，卢瑟福发现绝大多数的原子的质量要比其中包含的质子的总质量大得多，他推测多出的质量来源于当时尚未发现的一种电中性的粒子，并将其暂称为“中子”。1928年，瓦尔特·博特在用α粒子轰击铍时，发现产生了一种具有高穿透性，且电中性的射线。随后发现这种射线照射石蜡时，可以放射出质子。起初，它被认为是高能γ射线，因为γ射线可以类似地将金属中电子轰出。但詹姆斯·查德威克发现，如果它是一种电磁辐射，那么在至少满足能量和动量守恒条件下，它的电离作用过于强劲。1932年，查德威克用这种射线照射几种元素的单质，如氢气、氮气，