לאחר שהתגלה כי חומריםמורכב ממולקולות, ואלה, בתורם, מאטומים, שאלה חדשה עלתה בפני פיסיקאים. היה צורך לבסס את מבנה האטומים - ממה הם מורכבים. א 'רתרפורד ותלמידיו התחייבו לפתור בעיה קשה זו. גילוי הפרוטון והנויטרון על ידם התרחש בתחילת המאה הקודמת
הרתרפורד כבר הציע כי אטום מורכב מגרעין ואלקטרונים המסתובבים סביבו במהירות עצומה. אך ממה מורכב גרעין האטום לא היה ברור לחלוטין. א 'רתרפורד הציע השערה כי גרעין האטום של כל יסוד כימי חייב להכיל גרעין של אטום מימן.
השערה זו הוכחה מאוחר יותר על ידי הסדרהניסויים שהביאו לגילוי הפרוטון. המהות של הניסויים הניסויים של E. Rutherford הייתה כי אטומי חנקן הופצצו בקרינת אלפא, בעזרתם חלק מהחלקיקים הודחו מגרעין החנקן האטומי.
תהליך זה הוקלט על רגיש לאורסרט צילום. עם זאת, הזוהר היה כל כך חלש, ורגישות הסרט הייתה גם כן נמוכה, ולכן א 'רתרפורד הציע לתלמידיו, לפני שהם יתחילו בניסוי, להיות בחדר חשוך מספר שעות ברציפות כדי שהעיניים יראו. אותות אור בקושי מורגש.
בניסוי זה על האור האופייניעקבות נקבע כי החלקיקים שהודחו הם גרעיני אטומי המימן והחמצן. ההשערה של א 'רתרפורד, שהובילה אותו לגילוי הפרוטון, מצאה את האישור המבריק שלה.
חלקיק זה E.רתרפורד הציע לקרוא לזה פרוטון (בתרגום מיוונית "פרוטוס" פירושו הראשון). יתר על כן, יש להבין כי גרעין האטום של מימן הוא בעל מבנה כזה שהוא מכיל רק פרוטון אחד. כך התגלה גילוי הפרוטון.
יש לו מטען חשמלי חיובי.יחד עם זאת, הוא שווה כמותית למטען האלקטרונים, רק הסימן מנוגד. כלומר, מסתבר כי נראה כי הפרוטון והאלקטרון מאזנים זה את זה. לכן, כל האובייקטים, מכיוון שהם מורכבים מאטומים, אינם טעונים בתחילה והם מקבלים מטען חשמלי כאשר שדה חשמלי מתחיל לפעול עליהם. מבנה גרעיני האטום של יסודות כימיים שונים עשוי להכיל יותר פרוטונים מאשר בגרעין האטום של מימן.
לאחר גילוי הפרוטון,מדענים החלו להבין כי הגרעין של אטום של יסוד כימי מורכב לא רק מפרוטונים, מכיוון שביצעו ניסויים פיזיקליים עם גרעינים של אטום בריליום הם גילו שמסת הפרוטונים בגרעין הייתה ארבע יחידות, ואילו סך הכל מסת הגרעין הייתה תשע יחידות. זה היה הגיוני להניח שחמש יחידות מסה נוספות שייכות לחלקיקים לא ידועים שאין להם מטען חשמלי, שכן אחרת יתרת האלקטרון-פרוטון תיפגע.
ג'יימס צ'אדוויק, תלמידו של ע.רתרפורד, ערך ניסויים והצליח לזהות חלקיקים אלמנטריים שנפלטו מגרעין האטום של בריליום כשהופצצו בקרינת אלפא. התברר שאין להם מטען חשמלי. התגלה כי אין מטען בגלל העובדה שחלקיקים אלה לא הגיבו לשדה האלקטרומגנטי. ואז התברר שהתגלה היסוד החסר של מבנה הגרעין האטומי.
חלקיק זה שגילה ד 'צ'דוויק נקרא נויטרון. התברר שיש לו מסה זהה לפרוטון, אך, כאמור, אין לו מטען חשמלי.
בנוסף, אושר בניסוי כי מספר הפרוטונים והנויטרונים שווה למספר הסידורי של יסוד כימי במערכת המחזורית.
ניתן לראות אובייקטים כמו כוכבי נויטרונים ביקום, שלעתים קרובות הם השלב האחרון בהתפתחות הכוכבים. כוכבי הנויטרונים האלה צפופים מאוד.
