卢瑟福还在煞费苦心地思索着一个问题——正电子的存在。当时很多物 理学家都认为一定存在着正电子。有些人企图把氢核称作“正电子”，卢瑟 福则坚持用“质子”这个名称。他说：“质量比氢核小得多的带正电单位的 粒子将来可能被发现。”他这番话几乎是在美国物理学家安德生发现正电子 前10年说的。卢瑟福的创造性想象力，使他能够敏锐地预见未来的中子和正 电子。
对科学事业的满腔热情和辛勤劳动，使卢瑟福和他的助手、学生们获得 了崇高的荣誉和奖赏。在1922年的一年中，卢瑟福获得皇家学会授予的科普 利奖章；索迪获得诺贝尔物理奖金，阿斯顿获得诺贝尔化学奖金，玻尔获得 诺贝尔物理奖金。作为卡文迪许实验室主任卢瑟福始终满怀热情地去扩展他 的那些发现，并把这些发现运用到更广泛的领域里去。他继续用α粒子轰击 各种元素的原子，以便弄清原子结构的一些问题。他与助手查德威克用α粒 子轰击某些元素时，发现了一些事先完全没有预料到的情况。对某些元素来 说，入射α粒子的射程要比射出的粒子的射程短得多。进一步实验表明，原 子核正在发生一次真正破裂。这种破裂是极为罕见的现象，铝便是产生如此 惊人的结果的元素之一，但它的一再发生却足以说明，这决不是纯属偶然的 现象，而是某种相当有规则地发生着的现象。
新闻记者们当时正谈论原子分裂，卢瑟福等人的这一实验没有取得新闻 轰动效应。尽管如此，他一有机会仍然非常乐意向某些对科学感到兴趣的非 科学的朋友们做些解释工作。1923年，卢瑟福在皇家学会连续六次作了关于
“原子射线和性质”、“α粒子的生命史”的演讲。他用通俗易懂的语言讲 述了前60年左右的时间里所取得的科学发现。同年秋天，他又在大不列颠学 会利物浦聚会上发表演说。不久，卢瑟福参加了皇家学会在伦敦召开的一次 原子核结构的讨论会。另外，他还做了许多科学普及工作，并吸收了两名得 力助手威尔逊和卡皮查。
1924年12月，卢瑟福正式接到通知，他将要被授予1925年的新年荣誉 勋位。当时在英国，只有最伟大的人物才能获得勋位，科学家中能够得到这 种荣誉的寥寥无几。但是卢瑟福是非常谦虚的，他把个人的贡献归功于国王 对科学的重视与提倡。
他的社会活动更加频繁，但无论如何他不容许这些事妨碍他在剑桥所进 行的主要研究任务。他正在和查德威克计划着使用一种改进的计数显微镜， 对元素作一次系统的检查。
1925年，卢瑟福当选为英国皇家学会的主席，这是英国科学家们所能获 得的最高的职位。从此，他的礼节性的社交活动更加频繁起来。在此期间， 主任助理卡皮查定期向他汇报实验室的工作，并希望他能回到实验室中来， 以解决实验中的一些疑难问题。但是卢瑟福因多年劳碌，身体和精力已远远 不及过去了，加上社会活动较多，在一段时间里无法回到实验室。
1926年在不列颠学会牛津会议上，卢瑟福报告了他和查德威克最近用α 粒子轰击像镁、铝等轻金属的原子核的实验。
1927年，卢瑟福在帝国科学学院向物理学会发表演讲。他指出：“看来 很清楚，在如此之小的距离内，适用于带电粒子间的普通的力学定律显然已 经破产了。”他认为，过去那种把原子核看成是坚硬球体的看法，肯定是错 误的，人们必须对某些复杂的问题，作深入细致的研究。
1929年10月，当卢瑟福从外地返回卡文迪许实验室的时候，碰到了一 个非常奇特的问题。当时，科学家们发现了一种镭的衍生物，它放射出一个 在空气中射程达3英寸的α粒子，而从铀原子核中射出来的α粒子则只有1 英寸的射程。这一重要发现对卢瑟福启发很大。他提出，既然这种粒子具有 如此强的穿透力。为什么不能用镭的衍生物的α粒子来射击铀原子呢？
这一新的课题提出后，他们多次进行了实验，结果都未能达到预想的效 果，不过，从这些实验中，我们可以看出卢瑟福的惊人的想象力和勇于创新 的精神。
正当卢瑟福把自己的全部精力倾注在事业上时候，1930年12月30日， 他的独生女儿爱琳·玛丽不幸去世。这突然的打击，使卢瑟福悲痛万分。在 很长的一段时间内，他沉浸在无法克制的悲哀之中。人们发现他变老了，高 大挺直的身躯也变得弯曲了，他明亮的眼睛有时笼罩着一层忧伤。但是，卢 瑟福以顽强的毅力克制自己，继续从事他的科学研究事业。在此不久实验室 取得的又一辉煌成就，使他从家庭的不幸中摆脱出来。
在卢瑟福的全面指导下，卡文迪许的查德威克做了多年耐心的研究后， 于1932年发现了原子核中的中性粒子（即中子），从而证实了卢瑟福的预见。 查德威克认为如果他们在 1920年听了卢瑟福的报告，他们会更早地发现中 子。虽然在1932年大家都认为这一发现很重要，但是当时没有一个人意识到 它对人类的巨大意义。这一意义在10多年后才以震撼世界之势表现出来—— 用于制造原子弹和氢弹。但卢瑟福和查德威克当时显然没有意识到中子将会 多么重要！
同年，卡文迪许实验室的科克罗夫特和瓦尔顿这两位才能卓越的年轻 人，设计出一台60万伏的高压倍加器，成功地完成了人类历史上第一次原子 核人工裂变：用约12.5万电子伏的能量使锂嬗变为氦。其效果比过去人们所 知的任何一次原子转变都更为惊人。这台仪器以卢瑟福的一本书名《当代炼 金术》来命名，在科学界震动很大，许多报纸都在头版位置刊登了这条新闻。 1932年4月20日，卢瑟福向皇家协会介绍了这台仪器。他虽然用十分平静 和不加渲染的语调来叙述这件事，但与会者都有一个共同的感觉：一个新时 代——原子时代即将到来。
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