Как ученым удается фиксировать и отслеживать атомы, нейтроны, протоны, электроны в лабораторных условиях.

Answer 1

Смотря какие - быстро движущиеся - по ионизационному следу.
С покоящимися - сложне
Неспаренный электрон можно увидеть по парамагнитному резонансу, а протон или атом с магнитным моментом - по ядерному магнитному
Ну и наконец отдельные атомы видны в лучшие атомно-силовые и туннельные микроскопы

Answer 2

Используются детекторы частиц.
Например, счётчик Гейгера, сцинтилляционный счётчик, черенковский счётчик, камера Вильсона, пузырьковая камера или боле современные установки, как, например, установка для регистрации элементарных частиц ATLAS, созданная для работы на Большом адронном коллайдере.