研究钍的放射线，早期观察显示它变化幅度巨大。后来他们确定了这些变化来自于一个钍的短命气态子核种，而且发现这是一个新元素。这元素现被命名为氡，除了铀以外，是唯一一个在自然中以钍的子核种被发现的放射性元素。在计入氡的贡献后，拉塞福，现与英国物理学家弗雷德里克·索迪合作，在1900年到1903年的工作中，证明了钍是如何随着时间以稳定速率，衰变成一系列的其它元素。这观察引起弜半衰期的鑑定，也就是α粒子实验成果之一，而这又导致了放射性的蜕变理论。放射性的生物效应发现于1903年。这新发现的放射性现象激励了科学家