Frederick Soddy (1877-1956) est un radiochimiste britannique, pionnier de l'étude de la radioactivité. Il a formulé le concept d'isotope et étudié la désintégration radioactive avec Ernest Rutherford. Il reçut le prix Nobel de chimie en 1921.
Frederick Soddy(1877 — 1956)
Frederick Soddy
Royaume-Uni
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Questions fréquentes
Faits marquants
- Avec Ernest Rutherford, formule en 1902-1903 la théorie de la désintégration radioactive (transmutation des éléments).
- Introduit en 1913 le concept d'« isotope » (éléments chimiquement identiques mais de masses atomiques différentes).
- Énonce en 1913 la loi de déplacement radioactif (règles de Fajans-Soddy).
- Reçoit le prix Nobel de chimie en 1921 pour ses travaux sur les substances radioactives et les isotopes.
- Se tourne dans les années 1920-1930 vers l'économie, critiquant le système monétaire (précurseur de l'économie écologique).
Œuvres & réalisations
Démonstration que la radioactivité est la transformation spontanée d'un élément en un autre, idée révolutionnaire qui fonde la physique nucléaire.
Règle expliquant comment un élément change de place dans le tableau périodique lors d'une émission alpha ou bêta.
Découverte que des atomes d'un même élément peuvent avoir des masses différentes, notion fondamentale de la chimie moderne.
Preuve expérimentale qu'un élément radioactif en engendre un autre, confirmant la transmutation naturelle.
Ouvrage où Soddy explique au grand public l'énergie de l'atome et imagine ses futurs usages, inspirant notamment H. G. Wells.
Récompense pour sa contribution à la chimie des substances radioactives et l'origine et la nature des isotopes.
Redémonstration en vers d'un résultat géométrique sur les cercles mutuellement tangents, publiée dans Nature.
Réflexion pionnière reliant énergie, monnaie et écologie, parfois vue comme une anticipation de l'économie écologique.
Anecdotes
En 1913, Frederick Soddy invente le mot « isotope » pour désigner des atomes d'un même élément qui occupent la même case du tableau périodique mais qui n'ont pas la même masse. C'est sa belle-mère, la romancière Margaret Todd, qui lui suggère ce terme tiré du grec « isos topos » (« même lieu ») lors d'un dîner familial.
Jeune chimiste à l'université McGill de Montréal, Soddy travaille avec Ernest Rutherford sur le thorium radioactif. Un soir d'expérience, il s'écrie devant son résultat : « Rutherford, c'est une transmutation ! » Rutherford lui répond aussitôt : « Pour l'amour du ciel, Soddy, ne dites pas transmutation, on nous prendrait pour des alchimistes et on nous coupera la tête ! »
Soddy établit la « loi de déplacement radioactif » : lorsqu'un atome émet une particule alpha, il recule de deux cases dans le tableau périodique, et lorsqu'il émet une particule bêta, il avance d'une case. Cette règle simple a permis de mettre de l'ordre dans le foisonnement déroutant des nouveaux éléments radioactifs.
Passionné par les conséquences sociales de la science, Soddy abandonne en partie la chimie après son prix Nobel pour se consacrer à l'économie. Il prédit dès les années 1920 que l'énergie contenue dans l'atome pourrait un jour servir à fabriquer des armes terribles, longtemps avant la bombe atomique.
En 1936, Soddy redécouvre et démontre par des vers une vieille formule de géométrie sur les cercles tangents. Il publie ce poème, « The Kiss Precise » (Le Baiser précis), dans la revue Nature : les cercles qui se touchent y sont décrits comme s'embrassant, et le théorème porte aujourd'hui le nom de « cercles de Soddy ».
Sources primaires
« The same algebraic sum of the positive and negative charges in the nucleus, when the arithmetical sum is different, gives what I call isotopes or isotopic elements, because they occupy the same place in the periodic table. »
« La radioactivité est à la fois un phénomène atomique et accompagné de changements chimiques dans lesquels de nouveaux types de matière sont produits. »
« Les isotopes sont des éléments chimiquement identiques mais de masses atomiques différentes ; ils occupent une seule et même case du tableau périodique. »
« Four circles to the kissing come. / The smaller are the benter. / The bend is just the inverse of / The distance from the center. »
Lieux clés
Ville côtière du Sussex où Frederick Soddy naît en 1877 dans une famille de marchands. Il y fait ses premières études.
Soddy y étudie la chimie et en sort diplômé avec mention en 1898. Il y reviendra plus tard comme professeur de chimie de 1919 à 1936.
C'est là qu'entre 1900 et 1902 Soddy collabore avec Ernest Rutherford et élabore la théorie de la désintégration radioactive.
Soddy y travaille avec William Ramsay et démontre que la désintégration du radium produit de l'hélium.
Professeur de chimie physique et de radioactivité de 1904 à 1914, Soddy y formule sa loi de déplacement radioactif et le concept d'isotope.
Ville de la côte sud où Frederick Soddy meurt en 1956.
Objets typiques
Instrument détectant l'ionisation de l'air provoquée par les rayonnements : les feuilles d'or se rapprochent quand la charge s'écoule. Soddy et Rutherford l'utilisaient pour mesurer l'intensité de la radioactivité.
Composé radioactif que Soddy étudia à McGill pour comprendre la désintégration. C'est en observant son « émanation » qu'il établit la nature de la radioactivité.
Classification des éléments où Soddy montra que des isotopes différents occupent une seule et même case. Son concept d'isotope a profondément enrichi ce tableau.
Petit appareil où l'on observe à la loupe les minuscules éclairs produits par les particules alpha frappant un écran fluorescent. Il rendait visibles les désintégrations atomiques une par une.
Avec William Ramsay, Soddy démontra que le radium produit de l'hélium en accumulant le gaz dans un tube scellé et en l'analysant par spectroscopie. La balance servait aux pesées chimiques minutieuses.
Décernée à Soddy en 1921 pour sa contribution à la chimie des substances radioactives et la théorie des isotopes. Elle consacre la reconnaissance mondiale de ses travaux.
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Vie quotidienne
Matin
Soddy gagne tôt le laboratoire universitaire, où l'attendent fioles, électroscopes et échantillons radioactifs soigneusement étiquetés. La matinée se passe en mesures précises de l'ionisation de l'air et en notes minutieuses consignées dans des carnets.
Après-midi
L'après-midi est consacré aux expériences de chimie : purification de sels rares, pesées à la balance de précision et analyses spectroscopiques. Il discute des résultats avec ses collaborateurs et corrige les épreuves de ses articles destinés à des revues comme Nature.
Soir
Le soir, Soddy lit, rédige des conférences et réfléchit aux conséquences sociales de la science. Passionné de débat, il échange volontiers sur la politique, l'économie et l'avenir de l'énergie atomique.
Alimentation
Comme un universitaire britannique de son temps, il prend un petit-déjeuner copieux (œufs, pain grillé, thé), un déjeuner léger et un dîner plus formel le soir. Le thé de l'après-midi rythme la journée au laboratoire.
Vêtements
Soddy porte le costume trois-pièces sombre de l'homme de science édouardien : veston, gilet, col dur et cravate. En laboratoire, il enfile une blouse pour protéger ses vêtements des produits chimiques.
Habitat
Il vit dans des maisons confortables de villes universitaires comme Glasgow et Oxford, à proximité de son laboratoire. Son foyer, partagé avec son épouse Winifred, est celui d'un universitaire de la classe moyenne aisée.
Frise contextuelle
Vocabulaire d'époque
Liens externes & ressources
Références
Œuvres
Théorie de la désintégration radioactive (avec Rutherford)
1902-1903
Loi de déplacement radioactif
1913
Concept d'isotope
1913
Démonstration de la production d'hélium par le radium (avec Ramsay)
1903
The Interpretation of Radium (livre de vulgarisation)
1909
Prix Nobel de chimie
1921
Théorème des cercles de Soddy (« The Kiss Precise »)
1936
