物理学家卢瑟福非常迷恋放射性（比如X射线），有各种各样的问题困扰着他，放射性究竟是什么原因造成的？为什么会有不同的形式？在真空或者空气中它的作用距离有多远？有什么物质能改变它的性质？卢瑟福制定了一系列的实验来探查放射性的秘密。

金箔，碾压的只有几个原子的直径那么薄，一个在被放射性粒子击中时会发光的可移动的屏幕，而盒子里装的是引人注目的明星，一小片金属镭。镭是一种能放射出异常强烈射线的放射源，卢瑟福命名该射线为阿尔法射线，它们不像是真正的光线，而更像是稳定的粒子流，镭放射出那些粒子就像是永远打不完子弹的机枪。

卢瑟福安排他学生一个足够简单的任务，使用镭枪向金箔和磷光板发射阿尔法粒子，计算出有多少粒子能穿透金箔，那意味着在实验过程中，得独坐在黑暗中，计数那些磷光屏幕上微小的几乎是无形的闪烁点，实验非常的繁琐，但卢瑟福坚持要他的学生完成实验。