Né à Paterson (New Jersey) le 16 mars 1918, Frederick Reines est le fils d'émigrés russes. Après des études à l'institut de technologie Steven, puis à l'université de New York où il soutint sa thèse en physique nucléaire théorique en 1944, il rejoignit le groupe théorique du projet Manhattan à Los Alamos. Il resta quinze ans dans ce laboratoire et y étudia de nombreux effets des explosions nucléaires.
À partir de 1951, il se consacra à la vérification expérimentale de l'existence du neutrino, particule énigmatique dont Wolfgang Pauli avait prévu l'existence vingt ans plus tôt. Pour découvrir le neutrino et signer son passage fort discret, il fallait installer des détecteurs sensibles dans un flux considérable de particules, donc près d'une source intense de radioactivité. Après avoir envisagé de profiter des explosions des bombes atomiques dans le désert du Nouveau-Mexique, Reines décida d'utiliser les réacteurs expérimentaux, prototypes des centrales nucléaires actuelles.
Avec son collaborateur Clyde Cowan (1919-1974), ils installèrent en 1953 leur détecteur à neutrinos à proximité du réacteur de Hanford, dans l'État de Washington, sur la côte ouest des États-Unis, puis, trois ans plus tard, à Savannah River en Caroline du Sud. Son principe était d'utiliser la réaction inverse de la désintégration β, celle où le choc d'un (anti)neutrino avec un proton donne naissance à un positon (l'antiparticule de l'électron) et à un neutron. La détection subséquente de ces produits était permise par la récente mise au point de liquides organiques scintillant au passage de particules chargées : positons ou particules secondaires émises lors de la capture du neutron par des protons environnants. Si les résultats de 1953 n'étaient pas complètement concluants, ceux qui furent obtenus en 1956 après quelque mille quatre cents heures d'exposition au flux radioactif ne laissaient plus aucun doute sur la réalité des neutrinos (en fait des antineutrinos). Cette découverte valut à Reines le prix Nobel de physique en 1995.
Frederick Reines est mort le 26 août 1998 à l'université de Californie d'Irvine.
Bernard PIRE
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