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，再根据原子核的电荷量就能得到质子数。
这对于氢原子核很好用，氢原子核的质量跟一个质子的质量相同，但是对氦原子核就差别很大了——氦原子核带两个正电荷，但是其质量却是氢原子核的四倍，如果氦原子核内有4个质子，那多余的两个正电荷是怎么抵消的呢？对于更重的原子核也有类似的问题。
为了解释实验与猜想的矛盾，1920年卢瑟福首次提出原子核内存在中性粒子的概念，预言了中子的存在。他在皇家学会贝克里安讲座的演讲中提出[3]：
也许在原子核这样微小的范围内，多余的质子吸引了核外电子，形成了一种质量与质子相近的中性粒子。
直到1932年，英国实验物理学家查德维克精心设计了一个实验，发现了中子，并且经过测量了发现，中子的质量与质子的接近。
这使得人们了解了原子核是由质子和中子构成的，也为后来人类能够利用核能打下了极为重要的基础，可以说：「中子」敲开了人类进入核能时代的大门。查德威克因此获得1935年的诺贝尔物理学奖。
图2：詹姆斯·查德威克，1891。10。20–1974。7。24
2、核力和π介子
解决了原子核构成的问题，新的问题又出现了。
原子核的大小一般为10^{-15}米，而质子又是带正电的，在这么小的范围内，质子之间会存在强烈的电磁排斥力，同性相斥嘛！因此原子核不可能保持稳定，瞬间就会分崩离析，原子核也就不会存在！然而这种现象并没有发生，现实中大部分原子核都是稳定存在的。
为了解释这个现象，当时的科学家认为原子核内应该还存在一种比电
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