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Der Engländer Ernest Rutherford (1871 - 1937) entwickelte 1911 aus der Beobachtung der Ablenkung radioaktiver Strahlen beim Durchgang durch Materie sein Kern-Hülle-Modell.
Bei seinem Versuch, der heute "Rutherford´scher Streuversuch" genannt wird, bestrahlte er eine Goldfolie mit durch Radium erzeugten -Strahlen. Dabei konnte er beobachten, wie die -Strahlen vom Kern reflektiert oder in der Nähe des Kerns abgelenkt wurden. Die weitaus meisten jedoch durchdrangen ungehindert die Hülle. Daraus schloß er, das sich die Masse des Atoms in einem kompakten Kern vereinigt, der von Elektronen umkreist wird.
Der Atomkern besteht aus Protonen (p+) und Neutronen (n), den sogenannten Nukleonen (Kernteilchen), in der Hülle befinden sich die Elektronen (e-). Protonen und Elektronen sind Träger der elektrischen Elementarladung. Da alle Ladungen von materiellen Teilchen nur Vielfache der Elementarladung sein können, geht man von Elementarladungen von +1 bzw. -1 aus. Neutronen sind ungeladen. Bei elektrisch neutralen Atomen ist die Anzahl der Protonen und Elektronen gleich groß.
Die Masse eines Atoms befindet sich fast zur Gänze im Kern, die Hüllenmasse macht nur etwa ein Viertausendstel der Gesamtmasse des Atoms aus. Die Messung erfolgt heute mit Massenspektrometern. Als atomare Masseneinheit wurde 1 u (unit) festgelegt:
1 u = 1.66056 * 10-24 g
Die Elementarteilchen im Kern liegen sehr dicht beisammen, wobei die neutralen Neutronen die Protonen, die sich sonst aufgrund ihrer gleichen Ladung abstoßen würden, zusammenhalten. Die Hülle ist etwa 104 - 105 mal so groß wie der Kern.
Elementar- teilchen Symbol Massenzahl absolute Masse Ladung in Elementar- ladungen absolute Ladung
Proton p+ 1 1.6726 * 10-24 g +1 +1.602 * 10-19 As
Neutron n 1 1.6749 * 10-24 g 0 0
Elektron e- 0 9.109 * 10-28 g -1 -1.602 * 10-19 As
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