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1931年,约里奥·居里夫妇——居里夫人的女儿和女婿公布了他们关于石蜡在“铍射线”照射下产生大量质子的新发现。查德威克立刻意识到,这种射线很可能就是由中性粒子组成的,这种中性粒子就是解开原子核正电荷与它质量不相等之谜的钥匙。查德威克立刻着手研究约里奥·居里夫妇做过的实验,用云室测定这种粒子的质量,结果发现,这种粒子的质量和质子一样,而且不带电荷。他称这种粒子为“中子”。中子就这样被他发现了。查德威克解决了理论物理学家在原子研究中遇到的难题,完成了原子物理研究上的一项突破性进展。1935年因发现中子获得诺贝尔物理学奖。
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