Dies herauszufinden stieß vor allem deshalb auf enorme Schwierigkeiten, weil radioaktive Atome 3 verschiedene Arten von Strahlung emittieren.

Rutherford ist zwischen 1895 und 1898 auf 2 unterschiedliche Strahlungsarten gestoßen:

1. Alphastrahlen
2. Betastrahlen

Die Betastrahlen konnten etwa ebenso tief in Materie eindringen wie Röntgenstrahlen, während Alphastrahlen eine viel geringere Reichweite hatten – sie blieben zum größten Teil bereits in einer nur 0,03 mm dicken Aluminiumfolie "stecken".

Die 3. Strahlungsform, die bei der Radioaktivität auftritt, besitzt wie Beta- und Röntgenstrahlen eine große Reichweite, und wie Alpha- und Röntgenstrahlen ließ sie sich zunächst nicht leicht durch ein Magnetfeld ablenken.

Rutherford vermutete 1903, dass die neuen Strahlen (vom Franzosen P. Villard 1900 als erster beobachtet) – er nannte sie Gammastrahlen - sehr kurze Wellenlängen haben, genau wie Röntgenstrahlen. Aber erst 1914 gelang der Nachweis. Man bestimmte nun die Wellenlänge der Gammastrahlen, indem sie die Strahlen an Kristallen streuten. Aus den gemessenen Streuwinkeln berechnete man die Wellenlängen.

Wir kennen nun die 3 Formen der radioaktiven Strahlung:

1. Alphateilchen (also doppelt positiv geladene Heliumionen oder genauer Heliumkerne)
2. Betastrahlen (Elektronen)
3. Gammastrahlen (energiereiche Lichtquanten)

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