Ernest Rutherfords berühmtes Goldfolien-Experiment von 1909 zeigte, dass Atome aus einem geladenen Kern bestehen, der von Elektronen umkreist wird. Er veröffentlichte seine Ergebnisse 1911 mit einer Beschreibung dessen, was er das Rutherford-Modell des Atoms nannte. Während vor diesem Experiment Elektronen beschrieben wurden, war Rutherford der Erste, der die Existenz eines kleinen geladenen Atomkerns beschrieb.
Rutherfords Goldfolien-Experiment umfasste den Durchgang und die Ablenkung von Alphateilchen durch eine dünne Goldschicht. Die Ablenkung der Alphateilchen erfolgte, weil der geladene Kern der Goldatome die Flugbahn der Alphateilchen veränderte. Diese Beobachtung stimmte nicht mit dem aktuellen Atommodell überein, was Rutherfords Kerntheorie vorantreibt.
Vor seiner Entdeckung des Atomkerns erhielt Rutherford 1908 den Nobelpreis für Chemie für seine Entdeckung der radioaktiven Halbwertszeiten und seine Unterscheidung zwischen Alpha- und Betastrahlung.
1917 war Rutherford der erste Mensch, der erfolgreich ein Atom mit Stickstoff und Alphateilchen spaltete. Diese Reaktion führte zu seiner Entdeckung von Protonen, die im Atomkern enthalten sind.
Als Mentor war er 1932 maßgeblich an der Entdeckung des Neutrons, einer Komponente des Atomkerns, durch James Chadwick beteiligt.
