En 1928 traballou como investigador no Saint John's College, cargo que desempeñou ata 1946. No ano 1932, e en colaboración co físicco Ernest Walton, foi o primeiro en desintegrar un núcleo atómicco con partículas subatómicas aceleradas artificialmente. Usaron un acelerador de partículas que desenvolveran para bombardear átomos de litio con protóns. Algúns dos átomos de litio absorbían un protón e se desintegraban en dous átomos de helio. Entre 1941 e 1944, foi supervisor xefe do departamento de Investigación e Desenvolvemento das Forzas Aéreas británicas, e desde 1944 a 1946 exerceu como director da división de enerxía atómica do Consello de Investigación Nacional do Canadá. En 1948 concedéronlle o título de sir e compartiu con Walton o Premio Nobel de Física de 1951.