Słynny eksperyment z wykorzystaniem złotej folii Ernesta Rutherforda z 1909 r. wykazał, że atomy składają się z naładowanego jądra otoczonego elektronami. Opublikował on swoje odkrycia w 1911 roku wraz z opisem tego, co nazwał modelem atomu Rutherforda. Chociaż elektrony zostały opisane przed tym eksperymentem, Rutherford był pierwszą osobą, która opisała istnienie małego, naładowanego jądra atomowego.
Eksperyment Rutherford w złotej folii polegał na przejściu i ugięciu cząstek alfa za pomocą cienkiej kartki złota. Odchylenie cząstek alfa nastąpiło, ponieważ naładowane jądro atomów złota zmieniło trajektorię cząstek alfa. Ta obserwacja była niespójna z obecnym modelem atomu, napędzającym teorię jądra Rutherforda.
Przed odkryciem jądra atomowego, Rutherford otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1908 r. za odkrycie radioaktywnych okresów półtrwania i jego rozróżnienie między promieniowaniem alfa i beta.
W 1917 roku Rutherford był pierwszą osobą, która z powodzeniem podzieliła atom z użyciem cząstek azotu i alfa. Ta reakcja doprowadziła do odkrycia protonów, które znajdują się w jądrze atomowym.
Jako mentor odegrał kluczową rolę w odkryciu przez Jamesa Chadwicka neutronu, składnika jądra atomowego, w 1932 roku.