Eksperymenty, które przyczyniły się do odkrycia neutronu w 1932 r., polegały na zderzeniach cząstek z jądrami Li, Be, B, Mg, Al. Stwierdzono, że w stanie końcowym występują protony i pewne przenikliwe promieniowanie (dobrze przenikające materię), które oddziałując z materią złożoną z lekkich pierwiastków, miało zdolność wybijania jąder odrzutu. Joliot-Curie zmierzyli zasięg w powietrzu protonów, wybijanych z lekkich pierwiastków przez to promieniowanie, wynoszący blisko 30 cm i wskazujący na energię kwantów . Podali jednak niewłaściwą interpretację tych wyników, którą poprawił później Chadwick. Owym promieniowaniem okazały się neutrony.

Neutron emitowany w procesach z Berylem (Be), czy Borem (B), przechodząc przez ośrodek materialny zderza się z protonami, przekazując im znaczną część, a niekiedy przy zderzeniu czołowym, całą swoją energię kinetyczną. Dało to wewnętrzną spójność i prawidłowy bilans energetyczny w doświadczeniach. Wprowadziło to do fizyki nowej cząstki, stanowiącej (wraz z protonem) składnik jąder atomowych. Pozwoliło to też na badania reakcji inicjowanych przez neutrony, np. reakcje łańcuchowe w wybuchach jądrowych.

Typowym, historycznym źródłem neutronów stała się więc mieszanka sproszkowanego radu i berylu. Emisja cząstek z radu i jego pochodnych w szeregu promieniotwórczym prowadzi do reakcji Be(,n)C, w której emitowane są neutrony.

Reakcje wychwytu neutronu, wywołane przez powolne neutrony, badane przez Fermiego, stanowiły ważny krok w rozwoju fizyki jądrowej. Pierwsze tego typu reakcje prowadziły do powstawania jąder promieniotwórczych (sztuczna promieniotwórczość , reakcja aktywacji srebra):