Men i 1919 , Rutherford genomförde experiment som ledde till transmutation av kväve till syre , en banbrytande upptäckt inom kärnfysik. Detta var första gången ett naturligt förekommande element omvandlades till ett annat, och det uppnåddes genom att bombardera kväveatomer med alfapartiklar. Detta experiment var avgörande för att förstå atomens struktur och arten av radioaktivt förfall.
Medan han inte upptäckte en ny subatomisk partikel 1919, var hans arbete med i vår förståelse av kärnan och dess komponenter.