Zbulimi i elektronit për të disatën herë shtroi pyetjen për shkencëtarët në mbarë botën: cila është struktura e brendshme e atomit? Natyrisht, është e pamundur të shihet edhe me mikroskopin më të fuqishëm se si është rregulluar gjithçka atje. Prandaj, shkencëtarë të ndryshëm ofruan versionet e tyre të strukturës së brendshme të atomit.
Kështu, J. Thompson propozoi një model sipas të cilit atomi përbëhej tërësisht nga një substancë e ngarkuar pozitivisht, brenda së cilës elektronet e ngarkuara negativisht lëviznin vazhdimisht. Paralelisht me Thompson, F. Lenard në fillim të shekullit të 20-të sugjeroi se ekziston një zbrazëti brenda atomit, përgjatë së cilës lëvizin grimcat neutrale, të përbërë nga i njëjti numër elektronesh dhe disa elementë të ngarkuar pozitivisht. Në veprën e Lenardit, këto grimca quheshin dinamide.
Megjithatë, i ashtuquajturi model planetar i atomit i Rutherford-it doli të ishte më i detajuari. Një seri eksperimentesh mbi uraniumin e bënë këtë shkencëtar vërtet të famshëm.si rezultat i së cilës u formulua dhe u shpjegua teorikisht një fenomen i tillë si radioaktiviteti.
Duke menduar herët për faktin se është modeli planetar i atomit që është shprehja e vërtetë e strukturës së këtij elementi, në kërkimin e tij të parë të madh shkencor, Rutherford arriti në përfundimin se energjia e fshehur brenda atomit është disa dhjetëra mijëra herë më e madhe se energjia molekulare. Nga ky përfundim, ai vazhdoi të shpjegojë disa fenomene kozmike, duke thënë, në veçanti, se energjia diellore nuk është gjë tjetër veçse rezultat i reaksioneve të vazhdueshme, duke përfshirë ndarjen e atomit.
Hapi më i rëndësishëm drejt kuptimit të strukturës së atomit ishin eksperimentet e famshme mbi lëvizjen e grimcave alfa nëpër fletë ari: shumica dërrmuese e këtyre grimcave kaluan nëpër të pa asnjë ndryshim, por elementët individualë devijuan ndjeshëm nga rrugës. Rutherford sugjeroi që në këtë rast, këto grimca të kalojnë pranë elementëve të ngarkuar të ngjashëm, dimensionet e të cilëve janë shumë më të vogla se madhësia e një atomi. Kështu lindi modeli i famshëm planetar i strukturës së atomit. Ishte një arritje e madhe për shkencëtarin.
Modeli planetar i atomit u propozua qysh në fillim të shekullit të njëzetë nga J. Stoney, por ai e kishte atë ekskluzivisht në natyrë teorike, ndërsa Rutherford erdhi tek ai përmes eksperimenteve, rezultatet e të cilave u botuan në 1911 në revistën Filozofike.”
Duke vazhduar eksperimentet e tij, Rutherford arriti në përfundimin se sasiagrimcat alfa korrespondojnë plotësisht me numrin rendor të elementit në tabelën periodike të publikuar së fundmi të Mendelejevit. Paralelisht me këtë, shkencëtari danez Niels Bohr, duke krijuar teorinë e tij të metaleve, bëri një zbulim të rëndësishëm në lidhje me orbitat e elektroneve, i cili u bë një nga provat më të rëndësishme se ishte modeli planetar i atomit që ishte më afër modelit aktual. struktura e kësaj grimce elementare. Mendimet e shkencëtarëve përkonin.
Kështu, modeli planetar i atomit është një justifikim teorik për strukturën e kësaj grimce elementare, sipas së cilës në qendër të atomit ka një bërthamë me protone, ngarkesa e së cilës ka një vlerë pozitive, dhe neutronet elektrikisht neutrale, dhe rreth bërthamës, në një distancë të konsiderueshme prej saj, elektronet e ngarkuara negativisht lëvizin në orbita.