Ernest Rutherford
Ernest Rutherford, 1er baron Rutherford de Nelson était un chimiste néo-zélandais qui est devenu connu comme le « père de la physique nucléaire”. En 1911, il a été le premier à découvrir que les atomes ont un petit noyau chargé entouré d’un espace en grande partie vide et sont entourés de minuscules électrons, ce qui est devenu connu sous le nom de modèle Rutherford (ou modèle planétaire) de l’atome., Il est également crédité de la découverte du proton en 1919, et l’hypothèse de l’existence du neutron. Il a reçu le prix Nobel de chimie en 1908 « pour ses recherches sur la désintégration des éléments et la chimie des substances radioactives ».
Ernest Rutherford est né le 30 août 1871 à Spring Grove (maintenant appelé Brightwater) près de Nelson, en Nouvelle-Zélande, quatrième des douze enfants d’un fermier écossais et d’un instituteur anglais., Il a fait ses études à la Havelock School puis, à L’âge de 16 ans, à la Nelson Collegiate School, avant de gagner une bourse pour étudier au Canterbury College de L’Université de Nouvelle-Zélande à Wellington en 1889. Il a obtenu une maîtrise en 1893, avec une double première en mathématiques et en sciences physiques.
il a poursuivi ses travaux de recherche au Canterbury College pendant une courte période, obtenant un BSc en 1894, avant de se rendre en Angleterre en 1895 pour des études de troisième cycle au Cavendish Laboratory de L’Université de Cambridge, où il a étudié sous la direction de J. J., Thompson (bientôt le découvreur de l’électron). Au cours de L’enquête de Rutherford sur la radioactivité à Cambridge, il a inventé un détecteur ingénieux pour les ondes électromagnétiques, et a inventé les Termes « alpha” et « bêta” pour décrire les deux types distincts de rayonnement émis par le thorium et l’uranium. En 1897, il obtient un BA Research Degree et la Coutts-Trotter Studentship du Trinity College de Cambridge.
en 1898, Rutherford est nommé à la chaire vacante de physique de L’Université McGill à Montréal, au Canada., En 1900, il épouse Mary Georgina Newton, et ils ont une fille, Eileen Mary, l’année suivante.
pendant ses neuf années à Montréal, Rutherford collabore avec le jeune Frederick Soddy (lauréat du prix Nobel de chimie en 1921) à des recherches révolutionnaires sur la transmutation des éléments. Sa « théorie de la désintégration » de la radioactivité a identifié les phénomènes radioactifs comme des processus atomiques, et non moléculaires, dus à la désintégration spontanée des atomes., Il a également remarqué qu’un échantillon de matière radioactive prenait invariablement le même temps pour que la moitié de l’échantillon se désintègre (connu sous le nom de « demi-vie”) et a suggéré une application pratique en utilisant ce taux constant de désintégration radioactive comme une horloge, qui pourrait ensuite être utilisée pour aider à déterminer l’âge de la Terre (qui s’est avéré être beaucoup plus vieux que la plupart des scientifiques de l’époque croyaient). C’est pour ce travail qu’il a reçu le prix Nobel de chimie en 1908. Otto Hahn (qui découvrit plus tard la fission nucléaire) travailla sous la direction de Rutherford au Laboratoire de Montréal en 1905-1906.,
en 1907, Rutherford est nommé professeur de physique à L’Université de Manchester, en Angleterre. Il a dirigé Hans Geiger et Ernest Marsden dans la célèbre expérience Geiger-Marsden (ou « expérience de la feuille d’or”) en 1909, qui a démontré la nature nucléaire des atomes. C’est son interprétation de ces expériences en 1911 qui l’a conduit au modèle Rutherford de l’atome, impliquant un très petit noyau chargé positivement orbité par des électrons encore plus minuscules chargés négativement, une grande avancée sur le modèle dit « plum pudding” de J. J. Thomson.,
en 1912, Niels Bohr le rejoint à Manchester, et Bohr adapte la structure nucléaire de Rutherford à la théorie quantique de Max Planck, et obtient ainsi une théorie de la structure atomique qui reste essentiellement valable à ce jour. En 1913, avec H. G. Moseley, Rutherford a utilisé des rayons cathodiques pour bombarder les atomes de divers éléments et a montré que les structures internes correspondent à un groupe de raies qui caractérisent les éléments. Chaque élément pourrait alors se voir attribuer un numéro atomique qui définirait les propriétés de l’élément spécifique.,
en 1919, Rutherford retourna à Cambridge lorsqu’on lui offrit la direction du laboratoire Cavendish à Cambridge, poste qu’il conserva pendant de nombreuses années, effectivement jusqu’à la fin de sa vie. Il était considéré comme un dirigeant inspirant du laboratoire Cavendish, et a dirigé de nombreux futurs lauréats du prix Nobel vers leurs grandes réalisations (y compris James Chadwick, Patrick Blackett, John Cockcroft et Ernest Walton) ainsi que de travailler avec beaucoup d’autres pour des périodes plus ou moins longues (y compris George Thomson, Edward Appleton, Cecil Powell et Francis Aston).,
en 1919, il est devenu la première personne à transmuter un élément en un autre lorsqu’il a converti l’azote en oxygène par une réaction nucléaire impliquant le tir de particules alpha en azote gazeux. Il est également crédité de la découverte du proton, quand il a remarqué les signatures des noyaux d’hydrogène émis au cours de ce processus., En travaillant avec Niels Bohr en 1921, il a théorisé l’existence de neutrons, qui pourraient en quelque sorte compenser l’effet repoussant de la charge positive des protons en provoquant une force nucléaire attrayante et en empêchant ainsi les noyaux de se séparer. La théorie des neutrons de Rutherford a finalement été prouvée en 1932 par son associé James Chadwick.
Rutherford avait été fait chevalier en 1914, puis décoré de l’ordre du Mérite en 1925. En 1931, il a été créé le 1er Baron Rutherford de Nelson et Cambridge., En plus de diriger le laboratoire Cavendish, il a également occupé plusieurs postes supplémentaires, notamment président du Conseil Consultatif du Département de recherche scientifique et industrielle, professeur de philosophie naturelle à la Royal Institution de Londres et Directeur du Royal Society Mond Laboratory à Cambridge. Il avait été élu membre de la Royal Society en 1903 et en fut le Président de 1925 à 1930., Il a reçu de nombreux prix et honneurs, y compris la Médaille Rumford, la médaille Copley, le prix Bressa, la médaille Albert et la médaille Faraday, ainsi que d’innombrables diplômes honorifiques et doctorats.
Rutherford meurt subitement à Cambridge le 19 octobre 1937, à l’âge de 66 ans, des suites d’une opération pour une hernie ombilicale. En tant que Pair britannique, le protocole de l’époque exigeait qu’il soit opéré par un médecin titré, et le retard pourrait bien lui avoir coûté la vie. Il est enterré à L’Abbaye de Westminster, aux côtés de Lord Kelvin et près de Sir Isaac Newton.,
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