在1895年、1896年和1897年，近代科学史上发生了三件非常重要的事，他们分别是X射线、放射性和电子的发现，这也揭开了近代物理的序幕，也使人类进入到了原子物理的世界。人们意识到，世界万物是由原子构成的，每一种原子对应一种化学元素，它成为了构成这些元素的最基本单元。

1911年，著名法国科学家卢瑟福做了一次名叫“α粒子散射”的实验，并根据实验结果提出原子的核式模型的假设，经过几代科学家们的不断探索和总结，最终形成了目前大家都比较认可的原子核结构。

中子和质子的质量相差非常小，可以近似用1u来表示，u为原子质量单位。1960年国际上规定把碳-12(12C)原子质量的1/12定义为原子质量单位，u表示1u=1.6605402±0.0000010x10-27kg。

原子的大小跟它的原子核包含的核子数（质子数与质子数之和）有关，原子的核子数越大，半径也就越大。原子直径的数量级大约是10-10m，原子核的尺寸更小，大约只有原子尺寸的万分之一。原子核尺寸极小，但却集中了原子几乎全部质量，计算原子核的密度，会发现这是一个惊人的数值。

形象一些的比喻：如果地球密度突然变得跟原子核密度一样，那么地球就会缩成只有乒乓球大小。