Η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου για πολλοστή φορά έθεσε το ερώτημα στους επιστήμονες σε όλο τον κόσμο: ποια είναι η εσωτερική δομή του ατόμου; Φυσικά, είναι αδύνατο να δει κανείς ακόμη και με το πιο ισχυρό μικροσκόπιο πώς είναι τακτοποιημένα όλα εκεί. Επομένως, διαφορετικοί επιστήμονες πρόσφεραν τις δικές τους εκδοχές για την εσωτερική δομή του ατόμου.
Έτσι, ο J. Thompson πρότεινε ένα μοντέλο σύμφωνα με το οποίο το άτομο αποτελείται εξ ολοκλήρου από μια θετικά φορτισμένη ουσία, μέσα στην οποία κινούνταν συνεχώς αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Παράλληλα με τον Thompson, ο F. Lenard στις αρχές του 20ου αιώνα πρότεινε ότι υπάρχει ένα κενό μέσα στο άτομο, κατά μήκος του οποίου κινούνται ουδέτερα σωματίδια, αποτελούμενο από τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων και ορισμένα θετικά φορτισμένα στοιχεία. Στο έργο του Lenard, αυτά τα σωματίδια ονομάζονταν δυναμίδες.
Ωστόσο, το λεγόμενο πλανητικό μοντέλο του ατόμου του Ράδερφορντ αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο λεπτομερές. Μια σειρά πειραμάτων στο ουράνιο έκανε αυτόν τον επιστήμονα πραγματικά διάσημο.με αποτέλεσμα να διατυπωθεί και να εξηγηθεί θεωρητικά ένα φαινόμενο όπως η ραδιενέργεια.
Σκεφτόμενος νωρίς το γεγονός ότι είναι το πλανητικό μοντέλο του ατόμου που είναι η αληθινή έκφραση της δομής αυτού του στοιχείου, στην πρώτη του μεγάλη επιστημονική έρευνα, ο Rutherford κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ενέργεια που κρύβεται μέσα στο άτομο είναι αρκετές δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη μοριακή ενέργεια. Από αυτό το συμπέρασμα, προχώρησε στην εξήγηση ορισμένων κοσμικών φαινομένων, αναφέροντας, ειδικότερα, ότι η ηλιακή ενέργεια δεν είναι παρά το αποτέλεσμα συνεχών αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της διάσπασης του ατόμου.
Το πιο σημαντικό βήμα προς την κατανόηση της δομής του ατόμου ήταν τα περίφημα πειράματα σχετικά με την κίνηση των σωματιδίων άλφα μέσω φύλλου χρυσού: η συντριπτική πλειονότητα αυτών των σωματιδίων πέρασε μέσα από αυτό χωρίς καμία αλλαγή, αλλά μεμονωμένα στοιχεία απέκλιναν απότομα από Διαδρομή. Ο Ράδερφορντ πρότεινε ότι σε αυτή την περίπτωση, αυτά τα σωματίδια περνούν δίπλα από παρόμοια φορτισμένα στοιχεία, των οποίων οι διαστάσεις είναι πολύ μικρότερες από το μέγεθος ενός ατόμου. Έτσι γεννήθηκε το περίφημο πλανητικό μοντέλο της δομής του ατόμου. Ήταν ένα μεγάλο επίτευγμα για τον επιστήμονα.
Το πλανητικό μοντέλο του ατόμου προτάθηκε στις αρχές του εικοστού αιώνα από τον J. Stoney, αλλά το είχε αποκλειστικά θεωρητικό χαρακτήρα, ενώ ο Rutherford έφτασε σε αυτό μέσω πειραμάτων, τα αποτελέσματα των οποίων δημοσιεύθηκαν στο 1911 στο περιοδικό Philosophical."
Συνεχίζοντας τα πειράματά του, ο Rutherford κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ποσότητατα σωματίδια άλφα ανταποκρίνονται πλήρως στον τακτικό αριθμό του στοιχείου στον πρόσφατα δημοσιευμένο περιοδικό πίνακα του Mendeleev. Παράλληλα με αυτό, ο Δανός επιστήμονας Niels Bohr, δημιουργώντας τη θεωρία του για τα μέταλλα, έκανε μια σημαντική ανακάλυψη σχετικά με τις τροχιές των ηλεκτρονίων, η οποία έγινε μια από τις πιο σημαντικές αποδείξεις ότι ήταν το πλανητικό μοντέλο του ατόμου που ήταν πιο κοντά στο πραγματικό δομή αυτού του στοιχειώδους σωματιδίου. Οι απόψεις των επιστημόνων συνέπεσαν.
Έτσι, το πλανητικό μοντέλο του ατόμου είναι μια θεωρητική αιτιολόγηση για τη δομή αυτού του στοιχειώδους σωματιδίου, σύμφωνα με την οποία στο κέντρο του ατόμου υπάρχει ένας πυρήνας με πρωτόνια, το φορτίο του οποίου έχει θετική τιμή, και ηλεκτρικά ουδέτερα νετρόνια, και γύρω από τον πυρήνα, σε σημαντική απόσταση από αυτόν, αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια κινούνται σε τροχιές.
