就是氦原子核，其中有二个中子和二个质子），之后嬗变为其他元素。科学家当时已对核嬗变进行一些研究。卢瑟福在1917年利用α粒子撞击，将氮原子嬗变为氧原子:这是第一次观测到的核反应，也就是设法让一个粒子衰变，产生其他粒子。1932年卢瑟福的同事欧内斯特·沃尔顿和约翰·考克饶夫完成了一个完全人工的核反应和核嬗变，利用人工加速的质子撞击锂-7，将其撞击成二个α粒子，这当时称为「分裂原子」，不过这个和后来重元素的核裂变不同。当时也在研究「结合原子」（即核融合）的可能性。第一个人工的核融合是马克·欧力峰在193