Como a carga do próton vale 1 (uma unidade de carga), podemos escrever:

2u + 1d=1 (I)

E sendo a carga do nêutron nula, temos:

2d+1u=0 (II)

De (I) e (II), obtemos u=2/3 e d=-1/3

De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e os nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles são formados de três partículas ainda menores - os quarks. Apenas dois tipos de quarks formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. Veja a figura.