ジェームズ・チャドウィック
連続スペクトルはその後長年にわたり説明の付かない現象であった。
第一次世界大戦が始まったときまだドイツにいたため、ベルリン近くにあるルーレーベン収容所に抑留されたが、そこの厩舎に実験室を設置し、放射性練り歯磨きなどの即席で作った材料を用いて科学実験を行うことが許された。Charles Drummond Ellisの助けをかりて、リンのイオン化と一酸化炭素と塩素の光化学反応に取り組んだ。1918年11月にドイツとの休戦協定が発効したのち釈放され、マンチェスターの実家に戻り1851年博覧委員会に対してそれまで4年間で見つけたものを書き留めた。
ラザフォードからマンチェスター大学の非常勤講師の職を受け、研究を続けることができた。白金、銀、銅の核電荷を考察し、これが1.5%未満の誤差範囲内で原子番号と同じであることを実験的に発見した。1919年4月、ラザフォードがケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所の所長になり、数か月後にチャドウィックが加わった。1920年にClerk-Maxwell奨学金を授与され、ゴンヴィル・アンド・キーズ・カレッジにDoctor of Philosophy(PhD)の学生として入学した。学位論文の前半は原子番号に関するものであった。後半では原子核内部の力を考察した。学位は1921年6月に授与された。11月にゴンヴィル・アンド・キーズ・カレッジのフェローとなった。
doi:10.1098/rspa.1932.0112. JSTOR 95816. http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/136/830/692.full.pdf.
(1933). “Bakerian Lecture. The Neutron”. Proceedings of the Royal Society A 142 (846): 1–26. Bibcode: 1933RSPSA.142....1C. doi:10.1098/rspa.1933.0152. JSTOR 96108. http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/142/846/1.full.pdf.
Chadwick, James; Goldhaber, Maurice (1934). “A Nuclear 'Photo-effect': Disintegration of the Diplon by γ rays”. Nature 142 (3381): 237–238. Bibcode: 1934Natur.134..237C. doi:10.1038/134237a0.
Chadwick, James; Goldhaber, Maurice (1935). “The Nuclear Photoelectric Effect”. Proceedings of the Royal Society A 151 (873): 479–493. Bibcode: 1935RSPSA.151..
035 oz)のラジウムの放射能(キュリーとして知られることになる測定単位)で測定できるというものであった。ラザフォードが提案するアプローチは実行不可能であった(このことはチャドウィックは知っていたがラザフォードに伝えるのを恐れていた)ためチャドウィックは押し進め最終的に必要な手法を考案した。この結果はチャドウィックの最初の論文となり(ラザフォードとの共著)、1912年に発表された。1911年に第1級の栄誉で卒業した。
ガンマ線を測定する手法を考案したチャドウィックは、様々な気体や液体によるガンマ線の吸収の測定に進んだ。この結果を記した論文はチャドウィックの単著で発表された。1912年に理学修士を授与され、Beyer Fellowに任命された。翌年、1851年博覧会奨学金を授与され、ヨーロッパ大陸の大学で研究を行うことができた。1913年、ベルリンのPhysikalisch-Technische Reichsanstaltに行き、ハンス・ガイガーのもとでベータ線の研究をすることを選択した。ガイガーがその直前に開発したガイガーカウンターは以前の写真撮影技術よりも高い精度を提供し、これを用いることでベータ線がそれまで考えられてきたような不連続線を生成せず、特定の領域にピークを持つ連続スペクトルを生成することを実証することができた。アルベルト・アインシュタインはガイガーの研究室を訪ねた際、チャドウィックに「これらのいずれかを説明することはできるが、両方を同時に説明することはできない」と伝えた。