In dit model was bekend dat atomen bestaan uit negatief geladen elektronen. Hoewel Thomson ze “bloedlichaampjes” noemde, werden ze gewoonlijk “elektronen” genoemd, wat G. J. Stoney in 1891 voorstelde als de “fundamentele eenheidshoeveelheid van elektriciteit”. Destijds was bekend dat atomen geen netto elektrische lading hadden. Om dit te verklaren, wist Thomson dat atomen ook een bron van positieve lading moesten hebben om de negatieve lading van de elektronen in evenwicht te brengen. Hij overwoog drie plausibele modellen die consistent zouden zijn met de eigenschappen van toen bekende atomen:
- Elk negatief geladen elektron werd gepaard met een positief geladen deeltje dat het overal in het atoom volgde.
- Negatief geladen elektronen cirkelden rond een centraal gebied van positieve lading met dezelfde grootte als de totale lading van alle elektronen.
- De negatieve elektronen bezetten een gebied in de ruimte dat uniform positief geladen was (vaak beschouwd als een soort “soep” of “wolk” van positieve lading).
Thomson koos de derde mogelijkheid als de meest waarschijnlijke structuur van atomen. Thomson publiceerde zijn voorgestelde model in de maart 1904 editie van het Philosophical Magazine, het toonaangevende Britse wetenschappelijke tijdschrift van de dag. Volgens Thomson:
… de atomen van de elementen bestaan uit een aantal negatief geëlektrificeerde bloedlichaampjes ingesloten in een bol van uniforme positieve elektrificatie, …
Met dit model verliet Thomson zijn ‘nevelatoom’-hypothese uit 1890, gebaseerd op de vortex-atoomtheorie waarin atomen waren samengesteld uit immateriële wervelingen en suggereerde dat er overeenkomsten waren tussen de rangschikking van wervelingen en periodieke regelmaat die werd gevonden tussen de chemische elementen.:44-45 Als een scherpzinnige en praktische wetenschapper baseerde Thomson zijn atoommodel op bekend experimenteel bewijs van die tijd. Zijn voorstel van een positieve volumelading weerspiegelt de aard van zijn wetenschappelijke benadering van ontdekking, namelijk om ideeën voor te stellen om toekomstige experimenten te begeleiden.
In dit model waren de banen van de elektronen stabiel omdat wanneer een elektron zich van het centrum van de positief geladen bol, werd het onderworpen aan een grotere netto positieve i nward kracht, omdat er meer positieve lading in zijn baan was (zie de wet van Gauss). Elektronen konden vrij ronddraaien in ringen die verder werden gestabiliseerd door interacties tussen de elektronen, en spectroscopische metingen waren bedoeld om rekening te houden met energieverschillen die verband houden met verschillende elektronenringen. Thomson probeerde tevergeefs om zijn model te hervormen om rekening te houden met enkele van de belangrijkste spectraallijnen die experimenteel bekend staan om verschillende elementen.
Het pruimpuddingmodel heeft zijn student, Ernest Rutherford, op een nuttige manier geholpen om experimenten te bedenken om de samenstelling van atomen. Ook was het model van Thomson (samen met een soortgelijk Saturnus ringmodel voor atoomelektronen dat in 1904 door Nagaoka naar voren werd gebracht na het model van James Clerk Maxwell van de ringen van Saturnus) nuttige voorlopers van het correctere zonnestelsel-achtige Bohr-model. van het atoom.
De informele bijnaam “pruimenpudding” werd al snel toegeschreven aan het model van Thomson, aangezien de verdeling van elektronen binnen het positief geladen gebied van de ruimte veel wetenschappers deed denken aan rozijnen, die toen “pruimen” werden genoemd. in het gewone Engelse dessert, pruimenpudding.
In 1909 voerden Hans Geiger en Ernest Marsden experimenten uit met dunne goudplaten. Hun professor, Ernest Rutherford, verwachtte resultaten te vinden die consistent waren met het atomaire model van Thomson. Pas in 1911 interpreteerde Rutherford de resultaten van het experiment correct, wat de aanwezigheid van een zeer kleine kern van positieve lading in het centrum van goudatomen impliceerde. . Dit leidde tot de ontwikkeling van het Rutherford-model van het atoom. Direct nadat Rutherford zijn resultaten publiceerde, deed Antonius Van den Broek het intuïtieve voorstel dat het atoomnummer van een atoom het totale aantal ladingseenheden is dat in de kern aanwezig is. De experimenten van Henry Moseley uit 1913 (zie de wet van Moseley) leverden het nodige bewijs om het voorstel van Van den Broek te ondersteunen. De effectieve nucleaire lading bleek consistent te zijn met het atoomnummer (Moseley vond slechts één eenheid ladingsverschil). Dit werk culmineerde in het zonnestelselachtige (maar kwantumbeperkte) Bohr-model van het atoom in hetzelfde jaar, waarin een kern met een atoomaantal positieve ladingen wordt omgeven door een gelijk aantal elektronen in orbitale schillen. Thomsons model leidde de experimenten van Rutherford, Bohr’s model leidde het onderzoek van Moseley.