A idéia de um átomo ter um pequeno núcleo carregado positivamente cercado por uma grande região de espaço mais vazio é atribuído a Ernest Rutherford .

Rutherford conduziu seu famoso experimento de folha de ouro em 1911, o que o levou a propor o modelo nuclear do átomo. Este modelo foi um afastamento significativo do modelo de pudim de ameixa anterior, que sugeriu que cargas positivas e negativas foram distribuídas uniformemente por todo o átomo.

O experimento de Rutherford mostrou que a maioria das partículas alfa disparadas contra uma fina de ouro passada passou diretamente, mas algumas foram desviadas em grandes ângulos, sugerindo um centro muito denso e carregado positivamente chamado núcleo. Ele propôs que os elétrons carregados negativamente orbitassem esse núcleo, como planetas que orbitam o sol.