Radiohiiliajoitus
Libbyn ryhmä oli ensimmäinen, joka määritti radiohiilen puoliintumis­ajan mittauksistaan. Koska aika on pitkä ja tutkimuksia on tehty vasta lyhyen aikaa, siihen liittyi epävarmuutta. Vertailu muinaisen Egyptin näytteisiin osoitti kuitenkin että virhe oli varsin pieni. Libbyn käyttämää arvoa 5 568 ± 30, niin sanottua Libbyn puoliintumisaikaa käytettiin pitkään. Myöhemmin huomattiin sen olevan 3 % liian pieni, ja nykyisin käytetään uutta arviota 5 730 ± 40 vuotta, jota kutsutaan Cambridgen puoliintumisajaksi.
Ernest Rutherford
Vuonna 1898 Rutherford otti vastaan McGill yliopiston professuurin Montrealiin Kanadaan (1898–1907). Yliopistolla oli hyvin varustellut laboratoriot, minkä vuoksi Rutherford siirtyi valtameren toiselle puolelle. Hän otti tutkimuksiinsa avukseen nuoren kemistin Frederick Soddyn sekä assistentiksi jatko-opiskelijan Harriet Brooksin. Heidän avullaan hän osoitti radioaktiivisen hajoamisen mysteerin: joidenkin alkuaineiden atomit hajoavat spontaanisti kevyempien alkuaineiden atomeiksi. Tämä oli yksi hänen uransa läpimurroistaan. Selvitettyään, että uraanin lopullinen hajoamistuote on lyijy, Rutherford tajusi, että mittaamalla uraanin ja lyijyn suhteellinen osuus mineraaleissa sekä uraaniatomien hajoamisnopeus voitaisiin selvittää mineraalien ikä. Maaperän näytteiden radioaktiivinen iänmääritys on tärkeä osa nykypäivänkin geologista tutkimusta. Raskaiden alkuaineiden hajoamistutkimusten tuloksena syntyi käsite puoliintumisaika. Aika, jonka kuluessa puolet radioaktiivisen aineen atomiytimistä on hajonnut toisiksi atomiytimiksi. Vuosina 1902–1903 Rutherford ja Soddy kehittivät hajoamisteorian selityksenä radioaktiivisuudelle, mitä pidetään Rutherfordin suurimpana saavutuksena McGillin yliopistossa. Alkemiassa ja siirtymäalkuaineiden teoriassa atomeja pidettiin pysyvinä, mutta Rutherford ja Soddy väittivät, että radioaktiivinen energia tuli atomin sisältä ja spontaanin alfa- ja betahiukkasten emissio merkitsi atomien kemiallista muutosta alkuaineesta toiseen. Kokeellisten tutkimusten ylivoimainen näyttö tukahdutti epäilijät. Rutherford ajatteli alfahiukkasen olevan suurin tekijä tälle kemialliselle muutokselle alfahiukkasen konkreettisen massan vuoksi. Hän määritti alfahiukkaselle positiivisen varauksen, mutta ei saanut vielä selville oliko se vety- vai heliumioni.