Tuttavia, in 1919 , Rutherford ha condotto esperimenti che hanno portato alla trasmutazione di azoto in ossigeno , una scoperta rivoluzionaria nella fisica nucleare. Questa è stata la prima volta che un elemento naturale è stato trasformato artificialmente in un altro, ed è stato ottenuto bombardando gli atomi di azoto con particelle alfa. Questo esperimento è stato cruciale per comprendere la struttura dell'atomo e la natura del decadimento radioattivo.
Mentre non ha scoperto una nuova particella subatomica nel 1919, il suo lavoro fu determinante nella nostra comprensione del nucleo e dei suoi componenti.