Když se však změní jádro prvku, dochází k přeměně v jiný prvek. Mezi sebou se prvky liší jen počtem protonů a neurotonů v jádře a tomu odpovídajícím počtem obíhajících elektronů. Mnoha pokusy bylo dokázáno, že všechny prvky jsou složeny ze stejných základních částeček, z protonů, neurotonů a elektronů. Kdybychom dovedli libovolně měnit jejich počet, mohli bychom z kteréhokoliv prvku vytvořit jakýkoli nový prvek. Postačilo by vyjmout jádro atomu, vybrat si v tabulce Mendělejevovy periodické soustavy některý jiný prvek, pozměnit podle toho složení jádra a vložit jej zpět do elektronových obalů s tolika elektrony, kolik je protonů v jádře.

Myšlenkou přeměny prvků se ve středověku zabývali alchymisté. Pokoušeli se měnit obyčejné kovy ve vzácné, v zlato a stříbro. Jak tajuplné byly alchymistické laboratoře se zčernalými stěnami a prapodivnými křivulemi, v nichž vřely záhadné látky, mající proměnit prostý kov ve vytoužené zlato! Jak napjatý a nedočkavý byl výraz vrásčitých tváří starých mistrů alchymie! Skloněni nad rozžhavenými kelímky, toužebně čekali na okamžik tajemné regenerace vroucích látek, kdy se tajemný roztok promění v drahocenný kov.
Ubozí pošetilci! Zapomněli, že v okamžiku, kdy by se podařilo vyrobit umělé zlato z obyčejných kovů, stal by se drahocenný kov právě tak obyčejným. Zlato by ztratilo svou cenu, danou vzácností, a kleslo by třeba až za železo, poněvadž nemá jeho cenné vlastnosti. Nemá například pevnost železa.
Přeměny prvků chtěli alchymisté dosáhnout prostředky, které nemohly stačit na překonání ohromných přitažlivých sil v jádru atomu. Sebevětším žárem pecí a nejrůznějšími chemickými prostředky by nevynutili změnu ve složení jader atomů. To byla pošetilost a marná námaha.

V alchymii však bylo také mnoho podvodů a klamu. Lidské dychtivosti po zlatě využili podvodníci, kteří si z alchymie vytvořili bezpracný zdroj peněz. Jim se ovšem dařila přeměna jiných prvků v zlato výborně. Dovedli ukrýt trochu zlata předem v kelímcích, v nichž vařili své divotvorné roztoky, nebo v bambusových tyčích, jimiž je míchali. Takto vyrobené zlato pak mnohonásobně zaplatili pošetilci, kteří podvodníkům věřili.
Skutečná přeměna prvků v jiné se středověké alchymii nepovedla. Děje se však od pradávna v přírodě. Mocná příroda má k tomu prostředky, kterým se nemohou vyrovnat slabé lidské síly. Radioaktivní prvky, uran, radium, thorium, se samovolně rozpadají a postupně se mění v jiné prvky, až končí jako obyčejné, neradioaktivní olovo.

Tyto přeměny trvají většinou nesmírně dlouho. Proto zůstaly tolik věků utajeny lidskému vědění. Dnes už víme, že přirozený rozpad radioaktivních prvků zasahuje jádra jejich atomů. Tím se složení jader mění. Když třeba atom uranu, který má v jádře 92 protonů, ztratí jich 10, promění se v obyčejné olovo.
Významnými pracovníky v oboru radioaktivity byli manželé Marie a Pierre Curieovi a zeť a dcera paní Curieové, manželé Irena a Frédéric Joliotovi.
Paní Curieová byla spolupracovnicí francouzského chemika Bequerela, který objevil nový druh záření u uranových sloučenin. Paní Curieová nalezla při rozboru jáchymovského smolince nový prvek, který byl na její počest podle její vlasti nazván polonium.
Manželé Joliotovi při pokusech o umělý rozpad jader atomu objevili umělou radioaktivitu. Působením alfa paprsků se jim podařilo vytvořit z aluminia radioaktivní prvek, fosfor s atomovou vahou 30. Za objev umělé radioaktivity dostali r. 1935 Nobelovu cenu. Svým objevem neobyčejně přispěli studiu uměle vyvolaného rozpadu atomových jader, tedy k získávání atomové energie.
Radioaktivní prvky jsou všude v přírodě, i když rozptýleny v malých množstvích. Jsou ve vodě, v zemi, v rostlinách a v tělech živočichů, ba i v lidském těle.