Ernest Rutherford
I maailmansodan (1914–1918) syttymisvuonna Rutherford aateloitiin ritariksi. Sota aikana hän teki tutkimuksia hallitukselle kehittäen akustisia menetelmiä sukellusveneiden havaitsemiseksi. Nämä tiedot jaettiinkin sitten Amerikkalaisten kanssa. Samalla hän tuloksettomasti yritti vakuuttaa, että nuoria tutkijoita olisi parempi käyttää sodan aikaisten haasteiden kehityksessä ja tutkimuksissa sen sijaan että heidät elämänsä ja tieteellinen lahjakkuutensa tuhottaisiin juoksuhaudoissa. Sodan loppupuolella vuonna 1917 Rutherford palasi takaisin atomitieteen harjoittamiseen. Pommittaessaan kevyitä atomeja alfasäteilyllä Rutherford huomasi, että syntyvien ulostulevien hiukkasten energian olevan suurempi kuin alfasäteilyn ja arveli hiukkasten olevan vedyn ytimiä (protoneja H). Tämän havainnon perusteella hän päätteli, että pommitus oli samalla muuttanut typpiatomit happiatomeiksi. Hän oli siis onnistunut alfa-hiukkasten (He) avulla muuttamaan alkuaineen toiseksi alkuaineeksi ydinreaktion seurauksena. Näin Rutherfordista tuli maailman ensimmäinen onnistunut alkemisti ja ensimmäinen joka jakoi ytimen, mikä johti hänet kestävään tieteelliseen maineeseen. Nämä tutkimustulokset julkaistiin sodan jälkeen vuonna 1919.
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.