La personne généralement reconnue pour la découverte du noyau atomique est le physicien britannique Ernest Rutherford, né en Nouvelle-Zélande. Dans une expérience menée en 1911, l'équipe de Rutherford a dirigé un faisceau de particules alpha (noyaux d'hélium) sur une fine feuille d'or. La plupart des particules alpha ont traversé la feuille sans aucune déviation, ce qui indique que la majeure partie de l'atome est constituée d'espace vide. Cependant, un petit nombre de particules alpha ont été déviées selon de grands angles, ce qui suggère qu’il y avait un petit noyau dense au centre de l’atome. Rutherford a calculé que ce noyau, qu'il a appelé le « noyau », contenait la majeure partie de la masse et de la charge positive de l'atome.