Замечательными исследованиями, которые выявили большое количество новых черт явления, Чэдвик сумел доказать, что мы наблюдаем обмен импульсом и энергией с нейтральной частицей, массу которой он определил отличной от массы протона менее чем на одну тысячную. С учётом той лёгкости, с которой нейтроны (если их сравнивать с заряженными частицами) могут проходить через вещество без обмена энергией с электронами и проникать в атомные ядра, было ясно, какие широкие возможности создавало открытие Чэдвика для наблюдения новых типов ядерных превращений. Некоторые чрезвычайно интересные случаи таких новых явлений были немедленно продемонстрированы в Кавендишской лаборатории Физером, который получил в камере Вильсона снимки, на которых было видна расщепление ядра азота в процессе выбивания -частиц нейтронной бомбардировкой. Как известно, подхваченные многими лабораториями исследования в этом направлении привели к быстрому нарастанию наших знаний о строении ядра и процессах ядерных превращений.
Весной 1932 г. на одной из наших ежегодных конференций в Копенгагенском институте, где, как всегда, мы были рады встретить многих из наших бывших сотрудников, одним из главных обсуждавшихся вопросов был, разумеется, вопрос о значении открытия нейтрона; кроме того, особо был поднят вопрос об очевидно загадочном обстоятельстве: на великолепных снимках Ли, полученных в камере Вильсона, не наблюдалось никакого взаимодействия между нейтронами и связанными в атомах электронами. В связи с этим обстоятельством указывалось, что из-за того, что сечение рассеяния в квантовой физике зависит от приведённой массы сталкивающихся частиц, сам факт не был бы даже несовместим с предположением о короткодействующем взаимодействии между нейтроном и электроном с силой, примерно равной силе, действующей между нейтроном и протоном. Несколькими днями позже я получил письмо от Резерфорда, отчасти касающееся именно этого вопроса. Я не могу не привести это письмо целиком.
«21 апреля 1932 г.
Дорогой Бор!
Мне было очень приятно услышать о всех вас от Фаулера, когда он вернулся в Кембридж, и узнать о замечательной встрече старых друзей. Я с интересом узнал о вашей теории нейтрона. Я познакомился с ней в очень удачном изложении научного обозревателя «Манчестер Гардиан» Кроузера, человека вполне квалифицированного в этих вопросах. Я очень рад, что вы благожелательно относитесь к нейтрону. Я считаю, что данные в его пользу, полученные к настоящему времени Чэдвиком и другими, в существенном исчерпывающе полны. Остаётся ещё спорный вопрос о том, в какой степени производимая ионизация (или ионизация, которая могла бы производиться) может объяснить поглощение, если пренебречь столкновениями с ядрами.
Беда не приходит одна, и у меня есть для вас ещё интересные новости,
краткое сообщение о которых должно появиться в «Nature»
на следующей неделе. Вы знаете, что у нас есть лаборатория
высоких напряжений, где устойчивое постоянное напряжение может быть
доведено до 600 000 вольт и выше. Там недавно исследовались
эффекты бомбардировки лёгких элементов протонами. Протоны падали
на поверхность материала, расположенную под 45° к оси трубки, а
вызываемые ими эффекты наблюдались сбоку сцинтилляционным методом —
экран из сернистого цинка был покрыт достаточно толстым слоем
слюды, чтобы задержать протоны. В случае лития наблюдались яркие
сцинтилляции, начиная примерно с 125 000 вольт, которые быстро
нарастали с ростом напряжения вплоть до многих сотен в минуту
при значениях протонного тока в несколько миллиампер,
-частицы,
по-видимому, имели определённую длину пробега, практически не
зависимую от напряжения и равную в воздухе около 8
Позже будут поставлены специальные опыты, чтобы проверить природу частиц, но по яркости сцинтилляций и следам в камере Вильсона представляется весьма вероятным, что это -частицы. В опытах, проведённых в самые последние дни, аналогичные эффекты наблюдались у бора и фтора, однако пробег частиц меньше, хотя они также похожи на -частицы. Возможно, бор-11 захватывает протон и раскалывается на три -частицы, тогда как фтор разламывается на кислород и -частицу. Баланс энергии находится примерно в соответствии с этими выводами. Я не сомневаюсь, что вас очень заинтересуют эти новые результаты, которые мы надеемся в ближайшем будущем расширить.