SỰ PHÁT HIỆN PROTON
Lòng ham muốn vô tận tìm ra bí mật của sự phát sinh các ion hyđro đã choán hết các suy nghĩ của Rutherford đến nỗi có lần ông đến chậm buổi họp của ủy ban nghiên cứu quân sự. Sự vi phạm kỷ luật trong thời chiến được xem là một tội lớn. Song Rutherford đã đáp lại lời cảnh cáo bằng những lời lẽ sau đây: ''Tôi bận nghiên cứu những vấn đề mà theo tôi nghĩ, có thể dẫn đến hiện tượng phân chia nhân tạo nguyên tử. Và nếu quả có hiện tượng đó, thì phát hiện này còn quan trọng hơn cả chiến tranh!''
Năm 1919 các thí nghiệm được hoàn thành, ý tưởng của Rutherford đã đúng. Khi va chạm với các hạt 
thì các hạt nhân nguyên tử nitơ có mặt trong không khí đã vỡ ra. Nhà bác học đã viết: ''Chúng tôi đi đến kết luận rằng, nguyên tử nito đã phân rã dưới tác động ghê gớm của những lực phát sinh trong quá trình va chạm gần với những hạt cát có động năng lớn'', trong quá trình phân rã đó, các hạt nhân hyđro đã được giải thoát, chính là nằm trong thành phần cấu tạo của hạt nhân nitơ''.
Để thu được kết quả quan trọng trên, nhà bác học đã phải mất mấy năm. Vì cùng mang điện tích dương cho nên hạt và hạt nhân nitơ đẩy nhau. Vì thế hiện tượng biến đổi nói trên như Rutherford đã nói, xảy ra với xác suất rất nhỏ, chỉ một trong số 50000 hạt ít có thể đến đủ gần hạt nhân để bị hạt nhân bắt giữ.
Những thí nghiệm trên và những thí nghiệm tiếp theo đã thuyết phục Rutherford rằng hạt nhân của nguyên tử hyđro chính là những hạt có mặt trong hạt nhân của tất cả các nguyên tử. Đầu tiên thì nhà bác học đưa ra thuật ngữ ''baron'' (từ nguyên tử Hi Lạp, baros = nặng), song sau đó Rutherford chọn thuật ngữ ''proton'' (từ nguyên Hi Lạp, protos = đầu tiên, sơ cấp), đồng thời thuật ngữ này còn gợi đến tên của bác sĩ người Anh William Praut là người đầu tiên từ năm 1815 đã đưa ra giả thuyết là nguyên tử hyđro có mặt trong tất cả các nguyên tử khác.
Trong nguyên tử hyđro (số thứ tự Z = 1), có một hạt nhân - đó chính là hạt proton, và quay xung quanh là hạt electron. Vì nguyên tử là trung hòa về điện tích cho nên điện tích của proton phải có trị số tuyệt đối bằng trị số điện tích của electron.
qproton = qelectron = e
Khối lượng của những hạt này lại khác nhau một cách đáng kể: khối lượng của proton vào khoảng 1836 lần lớn hơn khối lượng của electron.
Hạt nhân của những nguyên tử phức tạp hơn nguyên tử hyđro lại gồm không chỉ những hạt proton. Chúng ra hãy thử ''xây dựng'' hạt nhân heliu. Trong hạt nhân này (Z=2) có 2 electron quay xung quanh. Để điện tích được trung hòa, hạt nhân heli phải chứa 2 proton. Song khối lượng của hạt nhân heli không gấp 2 lần mà là lớn hơn 4 lần khối lượng nguyên tử hyđro. Như vậy giả thiết rằng hạt nhân chứa 4 proton, song để trung hòa điện tích ta phải thêm 2 electron vào cấu trúc của 2 proton hạt nhân.
Từ đó người ta có mô hình “proton-electron” của nguyên tử. Cùng với mô hình này còn xuất hiện nhiều mô khác. Ví dụ năm 1927, Rutherford lại đưa ra một mô hình, theo đó ở tâm hạt nhân có một lõi mang điện tích dương (có thể là một lõi gồm các proton). Chung quanh lõi đó (cũng trong hạt nhân) có nhiều electron quay quanh. Phần bên ngoài của hạt nhân theo Rutherford, là những hạt anpha kết dính mỗi hạt vòi 2 electron và chúng quay quanh tâm hạt nhân. Nhiều nhà bác học khác lại đưa ra nhiều mô hình khác về cấu trúc của hạt nhân. Và trong một thời gian dài không tồn tại một mô hình nào quán xuyến hết được các dữ kiện và được nhiều người công nhận. Tình huống này đã khiến nhà vật lý viện sĩ nổi tiếng của Nga, Orest Daniilovich Khvolson (1852 - 1934) trong quyển sách ''Vật lý thời đại chúng ta'' (1930) phát biểu rằng vấn đề cấu trúc hạt nhân còn lâu nữa mới có câu trả lời.
