От этого заманчиво простого предположения пришлось отказаться практически сразу. И вот почему.
Если бы все ядра состояли только из протонов, масса ядра была бы пропорциональна его заряду, так как и масса, и заряд ядра были бы пропорциональны числу протонов. Однако на самом деле такой пропорциональности нет.
Так, масса ядра гелия (
частицы) в 4 раза больше массы ядра атома водорода, а заряд ядра гелия всего лишь в 2 раза больше заряда ядра водорода.
Кроме того, выяснилось, что существуют ядра с одинаковым зарядом, но разными массами. Такие ядра назвали изотопами. Существование изотопов также противоречило предположению о том, что ядра состоят только из протонов: ведь в таком случае ядра с разной массой обязательно должны были бы иметь и разный заряд.