放射性不能改变化学事实或是元素概念，它不能改变元素的稳定性和其身份，但它让我们了解到原子的两个层面--一个是表面的、可理解的，如化学反应；一个是深沉的，不是一般的化学和物理手段可及的，然而一旦发生改变，原子就可能完全改头换面，甚至变成另一种元素。
亚伯舅舅屋里有一个放射性侦测仪，就像居里夫人论文封面广告上那个。它是一种漂亮且简洁的工具，有一个荧光屏和一个放大目镜，可以看到镭的小闪光，一秒钟就能看到很多。亚伯舅舅递给我这个，我贴上去看，发现里边的景象非常迷人，不可思议，就像在看流星雨。
几先令一个的侦测仪，是爱德华七世时很多家庭客厅里的时尚科学玩具。这是20世纪一种独特的新事物，常与维多利亚时代遗留下来的立体镜和盖斯勒管摆在一起。但是它们不只是玩意，还展示出非常重要的东西，人们从中可以看到镭原子衰变时产生的小火花，是原子爆炸时发射的α粒子。亚伯舅舅说，没有人能够想象出我们能看见原子的变化，更不用说数数有多少个了。
“那里有少于百万分之一毫克的镭，可是在这个小屏幕上一秒钟之内就能看到很多小火花。想象一下，如果有一克镭，将会有多少火花--将是我们现在看到的火花的千亿倍。”
我计算过了。“1000亿个。”
“差不多，”舅舅说，“精确点说，是1360亿，这个数目从来不变。会有一克镭衰变每一秒内1360亿个原子发射出α粒子。想想，这个过程持续上千年，每克镭会生出多少原子。”
20世纪初的实验说明，镭不仅发射出了α射线，还有很多其他种类的射线。很多放射性物质都发射出不同的射线，α射线能够使空气产生离子，而?射线能够诱发荧光或使照相底片感光。每种放射性元素都有自己独特的射线：镭剂发射出α和?射线，而钋剂只能发射出α射线。铀比钍使照相底片感光更快，但是钍在使验电器放电上更有效。
放射性衰变发射的α粒子（后来被证实是氦核子）带正电荷而且质量相当大--比?粒子和电子大几千倍--它们以直线运行，一直穿过物质，没有任何散射和偏差（尽管在穿过物体时速度减慢了一些）。至少看起来是这样的情形，尽管卢瑟福在1906年观察到有时也可能会有点小偏差。其他人忽略了这一点，但是对于卢瑟福，这些观察是有很大意义的。α粒子不正是理想中的炮弹，可以炮轰其他原子，并探查它们的结构吗？他叫他年轻的助手汉斯·盖格和学生恩内斯特·马斯登用金属箔片做α粒子散射实验。这样就能计算出发射出去的α粒子的数目。他们以金箔为靶子发射α粒子，发现每8000次会有一次大的偏差，角度大于90，有时甚至180。后来卢瑟福说：“这是我一生中见到的最不可思议的事了。它就像你以直径约40厘米的炮弹对着一张薄纸开炮，它会弹回来打中自己。”
卢瑟福思考了一年，然后，有一天，正如盖格记录的那样，他“走进我的房间，显然心情很好，他告诉我，现在他知道原子结构的道理了，他也知道这奇怪的散射意味着什么了”。
卢瑟福发现，原子不可能是“葡萄干布丁”（正如汤姆森的原子模型），不然α粒子总会穿过它们。考虑到这些具有巨大能量和电荷的α粒子，它们可能会因为撞上了比它们所带正电荷更多的东西而产生偏离。并且这在8000次中也就发生1次，另外7999次α粒子就呼啸穿过，没有产生任何偏离，金原子犹如真空；但就在第8000次，α粒子撞上了什么，就像网球击中钨球一样弹回来。卢瑟福推断说，这些原子有一个带正电的、质量极大、体积极小的核，核的直径是原子直径的十万分之一，核外则是虚空，只有一些质量很小、带负电的电子绕核旋转，因此这核很不容易击中--就像一个缩小的太阳系。
卢瑟福的实验、他的原子核模型表明，放射反应和化学反应在结构上存在着巨大的区别，能量的差别更是相当大。索迪在他的演讲里把这一现象戏剧化地讲了出来，他高举着盛了一镑氧化铀的广口瓶说那里边蕴藏着相当于160吨煤产生的能量。
化学变化中，电荷会有些许变化，增加或减少一两个电子，只需要两到三个电子伏特的能量，而这种能量很容易产生--通过化学反应、加热或是用3伏特的电池就可产生这种变化。但是放射反应涉及原子核，因为核的聚合需要超大的力量，它们的分裂就能够释放巨大的能量--数百万电子伏特。
在20世纪之初，在发现原子核至少10年前，索迪就创造了“原子能”这个术语。没有人知道或是能够作出一些猜测，太阳和星星是如何放射如此多的能量，而且还持续了数百万年的。如果说靠化学反应，非常不可信--一个由煤组成的太阳能在1万年内就会燃烧殆尽。放射反应、原子能能说明这个问题吗？索迪写道：
假设……我们的太阳……是由纯镭制成的……那就完全能够解释它散发的能量了。
放射性物质的衰变能人工产生吗？索迪想。他对这一想法感到兴奋异常、非常幸福，甚至让他觉得特别神秘：
镭告诉我们，世界上的能量是无穷尽的，知道这一秘密的人，就不用整日劳累。他们可以使沙漠变绿洲，让南北极解冻，把世界变成一个美好的伊甸园……一个全新的世界。人类资产增加，目标更加远大，命运变得异常高贵，超出我们现在所能预想……总有一天我们能够得到并控制这一能源，为我们所用。
我在战争结束那一年读过索迪的书《镭的解说》，他关于无尽能源、无尽光的幻想让我欣喜异常。索迪那直白的话语让我有一种陶醉的感觉，产生一种力量，有被拯救之感，世纪之初镭和放射性的发现令人期待。
但是同时，索迪也表达了隐隐的担忧。这些担忧几乎从一开始就在他脑子里了。早在1903年，他就把地球说成是“一个装满炸药的仓库，比我们知道的威力大得多”。这一记录反复出现在《镭的解说》里。是索迪有力的幻想启发赫伯特·乔治·威尔斯，让他继续早期的风格，于1914年创作出科幻小说《解放全世界》。威尔斯把他的书献给了《镭的解说》。书中，威尔斯开始关注一种全新的放射性元素钶，它释放能量就像连锁反应。
在战争过程中，炮弹和火箭射击后都会立即爆炸，但是钶……一旦诱发了它的衰变，就会散发大量的能量，一发不可收拾。
1945年8月，当我们听到关于原子弹落在广岛的新闻时，我仔细思考了索迪和威尔斯的预言。我对原子弹的感觉很奇怪，也很复杂。毕竟战争结束了，欧洲胜利日已经来到；不像美国人，我们没有经历珍珠港事件，我们没有亲历与日本的战争（除马来亚和缅甸的战役）。在某种意义上，原子弹轰炸看起来像是战争恐怖的延续，一种不必要的可怕演示。
就像很多人一样，我想庆祝发现原子衰变这一科学成就，我被1945年8月出现的关于炸弹完整描述的史密斯报告吸引住了。直到次年夏天，当约翰·赫西的《广岛》在《纽约客》以专刊形式发表（据说，爱因斯坦买了上千份这期杂志），并于稍后在BBC广播后，我才感觉到原子弹的恐怖。化学和物理对于我来说就是喜悦和奇迹的源泉，但它们也有负面作用。原子弹触动了我，也触动了每个人。人们感觉到，原子或核子物理永远不可能再像在罗斯福和居里的年代那样自由轻松地发展了。
一个世纪以后，玛丽·居里的实验笔记仍然被当做是很危险的东西，并一直保存在一个铅盒里。
在卢瑟福缔造这个奇迹之前15年，索迪就已经想到人工衰变，他在核裂变和聚变发现之前就想到了这一点。
20世纪30年代读《解放全世界》让物理学家希拉德开始思考连锁反应，并在1936年秘密申请到一个关于这项技术的专利。1940年，他说服爱因斯坦把那封著名的关于原子弹的信件寄给了罗斯福总统。