��曾发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种，一种极易被吸收，他命名为a射线；另人种有较强的穿透本领，他称之为b射线。

  为了探索a、b射线的本质，卢瑟福和索迪利用空气液化机在低温条件下浓缩射气，证明射气是一种气体，这气体与拉姆塞曾发现的惰性气体很相像。

  继续研究时，他们又发现镭衰变时放射出氦离子，于是他们推测a射线就是氦离子流。

  为了验证这一推测，1903年3月索迪离开了卢瑟福实验室，回到伦敦，和以发现和研究惰性气体商闻名于世的拉姆塞合作，研究放射性镭所放射的气体。

  不久他们的实验就确认了卢瑟福和索迪的上述推测，a、射线就是带正电荷的氦离子流。卢瑟福则证明该射线就是电子流。他们的共同努力，终于揭示了放射线的本质。

  卢瑟福、索迪的开创性工作吸引了许多年轻的科学家，就在1903年以后的几年，人们不断地用各种方法从铀、钍、锕等放射性元素中分离出一种又一种“新”的放射性元素，到1907年，被分离出来并加以研究过的放射性元素已近30种，多到周期表中没有可容纳它们的空位。

  这就产生了矛盾，怀疑周期表对放射性元素是否适用，另外人们对这些新发现的放射性元素进行对比研究后，发现有些放射性不同的元素化学性质则完全一样。

  例如钍与由它蜕变生成的射钍，尽管放射性显著不同，可是将它们混合后，却难以用化学方法使它们分离，化学性质则完全一样。