Rutherford attribuì il fenomeno all'urto di atomi, di Elio.
      Secondo Rutherdorf, si avrebbe la seguente scala nei rapporti fra il potere di jonizzazione ed il potere di penetrazione attraverso le sostanze dei singoli raggi:
      RaggiAlfa
      Potere jonizzante
      10000
      Potere penetrante
      1
      RaggiBeta
     
      100
     
      100
      RaggiGamma
     
      1
     
      10000
      Così la forza di penetrazione è in ragione inversa della forza di jonizzazione.
      Rutherford potè dimostrare la deviabilità dei raggi Alfa sotto l'azione dei campi magnetici o elettrici e fu constatato che tale deviazione è in senso opposto a quella dei raggi catodici, ed essendo questi costituiti di particelle negative, ne viene che i raggi Alfa devono consistere di particelle cariche positivamente.
      I raggi Beta, ma specialmente i raggi Gamma, si distinguono pel loro grande potere penetrativo. Sono completamente assorbiti da un foglio di piombo di un centimetro di spessore. Rutherford ha riscontrato che 30 milligrammi di bromuro di Radio esercitano la loro influenza in un elettroscopio anche attraverso uno spessore di 30 centimetri di ferro, il che sarebbe equivalente a 11 centimetri di piombo. Tali raggi, per analogia coi raggi Röntgen, si ritiene che consistano di oscillazioni di etere, determinate dalla subitanea liberazione degli elettroni, analogamente a quanto avviene pei raggi Röntgen prodotti dal subitaneo arresto dei raggi catodici: solamente il maggior potere penetrativo sarebbe dovuto alla maggior velocità di proiezione delle particelle Alfa in confronto dei raggi catodici.