后来，威廉·克鲁克斯先生发现，如果用碳酸氨使铀从其溶液中沉淀，而再次溶化其沉淀物于过量的试剂之中，那么，所剩下来的就是少量不再溶化的渣滓。克鲁克斯把这点渣滓称为铀—X，运用照相法来加以试验，发现它异常活跃，而那些再次溶解了的铀，却不再有照相效应。柏克勒尔也获得了类似的结果，他发现异常活跃的渣滓如果放置一年，就会丧失其活动性，而不活动的铀反而恢复了它所固有的辐射性。卢瑟福和索迪发现钍也有相同效应，当它被氨溶液沉淀时，钍的活动性，就消失了一部分。而把滤液蒸干以后，就得到了放射性非常强的渣滓。然而，经过一个月以后，渣滓的活动性就全部丧失，钍则恢复其原有的辐射性。这种活性的渣滓，卢瑟福把它叫作钍—X，它毫无疑问地是另外一种化学物质，因为它只能够被氨全部分开，其他的溶液即使能使钍沉淀，也不能使它与钍—X分离开来。
因此，卢瑟福断定这些未知的化合物，应当是另外的个体，不断地由母体发出，而渐渐丧失其活动性。
放射物质所发散出来的射气量是非常少的。科学家们从几分克的溴化镭里，只能得到一个极小极小的射气泡。
在通常情况下，它的数量之微小，远不足以影响抽空器内的压力，除了利用其放射性探察它之外，还无法运用其他的方法去探察它。通常所能够得到的，是它与大量空气的混合物，并且只能和空气同时从一个容器输入另外一个容器。卢瑟福教授还进一步研究了钍—X放射性的衰变率，并且获得了相当重要的发现，也就是在每一段短时间内的衰变率与这段时间开始时的放射物的强度成比例。
并且，铀—X也有着类似的现象，这与化合物按每个分子分解为比较简单的物体时，在量上的减少遵循着同样的定律。但是，当两个或多个分子互相反应引起化学变化时，两者所遵循的定律就不一样了。卢瑟福根据自己对于射气与其遗留下来的放射物的实验结果，提出了一个学说来解释所有已知的事实。这个学说就是，放射性是基本原子的爆炸分裂造成的。在数以百万计的原子中，这里或那里，不知道什么时候，就忽然有一个爆炸开来，射出一个α质点，或一个β质点和一个γ射线，所遗留下来的部分就成为另外一个不同的原子。如果射出的是一个α质点，这个新元素的原子量就会有所减少，减少的数值是一个氦原子的原子量的四个单位。
科学家们还注意到一个非常奇怪的现象，这就是镭的化合物可以不断地发热，通过实验得知，每1克纯镭每小时可以发热大约100卡。以后的结果表明，1克镭与其产物平衡的时候，每小时发热135卡。这种热能的发出率，无论把镭盐放在高温或者液态空气的低温下，都不会改变，甚至在液态氢的温度下也不至于减少。
卢瑟福认为，热能的发射同放射性有关系。丧失了射气的镭，如果以电的方法加以测量，其放射性的恢复与其发热本领的恢复保持同一速率，而其分离出来的射气发热量的变化，也与其放射性的变化相应。
在过去的漫长岁月里，人类一直无法证明有单个原子存在，我们只能够依照成万成亿的数目对原子作统计式的处理。
而现在，利用放射性，我们完全可以探索单个α质点的效应了。
如果我们运用比激发火花所必需的强度稍弱的电场对几毫米水银柱压力下的气体施加作用，这种气体就进入非常灵敏的状态。
一个α质点，因为速度极大，从而与气体分子发生碰撞，而产生成千上万的离子。这些离子，受到强电场的作用，也作急速的运动，通过碰撞而产生其他离子。
这样一来，一个α质点的总效应，就会成倍地增加，并足以使灵敏静电计的指针，在标尺上大约有20毫米或者更大的偏转。
卢瑟福用一个非常薄的放射物质膜，使指针转动减少到每分钟三四次，而计出所发射的α质点的数目，由此估算出镭的寿命。计算结果表明，镭的质量在1600年中减少一半。
卢瑟福关于放射性的研究，最后指明了物质嬗变的可能性。
当然，一直到了后来，人们才发现了加速这些变化的人为的方法，尤其是控制住这些变化的人为的方法。
这些变化的发生完全取决于原子内部的偶然情况，并且变化发生的频率也符合人们所熟知的概率的定律。
后来，卢瑟福又发现，运用α射线进行撞击时，可以引起几种元素的原子的变化，如氮。氮的原子量为14，它的原子是由三个氦核（共重12）与两个氢核所组成。
在受到α质点的猛烈撞击时，氦核就被毫不客气地击破，氮原子组成成分中的氢核就以相当高的速度射出。
从这个地方，我们就可以看到运用人力随意分裂原子即单向嬗变的可能性，此后，这种方法又被慢慢地扩大。
然而，破坏起来是轻而易举的，而建设起来却是难上加难，这不等于说我们能够用轻而简单的原子造出重而复杂的原子来。
当时，有一些证据可以表明，复杂的放射性原子会放出能量来，因此，人们起初以为，物质的演化历程是单向的，即由复杂原子分裂为简单原子与辐射能。
但是，以后的研究证明，虽然重原子分裂时发出能量，而氢原子形成时，也能发出能量来。
不过，当时佩兰认为，这种粒子是“气体离子”，因而，佩兰没有通过实验来进一步研究。
勇闯有机化学领域
18世纪的资产阶级革命，几乎席卷了整个欧洲，一些国家纷纷推翻了封建专制政权，建立了资产阶级统治的新秩序。
大工业的发展，使钢铁、冶金、纺织等工业得到了迅速扩大。一些化学材料和制品供不应求，近代有机化学就是在这种社会需要的推动下产生和逐步发展起来的。
有机化学的设立是以有机化合物的提纯、有机分析和有机合成，特别是有机合成为主要标志。
有机化学的早期研究，只是从动植物有机体中提取和分离有机化合物，如蔗糖、樟脑、麦芽糖等。直到18世纪后半期，这种对有机化合物的分离和提纯工作才得到较快发展。
有机化学之所以能产生和发展，这是和德国化学家维勒的工作分不开的。
维勒是瑞典化学大师贝采利乌斯的得意门生之一。他早年在德国求学，获博士学位之后，去瑞典留学，跟着这位化学大师继续深造。
1825年回到德国，一方面从事教学工作，一方面继续进行化学研究。1827年，他从自己制得的纯净的三氯化铝，又还原出金属铝，这一研究成果，使他在化学界名声大震。
1828年，他在进行氰化物与铵盐溶液相互作用的试验中，意外地发现了一种白色沉淀物，按照他的推测，这种沉淀物有可能是氯化氰酸铵。
后经过反复研究，才否定了自己的判断，认为这种白色沉淀物不是氰酸铵的白色结晶体。
那么，这种沉淀物究竟是什么呢？
维勒穷追不舍，继续研究。维勒通过一系列的实验，证明这种白色沉淀物就是尿素。
维勒从无机物人工合成有机物的这一意外发现，具有历史意义，它不啻一枚炸弹，引起了整个化学界的轰动。
在19世纪以前，化学界流行一种“生命力”的说法。
生命力论者认为：动植物有机体具有一种生命力，依靠这种生命力，才能制造有机物质。因此，有机物质只能在动植物有机体内产生：在生产和实验室里，人们只能合成无机物质，不能合成有机物质，特别是不能从无机物质合成有机物质。
这种把有机物质神秘化的“生命力”论，人为地在有机化合物和无机化合物之间造成了一条不可逾越的鸿沟，严重地阻碍了有机化学的发展。
维勒从无机原料合成了有机尿素，在无机物和有机物之间架设了桥梁，使生命力论受到了致命的打击。
有机化学至此开始宣布了正式产生，并逐步得到了迅速发展，成为一门独立学科。
有机化学兴起后，人们希望用无机物来制造各种有机物。
但是，有机化学遵循什么规律呢？
1835年，维勒在给他的老师的信中写道：“有机化学当前足以使人发狂。它给人的印象就好像是一片充满了最神奇事物的原始热带森林；它是一片狰狞的、无边无际的、使人没法逃得出来的丛莽，也使人非常害怕走进去。”
维勒终于在“原始森林”面前退缩了，他放弃了有机化学的研究。
维勒把有机化学描绘得如此富有魅力而又充满了恐怖，确实道出了有机化学刚从其他学科分离出时的复杂与艰难。
但这并没有使所有的人望而却步，德国化学家李比希和他的学生就勇敢地闯进这片“原始森林”，为有机化学的发展，开辟了一条崭新的道路。
1803年5月12日李比希出生在德国一个经营化学品和颜料的商人家庭。
他的父亲是一家药房主人，经常为配制某种特别复杂的医用浸膏或蒸馏某种液体、调制各种药品做一些化学试验。
李比希在药房长大，父亲那种勤于动手，认真研究和探索的精神，给了李比希很大的影响。而对药物的调制和试验，使李比希从少年时代就开始对神秘的化学现象产生了浓厚的兴趣。
李比希家里的人口较多，父亲惨淡经营，也仅够维持一家人日常生活的开支，日子过得非常拮据。
李比希上小学时，听说集市上有个卖灵丹妙药的“化学家”，会做炸药。
这时，他灵机一动，就跑去向那位“化学家”请教。他不仅学会制作炸药，还学会了制造雷管，甚至还依法设计制造了一种压雷管用的专门仪器。
街道上的孩子们知道后，非常新奇，纷纷跑来观看。李比希就把自己制作的炸药，做成一个个小炸弹，卖给孩子们，用这笔买卖的收入，来帮助父亲养家糊口。
后来，李比希又背着老师，将土炸药带入教室，下课时，就和几个同学在院内设置几个靶场，进行演习试验。
一次上课时，老师正专心地推算一条定则，忽然，教室里发生了可怕的爆炸，硝烟顿时弥漫了整个教室，课堂秩序大乱，尖叫声、哭喊声响成一片。
老师又惊又气，像一头被激怒的公牛般地冲进了校长办公室。
李比希被校长赶出了小学校门。
失学后李比希并没因此停止他对化学的研究和试验。回家后，他成了父亲的得力助手，甚至有时能够替代父亲做一些比较复杂的试验，调制一些成分复杂的药物。
到他15岁进药房工作时，他就选定以化学研究为自己的终身事业。
他所工作的这家药房叫葛平海姆药房。由于他勤奋能干，药房主人非常赏识他，常常允许他独立地干一些活计。
李比希总是以最快的速度完成自己的工作，然后就利用空闲时间开始钻研化学。
有一次，李比希对某种化学药品进行不同方式组配时得到一种物质。这种物质具有酸的种种特点，李比希感到异常兴奋。
几天后，他又制出了更多的这种新物质，并把它贮存在空炮弹壳里。
正忙于实验的李比希，还不知道危险就在眼前。
事实上，他制出的这种新物质，含有可爆炸性质的银盐和汞盐，特别是在干燥状态下，即使轻微一碰也会发生猛烈爆炸。
不幸的事终于发生了。一天晚上，他在研磨物料时，有物品滚落下来，正撞在空弹壳上，一声巨响，石破天惊……李比希还没明白怎么回事，老板就把他解雇了。
父亲看他如此痴迷化学研究，就把他送入波恩大学，专门学习化学，后来，又随该校的化学教授迁到埃尔兰根。
当时，德国的大学对化学很不重视，师资力量非常薄弱，教学设施也十分简陋，甚至连化学试验室也没有。
李比希回忆这一段学习生活时说：讲课富有华丽词汇，缺少实际知识和真正的研究。
这浪费了李比希两年宝贵的时光。
1822年，他来到了法国的多科工艺学院，就学于法国著名化学家盖吕萨克。
在这里，他才感到自己接触到了真正的化学。他完全被迷住了。他把以前自己发现的那种差点使他丧命的新物质——雷酸作为自己的重点研究对象，开始踏入化学前沿。
李比希研究了雷酸的化学式，使他对这种新物质有了全面的认识和了解。在巴黎的学习，也使他获得了丰富的经验和化学知识。
在朋友的建议下，学有所成的李比希决心当一名化学教师，立志从根本上改变德国化学落后的状况。
1824年，李比希回到德国，经当时著名的科学大师亚历山大·冯·洪堡和盖吕萨克的推荐，李比希被破格任命为吉森大学的化学教授。
李比希到该校所办的第一件事，就是说服当地政府和学校，办一个化学实验室，用以教学和研究。
在教学中，李比希亲自教学生做实验来掌握化学知识。经过李比希的不懈努力，吉森大学成为欧洲乃至世界闻名的化学研究中心。
李比希广泛宣传化学教育的重要性，在他和学生们的努力下，德国各大学也纷纷效仿，建起了化学试验室，加强化学教育和科学研究工作。这为德国在19世纪化学工业称雄世界奠定了基础。
李比希在世界上最早建立了大学化学实验室教育体制，培养了一大批超一流水平的化学家。
这些化学家又带起一批化学家，形成了化学界享有盛名的“吉森学派”。它不仅左右了19世纪的化学研究，而且强烈地影响了20世纪的化学发展方向。
有人作过统计，在20世纪获诺贝尔化学奖的伟大科学家中，有1/3与吉森学派有学术渊源关系。
贝采利乌斯之所以能享有化学大师之称，是因为他把无机化合物的分析达到了完善的程度。
然而，有机化合物的分析，即使对于那些拥有先进实验条件且富有经验的化学家来说，也还是一个最困难的领域。
李比希解决了这一问题。
他在进行这项试验时，发明一种新型实验仪器——燃烧仪。然后采用拉瓦锡、盖吕萨克、贝采利乌斯普遍使用的燃烧法，用计算二氧化碳的含量来测定有机物的碳量，用计算水的重量求氢和氧的量，进而确定碳、氢、氧的含量和比例。
这种方法在当时轰动一时。因为化学大师贝采利乌斯若要得出某个物质的可靠的分析数据，得要两个半月时间，而李比希只需一天。
李比希对有机化合物的分析，不仅速度快，而且也把有机分析提高到精确定量阶段。这种改进，使科学家掌握了打开通向有机化学广阔领域大门的钥匙。
这是一项重大的成就！
1828年12月的一天晚上，李比希与德国著名化学家维勒相识。共同的爱好和兴趣，使他们成为真正的好朋友和同事。在有机化学领域中，他们确立了“同分异构现象”。
李比希在吉森实验室里，研究了和人类密切相关的脂肪类、脂肪酸类、醇类等有机物。1832年，他发表了关于苦杏仁油的论文。
在这篇论文中，他指出苯基是从苦杏仁油中制造出来的一系列有机物中一个不变的组成部分，还提出了分子结构概念。
这给有机化学发展指明了方向。
后来，他又继续对乙醚、乙醇和它们的衍生物进行深入研究。指出在这些物质中存在共同的乙基，进一步阐明了分子结构对化学性质的影响。