认的原子核模型是原子核由质子构成。但是，当时已经知道一种原子的原子核只带有大概其原子量一半的正电荷。对这个现象的解释是原子核中有一些电子，中和了质子的电荷。以氮-14核为例：当时认爲此原子核由14个质子和7个核外电子构成。因此，它应该带7个正电荷，同时质量数为14。随后兴起的量子力学指出，任何能量也无法把电子这样轻的粒子束缚在像原子核这样小的区域中。1930年，前苏联的维克托·安巴楚勉和迪米特里·伊瓦年科发现原子核不可能只由质子和电子组成；有某种中性的粒子存在于原子核中。1931年，德国物理学者瓦尔