人们对客观事物的认识总是由浅入深、由表及里的，我们对放射性现象的认识过程也正是这样。从 X射线的发现，到发现铀能放射出一种类似 X射线的射线。接着又认识到了钍、钋和镭等也有这种放射性的特性。{zh1}通过磁场终于知道这种射线和 X射线截然不同，它是由三种成分所组成的。这三种成分的射线分别叫做α、β和γ射线。

另外，开始认为放射性物质本身不因发射射线而改变。为此贝克勒尔曾报道过，他的铀盐放置了好几个月，其放射性并不改变。而且在一般的物理或化学方法作用下，它的特性也不会改变。但在以后的实验中，贝克勒尔和居里夫妇都发现情况并非如此。

1901年贝克勒尔用铀盐、1902年居里夫妇对镭盐分别进行处理时，发现它们的放射性是能够改变的。居里夫妇发现，如先把镭盐溶解，然后把溶液蒸发结晶，所得镭盐的放射性要比原来的低很多，以后却又发现其放射性能慢慢恢复到原来水平。如果把镭盐加热到红热状态，并使其维持一段时间，再降到室温，则镭的放射性要比加热前弱，以后又再慢慢回复到原来水平。

进一步的研究发现，中间过程所失去的那部分放射性，主要是穿透能力较强的β射线。另外很重要的一点是发现被加热后的镭盐失去了感生放射性的能力。而感生放射性现象是在1900年由居里夫妇发现的，是指在镭盐周围的空气被镭射线作用后，会变成放射性气体而发出射线。

可惜居里夫妇未能对上述实验结果作出正确的解释，也没有对此现象继续进行深入研究。但英国人卢瑟福和索第对居里夫妇所作的实验却作出了正确的解释，他们认为：镭能永远发射出某种带放射性的气体，并把它叫做“镭射气”。

为了能从实验上证明镭射气确是一种普通的气体，卢瑟福设计了一个巧妙的实验装置。它是根据气体能在低温下被液化的原理进行设计的。

实验中发现，只要U形管浸入液态空气中，那末不管你吹过多少镭射气，玻璃球内的硫化锌都不会发光。而玻璃管中，矽锌矿石所发的光却慢慢变弱。这是由于镭射气滞留在低温U形管里的结果。但当U形管从液态空气中提出来后，随着温度升高，液化了的镭射气就很快又变成气体，并进入玻璃球使得球内的硫化锌发光，这就表示镭射气确已进入玻璃球内。由此可知，辐射气确是一种普通气体，在低温下能液化，常温下又成为气体。

另外，他们在实验中发现，在装有辐射气和矽锌矿石的玻璃管内，开始时能发出比较明亮的光。其亮度使人在其附近能看得清表针和报纸上的大标题。但几天以后这种光就逐渐变暗直至xx消失，这说明镭射气本身(在没有得到补充下)是要慢慢消失的。

这种放射性物质能逐渐减弱放出射线能力的实验现象，引起了卢瑟福和索第的极大兴趣。他们为了查明镭射气到底变成了什么东西，决定采用光谱分析法进行分析。因为每一种气体都有它特有的光谱，这样就可根据不同的谱线，分析镭射气变化的情况。

他们把镭射气封装在分光管内，然后观测它的光谱线。从颜色上可以看出，气体中除含有氮和氧等谱线外，还见到一些以前所不知道的谱线，很显然它们就是镭射气的谱线。

更有意义的是，当他们逐日观测谱线变化的情况时，再次证明镭射气是会逐渐消失的。因为他们观测到，代表镭射气谱线的发光强度越来越弱。同时在发光气体的光谱中出现了新谱线，这在原来的气体中并没有见过。而且这些新谱线随着镭射气的慢慢消失逐渐增强，越来越亮。更奇怪的是这些新谱线实际上与那些已经知道得很清楚的氦气谱线xx相同。这就充分证明，镭射气在消失过程中慢慢坐成了另一种气体——氦气。

事实上，在对铀和钍放射性的研究中，也曾发现过类似于镭射气的铀射气和钍射气。如果把它们从铀盐或钍盐中分离出来，就会发现其放射性都很强。而分离后的铀盐(或钍盐)放射性则减弱了。但随着时间的推移，放射性活度又能慢慢恢复。

上述实验结果促使人们去考虑这样一个问题，即化学元素会不会自行变化？卢瑟福和索第他们以镭能放射出镭射气，镭射气中存在氦的实验结果为出发点，大胆提出放射性物质能自行衰变的假设，即某种带放射性的元素，经过放射性衰变后，成为另一种新元素。

当1902年卢瑟福和索第提出这个假设时，曾有很多人不相信。因为长期以来，人们对于法国化学家拉瓦锡所提出的“化学元素永远不变”的假设已深信不疑。几年后，世界各地接连找到了不少新的放射性元素，而且它们都是从某一放射性母体一代一代衰变来的。此后人们也就不再怀疑卢瑟福和索第的假设了。

特别是当英国化学家拉姆赛利用他自己特制的微量天平，测定了镭射气的原子量为222以后，这样就为放射性衰变假设的验证提供了更可靠的依据。因为在此以前，人们已测得铀和氦的原子量分别为226.05和4.00。这一结果也足以说明，卢瑟福和索第的假说是能充分反映客观事实的一种科学预见。