Los estudios con elementos radiactivos permiten demostrar a Ernest Rutherford que tanto el uranio como el torio se descomponen en una serie de elementos intermedios (serie radiactiva). Para cada uno de ellos, la mitad de cualquier cantidad se desintegra en un tiempo fijo y característico del elemento (vida media).

• Frederick Soddy (Gran Bretaña; 1877 - 1956) describe teóricamente el modo exacto en que un elemento cambia al emitir radiactividad y sugiere que los diferentes elementos producidos en una serie radiactiva pueden ocupar el mismo lugar en la tabla periódica (isótopos = "mismo lugar"); los isótopos difieren en la masa del núcleo, pero tienen las mismas propiedades químicas.

• Francis William Aston (Gran Bretaña; 1877 - 1945) demuestra que algunos elementos están formados por una mezcla de isótopos utilizando su "espectrógrafo de masas", mediante el cual un campo magnético desvía de distinta forma iones positivos de distinta masa.

El átomo ya no es indivisible ni inmutable. Se ha cumplido el viejo sueño de los alquimistas: la transmutación.