En 1909, Rutherford realizó su famoso experimento de lámina de oro, lo que llevó al descubrimiento del núcleo atómico. Observó que las partículas alfa, que se sabían cargadas positivamente, fueron desviadas por el lámina de oro, y algunas se recuperaban incluso. Esto lo llevó a proponer que el átomo tenía un núcleo denso y cargado positivamente en su centro.
Más tarde, en 1919, Rutherford, junto con sus colegas, realizaron experimentos que mostraron que cuando las partículas alfa bombardeaban el gas nitrógeno, causaron la emisión de protones. Esto, junto con otras observaciones, lo llevó a concluir que las partículas alfa eran en realidad los núcleos de los átomos de helio.
Por lo tanto, a Rutherford se acredita con el descubrimiento de que las partículas alfa son núcleos de helio.