zapraszano go wielokrotnie do odwiedzenia innych ośrodków w ZSRR, USA (Yale) i Wielkiej Brytanii (Cambridge), jednak wszystkie zaproszenia konsekwentnie odrzucał, jedynie pod naciskiem Fermiego pojechał na początku 1933 r. do Lipska, spotkać Wernera Heisenberga.
W 1932 podał opis kwantowy spinów w zmiennym polu magnetycznym; opierając się na wynikach prac Ireny i Frédérica Joliot-Curie, a także sugerował istnienie nowej neutralnej cząstki – neutronu (odkrytej w tym samym roku przez Jamesa Chadwicka) i zaproponował model, w którym neutrony i protony tworzyły jądro. Pomimo namów Fermiego, odmówił opublikowania tych rozważań, uznając je za niekompletne. Podał także formalizm relatywistyczny opisu cząstek o dowolnych spinach. W roku 1933 rozwinął teorię budowy jądra (teoria sił wymiany), a w 1937 przedstawił teorię neutrin, identycznych ze swoimi antycząstkami.