Серией опытов, проведенных  коллективом ученых под руководством выдающегося английского физика Резерфорда, было установлено (1911 г.), что атомы всех химических элементов состоят из положительно заряженных ядер и электронных оболочек.

 Строение и свойства электронных оболочек атомов были в основном изучены в первой четверти ХХ века. В 30-х годах ученым удалось разделить атомные ядра на их составные части и изучить их некоторые важнейшие свойства.

Вскоре после открытия нейтрона (1932 г., Дж. Чедвик)) советский физик Д. Д. Иваненко и несколько позднее немецкий физик В. Гейзенберг высказали предположение, согласно которому атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Эти частицы носят название нуклонов.