Одно из первых открытий Резерфорда заключалось в том, что радиоактивное излучение урана состоит из двух различных компонентов, которые ученый назвал альфа- и бета- лучами. Позже он продемонстрировал природу каждого компонента (они состоят из быстрых частиц) и показал, что существует еще и третья составляющая, которую назвал гамма- лучами.
Важную роль сыграл Резерфорд в изучении радиоактивности и связанной с ней энергией. Беккерель, супруги Кюри и многие другие ученые считали энергию внешним источником. Но Резерфорд доказал, что данная энергия — которая гораздо больше, чем та, освобождающейся при химических реакциях, — исходит изнутри отдельных атомов урана. Этим он положил начало важной концепции атомной энергии.
Одним ударом труд Резерфорда навсегда потрясло традиционное видение мира. Если даже кусок металла — что кажется твердым по всем предметам - был в основном пустым пространством, значит, все, что считалось вещественным, вдруг развалилось на крошечные песчинки, суетящиеся в необъятной пустоте.