roku 1896 Henri Becquerel odkrywa promieniotwórczość - zauważa, że związki zawierające uran wysyłają tajemnicze promienie. Wkrótce potem okazuje się, głównie dzięki badaniom małżonków Curie, że promieniotwórczość jest cechą również innych pierwiastków - polonu, radu, toru. Kształtuje się obraz atomu, w którym elektrony krążą wokół jądra atomowego niby planety naokoło Słońca. Początkowo zupełną zagadką jest pochodzenie energii koniecznej do podtrzymywania procesów promieniotwórczych. Rozwiązanie dostarcza rodząca się fizyka jądrowa. Podczas emisji promieni alfa lub beta jądro uranu, polonu czy radu zamienia się w jądro innego pierwiastka. Łączna masa produktów reakcji jest przy tym nieco mniejsza niż masa początkowego jądra, słynna zaś formuła E = mc2 orzeka