プラウトの仮説
すべての元素について、質量Aの個々の同位体(核種)は最終的に、水素原子の質量のA倍に非常に近い質量を有し、誤差は常に1%未満であることが判明した。これはプラウトの法則が正しいということへもう一歩である点である。しかしながらその法則はこれよりもすべての同位体についてよく同位体質量を予測することはできなかった。原子が構成されるときに、原子核における結合エネルギーの放出に起因する質量欠陥が主にあるからである。
すべての元素は、水素からより高い元素への核融合による生成物であるが、現在では原子はプロトン(水素核)と中性子の両方からなると理解される。プラウトの規則の現代版は、プロトン数(原子番号)Zと中性子数Nの同位体の原子質量は、それを構成する陽子と中性子の質量の和から核結合エネルギーの質量(質量欠損)を差し引いたものに等しいというものである。アストンによって提案された全核子数の法則によると、同位体の質量はおおまかにではあるが、遠からずその質量数 A = Z + N 倍の原子質量単位に結合エネルギーの不一致を足し引きし、「陽子、中性子、水素原子の質量」の現代近似である原子質量単位である。例えば鉄56(最も高い結合エネルギーを持つ)は56個の水素原子の約99.1%の質量にすぎない。失われた0.9%の質量は、星の内部で鉄の核が水素から作られた際に失われたエネルギーを表す(参照:恒星内元素合成)。