素镭；1899年，从铀的放射线中，卢瑟福发现了α射线和β射线隔年，法国物理学家保罗·维拉尔发现γ射线，而卢瑟福和贝可勒尔等人又通过多个实验进一步判断了这几种射线的本质。1919年，卢瑟福使用α粒子（氦核）轰击氮原子，将氮原子的一个质子击走，首次通过人工核嬗变制成氧-17。二十世纪二十年代，量子力学的建立给原子核物理带来了崭新的面貌。1932年密立根的学生卡尔·安德森在不了解狄拉克理论的情况下通过观测云室中的宇宙射线发现了正电子。同年，查德威克在卢瑟福提出的原子核内具有中子的假说的基础上，在卡文迪许实验室