被称为原子核之父的英国原子核物理学家卢瑟福(1897—1939)是开辟科学新时代的少数几个先驱者之一。他声望颇高,与牛顿和法拉第齐名。
        卢瑟福1871年8月30日出生于新西兰穷乡僻壤的泉林村一个小农家庭。他5岁入学,少年时代就喜欢自制玩具、修理钟表和其它器具。他天赋聪颖,但却不是出身在书香门第,不是资产阶级世家,不是生长在英国的文化中心。但是,他一旦认准了主攻目标,便百折不回地去实现它。在坎特伯雷学院的4年学习生涯中,他以数学、物理双第一的优异成绩获得硕士学位。但他并不满足,也不想马上找工作,而是朝着自己的远大目标拼搏。科学对他有着磁石般的引力,他向往去著名英国剑桥大学深造。经过严格的考试,卢瑟福获者了到剑桥求学的奖学金。1895年,24岁的卢瑟福,满怀雄心壮志地登上了开往英国的航船。
        卢瑟福的青少年时代,家境虽然贫寒,然而,他独具的一往无前的精神和展现出的聪明才干,使他在3次奖学金的帮助下,冲破埋没人才的重重世俗观念和罗网,终于在科学的天空中成为一颗璀灿的巨星。
        法国科学家贝克勒尔发现第一种放射性物质铀以后,居里夫妇又发现了新的放射性更强的钋和镭。卢瑟福十分关注他们的研究。但是,他所确定的研究课题不是再去发现某个新的放射性物质,哪些无素有放射性,而是从另一个角度,研究放射出来的射线是什么物质。
        卢瑟福和另一位英国科学家索迪(1877—1956)合作研究发现,有些放射性元素会变成另一种放射性元素。1902年,卢瑟福和索迪提出解释放射性现象的元素蜕变假说。他们认为,放射性现象和一般化学反应不一样,不是原子之间结合方式的变化,而是原子本身发生了变化。一种原子放出α、β、γ射线,变成了一种新的原子。卢瑟福的观点表明,原子不但是可以分割的,原子结构也是十分复杂的。
        原子究竟有怎样的结构呢?卢瑟福指导他的助手进行用α射线透射金属实验。在实验中发现,大多数α粒子会发生大角度偏转,个别α粒子还会弹回来。卢瑟福把这个现象称做α粒子的散射现象。1911年,卢瑟福提出了一个类似太阳系结构的原子模型,来解释α粒的散射。他认为:原子中央是一个带正电荷的硬核,所有带负电的电子围绕着这个硬核旋转,就像行星绕着太阳旋转一样。如果说原子的体积象一座大楼,那么原子核只有篮球那样大。α粒子碰到原子核的机会很少;电子质量只有α粒子质量的几千分之一,电子不会影响α粒子运动轨迹,所以大部分α粒子通过薄金属时,运动轨迹不变。当极少数α粒子接近原子核的时候,由于α粒子和原子核都带正电,相互排斥,就发生大角度偏转,个别α粒子的方向正对着原子核,就被反弹回来。这样强的排斥作用,只有存在原子核那样的带正电又比较重的靶粒子,才可能解释。恰好把原子核的正电抵消的那些带负电的电子则被认为是在绕原子核的环形轨道上运行。这种行星型的原子的绝大部分是空隙,对于A粒子的穿过没有障碍。
        卢瑟福又进一步用α粒子做炮弹去轰击原子核。1919年,卢瑟福与助手合作,用α粒子轰击氮原子核时发现,氮原子核破裂以后,发射出原子量是1的带正电粒子,这种粒子被取名叫质子(实际是氢原子核)。破裂以后的氮原子核和α粒子结合成氧原子核。卢瑟福的这个实验表明,不但放射性现象会导致原子自然蜕变,从一种元素变成另一种元素,而且可以用人工方法变革原子核,把一种元素变成另一种元素。
        卢瑟福的假说,对认识原子结构、建立原子物理学具有十分重要的意义,使人们逐淅发现了原子世界的绮丽风光。这一理论极大地推动了对原子结构的认识,打开了原子的神秘大门,在物理学史上是一个划时代的贡献。