這個時候的歐洲，科學界內最熱門的話題當屬居里夫婦發現的放射性元素，此時的放射性元素在研究中又起了波瀾，因為英國化學家克魯克斯在分離鈾礦物過程中，發現一部分鈾具有放射性，另一部分鈾卻無放射性，同時其他一些科學家也發現了這一現象。
這些科學家們在研究中還發現，釷、鐳等放射性元素不僅能產生具有放射性的物質，而且還能使與它有接觸的物質也產生放射性，這种放射性還會隨着間流逝而減弱，最後會消失。
這些奇異的、當時無法解釋的現象引起了當時正在加拿大蒙特利爾大學任實驗物理學教授的盧瑟福的極大興趣，他決定開展這一課題的研究，然而他覺得開展這項研究，必須為自己配備一個精通化學的實驗助手。
正當盧瑟福為自己尋找助手時，恰逢畢業於牛津大學的索迪到蒙特利爾大學訪問，而索迪一眼就被盧瑟福相中，就這樣索迪剛出校門不久，就很幸運地成為盧瑟福的助手，事實已證明他們的合作是卓有成效的。
他們首先對釷的放射性做了大量的實驗。
他們將硝酸釷溶液用氨處理，沉澱出氫氧化釷，過濾後檢查乾燥的沉澱，其放射性顯著降低，而將濾液蒸乾除去硝酸銨後的殘渣，卻有極強的放射性，但過了一個月後，殘渣的放射性消失，而釷卻又恢復了原有的放射性。
他們證實釷的放射性的確變化無常，同時他們還發現，如果把釷放在密閉的器皿中。其放射性強度較穩定，如果放在一個敞開的器皿中。其放射性強度就會變化不定，尤其容易受表面掠過的空氣的影響。他們推測這可能是由於有某種物質放射出來，不久他們便證明這種被放射出來的物質是一種氣體，他們稱它為釷射氣。
他們對有放射性的鐳、錒進行實驗研究，也發現存在同釷一樣的現象，他們把鐳放射出來的氣體稱為鐳射氣，錒放射出來的氣體叫錒射氣。
根據這些實驗結果，1902年盧瑟福、索迪提出元素蛻變假說：放射性是由於原子本身分裂或蛻變為另一種元素的原子而引起的。
這與一般的化學反應不同，它不是原子間或分子間的變化，而是原子本身的自發變化。放射出a、b、g射線，變成新的放射性元素，同時他們將這些實驗結果和上述假說整理寫成論文：「放射性的變化」。
他們關於元素蛻變的假說一提出來，立即引起物理學界、化學界的強烈反對，因為認為一種元素的原子可以變成另一種元素的原子的觀點打破了長期以來認為元素的原子不能變的傳統觀念，周圍的同事們也紛紛告誡他們，千萬要小心，以免愚弄自己。
開始時盧瑟福也有點猶豫，但是尊重實驗事實的樸素唯物主義思想和科學家的責任感。促使盧瑟福和索迪勇敢地決定，一定要使論文發表。
他們將論文寄到當時在科學界頗有影響的《哲學雜誌》時，遭到雜誌主編開耳芬勳爵的拒絕。
開耳芬勳爵是英國科學界的泰斗，19世紀最傑出的物理學家之一。在學術問題上開耳芬有一種觀點，他認為實驗僅是驗證理論的一種方法，另外晚年以思想保守而著稱的開耳芬實際上是反對元素蛻變理論。
盧瑟福和索迪在提出元素蛻變假說時。根據放射性元素在自發地發射射線的同時，還不斷地放出能量這一事實。提出了「原子能」的概念，盧瑟福還用這理論說明太陽能和地熱的來源。平息了物理學家和地質學家對此的長期爭論，而開耳芬則是物理學家的代表，主張這種能源來自引力收縮。
開耳芬顯然不願意發表盧瑟福和索迪的論文，在這種情況下，盧瑟福只好趕回劍橋，求助於他的導師湯姆遜。
通過實驗測定了電子的荷質比，從而證實了電子的存在的湯姆遜，對新的科學發現和理論遭受白眼是很有感觸的，因此他毫不遲疑地支持盧瑟福，湯姆遜親自找到開耳芬，向開耳芬保證這篇文章由他負責，開耳芬才不得不同意刊登盧瑟福和索迪的論文。
關於元素蛻變假說的論文的發表，引起的轟動是可想而知的，起初甚至連居里夫人也表示不能輕易相信，而門捷列夫則不但自己表示懷疑，還號召其他科學家不要相信。
至於開耳芬，儘管同意發表了這篇論文，他還是在1906年和1907年英國科學促進
