Il famoso Gold Foil Experiment di Ernest Rutherford del 1909 dimostrò che gli atomi erano costituiti da un nucleo carico orbitato da elettroni. Pubblicò le sue scoperte nel 1911 con una descrizione di ciò che chiamò il modello di Rutherford dell'atomo. Sebbene gli elettroni fossero stati descritti prima di questo esperimento, Rutherford fu la prima persona a descrivere l'esistenza di un piccolo nucleo atomico carico.
L'esperimento di lamina d'oro di Rutherford prevedeva il passaggio e la deflessione delle particelle alfa attraverso un sottile foglio d'oro. La deflessione delle particelle alfa avvenne perché il nucleo caricato degli atomi d'oro cambiava la traiettoria delle particelle alfa. Questa osservazione era incoerente con il modello attuale dell'atomo, determinando la teoria dei nuclei di Rutherford.
Prima della sua scoperta del nucleo atomico, Rutherford ha ricevuto il premio Nobel per la chimica nel 1908 per la scoperta di emivite radioattive e la sua differenziazione tra radiazioni alfa e beta.
Nel 1917, Rutherford fu la prima persona a dividere con successo un atomo usando azoto e particelle alfa. Questa reazione ha portato alla sua scoperta di protoni, che sono contenuti nel nucleo atomico.
Come mentore, è stato determinante nella scoperta di James Chadwick del neutrone, un componente del nucleo atomico, nel 1932.
