Il se présente à l'Université de Manchester en 1907 dans le but de devenir un mathématicien, mais il se retrouve, par accident, entouré d'étudiants pour l'inscription à une majeure en physique. Trop gêné pour avouer son erreur[3], il reste dans la file[4] et commence ainsi une carrière prolifique comme physicien[5], après avoir été fasciné par un cours sur l'électromagnétisme donné par Ernest Rutherford[6]. Il intègre en 1911 le laboratoire de Rutherford pour achever ses études[7]. En 1913, il reçoit une bourse pour poursuivre ses études à l'étranger : il choisit d'aller travailler à Berlin, au sein du laboratoire dont le professeur Hans Geiger vient de prendre la direction[7].
Durant la Première Guerre mondiale, Chadwick est arrêté en Allemagne et emprisonné dans une écurie qui sert de camp d'internement. Libéré à la fin de la guerre, il retourne immédiatement au Royaume-Uni afin de mener des recherches encore une fois sous les ordres du professeur Rutherford à l'Université de Cambridge. Entretemps, ce dernier a expérimenté plusieurs approches et spécule qu'il doit exister une particule subatomique sans charge électrique. Chadwick entreprend donc une série d'expérimentations. Il est élu membre émérite de Gonville de 1921 à 1925. Il devient assistant directeur de recherche dans les laboratoires de Cavendish en 1923. En 1925 il épouse Aileen Stewart-Brown de Liverpool. Ils ont ensemble des jumelles et vivent à Denbigh dans le nord du Pays de Galles. En 1927, il est élu membre émérite à la Royal Society, qui lui décerne la médaille Hughes en 1932.
Lors d'une expérience en 1932, Chadwick, qui bombarde du béryllium avec des particules α, remarque une radiation inconnue qui éjecte des protons du noyau. Chadwick en conclut que ce rayonnement est formé par des particules de masse approximativement égale au proton mais sans charge électrique, les neutrons. Cette découverte est l'une des plus importantes en physique expérimentale.
Il meurt à l'âge de 82 ans. On peut le considérer comme l'un des physiciens s'étant le plus distingué durant le XXe siècle. Lady Chadwick est décédée en 1986.
Publications
Radioactivity And Radioactive Substances: An Introduction To The Study Of Radioactive Substances And Their Radiations (1921), Kessinger Publishing, LLC, 2007 (ISBN978-0548692905)
avec Ernest Rutherford, Radiations from Radioactive Substances (Cambridge Library Collection - Physical Sciences), Cambridge University Press; Reissue edition, 2010 (ISBN978-1108009010)
↑(en) Zuoyue Wang et Lawrence Badash, Great lives from history : britsih and commonwealth series (ISBN978-0893565367, lire en ligne), « James Chadwick »
↑ a et bPierre Radvanyi, « Ernest Rutherford : la transformation radioactive », Bibnum [En ligne], (lire en ligne, consulté le ).
↑(en) Nuclear reactor secrets revealed, BBC, : « The envelopes contain the work of two French scientists, Hans Von Halban and Lew Kowarski, who worked in the Cavendish laboratory in Cambridge. The documents detail experiments on nuclear fission, covering the components needed to make a nuclear reactor, how to create plutonium from uranium, and methods to stabilise nuclear chain reactions. »
(en) Biographie sur le site de la fondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)
