Väga õhukest kullalehte pommitatakse heeliumi aatomite tuumadega (edaspidi nimetame seda alfakiirguseks). Kuna suurem osa neist tuumadest lendab kullalehest takistuseta läbi, võib järeldada, et aatomitel on tihe keskosa (aatomi tuum) ja hõre välisosa (elektronpilv). Sellises katses võivad toimuda ka tuumareaktsioonid, kus muutub pommitatavate aatomituumade massiarv.