Etter at det ble oppdaget at stofferbestår av molekyler, og de på sin side av atomer oppsto et nytt spørsmål før fysikere. Det var nødvendig å etablere strukturen til atomer - hva de består av. E. Rutherford og studentene hans tok løsningen på dette vanskelige problemet. Oppdagelsen av protonet og nøytronet av dem fant sted på begynnelsen av forrige århundre
E.Rutherford hadde allerede antydet at et atom består av en kjerne og elektroner som kretser rundt det med en enorm hastighet. Men hva atomkjernen består av var ikke helt klart. E. Rutherford foreslo en hypotese om at atomkjernen til ethvert kjemisk element må inneholde kjernen til et hydrogenatom.
Denne hypotesen ble senere bevist av serieneksperimenter som resulterte i oppdagelsen av protonet. Essensen i E. Rutherfords eksperimentelle eksperimenter var at nitrogenatomer ble bombardert med alfastråling, ved hjelp av hvilke noen partikler ble slått ut av den atomære nitrogenkjernen.
Denne prosessen ble tatt opp på en lysfølsomfilm. Imidlertid var gløden så svak, og følsomheten til filmen var også lav, så E. Rutherford foreslo at studentene hans, før de begir seg ut på eksperimentet, skulle være i et mørkt rom i flere timer på rad, slik at øynene kunne se knapt merkbare lyssignaler.
I dette eksperimentet på det karakteristiske lysetspor, ble det bestemt at partiklene som ble slått ut var kjernene til hydrogen og oksygenatomer. E. Rutherfords hypotese, som førte ham til oppdagelsen av protonet, fant sin strålende bekreftelse.
Denne partikkelen E.Rutherford foreslo å kalle det en proton (oversatt fra det greske språket "protos" betyr det første). Videre må det forstås at atomkjernen til hydrogen har en slik struktur at den bare inneholder ett proton. Slik ble funnet av protonet gjort.
Den har en positiv elektrisk ladning.I dette tilfellet er det kvantitativt lik ladningen til et elektron, bare skiltet har motsatt. Det vil si at det viser seg at protonet og elektronet ser ut til å balansere hverandre. Derfor blir ikke alle gjenstander, siden de består av atomer, opprinnelig ladet, og de får en elektrisk ladning når et elektrisk felt begynner å virke på dem. I strukturen til atomkjerner fra forskjellige kjemiske elementer kan det være flere protoner enn i atomkjernen til hydrogen.
Etter at oppdagelsen av protonet ble gjort,Forskere begynte å forstå at kjernen til et atom av et kjemisk element ikke bare består av protoner, siden de gjennomførte fysiske eksperimenter med kjernene til et berylliumatom, de fant ut at massen av protoner i kjernen var fire enheter, mens den totale massen til kjernen var ni enheter. Det var logisk å anta at ytterligere fem masseenheter hører til noen ukjente partikler som ikke har noen elektrisk ladning, siden ellers ville elektron-protonbalansen bli krenket.
James Chadwick, student av E.Rutherford, utførte eksperimenter og var i stand til å oppdage elementære partikler som ble sendt ut fra atomkjernen i beryllium da de ble bombardert med alfastråling. Det viste seg at de ikke har noen elektrisk ladning. Det ble oppdaget at det ikke var noen ladning på grunn av at disse partiklene ikke reagerte på det elektromagnetiske feltet. Da ble det klart at det manglende elementet i atomkjernestrukturen hadde blitt oppdaget.
Denne partikkelen oppdaget av D. Chadwick ble kalt et nøytron. Det viste seg at den har samme masse som en proton, men som allerede nevnt har den ingen elektrisk ladning.
I tillegg ble det eksperimentelt bekreftet at antallet protoner og nøytroner er lik ordinaltall for et kjemisk element i det periodiske systemet.
Objekter som nøytronstjerner kan observeres i universet, som ofte er det siste stadiet i utviklingen av stjerner. Disse nøytronstjernene er veldig tette.
