Recibió el premio Nobel de FÃsica en 1935 por el descubrimiento del neutrón y estudió bajo la tutela de Rutherford en la Universidad de Manchester, donde se licenció en 1911. Viajó a BerlÃn para ampliar su formación, esta vez bajo la dirección de Geiger. Sus investigaciones se vieron paralizadas a causa de la Primera Guerra Mundial.
En 1919, Chadwick volvió a Cambridge y prosiguió su colaboración con Rutherford, quien habÃa descubierto en 1917 la desintegración atómica artificial al estudiar el átomo de nitrógeno y continuaba trabajando con otros elementos ligeros. Rutherford habÃa teorizado sobre la existencia de nuevos núcleos atómicos, formados en su concepción por protones y electrones.
En 1932, durante el estudio de una radiación detectada por W. Bothe, logró identificar sus componentes como partÃculas con una masa equivalente a la del protón, pero carentes de carga, descubriendo asà la existencia de los neutrones, componentes del núcleo atómico junto con los protones, y que harÃan posible el descubrimiento de la fisión atómica. Chadwick dio a conocer sus trabajos en la revista Nature; sin embargo, no se ocupó de la función del neutrón en el núcleo atómico, trabajos de los que se hizo cargo, casi de forma inmediata, el fÃsico alemán Werner Heisenberg, y que supusieron el comienzo de la fÃsica cuántica.
La construcción de un ciclotrón, que Rutherford no veÃa con buenos ojos, fue causa de que ambos se enemistaran y Chadwick marchara a Liverpool para realizar allà labores de docencia. Durante la Segunda Guerra Mundial, el cientÃfico apoyó la construcción de la bomba atómica y marchó a trabajar a Estados Unidos.
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