קרינת אלפא – הבדלי גרסאות

העבודה של רתרפורד כללה גם את מדידת מסת חלקיקי האלפא. התוצאה גרמה לו לחשוב שחלקיקי האלפא היו יוני הליום טעונים במטען חיובי. ב-1907, ארנסט רתרפורד ותומס רוידס הוכיחו לבסוף כי חלקיקי האלפא היו ככל הנראה יוני הליום. על מנת להוכיח זאת הם איפשרו לחלקיקי אלפא לחדור באמצעות צינור דרך קיר זכוכית דק מאוד וכך שיערו שאם חלקיקי האלפא הם אכן חלקיקי הליום, מספר גדול של יוני הליום יישארו בתוך הצינור. לאחר מכן, הם יצרו שדה חשמלי בתוך הצינור, שגרם לזרם אלקטרונים להשתחרר מאטומי הגז. מחקר עכשווי על הספקטרום של הגז שהתקבל הראה כי חלקיקי האלפא שהיו בתוך הצינור למעשה היו חלקיקי הליום, וכך למעשה הוכיחו שחלקיקי האלפא הם סוג של יוני [[הליום]].

 

בניגוד להשערתו, הוא מצא כי חלק מחלקיקי האלפא הוסחו בזוויות גדולות בהרבה מהמצופה, וחלקם אפילו יצרו זווית הקרובה ל-180 מעלות (כלומר כמעט חזרו אחורה). על אף שרוב חלקיקי האלפא המשיכו ישר בהתאם למצופה, רתרפורד הניח כי התנהגות חלקיקי האלפא שהוסחו במידה ניכרת הייתה תמוהה, שכן, לפי מודל תומסון חלקיקי האלפא היו צריכים להתנהג בדומה להתנהגות כדור פגז שעוקף נייר. לכן, הבין רתרפורד שמודל האטום של תומסון שגוי. הוא קבע שהמטען החיובי של האטום מרוכז באזור קטן במרכזו, ולכן בעקבות צפיפות המטען החיובי במרכז האטום חלקיקי האלפא החיוביים נדחו וחזרו כלעומת שבאו.