В 1928 г. П. Дирак, решая релятивистское волновое уравнение, показал, что в природе должно быть частица, подобная электрона, но с положительным электрическим зарядом. Через четыре года такую частицу экспериментально при исследовании космического излучения обнаружил К. Андерсон.
Изучая космическое излучение с помощью камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле, он среди других треков обнаружил трек, который по своему виду напоминал трек электрона, но был искажен в другую сторону. Наблюдаемое явление можно объяснить, если приписать этот трек положительно заряженной частице. Однако возможно и другое объяснение: трек принадлежит электрону, что движется не сверху вниз, как должны двигаться космические частицы, а наоборот. Дополнительно эксперимент позволил определить направление движения частицы (сверху вниз) и таким образом подтвердил факт существования позитрона.
Было установлено, что масса позитрона равна массе электрона. Одинаковыми оказались также их механические и (численно) магнитные моменты. Однако поскольку позитрон имеет положительный заряд, то направление его магнитного момента в противовес электрону совпадает с направлением механического момента.
В начале 30-х годов XX в. кроме открытия нейтронов и позитронов было сделано еще одно открытие. В 1934 г. супруги И. и Ф. Жо-лио-Кюри и другие ученые открыли в случае ядерных реакций, происходящих при бомбардировке некоторых элементов а-частицами и нейтронами, новые частицы, которые регистрируются не только во время облучения, но и некоторое время после облучения (несколько минут, часов и даже дней). Супруги Жолио-Кюри, Э. Ферми и другие ученые объяснили это тем, что сами продукты ядерных реакций оказываются радиоактивными, т.е. вследствие таких ядерных реакций возникают радиоактивные изотопы, которые распадаются по тем же законам, что и естественные радиоактивные вещества. Это явление самопроизвольного распада ядер искусственно добытых изотопов называют искусственной (приведенной) радиоактивностью, а сами изотопы - искусственно радиоактивными. Такие изотопы излучают в процессе распада преимущественно электроны или позитроны и у-фотоны. Зачастую их распад сопровождается ?-излучением, причем в большинстве случаев вслед за выбрасыванием электрона или позитрона излучается в-фотон. Некоторые радиоактивные изотопы получены при облучении стабильных элементов не потоком частиц, а Y-излучением. Преобразование элементов вследствие поглощения ядром у-фотона большой энергии (фоторасщепления ядра, или ядерный фотоэффект) впервые обнаружил Дж. Чедвик (1934 г). Облучая в-фото-нами тория тяжелый водород, он установил, что поглощение у-фотона с энергией hv около 2,2 МэВ переводит ядро тяжелого водорода в возбужденное состояние, является нестабильным и заканчивается распадом на протон и нейтрон. Поглощение у-фотона ядром бериллия 4Be вызывает выброс из ядра протона, в результате чего образуется радиоактивный нуклид g Li. Для фоторасщепления более тяжелых ядер нужны в-фотоны с энергией около 10 ... 15 МэВ и более.
Следует заметить, что, в отличие от природных радиоактивных веществ, когда существует преобразование одного из ядерных нейтронов в протон, сопровождающееся Р ~-излучением, при искусственной радиоактивности наблюдается обратное преобразование одного из ядерных протонов в нейтрон. Однако не всегда это превращение сопровождается Р +-излучением. Если один из внутриядерных нейтронов превращается в протон, то при этом обязательно возникает (по закону сохранения алгебраической суммы зарядов) электрон. Обратное преобразование одного из внутриядерных протонов в нейтрон может происходить двояко: 1) с возникновением позитрона (наблюдается Р +-излучения) и 2) без возникновения позитрона с захватом ядром одного из ближайших к нему атомных электронов (? +-излучения не будет).