原子弹的合金管工程的部份研究工作，由于实验室所在地利物浦及周围地区正饱受纳粹德国空军轰炸，研究环境相