RUTHERFORD ERNEST lord (1871-1937)

Physicien anglais, lauréat du prix Nobel de chimie en 1908, dont les recherches sur les rayonnements et la structure atomique ont ouvert la voie aux développements ultérieurs de la physique nucléaire du xx^e siècle.

Né à Nelson (Nouvelle-Zélande), il y effectue ses études secondaires ; boursier de l'université de Nouvelle-Zélande à Wellington, où il passe brillamment sa licence de physique et de mathématiques (1893), il obtient une autre bourse qui le conduit à l'université de Cambridge. Au laboratoire Cavendish, ses dons sont immédiatement reconnus par J. J. Thomson. Ses premières recherches concernent un détecteur d'ondes électromagnétiques. Son second travail, effectué en collaboration avec Thomson, porte sur la conductibilité temporaire des gaz ionisés au moyen de rayons X. En 1897, Rutherford travaille avec Thomson sur la mobilité des ions, notamment sur les ions négatifs émis par une surface métallique propre soumise au rayonnement ultraviolet. La découverte des rayons de Becquerel et celle du radium le conduisent à s'intéresser à la nature des radiations émises par le radium. Sur l'invitation de l'université McGill de Montréal, Rutherford se rend alors au laboratoire MacDonald (automne de 1898), où il poursuit ses recherches sur le rayonnement du radium. Publié en 1899, ce travail démontre que ce rayonnement, complexe, comprend tout d'abord des rayons que quelques centimètres d'air suffisent à absorber et qu'il nomme alpha. En outre, un rayonnement beaucoup plus pénétrant est émis, susceptible de traverser plusieurs millimètres d'aluminium, qu'il appelle rayonnement bêta et qui est constitué d'électrons rapides.

Rutherford étudie ensuite à Montréal, avec R. B. Owens, l'émanation du thorium, qui les conduit à la découverte d'un gaz noble, isotope du radon, plus tard appelé thoron. Après l'arrivée de Frederick Soddy en 1900, Rutherford fonde avec celui-ci la théorie moderne de la radioactivité, admirablement exposée par Rutherford dans son ouvrage Radioactive Substances and Their Radiations.

En 1907, Rutherford accepte une chaire à l'université de Manchester. C'est vers cette époque qu'il démontre avec J. T. Royds que les particules alpha sont des noyaux d'hélium. Il reçoit le prix Nobel en 1908, deux ans avant ses recherches sur la diffusion des rayons alpha et la structure des noyaux susceptible d'expliquer cette diffusion — sa théorie nucléaire —, recherches qui constituent sa contribution la plus importante à la physique. En 1912, Niels Bohr se joint au laboratoire de Manchester, et c'est là qu'il adapte la structure nucléaire de Rutherford à la théorie quantique de Max Planck, obtenant ainsi une structure atomique qui rend compte des résultats expérimentaux de J. R. Rydberg et d'autres spectroscopistes. H. G. J. Moseley travaille en 1913 en collaboration avec Rutherford.

Après la Première Guerre mondiale durant laquelle il s'occupe des méthodes de détection des sous-marins, lord Ernest Rutherford réussit la transmutation de l'azote en un isotope de l'oxygène, en le bombardant avec des particules alpha.

En 1919, il obtient une chaire à Cambridge, succédant à J. J. Thomson, et devient directeur du laboratoire Cavendish. Déjà anobli en 1914, il reçoit en 1922 la médaille Copley de la Royal Society, dont il est nommé président en 1925. Il reçoit en 1931 le titre de premier baron Rutherford de Nelson. Il meurt le 19 octobre 1937 à Cambridge.

Radiations from Radioactives Substances, publié en 1930 par Rutherford, J. Chadwick et C. Ellis, contient la liste chronologique de ses publications.

— Agnès LECOURTOIS