نحو عام 1911 توصَّل رذرفورد إلى استنتاج أن الشحنة التي في نواة الذرة تساوي ما يقرب من نصف وزن تلك الذرة؛ أي إن 2/Z ≈ A، وذلك بعد تحليله لنتائج تجارب التشتيت الذري. وقد دعم هذا الاستنتاج فيزيائي في أكسفورد يُدعى تشارلز باركلا، الذي توصل إليه من طريق مختلف تمامًا، مستعينا بتجاربه على الأشعة السينية.

وفي الوقت نفسه، كان هناك شخص خارج نطاق هذا المجال، هو الخبير الاقتصادي الهولندي أنطون فان دن بروك، كان يتفكر مليا في إمكانية تعديل جدول مندليف الدوري. وفي عام 1907 تقدَّم بجدول جديد يحتوي على 120 عنصرًا، بالرغم من أنه قد ترك فيه فراغاتٍ كثيرةً خالية. ثم تم بعدها شغل عددٍ لا بأس به من تلك الأماكن الشاغرة ببعض المواد المكتشفة حديثا، وإن كانت حالتها كعناصر كانت لا تزال غير مؤكدة، وتشمل ما يُسمَّى انبعاث الثوريوم واليورانيوم – إكس (وهو منتج تحلُّلي من اليورانيوم غير معروف)، والـ Gd₂ (وهو منتج تحلُّلي من الجادولينيوم)، وأنواعًا أخرى جديدة كثيرة.

إلا أن السمة الحقيقية لقصة بحث فان دن بروك تمثلت في افتراضه أن جميع العناصر هي مركبات لجسيم سماه «ألفون»، يتركَّب من نصف ذرة هيليوم، وتساوي كتلته وحدتي وزن ذري. وفي عام 1911 نشر مقالة أخرى أسقط منها أيَّ ذِكْر للألفونات، ولكنه استبقى فكرة أن العناصر تختلف بمقدار وحدتين من الوزن الذري. ثم تَقدَّمَ خطوةً أخرى نحو مفهوم العدد الذري؛ إذ كتب خطابًا من 20 سطرًا أرسله إلى مجلة «نيتشر» اللندنية قال فيه:

... إن عدد العناصر المحتملة مساو لعدد الشحنات الدائمة المحتملة ...

وهكذا كان فان دن بروك يفترض أنه إذا كانت الشحنة النووية للذرة نصف وزنها الذري، وكانت الأوزان الذرية للعناصر المتتابعة تزداد بطريقة تدريجية بمقدار اثنين، فإن الشحنة النووية تحدّد موضع العنصر في الجدول الدوري. وبتعبير آخر، فإن كل عنصر تال في الجدول الدوري تكون شحنته النووية أكبر بمقدار واحد من العنصر الذي يسبقه.

وقد لفتت مقالة أخرى نشرها في عام 1913 انتباه نيلز بور، الذي استشهد بفان دن بروك في بحثه الثلاثي الشهير في عام 1913 عن ذرة الهيدروجين والتوزيعات الإلكترونية للذرات الكثيرة الإلكترونات. وفي نفس العام كتب فان دن بروك مقالةً أخرى نُشِرت أيضًا في مجلة «نيتشر»، وفي هذه المرة ربط بوضوح العدد المسلسل لكل ذرة بشحنة كل ذرة. ولعل ما هو أهم من هذا أنه فصل هذا العدد الذري المسلسل عن الوزن الذري. وقد أشاد بهذه الطبعة الفارقة العديد من الخبراء في هذا المجال، وفيهم سودي ورذرفورد؛ فجميعهم أخفقوا في رؤية هذا الأمر بالوضوح الذي رآه به ذلك الهاوي فان دن بروك.