Löydettyään elektronin Thomson esitti atomille rusinapullamallin, jossa atomin arveltiin koostuvan positiivisesta massasta, jossa siellä täällä olisi negatiivisesti varautuneita elektroneja. Tämän mallin kumosivat vuonna 1911 Hans Geiger ja Ernest Marsden Rutherfordin johtamana kokeella, joka osoitti, että atomin massa onkin keskittynyt hyvin pienelle alueelle atomin keskustaan, ytimeen. Rutherford onnistui ensimmäisenä myös muuntamaan keinotekoisesti alkuainetta toiseksi ydinreaktion avulla vuonna 1919.