Kiini cha atomu
Ugunduzi wa nadharia ya atomu na wa kuwa ndani yake kuna elektroni ulileta maswali mengi ambayo hayakupatiwa majibu. Atomu ilijulikana kiumeme kuwa haikuwa na chaji ya aina yoyote, lakini chembe cha elektroni zilizomo ndani ya atomu zilijulikana kuwa na chaji hasi za umeme. Hivyo lazima ndani ya atomu (ambayo haina chaji) kutakuwa na chaji aina nyingine (ambayo ni lazima iwe chaji chanya) ambayo inaletwa uwiano sawa wa kuifanya atomu kutokuwa na chaji. Fumbo gumu zaidi lilikuwa ni kwa namna gani hizo aina mbili za chaji zinaweza kuwa zimejipanga ndani ya atomu.
Isotopi
Katika kiini cha atomi za isotopi nururifu uwiano kati ya nyutroni na protoni si thabiti. Uwiano huu haupo. Atomi hizi zinaelekea kuingia katika hali ya uwiano kwa kupunguza vyembe au nishati. Huu ni mnururisho na kuna hasa aina tatu za mnururisho zinazoitwa kwa herufi za Kigiriki alfa, beta na gamma. Mchakato huu unaitwa mbunguo nyuklia. Kwa njia ya mnururisho alfa na beta atomi inaachana na vyembe kadhaa na kuwa elementi nyingine katika hali thabiti.