Sciences

Ernest Rutherford

30 août 1871 - 19 octobre 1937

Physicien et chimiste

Classé sous :Physique , chimie , Ernest Rutherford

Biographie

Ernest Rutherford était un physicien et chimiste néo-zélandais qui, lors de ses recherches sur l'uranium, a découvert l'émission de rayons alpha et bêta. Cette découverte a apporté une contribution majeure à la théorie atomique moderne. 

Les résultats de ses travaux de recherche ont pris la forme d'un modèle atomique moderne. Rutherford a été le premier à défendre la conception selon laquelle les atomes ont leur charge positive concentrée dans un petit noyau.

Jeunesse et études d'Ernest Rutherford

Ernest Rutherford est né à Nelson, en Nouvelle-Zélande, le 30 août 1871. Il a grandi et étudié dans sa ville natale. En 1893, il est diplômé en mathématiques et physique par l'université de Wellington. Grâce à un concours, il remporte une bourse qui le conduit à l'université de Cambridge en Angleterre.

Au Cavendish Laboratory de Cambridge, sous la direction du physicien J. J. Thomson (qui a découvert les électrons), il effectue des recherches sur le mouvement des particules atomiques chargées électriquement : les ions. Il étudie également les radiations émises par l'élément radium, récemment découvert par Marie et Pierre Curie.

En 1898, il part pour le Canada. En 1899, alors qu'il effectuait des recherches sur l'uranium à l'université McGill de Montréal, il découvre qu'un type de rayonnement émis par cet élément était facilement bloqué par une fine feuille de métal. Il nomme cette particule rayons alpha. Il découvre également une autre forme de rayonnement, plus pénétrante, et bloquée par une feuille de métal plus épaisse, qu'il a nommée rayons bêta.

Découvertes en radioactivité

Les découvertes de Rutherford ont été importantes pour les travaux futurs. Avec le chimiste anglais Frederick Soddy, il a posé les bases de la théorie de la radioactivité. Leurs recherches et leurs conclusions se trouvent dans le livre intitulé « Radiative Substances and Their Radiations ».

En 1907, Rutherford s'installe à Manchester, en Angleterre. À cette époque, il découvre que les rayons alpha consistent en un flux d'atomes d'hélium liés positivement, c'est-à-dire des atomes sans leurs électrons. Pour cette découverte, il reçoit le prix Nobel de chimie en 1908. À partir de 1910, il entreprend une série d'expériences.

Recherche en théorie atomique

Avec ses expériences, Ernest Rutherford a inspiré toute la théorie atomique moderne en affirmant que l'atome est nucléé et que sa partie positive est concentrée dans un volume extrêmement petit : le noyau lui-même. Les électrons seraient quant à eux extranucléaires. 

Sur la base de ces découvertes, Rutherford présente en 1911 un modèle atomique, qui a été reconnu par ses confrères et nommé « atome de Rutherford ». Le modèle a une forme planétaire où l'atome est entouré d'électrosphères.

En 1912, le physicien danois Niel Bohr a utilisé les conclusions de Rutherford pour leur appliquer la théorie des quanta, ce qui a permis de résoudre l'impasse du modèle de Rutherford.

Avec Piotr Kapitza

En 1919, de retour à Cambridge, il devient directeur du laboratoire Cavendish. Entre 1921 et 1934, il travaille avec Piotr Kapitza, l'un de ses plus grands collaborateurs et l'un des noms les plus importants de l'URSS. C'est notamment l'un des responsables du lancement du satellite Spoutnik. Rutherford démontre à nouveau sa foi dans l'internationalisation de la science en obtenant le transfert de son grand laboratoire à haute tension d'Angleterre en Union soviétique, où Kapitza pourra l'utiliser pour faire avancer la recherche.

Ernest Rutherford a été président de la Royal Society de 1925 à 1930. Il a reçu plusieurs distinctions, dont l'Ordre du mérite en 1935, le titre de Baron Rutherford of Nelson en 1931, et le titre de Lord en 1937.

Ernest Rutherford est mort à Cambridge, en Angleterre, le 19 octobre 1937.