Эксперименты с альфа-частицами способствовали развитию ядерной физики несколькими способами:

• Изучение строения атома. 5 В 1904 году Эрнест Резерфорд начал бомбардировку альфа-частицами тонких металлических пластин (золотых и платиновых) для изучения структуры атомов, из которых состоят пластины. 5 Опыты показали, что большинство альфа-частиц пролетает беспрепятственно через пластинку металла, и только небольшая часть изменяет направление движения, отклоняясь на небольшие углы. 5 На основе этих данных была предложена новая модель строения атома, которая получила название «планетарная модель строения атома». 5
• Открытие атомного ядра. 1 В 1911 году Резерфорд открыл атомное ядро, проведя эксперимент с использованием золотой фольги — через неё изучалось рассеяние альфа-частиц. 1 Физик выявил, что весь положительный заряд атомов локализирован в ядре, а отрицательно заряженные частицы, электроны, распределены по сфере и вращаются вокруг ядра по орбитам. 1
• Воплощение первой ядерной реакции. 1 В 1919 году учёный осуществил переход азота в кислород, бомбардируя α-частицами атомы азота. 1 Этот эксперимент открыл путь к развитию ядерной физики и ядерных реакций. 1
• Открытие нейтрона. 2 Альфа-частица, хотя и косвенным образом, способствовала открытию нейтрона, которое существенно повлияло на развитие теоретической и экспериментальной ядерной физики. 2 Нейтрон не нёс заряда, потому мог проникать в ядра самых тяжёлых элементов, далеко вперёд продвинув возможности ядерного синтеза. 2