Du Moyen Âge à aujourd'hui · 500 à aujourd'hui
Rutherford, la première transmutation
Ce qu’on raconte
Le physicien Ernest Rutherford transforme de l'azote en oxygène en le bombardant de particules : la première transmutation artificielle d'un élément.
Ce qu’on sait
Le physicien néo-zélandais Ernest Rutherford, prix Nobel de chimie en 1908 pour ses travaux sur la radioactivité et découvreur du noyau atomique en 1911, mena à l'université de Manchester, surtout entre 1917 et 1919, des expériences où il bombardait de l'azote avec des particules alpha (des noyaux d'hélium émis par des substances radioactives). En comptant à l'œil nu, au microscope, les minuscules éclairs produits sur un écran de sulfure de zinc, il constata l'apparition de noyaux d'hydrogène très rapides, qui ne pouvaient venir que des noyaux d'azote eux-mêmes. Il publia ces résultats en 1919 dans le Philosophical Magazine, dans une série de quatre articles intitulée « Collisions des particules alpha avec les atomes légers ». C'était la première réaction nucléaire provoquée artificiellement : un élément chimique, l'azote, était transformé en un autre. En 1920, Rutherford donna le nom de « proton » au noyau d'hydrogène ainsi arraché, qu'il considérait comme une brique de tous les noyaux.
Qui débat, et sur quoi
Sources historiques indiquées dans la fiche.
Intérêts en jeu
La fiche sépare ce qui est établi de ce qui relève du symbole ou de la légende.
Zones d’ombre
L'attribution de la découverte est discutée par certains historiens : en 1919, Rutherford ne conclut pas que l'azote était devenu de l'oxygène, et pensait plutôt que la particule alpha arrachait un fragment au noyau ; c'est Blackett qui identifia la vraie réaction. La date elle-même varie selon les récits (1917 pour les premières observations, 1919 pour la publication). La formule « Rutherford a fendu l'atome » prête aussi à confusion avec la fission nucléaire, découverte en 1938.
Détail étrange
Rutherford n'aimait pas qu'on le compare aux alchimistes et préférait parler de « désintégration » plutôt que de « transmutation ». C'est son élève Patrick Blackett qui, en 1925, après avoir pris quelque 23 000 photographies dans une chambre à brouillard montrant environ 400 000 traces, n'en trouva que huit montrant la réaction et comprit que la particule alpha était absorbée par le noyau d'azote, le transformant en oxygène 17, alors inconnu.