1897年，湯姆遜（J.J.Thomson，1856-1940）在陰極射線管中發現了電子(e-)，這是人類歷史上發現的第一個基本粒子。物理學家們陸續發現了一大批帶電的或電中性的粒子，其中包括質子(p)、正電子(e+)和中子(n)。
早些時候，在質子和中子還不能被轟開，被認為是基本粒子的時代。電子的電荷單位為一個負電荷，質子為一個正電荷，不帶點的中子電荷為零。
在各種帶電微粒中，電子電荷量的大小是最小的。當時，人們把最小電荷叫做元電荷，常用符號e表示，那麼與之對應的質子，也是一個最小電荷。
基本電荷e=1.602 176 634×10-19庫倫，（通常取e=1.6×10-19C）。是一個電子或一個質子所帶的電荷量。任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍或者等於e。
後來，在發現質子和中子能被轟開，由電荷更小的夸克組成。但由於歷史原因，因為電子的元電荷，質子還是一個正電荷單位，更小的夸克只能採取分數電荷。
1、電子
電子不是夸克組成，電子目前是基本粒子，帶一個負電荷，目前還沒辦法得知其組成成分，可以當作是一個整體的粒子。
電子的反物質是正電子，帶一個正電荷。在一些加速器的粒子碰撞中，被發現。1932年8月2日，美國加州理工學院的安德森等人向全世界莊嚴宣告，他們發現了正電子。並證實了Dirac 的預言J.Chadwick 發現中子，證實了Rutherford 的猜測W.K.Heisenborg 和伊萬年科各自建立原子核由質子和中子組成的假說 。
2、夸克
質子和中子由更小的夸克組成。所不同的是夸克的種類。由於質子和中子可以被分割成更小的粒子，質子一個正電荷也將被分割。
- 下面內容摘錄夸克模型----中國科學院 和 夸克聚變威力或比核聚變大----中國科學院
實驗已經證實存在六種不同的夸克，即上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）及頂（t），稱之為六種不同的“味道”（flaver）。
1964年，美國科學家格林伯格（Oscar Wallace Greenberg）（左圖 左）引入了夸克的一種自由度——“顏色”（color）的概念。這裡的“顏色”並不是視覺感受到的顏色，而是一種新引入的 量子數的代名詞，與電子帶電荷相類似，夸克帶顏色荷。這樣，每味夸克就有三種顏色分別是紅、綠和藍。夸克的種類由原來的6種擴展到18種，再加上與它們對應的18種反夸克，自然界一共有36種夸克。 上夸克、下夸克、頂夸克、底夸克、奇夸克和粲夸克中，其中只有上夸克和下夸克質量目前最輕最穩定，能在宇宙中找到，而其他粒子只能通過高能碰撞產生。2017年6月，歐洲核子研究中心（CERN）團隊從高能碰撞數據中發現一種包含兩個粲夸克的全新重子。當時科學家猜測，粲夸克在聚變成重子的過程中，可能會向宇宙釋放剩餘能量。 夸克具有分數電荷，以質子電荷為單位，上、粲及頂夸克的電荷為+2⁄3，而下、奇及底夸克的電荷則為−1⁄3。
中子和質子都是由夸克組成，所不同的是：中子由兩個下夸克和一個上夸克組成，而質子由兩個上夸克和一個下夸克組成。
也就是說，質子有電荷為+2⁄3的兩個上夸克，和一個−1⁄3電荷的下夸克組成，電荷總數為1.
中子電荷為+2⁄3的上夸克，和兩個−1⁄3電荷的下夸克組成，電荷總數為0。
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