وفي هذا التسلسل للأرقام الذرية، لا يبدو للنيوترونات الكامنة في النواة أدنى تأثير، لأنها لا تحمل شحنة مطلقا. وانما تؤثر في الوزن الذري للعناصر، لأنها في وزنها مساويه للبروتونات. ولأجل ذلك كان الوزن الذري للهيلوم - مثلا - يعادل وزن اربع ذرات من الهيدروجين، باعتبار اشتمال نواته على نيوترونين وبروتونين، في حال ان النواة الهيدورجينية، لا تحتوي الا على بروتون واحد.
ومن الحقائق التي أتيح للعلم اثباتها هو امكان تبدل العناصر بعضها ببعض وعمليات التبدل - هذه - بعضها يتم بصورة طبيعية، وبعضها يحصل بالوسائل العلمية.
فقد لوحظ ان عنصر اليورانيوم، يولد أنواعا ثلاثة من الأشعة، هي أشعة ألفا، وبيتا، وجاما. وقد وجد (رذرفورد) - حين فحص هذه الأنواع - أن أشعة (ألفا) مكونة من دقائق صغيرة، عليها شحنات كهربائية سالبة، وقد ظهر نتيجة للفحص العلمي، ان دقائق (الالفا) هي عبارة عن ذرات هليوم، بمعنى ان ذرات هليوم تخرج من ذرات اليورانيوم، أو بتعبير آخر ان عنصر هليوم يتولد من عنصر اليورانيوم. كما ان عنصر اليورانيوم، بعد ان شع ألفا، وبيتا، وجاما، يتحول تدريجيا إلى عنصر آخر، وهو عنصر الراديوم. والراديوم أخف في وزنه الذري من اليورانيوم، وهو بدوره يمر بعده تحولات عنصرية، حتى ينتهي إلى عنصر الرصاص.
وقام (رذرفورد) بعد ذلك، بأول محاولة لتحويل عنصر إلى عنصر آخر، وذلك انه جعل نوى ذرات الهليوم (دقائق الالفا)، تصطدم بنوى ذرات الآزوت، فتولدت البروتونات، أي نتجت ذرة هيدروجين من ذرة الآزوت، وتحولت ذرة الآزوت إلى اوكسجين. وأكثر من هذا، فقد ثبت ان من الممكن، ان تتحول بعض أجزاء الذرة إلى جزء آخر، فيمكن لبروتون - أثناء عملية انقسام الذرة - ان يتحول إلى نيوترون، وكذلك العكس.
وهكذا أصبح تبديل العناصر من العمليات الأساسية في العلم.