1895 йили инглиз олими Крукс газларда электрразрядини ўрганиб (Крукс найчаси), манфий қутб (катод) дан нур чиқишини ва унинг оддий нурдан фарқланиб, магнит майдони таъсирида “оғиши”ни аниқлади. Бу манфий зарядли заррачалар оқимини Крукс “катод нурлари” деб атади. Ж. Томсон бу заррачалар табиатини ўрганиб, унинг зарядини массасига нисбати( e/m = — 1,76 ∘10-11Kl/kg) турли газларда бир хил эканлигини аниқлади. Бу заррачани электрон— қаҳрабо, ишқаланганда зарядланувчи модда номи билан атади.
Бу ҳодиса ва фотоэффект (ёруғлик нури таъсирида металлардан манфий зарядли заррачаларнинг чиқиши) ҳодисаларининг кашфетилиши атом таркибида электронлар мавжудлигини кўрсатди. А. Беккерел томонидан 1896 йилда уран ўрганилиб, радиоактивлик ҳодисасининг ( α-,β-, γ-нурлари) кашф этилиши атомда электрондан бошқа яна кичик заррачалар (мусбат зарядли заррача) борлигини кўрсатди.
1895 йилда немис физиги Рентген катод нурларининг сиртга урилиб, янги нур (Х-нур) ҳосил қилишини ва у λ=10-10м тўлқин узунлиги билан тавсифланишини аниқлади. 1898 йили барча маълумотларни умумлаштириб, Томсон атомининг таркиби тўғрисидаги дастлабки фикми илгари сурди. Атом зарядланган заррачалардан иборат бўлиб, унда мусбат зарядли заррачалар орасида манфий зарядли заррачалар жойлашган, деб айтди.
1909 йилда Э.Резерфорд ва унинг шогирдлари Г. Гейгер ва Марсден юпқа металл фолга (пластинка)ни α-заррачалар билан таъсирини ўрганиб, бу заррачаламинг асосий қисми пластинкадан ўтишини,жуда кам қисми (8000 тадан биттаси) ўз ёъналишини ўзгартириши, ҳатто орқага қайтишини аниқладилар.
Шундан сўнг “атом — бўлинувчан мураккаб заррача”, деган тушунча пайдо бўлди ва бу мураккаб заррачани ўрганиш муаммолари юзага келди. Бу муаммоларни ўрганиш билан шуғулланган Резерфорд ўзининг олиб борган аниқ тажрифиалари асосида қуйидаги хулосаларга келди:
— атомнинг деярли барча массаси ва мусбат зарядли материяси (заррачаси) унинг кичик ҳажмли марказида тўпланади, бунга ядро дейилади;
— атом ядросининг мусбат заряди унинг атрофида айланиб юрувчи ва сон жиҳатидан ядро зарядига тенг бўлган манфий зарядли заррачалар-—электронлар билан нейтралланади.
Энг оддий атом— водород атомидир. Энг оддий ядро ҳам водород атоми ядросидир. Унинг заряди сон жиҳатидан электронзарядига тенг, ишораси эса тескари бўлади. Бу ядронинг массаси бошқа барча атомлар ядро массаларидан энг кичигидир(m = 1,679*10 -29кг).
Водород ядроси 1920 йилда Резерфорд томонидан элементар заррача деб тан олинди ва унга “протон”— “биринчи” деган ном берилди. Протоннинг шартли белгиси—11P.
Водороддан бошқа элементларнинг ядро заряди қиймати улар атомлари массасидан фарқ қилиши аниқланди ва ядрода протондан бошқа яна зарядсиз, лекин аниқ массага эга бўлган заррача борлиги тўғрисида тахмин пайдо бўлди. 1932 йилда Чедвик Be атомини α-заррачалар билан таъсирини ўрганиб чиқиб, бундай заррачанинг мавжудлигини исботлади ва унга “нейтрон ” (1n) номини берди.
1932 йилда Д. И. Иваненко ва Гейзенберг атом ядросининг протон-нейтрон назариясини яратдилар, яъни ядронинг таркиби протон ва нейтрондан иборатлиги тан олинди. Протон ва нейтрон биргаликда “нуклонлар” дейилади. “Нуклон” лар ядро таркибини ташкил этувчи заррачалар маъносини англатади.
Атом таркибини ташкил этган элементлар заррачаларининг асосий тавсифномалари
| Элементар заррача | Белгиси | Зaрйaди, кл | Нисбий зaйaди | Мaсaс, кг | Мaссaнинг aтом бирилги |
| Протон | 11P | +1,60212*10-19 | + 1 | +1,6726*10-27 | 1,0073 |
| Нейтрон | 1n | 0 | 0 | +1,6750*10-27 | 1,0087 |
| Электрон | e− | +1,60212*10-19 | -1 | + 9,1075*10-31 | 5,4858*10-4 |
1913 йилдa Мозли йaдронинг зaрйaди aтомнинг рaқaмигa тенглигини вa бу элементнинг тaртиб рaқaми экaнлигини aниқлaди ҳaмдa тaртиб рaқaмини З ҳaрфи билaн белгилaшни тaклиф этди.
Бирор элемент aтоми йaдросидaги протонлaр (мусбaт зaрйaдлaри сони N(p) элементнинг тaртиб рaқaмигa тенгдир: N(p)= Z =N. Aтомининг мaссaси aтом йaдросидaги протонлaр сонивa_нейтронлaр сони йиғиндисигa тенг :A = N(p) + N(n).
Бу формуладаги N(p) ўрига Z ни қўйсак, A = Z + N(n) келиб чиқади. Бу формула кимёвий элементнинг тартиб рақами билан атом оғирлигининг ўзаро боғлиқлиги исботидир. Бу хулосаларнинг тўғрилигини Na- элементи атомининг таркибини таҳлил этиш билан текшириб кўрайлик. Na- элементининг тартиб рақами Z = 11. Унинг ядросида N = 11 ta va N(n)= A — Z = 23 — 11 = 12 та. Жами—23 та нуклон бор. Атомдаги электронлар сони N(p) = N(e) = 11 ta.
Бу илмий тажрибалар ва улар асосида йиғилган далиллар атомнинг таркиби тўғрисида қуйидаги хулосаларга олиб келади:
— атом мусбат зарядли ядро ва манфий зарядли электронлардан иборат; — ядро атомнинг марказида жойлашган бўлиб, протон ва нейтронлардан ташкил топган. Ядрода атомнинг барча массаси йиғилган.