Bazı çekirdeklerin elektron ışıyarak 'beta' bozunmasına uğradıkları öteden beri biliniyor ve bu bozunma türü üzerinde yapılan ölçümler, herhangi bir aktif maddenin ışıdığı elektronların, süreklilik gösteren enerji değerlerine sahip olduğunu gösteriyordu. Halbuki kuantum mekaniğine göre, atom veya çekirdekler belli enerji düzeylerinde bulunabildiğinden, ışınlanan elektronların kesintili enerji değerlerine sahip olması gerekliydi. 1930 yılında Wolfgang Pauli, beta bozunmasındaki elektron spektrumunun sürekliliğini açıklamak için, nötrinonun varlığını önerdi. Bozunma sırasında kuantum mekaniğine uygun olarak, belli miktarda enerji açığa çıkmakta, ancak bu enerji, elektronlarla nötrinolar arasında, değişebilen oranlarda paylaşılmaktadır. Nötrinonun aranmasına başlanır.

Atomun kuantum modeli oluşturulmuş, ancak arada önemli bir şey unutulmuş gibidir. Çünkü çekirdeğin yalnızca protonlardan oluşması mümkün değildir. Herhangi bir element, elektron sayısıyla belirlendiğine ve atom nötür olduğuna göre, çekirdekte elektron sayısı kadar proton olması gerekirken; çekirdek, bu sayıda protondan daha ağırdır. Dolayısıyla, çekirdekte yüksüz bir üçüncü parçacığın daha olması gerekmekte, ancak belirlenmesinde güçlük çekilmektedir. Çünkü yüklü parçacıklar, örneğin elektronlar, katot ışını tüplerinde bol sayılarla üretiliyor, proton ise hidrojenin iyonlaştırılmasıyla elde edilebiliyordu. Keza radyoaktif maddelerden bazıları, yüklü alfa ve beta parçacıklarını, sürekli olarak ışınlıyordu. Öte yandan bu yüklü parçacıkları, elektrik ve manyetik alanlarla yönlendirip biriktirmek suretiyle, küçük de olsa akımlar üreterek veya floresan yüzeylerle çarpıştırarak, varlıklarını belirleyip özelliklerini incelemek, görece kolaydı. Halbuki yüksüz parçacıklar, çekirdeğin bir yerlerinde gizliydi ve ortaya çıkartılabilmeleri için, çekirdeğin parçalanması gerekiyordu. Gerçi alfa parçacıklarının bombardımanıyla bunu başarmak mümkün olabilirdi. Fakat aranan parçacıklar hem az sayılarla ortaya çıkacak, hem de yüksüz olduklarından, çevreleriyle etkileşime girip iz bırakamayacaklardı. Dolayısıyla, doğrudan gözlenmeleri mümkün görünmüyor, o halde de, gözlenmesi daha kolay yüklü parçacıklara yol açmalarının sağlanması gerekiyordu.