玻尔1913年在此为基础，再加入电子的量子特性（波耳模型）。而亨利·贝克勒、玛丽·居礼及皮埃尔·居礼的研究以及卢瑟福进一步的研究指出，虽然原子核的束缚力强，但虽然会有不同形式的核衰变（像α衰变会放出α粒子，也就是氦原子核，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