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En el año 1918 Rutherford descubrió que cuando se disparan partículas alfa contra un gas de nitrógeno, sus detectores de centello muestran los signos de núcleos de hidrógeno. Rutherford determinóque el único sitio del cual podían provenir estos núcleos era del nitrógeno y que por tanto el nitrógeno debía contener núcleos de hidrógeno. Por estas razones sugirió que el núcleo de hidrógeno, que enla época se sabía que su número atómico era 1, debía ser una partícula fundamental.
Antes que Rutherford, Eugene Goldstein había observado rayos catódicos compuestos de iones cargados positivamenteen 1886. Luego del descubrimiento del electrón por J.J. Thomson, Goldstein sugirió que puesto que el átomo era eléctricamente neutro, el mismo debía contener partículas cargadas positivamente.Goldstein usó los rayos canales y pudo calcular la razón carga/masa. Encontró que dichas razones cambiaban cuando variaban los gases que usaba en el tubo de rayos catódicos. Lo que Goldstein creía que eranprotones resultaron ser iones positivos. Sin embargo, sus trabajos fueron largamente ignorados por la comunidad de físicos.


El electrón fue descubierto por Joseph John Thomson en 1897 en elLaboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, mientras estudiaba el comportamiento de los rayos catódicos. Influído por el trabajo de Maxwell y el descubrimiento de los rayos X, dedujo que en eltubo de rayos catódicos existían unas partículas con carga negativa que denominó corpúsculos. Aunque Stoney había propuesto la existencia del electrón, fue Thomson quien descubrió su carácter departícula fundamental. Para confirmar la existencia del electrón era necesario medir sus propiedades, en particular su carga eléctrica. Este objetivo fue alcanzado por Millikan en el célebre experimento de lagota de aceite realizado en 1909.

La tercera partícula fundamental es el neutrón, descubierto en 1932 por James Chadwick (1891-1974) al bombardear una lámina de berilio con partículas alfa,...