原子是否就由電子和質(zhì)子組成呢？盧瑟福的學生莫塞萊（Henry Gwyn Jeffreys Moseley，1887-1915）注意到，原子核所帶正電數(shù)與原子序數(shù)相等，但原子量卻比原子序數(shù)大，這說明，如果原子僅由質(zhì)子和電子組成，它的質(zhì)量不夠，因為電子的質(zhì)量很小，相比起來可以忽略不計。基于此，盧瑟福在1920年時猜測，原子核中可能還有一種電中性的粒子存在。
　　1932年，英國科學家查德威克（James Chadwick，1891-1974）（左圖）重復德國物理學家波特和法國的約里奧-居里夫婦的實驗 。他精心設計，先用α粒子轟擊鈹，再用鈹產(chǎn)生的穿透力極強的射線轟擊氫、氮，結(jié)果打出了氫核和氮核。由于γ 射線不具備將從原子中打出質(zhì)子所需要的動量，查德威克斷定這種射線不可能是γ射線。他測量了被打出的氫核和氮核的速度，并由此推算出了這種新粒子的質(zhì)量。他認為，只有假定從鈹中放出的射線是一種質(zhì)量跟質(zhì)子差不多的中性粒子，才能解釋。 根據(jù)盧瑟福的猜想將其命名為中子。德國科學家海伯森（Werner Karl Heisenberg，1907-1976）（右圖）以及前蘇聯(lián)科學家伊凡寧柯（Dimitri Iwanenko，1904-1994）各自獨立提出，原子核是由質(zhì)子和中子組成的。以前的質(zhì)子-電子模型不能解釋許多實驗現(xiàn)象，而質(zhì)子-中子模型可以很好說明原子量與原子序數(shù)的關系，很快被人們接受，質(zhì)子與中子統(tǒng)稱為核子 。