迪与卡西米尔·法扬斯分别独立发现，并且确认，在这40种放射性元素中，部分元素的化学性质相同。索迪将化学性质相同的元素称作“同位素”。索迪因为对放射性的研究并发现同位素获得1921年的诺贝尔化学奖。基于约瑟夫·汤姆孙对带正电粒子被电磁场偏转的研究，弗朗西斯·阿斯顿1919年在卡文迪许实验室制造了第一架质谱仪。阿斯顿成功地用质谱仪分离出氖的两种同位素，与，更重要的是，他发现所有同位素的质量都是氢原子质量的整数倍（即）。在阿斯顿的测量实验里，他随意地选取了氧-16的质量作为基准质量（设为16）来计算了原子的相对