Tính đến năm 1920, các nhà vật lý biết rằng phần lớn khối lượng nguyên tử nằm trong một hạt nhân ở trung tâm, và phần lõi trung tâm này chứa các proton. Vào tháng 5 năm 1932, James Chadwick tuyên bố hạt nhân nguyên tử cũng chứa một hạt mới không mang điện gọi là neutron.