Откритието на ядрото се приписва на [[Ърнест Ръдърфорд]], както и на сътрудниците му. Откритието е направено при обстрел на тънки метални пластинки със [[алфа-частици]]. За алфа-частиците било известно че имат доста по-голяма маса от това на електрона - около 7,900 пъти по-голяма, положително заредена съсс заряд съответсващ на 2 елементарни положителни заряда, като тогава не се е знаела структурата на самата алфа частица ( днес е известно че самата алфа-частица е двойно йонизирано хелиево ядро). При този експеримент се изследва ъгъла на отклонение на алфа-частицата при стълкновението ѝ с мишената. По-голямата част от частиците преминават през мишената без особено разсейване ( с малък ъгъл на отклонение от известната начална прицелна траектория). Друга неголяма част обаче се разсейва под известни ъгли, което е невъзможно да се дължи на стълкновението на алфа-частица с електрон от мишената, тъй като енергията на алфа-частицата е много по голяма от тази на електрона и на практика тя няма да се отклони от началната си траектория. Много малка част от регистрираните отклонени от мишената алфа-частици (около 1 %) се отклоняват на ъгли близки до 180 градуса - тоест те буквално се връщат обратно. Причината алфа-частиците да се върнат обратно се дължи на положително заредено ядро, което стои в центъра на атома и което при взаимодействие със положително заредената алфа-частица действа с [[закон на Кулон|кулонова сила]] на отблъскване - именно този модел е познат днес и е най-разпространен сред представите на повечето хора - нарича се [[планетарен модел на Ръдърфорд]], поради общите черти между модела и Слънчевата система, голямо централно образувание (ядро), около което по орбити обикалят планети (електрони). С този експеримент Ръдърфорд не само показва че в атома има положително заредено ядро, но и приблизително дава представа за размерите му. Оказва се, че то заема много малка пространствена област от обема на атома и че почти цялата маса на атома е съсредоточена в него. Този експеримент (обстрел на мишена с частици) е основа и на почти всички съвременни експерименти които се правят в областта на физиката на елементарните частици.
Неутронът е открит доста по-късно, през [[1932]] година от [[Джеймс Чадуик]].
