Αφού ανακαλύφθηκε ότι οι ουσίεςαποτελούνται από μόρια, και αυτά με τη σειρά τους αποτελούνται από άτομα, ένα νέο ερώτημα προέκυψε για τους φυσικούς. Ήταν απαραίτητο να καθοριστεί η δομή των ατόμων - από τι κατασκευάζονται; Ο E. Rutherford και οι μαθητές του ανέλαβαν να λύσουν αυτό το δύσκολο έργο. Η ανακάλυψη του πρωτονίου και του νετρονίου πραγματοποιήθηκε στις αρχές του περασμένου αιώνα
ΜΙ.Ο Rutherford είχε ήδη υποθέσεις ότι το άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα και ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω του με τεράστια ταχύτητα. Αλλά αυτό που αποτελείται από τον πυρήνα ενός ατόμου δεν ήταν απολύτως σαφές. Ο Ε. Rutherford πρότεινε την υπόθεση ότι η σύνθεση του ατομικού πυρήνα οποιουδήποτε χημικού στοιχείου πρέπει να είναι ο πυρήνας ενός ατόμου υδρογόνου.
Αυτή η υπόθεση αποδείχθηκε αργότερα από μια σειράπειράματα, ως αποτέλεσμα των οποίων ανακαλύφθηκε το πρωτόνιο. Η ουσία των πειραματικών πειραμάτων του E. Rutherford ήταν ότι τα άτομα αζώτου βομβαρδίστηκαν με άλφα ακτινοβολία, με τη βοήθεια της οποίας ορισμένα σωματίδια απομακρύνθηκαν από τον ατομικό πυρήνα του αζώτου.
Αυτή η διαδικασία καταγράφηκε σε μια φωτοευαίσθητηταινία. Ωστόσο, η λάμψη ήταν τόσο αδύναμη και η ευαισθησία της ταινίας ήταν επίσης χαμηλή, ο E. Rutherford πρότεινε ότι οι μαθητές του, πριν ξεκινήσουν το πείραμα, περνούν αρκετές ώρες σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, έτσι ώστε τα μάτια τους να μπορούν να δουν λεπτά σήματα φωτός.
Σε αυτό το πείραμα με χαρακτηριστικό φωςπροσδιορίστηκε ότι τα σωματίδια που είχαν εξαφανιστεί ήταν οι πυρήνες των ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου. Η υπόθεση του E. Rutherford, που τον οδήγησε στο γεγονός ότι ανακαλύφθηκε ένα πρωτόνιο, βρήκε τη λαμπρή επιβεβαίωση.
Αυτό το σωματίδιο Ε.Ο Ράδερφορντ πρότεινε να το ονομάσει πρωτόνιο (μετάφραση από τα ελληνικά, «πρωτό» σημαίνει το πρώτο). Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να το καταλάβουμε έτσι ώστε ο ατομικός πυρήνας του υδρογόνου να έχει μια τέτοια δομή που να υπάρχει μόνο ένα πρωτόνιο σε αυτό. Έτσι το πρωτόνιο ανακαλύφθηκε.
Έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο.Σε αυτήν την περίπτωση, είναι ποσοτικά ίσο με το φορτίο του ηλεκτρονίου, μόνο το σύμβολο έχει το αντίθετο. Δηλαδή, φαίνεται ότι το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο φαίνεται να ισορροπούν το ένα το άλλο. Επομένως, όλα τα αντικείμενα, δεδομένου ότι αποτελούνται από άτομα, δεν φορτίζονται αρχικά και λαμβάνουν ηλεκτρικό φορτίο όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο αρχίζει να δρα πάνω τους. Η δομή των ατομικών πυρήνων διαφόρων χημικών στοιχείων μπορεί να περιέχει περισσότερα πρωτόνια από ό, τι στον ατομικό πυρήνα του υδρογόνου.
Αφού ανακαλύφθηκε το πρωτόνιο,Οι επιστήμονες άρχισαν να καταλαβαίνουν ότι ο πυρήνας ενός ατόμου ενός χημικού στοιχείου αποτελείται όχι μόνο από πρωτόνια, επειδή, πραγματοποιώντας φυσικά πειράματα με τους πυρήνες του ατόμου βηρυλλίου, διαπίστωσαν ότι η μάζα των πρωτονίων στον πυρήνα ήταν τέσσερις μονάδες, ενώ γενικά η μάζα του πυρήνα ήταν εννέα μονάδες. Ήταν λογικό να υποθέσουμε ότι άλλες πέντε μονάδες μάζας ανήκουν σε κάποια άγνωστα σωματίδια που δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο, γιατί διαφορετικά η ισορροπία ηλεκτρονίων-πρωτονίων θα διαταραχθεί.
James Chadwick, μαθητής Ε.Ο Rutherford, πραγματοποίησε πειράματα και μπόρεσε να ανιχνεύσει στοιχειώδη σωματίδια που πέταξαν έξω από τον ατομικό πυρήνα του βηρυλλίου όταν βομβαρδίστηκαν με άλφα ακτινοβολία. Αποδείχθηκε ότι δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Ανακαλύφθηκε έλλειψη φορτίου λόγω του γεγονότος ότι αυτά τα σωματίδια δεν ανταποκρίθηκαν στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Τότε έγινε σαφές ότι ανακαλύφθηκε το στοιχείο που λείπει από τη δομή του ατομικού πυρήνα.
Αυτό το σωματίδιο που ανακαλύφθηκε από τον D. Chadwick ονομάστηκε νετρόνιο. Αποδείχθηκε ότι έχει την ίδια μάζα με το πρωτόνιο, αλλά, όπως ήδη αναφέρθηκε, δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο.
Επιπλέον, επιβεβαιώθηκε πειραματικά ότι ο αριθμός των πρωτονίων και των νετρονίων είναι ίσος με τον σειριακό αριθμό του χημικού στοιχείου στο περιοδικό σύστημα.
Στο Σύμπαν, μπορεί κανείς να παρατηρήσει αντικείμενα όπως αστέρια νετρονίων, τα οποία είναι συχνά το τελικό στάδιο της εξέλιξης των αστεριών. Τέτοια αστέρια νετρονίων είναι πολύ πυκνά.
