ERNEST RUTHERFORD: BIOGRAPHIE ET PRINCIPALES CONTRIBUTIONS - SCIENCE - 2024

Ernest Rutherford (1871-1937) était un scientifique néo - zélandais qui a fait de grandes contributions dans le domaine de la physique et de la chimie à travers ses études de radioactivité et la structure de l'atome. Il est considéré comme le père de la physique nucléaire pour ses découvertes pionnières sur la structure atomique.

Ses contributions à la science incluent la découverte de la radioactivité alpha et bêta, un modèle atomique de l'atome, le détecteur d'ondes radio, les règles de la désintégration radioactive et l'identification des particules alpha comme noyaux d'hélium.

Biographie

Enfance et études

Ernest Rutherford est né le 30 août 1871 à Nelson, en Nouvelle-Zélande. Son éducation a eu lieu à l'Université de Nouvelle-Zélande et plus tard à l'Université de Cambridge.

Dès son plus jeune âge, il met en évidence ses capacités et surtout la curiosité que l'arithmétique produit en lui. Ses parents ont remarqué cette qualité en lui et, avec ses professeurs, l'ont encouragé à poursuivre ses études.

Il s'est avéré être un étudiant exemplaire et c'est ainsi qu'il a obtenu une place au Nelson College. Dans cette institution, il a fini par être le meilleur étudiant dans toutes les matières.

Dans le domaine sportif, il s'est penché vers le rugby, un sport qu'il pratiquait également à l'université.

la faculté

Il a développé le goût de l'enseignement et a participé en tant que professeur dans différentes universités tout au long de sa vie. Il a d'abord enseigné la physique à l'Université McGill située à Montréal, au Canada. Il a ensuite déménagé à l'Université de Manchester en Angleterre et y est resté plus d'une décennie.

Au terme de cette longue période, il a été professeur et directeur du laboratoire Cavendish et a finalement dirigé un cours à la Royal Institution of Great Britain.

En 1931, Rutherford acquit une renommée professionnelle, cependant, ce fut l'une des années les plus difficiles pour le scientifique renommé, car il perdit sa fille unique lors de l'accouchement.

En 1937, après une opération chirurgicale simple, la santé de Rutherford a soudainement décliné. C'est ainsi qu'il mourut le 19 octobre 1937 à Cambridge, au Royaume-Uni.

Il a été enterré aux côtés d'Isaac Newton et Kelvin, deux grands personnages qui, comme lui, ont révolutionné la science.

Contributions à la science

Découverte de la radioactivité alpha et bêta

En 1898, Rutherford a commencé ses études sur le rayonnement émis par l'uranium. Ses expériences l'ont amené à conclure que la radioactivité doit avoir au moins deux composants, qu'il a appelés rayons alpha et bêta.

Il a découvert que les particules alpha sont chargées positivement et que les rayons bêta ont un pouvoir de pénétration plus élevé que les rayons alpha. Il a également nommé les rayons gamma.

Il a découvert que les atomes n'étaient pas indestructibles

Avec le chimiste Frederick Soddy, il a créé la théorie de la désintégration des atomes, impliquant la désintégration spontanée des atomes en d'autres types d'atomes.

La désintégration des atomes des éléments radioactifs était une découverte clé à cette époque, car jusque-là on croyait que les atomes étaient une classe de matière indestructible.

Grâce à ses découvertes dans le domaine de la désintégration des éléments et de la chimie des éléments radioactifs, Rutherford a remporté le prix Nobel en 1908.

Formulé un modèle atomique de l'atome

Avec les scientifiques Geiger et Mardsen, il a mené l'une des expériences scientifiques les plus célèbres.

Sous la direction de Rutherford, les scientifiques ont mené une série d'expériences entre 1908 et 1913, où ils ont pointé des faisceaux de particules alpha sur de fines feuilles de métal, puis ont mesuré le motif de propagation à l'aide d'un écran fluorescent.

Grâce à cela, ils ont découvert que même si la plupart des particules volaient directement, certaines rebondissaient dans toutes les directions, y compris certaines qui retournaient directement à la source.

C'était impossible à justifier avec l'ancien modèle de l'atome, alors Rutherford a interprété les données pour formuler le modèle atomique de Rutherford en 1911.

Inventé un détecteur d'ondes radio

Le physicien allemand Heinrich Hertz a prouvé l'existence des ondes électromagnétiques à la fin des années 1880.

Rutherford a décidé de mesurer son effet sur les aiguilles en acier magnétisées. Cette expérience l'a conduit à inventer un détecteur pour ce que nous appelons maintenant les ondes radio. Ce récepteur radio est devenu une partie de la révolution des communications connue sous le nom de télégraphie sans fil.

Rutherford a amélioré son appareil et pendant une courte période, il a détenu le record du monde de la distance à laquelle les ondes électromagnétiques pouvaient être détectées.

Bien que Rutherford ait été dépassé par Marconi, sa découverte est toujours considérée comme une contribution importante dans ce domaine.

Découvert le noyau atomique

Grâce aux expériences sur la feuille d'or, Rutherford a découvert que tous les atomes contenaient un noyau où leur charge positive et la majeure partie de leur masse étaient concentrées.

Son modèle de l'atome contenait la nouvelle caractéristique qu'une charge centrale élevée concentrée dans un petit volume de l'atome était responsable de la majeure partie de sa masse.

Dans son modèle, le noyau était orbité par des électrons de faible masse. Ce modèle a procédé au modèle atomique de Bohr, qui a appliqué la théorie quantique.

Sa découverte du noyau atomique est considérée comme sa plus grande contribution à la science.

A découvert le proton

En 1917, il est devenu la première personne à transformer un article en un autre. Il a converti les atomes d'azote en atomes d'oxygène en bombardant l'azote avec des particules alpha. Il s'agissait de la première observation d'une réaction nucléaire induite et est considérée comme la découverte du proton.

En 1920, Rutherford a proposé le noyau d'hydrogène en tant que nouvelle particule et a établi le terme proton pour lui.

Il a théorisé l'existence du neutron

En 1921, il a émis l'hypothèse qu'il doit y avoir une particule neutre dans le noyau de l'atome pour compenser l'effet répulsif des protons chargés positivement en créant une force nucléaire attractive; sans aucune particule, le noyau s'effondrerait.

Pour cette raison, Rutherford a théorisé l'existence du neutron et a établi le terme par lequel il est connu aujourd'hui.

Le neutron a été découvert en 1932 par le scientifique James Chadwick qui avait étudié et travaillé avec Rutherford.

Père de la physique nucléaire

Grâce à ses travaux sur le terrain, tels que la conduite de la première réaction nucléaire, la preuve de la nature de la désintégration radioactive en tant que processus nucléaire et l'établissement de la structure de l'atome, il est connu comme le père de la physique nucléaire.

Son travail était d'une grande importance dans la recherche et le développement futurs dans le domaine.

Rutherford a également servi d'inspiration et de mentor à de nombreux scientifiques; un grand nombre de ses étudiants ont remporté des prix Nobel. Il était également considéré comme le plus grand expérimentateur depuis Faraday.

Travail et reconnaissances

En 1896, lorsque la radioactivité a été découverte par le physicien Antoine Henri Becquerel, Rutherford identifie et établit trois principaux éléments de rayonnement, qu'il nomme rayons alpha, bêta et gamma, démontrant ainsi que les particules alpha sont des noyaux d'hélium.

Cela lui a permis de décrire sa théorie de la structure atomique, qui s'est avérée être la première théorie à détailler l'atome comme un noyau dense et à spécifier que les électrons tournent autour de lui.

En 1908, il fut lauréat du prix Nobel de chimie et obtint la nomination de Sir en 1914. Parmi ses plus grands ouvrages écrits figurent: Radioactivité (1904), Radiation of radioactive substances (1930) et The New Alchemy (1937).

Le scientifique a été nommé président de la Royal Society entre 1925 et 1930. Il a également reçu la médaille Franklin en 1924.

Après sept ans, déjà en 1931, il aurait atteint la noblesse et dans son pays, il était reconnu comme un personnage héroïque. Pour cette raison, il a ressenti un grand lien avec son pays de naissance.

Références

1. Ernest Rutherford: père de la science nucléaire. Récupéré de media.newzealand.com.
2. Ernest Rutherford - Scientifiques importants - la physique de l'U. Récupéré de phys Componentesheuniverse.com.
3. Les 10 contributions majeures d'Ernest Rutherford à la science (2016) Récupéré de Learndo-newtonic.com.
4. Ernest Rutherford. Récupéré de wikipedia.org.