Histoire de la chimie :
Ernest Rutherford


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Le chimiste et physicien Ernest Rutherford (1871-1937), né en Nouvelle-Zélande, est considéré comme “ le père de la physique nucléaire." Rutherford est surtout connu pour le choix des noms alpha, bêta et gamma pour classer les diverses formes de rayons radioactifs qui ont été mal comprises à son époque (les rayons alpha et bêta sont des faisceaux de particules, tandis que les rayons gamma sont une forme électromagnétique de radiation à haute énergie). Rutherford  dévia des rayons alpha avec des champs électriques et magnétiques en 1903. Travaillant avec Frederick Soddy (1877-1955), Rutherford a expliqué que la radioactivité est due à la transmutation d'éléments, maintenant connues comme réactions nucléaires.

 

Il a également observé que l'intensité de la radioactivité d'un élément radioactif diminue d’une quantité unique et régulière dans le temps et il a nommé “demi-vie”  le temps de réduire la radioactivité de moitié. En 1901 et 1902, il  travailla avec Frederick Soddy pour prouver que les atomes d'un élément radioactif  se transformaient  en une autre, en expulsant un morceau d'atome à grande vitesse. En 1906, à l'Université de Manchester, Rutherford supervisa une expérience menée par ses étudiants Hans Geiger (1882-1945)(connu pour le compteur Geiger) et Ernest Marsden(1889-1970). Dans l'expérience Geiger-Marsden, un faisceau de particules alpha généré par la désintégration radioactive du radon est dirigé sur une feuille de très mince feuille d'or dans une chambre sous vide. Selon le modèle de pudding qui prévalait à l’époque, les particules alpha devraient toutes traverser la feuille et atteindre l’écran du détecteur ou devraient être déviés au plus de quelques degrés.

Cependant, les résultats réels surprirent Rutherford. Bien que beaucoup de particules alpha traversèrent la feuille d’or comme prévu, une partie dévia selon de petits angles tandis que d'autres furent réfléchis vers la source de rayon alpha. Il observa qu'un très faible pourcentage de particules avait été dévié selon des angles de beaucoup plus de 90 degrés. L'expérience de la feuille d’or a montré  de grands écarts  pour une petite fraction de particules incidentes. Rutherford se rendit compte que, vu que certaines des particules alpha ont été déviées ou reflétées, l'atome a un centre concentré de charge positive et de masse relativement importante. Rutherford appela plus tard ce centre positif le “noyau atomique". Les particules alpha ont soit frappé le centre positif directement ou passé assez près de celui-ci pour être  affecté par sa charge positive. Comme beaucoup d'autres particules ont traversé la feuille d'or, le centre positif devait être une taille relativement petite par rapport au reste de l'atome - ce qui signifie que l'atome est principalement un espace ouvert.  À partir de ces résultats, Rutherford a développé un modèle de l'atome qui était similaire au système solaire, le modèle dit de Rutherford. Comme les planètes, les électrons sont +en orbite autour d’un noyau de type solaire central. Pour son travail avec le rayonnement et le noyau atomique, Rutherford reçut le  prix Nobel de chimie en 1908.

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