Rutherford comprueba que las emisiones de rayos de la sustancia radiactiva podían descomponerse en tres grandes fracciones que eran sometidas previamente a un campo eléctrico conocidas como los rayos alfa (núcleos de helio) desviada al polo negativo, rayos beta (electrones) desviadas al polo positivo y los rayos gamma (ondas electromagnéticas de muy alta energía) los cuales no se desviaban.

En 1911 se realizó un experimento mediante el bombardeo de láminas de oro con partículas alfa realizado por el grupo de investigación de Rutherford el cual consistía en una fuente de rayos alfa que eran dirigidas a una lámina fina de oro, las partículas alfa golpeaban a alta velocidad la lámina, los investigadores vieron que la mayoría de partículas atravesaban, pero había otras que se desviaban o hasta incluso rebotaban. 

Rutherford propuso un nuevo modelo diferente al de Thompson, dice que el átomo se encuentra prácticamente vacío y la mayor parte de su masa se concentra en un lugar llamado el NUCLEO. Las características del átomo eran que contienen un núcleo que tiene casi toda la masa del átomo y esta formado por protones y neutrones, en el que la corteza contiene los electrones en movimiento.