放射性期间，他创造了术语：α（阿尔法）和β（贝塔）射线，又经测定发现β射线是速度快、穿透力强的电子。在1898年，卢瑟福被指派担任加拿大麦吉尔大学物理系主任，实验中他发现了放射性的半衰期，并将放射性物质命名为α和β射线，这项实验被授予1908年的诺贝尔化学奖，因为他调查到解体的元素、化学和放射性物质。他证明了放射性是原子的自然衰变。但他不是很高兴，因为他自认为是物理学家，而非化学家。他的一个名言是，“科学只有物理一个学科，其他不过相当于集邮活动而已”。他注意到在一个放射性物质样本里，一半的样本衰变的时间