Den person som i allmänhet krediteras med att ha upptäckt atomkärnan är den Nya Zeeland-födde brittiske fysikern Ernest Rutherford. I ett experiment som genomfördes 1911 riktade Rutherfords team en stråle av alfapartiklar (heliumkärnor) mot ett tunt ark av guldfolie. De flesta av alfapartiklarna passerade genom folien utan någon avböjning, vilket indikerar att det mesta av atomen är tomt utrymme. Ett litet antal alfapartiklar avböjdes emellertid i stora vinklar, vilket tyder på att det fanns en liten, tät kärna i atomens centrum. Rutherford beräknade att denna kärna, som han kallade "kärnan", innehöll det mesta av atomens massa och positiva laddning.