开耳芬勋爵是英国科学界的泰斗，19世纪最杰出的物理学家之一，在学术问题上开耳芬有一种观点，他认为实验仅是验证理论的一种方法，另外晚年以思想保守而著称的开耳芬实际上是反对元素蜕变理论。
卢瑟福和索迪在提出元素蜕变假说时，根据放射性元素在自发地发射射线的同时，还不断地放出能量这一事实，提出了“原子能”的概念，卢瑟福还用这理论说明太阳能和地热的来源，平息了物理学家和地质学家对此的长期争论，而开耳芬则是物理学家的代表，主张这种能源来自引力收缩。
开耳芬显然不愿意发表卢瑟福和索迪的论文，在这种情况下，卢瑟福只好赶回剑桥，求助于他的导师汤姆逊。
通过实验测定了电子的荷质比，从而证实了电子的存在的汤姆逊，对新的科学发现和理论遭受白眼是很有感触的，因此他毫不迟疑地支持卢瑟福，汤姆逊亲自找到开耳芬，向开耳芬保证这篇文章由他负责，开耳芬才不得不同意刊登卢瑟福和索迪的论文。
关于元素蜕变假说的论文的发表，引起的轰动是可想而知的，起初甚至连居里夫人也表示不能轻易相信，而门捷列夫则不但自己表示怀疑，还号召其他科学家不要相信。
至于开耳芬，尽管同意发表了这篇论文，他还是在1906年和1907年英国科学促进协会的两次年会上一再发起挑战，认为镭产生新元素并不能证明原子的蜕变，而可能镭本身就含有该元素的化合物。
卢瑟福、索迪、居里夫人都对开耳芬进行了反驳，而最有力的反驳莫过于实验事实，于是在提出元素蜕变假说后，卢瑟福、素迪开始了对放射性元素的进一步深入研究。
1899年卢瑟福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。