Desde que Ernest Rutherford descubre el protón, se puede comprobar que los núcleos atómicos poseen mayor masa que la correspondiente a los protones que proporcionan su carga.

• James Chadwick (Gran Bretaña; 1891 - 1974), bombardeando núcleos de berilio con partículas alfa, observa una radiación que se manifiesta por la expulsión de protones de la parafina y deduce que la mejor manera de explicar este efecto era suponer la expulsión de partículas neutras (con la misma masa que los protones), a las que llama neutrones.

Por fin puede explicarse la existencia de los isótopos: todos tienen el mismo número de protones (y, por tanto, de electrones, que definen sus propiedades físicas), pero difieren en el número de neutrones.