Due mesi dopo questa scoperta, il fisico francese Henri Becquerel si impegnò in un esperimento per vedere quali elementi potevano emettere raggi. Si trattava di esporre lastre fotografiche verniciate di nero a campioni dei diversi elementi: se un elemento avesse emesso un raggio, questo avrebbe penetrato il rivestimento nero e impressionato la lastra fotografica. Con sua grande sorpresa, Becquerel trovò che alcuni elementi, tra cui l'uranio, emettevano raggi energetici spontaneamente, senza aver bisogno di assorbire energia.

Il significato degli esperimenti di Becquerel è che esistono processi naturali per i quali certi elementi emettono raggi X energetici. Questo suggerì che alcuni elementi erano intrinsecamente instabili perché spontaneamente rilasciavano energia in diverse forme. Questo rilascio di particelle energetiche (come i raggi X) a partire dal decadimento di atomi instabili è chiamato radioattività.