尽管卢瑟福预言了中子的存在，但是，直到12年以后的1932年，英国物理学家查德威克才在卡文迪许实验室里发现了中子。这时卢瑟福已接替卡文迪许实验室退休的汤姆生的职务。

　　查德威克1891年出生在英国柴郡，曼彻斯特维多利亚大学毕业。中学时代并未显示出过人天赋。他沉默寡言，成绩平平，但坚持自己的信条：会作则必须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂，决不下笔。因此他有时不能按期完成物理作业。而正是他这种不慕虚荣、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。两年后，由于他的“α射线穿过金属箔时发生偏离”的成功实现，获英国国家奖学金。

　　中子的发现要追溯到德国和法国物理学家们的研究工作。

　　1930年，德国物理学家博特和贝克尔利用钋发射的α粒子去轰击铍、硼和其它轻元素时，他们用尖端式盖革计数管(一种对γ即伽玛射线灵敏的探测器)探测到了有一种穿透力异常大的射线发生。法国物理学家约里奥·居里夫妇，利用一个强得多的钋源进一步研究了受到α粒子射击后的铍的辐射现象。他们把铍发射出来的射线解释为“γ射线”，把从含氢物质中打出的质子解释成“γ射线”在氢核上的“散射”。由于他们没有足够地重视理论，这就使他们错过了完成一项重大发现的机会。他们误认为是“γ射线”的，正是人们长期寻找的中子流，并不是γ射线。他们走到了“中子”的门口，而没有发现它。

　　1932年，在海峡对岸的查德威克，对此进行了反复实验，每次他都得到了相同的结果。他进一步查觉这些射线像γ射线和X射线一样不会被磁场偏折，可见是中性的。然而，这种射线的运动速度却与之大不相同，只为光速的1/10，比起几乎以光速前进的γ射线来说，简直太慢了。

　　查德威克继续研究这些射线，发现当这种射线被笔直地引向氮气时，偶而会有个别以极大的力量打进氮原子。如果是γ射线，则没有这种现象发生。查德威克对这种新射线进行了多次试验和能量测定，发现在不同情况下，新射线的能量也不同。他想，这种新射线显然与γ射线不相同，它是由粒子组成的。为了确定粒子的大小，他用这种粒子轰击硼，并从新产生的原子核所增加的质量来计算加到硼中去的这种粒子的质量，结果算出新粒子的质量与质子大致相等。查德威克在卢瑟福的领导下，长期从事寻找中子的研究，理论思维帮助了他从现象中抓到本质，终于悟出：这种新射线正是长期寻找的中子流。这样，他惊人地发现了人们预言的中子。

　　这是科学预言的又一个胜利。

　　至此，人们在探索原子秘密的道路上，又前进了一大步。所以，中子的发现被誉为原子科学发展的第二个重大发现。(第一个重大发现是放射性现象的发现)

　　在中子发现的启示下，苏联的伊凡宁柯和德国的海森堡先后提出了原子核是由质子和中子组成的模型(质子和中子统称为核子)，使长期存在的原子核结构问题得到了初步解决。

发现质子 　卢瑟福不相信核能