到了这个阶段，关于原子核的深入研究似乎已经是一片光明了，然而实际情况并非如此。卢瑟福在1910年代末期明确地指出质子是原子核的基本组元之后，很快提出原子核由质子、与质子“封印”在一起的电子组成， 原子核内每个电子和一个质子各自组成一个电中性形态的粒子;
铀是人类利用核能的重要原料，也是一种会发生衰变的放射性元素，铀为什么会衰变呢?在拥有多个质子的原子核的内部，存在着两种力量的较量，其中的一方是强相互作用力，其作用是将质子和中子结合在一起，另一方则是电磁力，由于质子都带正电，因此当原子核内存在着多个质子时，它们之间就会产生排斥力。
