在科學昌盛的20世紀，利用人工方法把一種化學元素轉變為另一種元素並不是不可能的。這不僅僅是因為科學家已經瞭解到，原子是由原子核和電子組成的，原子核又是由質子和中子組成的，而且他們還掌握了強大的足以轟開原子核大門的武器，把原子分裂開來，並重新組成新的原子。為這一研究工作奠定理論和實驗基礎的是英國化學家和物理學家盧瑟福。
1910年，盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔的實驗，他發現大多數α粒子能夠穿過金箔繼續向前行進，也有一部分α粒子改變了原來行進的方向，但改變的角度不大。只有極少數的α粒子被反彈了回來，好像碰到了堅硬的不可穿透的物體。
盧瑟福認為，這個實驗說明金原子中有一個體積很小的原子核，原子的質量和正電荷都集中在原子核內。α粒子透過原子中的空間部分時，不會受到阻力，可以順利地穿過，但如果碰到原子核，則互相排斥（α粒子和原子核都帶正電），α粒子就會被彈回來。
盧瑟福設想，金原子核中有79個質子和118箇中子，質量太大，α粒子和金原子核之間的排斥力太大，並不能把金原子核轟開。如果採取兩種措施：一方面用能量很高的α粒子來轟擊；另一方面，把被轟擊的物件改為輕的原子核，例如氮原子核（含有7個質子和7箇中子）。那麼，α粒子與氮原子核之間的排斥力要小得多，也許能量很高的α粒子有可能把氮原子核轟開。
實驗的結果確實像盧瑟福設想的那樣，α粒子鑽進了氮原子核以後，α粒子中的兩個質子和兩個中子與氮原子核中的7個質子和7箇中子重新組合後，變成了一個氫原子和一個氧原子。
一個原子的原子核被轟開以後，變成了另外兩個原子，這意味著化學家已經能夠用人工方法合成化學元素了。盧瑟福的發現還改變了19世紀以來化學界認為“元素永遠不變”的理論。確實，這位曾經獲得1908年諾貝爾化學獎的科學家的探索是具有開創性的。
雖然盧瑟福將原子分裂後得到的都是一些輕元素，但是，想要用人工的方法獲得重元素也是可能的。只要能夠製造出威力更強的“大炮”，發射出各種高能粒子，就能達到目的。 1929年，美國加州大學物理系教授勞倫斯設計出迴旋加速器，被加速的帶電粒子的速度接近光速，具有極高的能量。
1940年起，美國化學家西博格和麥克米倫等人，用迴旋加速器產生的高能粒子轟擊不同元素製成的靶，先後用人工方法制得了鋂（méi）、鋦（jú）等9種人造元素。到現在為止，各國科學家發現的95號到112號元素，都是在進行原子核反應時製備出來的。
在科學昌盛的20世紀，利用人工方法把一種化學元素轉變為另一種元素並不是不可能的。這不僅僅是因為科學家已經瞭解到，原子是由原子核和電子組成的，原子核又是由質子和中子組成的，而且他們還掌握了強大的足以轟開原子核大門的武器，把原子分裂開來，並重新組成新的原子。為這一研究工作奠定理論和實驗基礎的是英國化學家和物理學家盧瑟福。
1910年，盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔的實驗，他發現大多數α粒子能夠穿過金箔繼續向前行進，也有一部分α粒子改變了原來行進的方向，但改變的角度不大。只有極少數的α粒子被反彈了回來，好像碰到了堅硬的不可穿透的物體。
盧瑟福認為，這個實驗說明金原子中有一個體積很小的原子核，原子的質量和正電荷都集中在原子核內。α粒子透過原子中的空間部分時，不會受到阻力，可以順利地穿過，但如果碰到原子核，則互相排斥（α粒子和原子核都帶正電），α粒子就會被彈回來。
盧瑟福設想，金原子核中有79個質子和118箇中子，質量太大，α粒子和金原子核之間的排斥力太大，並不能把金原子核轟開。如果採取兩種措施：一方面用能量很高的α粒子來轟擊；另一方面，把被轟擊的物件改為輕的原子核，例如氮原子核（含有7個質子和7箇中子）。那麼，α粒子與氮原子核之間的排斥力要小得多，也許能量很高的α粒子有可能把氮原子核轟開。
實驗的結果確實像盧瑟福設想的那樣，α粒子鑽進了氮原子核以後，α粒子中的兩個質子和兩個中子與氮原子核中的7個質子和7箇中子重新組合後，變成了一個氫原子和一個氧原子。
一個原子的原子核被轟開以後，變成了另外兩個原子，這意味著化學家已經能夠用人工方法合成化學元素了。盧瑟福的發現還改變了19世紀以來化學界認為“元素永遠不變”的理論。確實，這位曾經獲得1908年諾貝爾化學獎的科學家的探索是具有開創性的。
雖然盧瑟福將原子分裂後得到的都是一些輕元素，但是，想要用人工的方法獲得重元素也是可能的。只要能夠製造出威力更強的“大炮”，發射出各種高能粒子，就能達到目的。 1929年，美國加州大學物理系教授勞倫斯設計出迴旋加速器，被加速的帶電粒子的速度接近光速，具有極高的能量。
1940年起，美國化學家西博格和麥克米倫等人，用迴旋加速器產生的高能粒子轟擊不同元素製成的靶，先後用人工方法制得了鋂（méi）、鋦（jú）等9種人造元素。到現在為止，各國科學家發現的95號到112號元素，都是在進行原子核反應時製備出來的。