Некоторые противоречия в атомной теории, которые удалось решить с помощью открытия нейтрона:

• Проблема со спином ядра азота. 1 Согласно протонно-электронной гипотезе, ядро азота должно состоять из 14 протонов и 7 электронов, каждая из которых имеет спин 1/2. 1 Тогда суммарный спин ядра азота получается полуцелым, но по данным измерений он является целым. 1 Если принять, что ядро азота состоит не из протонов и электронов, а из протонов и нейтронов, то суммарный спин ядра азота получается целым, что соответствует данным измерений. 1
• Противоречие в экспериментах с бериллиевым излучением. 5 Эксперимент, проводившийся различными физиками, давал противоречивые результаты: одни и те же кванты бериллиевого излучения имели разную энергию, в зависимости от применяемой мишени. 5 Дж. Чедвик показал, что противоречие устраняется, если предположить, что бериллиевое излучение представляет собой не безмассовые гамма-кванты, а весьма массивные нейтральные частицы. 5
• Противоречие между двумя гипотезами о строении ядра. 4 В первой половине 20-х годов возникли две гипотезы, которые в значительной мере исключали друг друга: о протонных орбитах внутри ядра и о сложной системе, возбуждающейся под действием α-частицы до такой степени, когда становится возможным вылет из ядра одного из его протонов. 4 Открытие нейтрона принесло этим гипотезам оживление теоретической активности: первую гипотезу стали называть впоследствии «моделью оболочек», вторую — «моделью капли». 4