La persona generalmente accreditata per la scoperta del nucleo atomico è il fisico britannico nato in Nuova Zelanda Ernest Rutherford. In un esperimento condotto nel 1911, la squadra di Rutherford diresse un fascio di particelle alfa (nuclei di elio) su un sottile foglio di lamina d'oro. La maggior parte delle particelle alfa sono passate attraverso il foglio senza alcuna deflessione, indicando che la maggior parte dell'atomo è spazio vuoto. Tuttavia, un piccolo numero di particelle alfa venivano deviate ad angoli ampi, suggerendo che al centro dell’atomo ci fosse un nucleo piccolo e denso. Rutherford calcolò che questo nucleo, che chiamò "nucleo", conteneva la maggior parte della massa e della carica positiva dell'atomo.