Willard Frank Libby 63694 31586433 2008-07-15T03:23:50Z SieBot 236006 robot Modifie: [[ar:ويلارد ليبي]] '''Willard Frank Libby''' (Grand Valley ([[Colorado]]), [[17 décembre]] [[1908]] - [[Los Angeles]], [[8 septembre]] [[1980]]) est un [[physicien]] et [[chimiste]] américain, célèbre pour son rôle dans le développement de la méthode de [[datation par le carbone 14]], qui a révolutionné l'[[archéologie]]. == Biographie == Diplômé ([[Baccalauréat en sciences|Bachelor of Science]]) en chimie ([[1931]]) de l'[[université de Californie à Berkeley]], Libby y soutint en [[1933]] une thèse de doctorat sur la « Radioactivité des [[lanthanide]]s ». Il demeura dans cet établissement comme chargé de cours, puis comme maître assistant jusqu'en [[1941]]. Durant les années 1930, Libby fut le premier à construire un [[compteur Geiger|compteur Geiger-Müller]] aux États-Unis <ref>W.F. Libby, 1932, Simple amplifier for Geiger-Müller counters, ''Physical Review'' '''42''' (3) : 440-441.</ref> ; il conçut d'autres appareils pour la mesure des faibles [[radioactivité]]s, notamment le [[compteur à grille]] en [[1934]] <ref>W.F. Libby, 1934, Radioactivity of neodymium and samarium, ''Physical Review'' '''46''' (3) : 196-204.</ref>. Financé par une bourse de la [[Fondation John-Simon-Guggenheim|Fondation Guggenheim]], il travailla pendant la plus grande partie de l'année [[1941]] à l'[[université de Princeton]]. Après l'entrée en [[Seconde Guerre mondiale|guerre]] des États-Unis, il prit part au [[projet Manhattan]]. En août [[1940]], Libby intégra le groupe de [[Harold Clayton Urey]] (prix Nobel de chimie en [[1934]]) à l'[[université de Columbia]]. Une des missions de ce groupe était la mise au point d'une technique d'enrichissement par diffusion gazeuse de l'[[uranium]] 235, qui servit à la fabrication de la [[Bombe A|bombe atomique]] lancée sur [[Hiroshima]], et se heurtait à des problèmes persistants de barrière et de pompage. Il fallait trouver des matériaux compatibles avec le gaz très corrosif utilisé, l'[[hexafluorure d'uranium]] (UF<sub>6</sub>). Libby dirigea l'équipe chargée de ce problème de corrosion. L'étude chimique de l'hexafluorure d'uranium lui permit de découvrir les facteurs principaux de corrosion, ainsi que des matériaux suffisamment résistants pour permettre le passage au stade industriel <ref>Richard G. Hewlett, Oscar E. Anderson, 1990, ''The New World. A history of the United States Atomic Energy Commission, volume I, 1939-1946'', Berkeley, University of California Press (éd. originale 1962).</ref>. En [[1945]], il devint professeur à l'[[université de Chicago]]. En [[1954]], il fut nommé membre de la [[United States Atomic Energy Commission|Commission à l'énergie atomique des États-Unis]]. En [[1959]], il devint professeur de chimie à l'université de Californie à Berkeley, poste qu'il conserva jusqu'à sa retraite en [[1976]] ; jusqu'en [[1963]], il dispensa le cours de première année de chimie (traditionnellement réservé « à l'enseignant le plus ancien de l'université »). En [[1960]], Libby reçut le [[prix Nobel de chimie]] pour avoir dirigé l'équipe (le chercheur post-doctoral James Arnold et l'étudiant Ernie Anderson) qui développa la méthode de [[datation]] par le carbone 14, très utilisée pour la datation d'objets en [[archéologie]] (jusqu'à 50 000 ans). Il découvrit également que le [[tritium]] permet la datation de l'eau et donc du vin. En [[1963]], il épousa la physicienne [[Leona Woods Marshall]]. Il fut directeur de l'Institut de géophysique et de physique planétaire (IGPP) de l'[[université de Californie]] pendant de nombreuses années. Il initia en [[1972]] le premier programme d'ingénierie environnementale à l'[[université de Californie à Los Angeles]]. == Histoire de la découverte de la datation par le carbone 14 == === Les années 1930 à Berkeley === Des ressources scientifiques et techniques nécessaires à la réalisation de la datation par le carbone 14 ont pour origine l'université de Californie à Berkeley. Dans les année 1930, la [[radiochimie]] et la [[radiobiologie]] connaissent un essor considérable autour du [[Laboratoire national Lawrence Berkeley|Radiation Laboratory]], dirigé par [[Ernest Orlando Lawrence]], et de son [[cyclotron]] qui rassemble des chercheurs de différentes disciplines. C'est là qu'en [[1930]], Libby réalise le premier [[compteur Geiger|compteur Geiger-Müller]] construit aux États-Unis. En [[1934]], il met au point le compteur à grille pour mesurer de faibles radioactivités, technique qu'il utilisera lors des premières datations par le carbone 14 une décennie plus tard. En [[1940]], [[Martin Kamen]] du Radiation Laboratory et [[Samuel Ruben (chimiste)|Samuel Ruben]] du département de chimie de Berkeley (un ancien étudiant de Libby) découvrent le carbone 14 dont l'existence avait été suggérée dès [[1934]] par [[Franz Kurie]]. Cette découverte a lieu dans le cadre de leurs travaux sur l'usage de radioéléments comme traceurs biologiques (voir l'article [[carbone 14]]). === Un projet gardé secret (1939-1947) === Selon Libby, il aurait eu l'idée de la datation par le carbone 14 en [[1939]], en lisant un article de [[Serge Korff|Serge A. Korff]] : :« ''Dès que j'ai lu le papier de Korff, sur sa découverte de neutrons dans les rayons cosmiques, c'est la datation par le carbone'' » <ref>R.E. Taylor, 1987, ''Radiocarbon dating : an archaeological perspective'', Londres, Academic Press, chap. 6, p. 151.</ref>. Dans cet article, S. A. Korff et W.E. Danforth décrivent comment ils ont envoyé dans la [[stratosphère]] un compteur à neutrons placé à bord d'un ballon. Cette expérience montre que le flux de neutrons augmente plus vite avec l'altitude que le total des radiations. Elle permet d'imaginer la production de carbone 14 naturel par réaction des neutrons lents et de l'azote atmosphérique (même si l'article ne fait pas mention de cette hypothèse). Libby garde totalement secret son projet de datation par le carbone 14 jusqu'en 1946 et ne le révèle au grand public qu'en 1947. En juin [[1946]], paraît une lettre de Libby dans ''Physical Review'' sur le tritium et le radiocarbone atmosphériques issus des rayons cosmiques <ref>W.F. Libby, 1946, Atmospheric helium three end radiocarbon from cosmic radiation, ''Physical Review'' '''69''' : 671-672.</ref>. Libby prévoit une activité spécifique constante de la biosphère due à un rapport <sup>14</sup>C/C total constant. Cette prédiction s'appuie sur la construction d’un modèle théorique de la distribution du radiocarbone naturel c'est-à-dire le modèle d'un système à trois réservoirs (l’atmosphère, les océans et la biosphère) dont les échanges s'équilibrent. Dans cette lettre, il ne fait aucune allusion à la datation par le carbone 14. En mai [[1947]], un article dans la revue ''Science'' <ref>E.C. Anderson, W.F. Libby, S. Weinhouse, A.F. Reid, A.D. Kirschenbaum, A.V. Grosse, 1947, Radiocarbon from cosmic radiation, ''Science'' '''105''' : 576-577.</ref> décrit l'expérience mettant à l'épreuve le modèle théorique de la distribution du radiocarbone naturel construit par Libby. Il révèle au grand public après huit ans de silence le projet de datation par le carbone 14 en ces termes : :« ''La découverte du carbone 14 produit par les rayons cosmiques a de nombreuses implications intéressantes dans les champs de la biologie, de la géologie et de la météorologie ; certaines d'entre elles sont en train d'être explorées, en particulier la détermination des âges de diverses matières carbonées dans le domaine compris entre 1000 et 30 000 ans'' ». === Travail expérimental et première datation (1945-1949) === En [[1945]], Libby est nommé professeur de radiochimie à l'université de Chicago qui abrite le tout nouvel Institute for Nuclear Studies. C’est le début de la phase de travail expérimental pour mettre au point la datation par le carbone 14. Dans le laboratoire de Libby, le 217 Jones Laboratory, deux jeunes chercheurs, [[Ernest Anderson|Ernest C. Anderson]] et [[James Arnold|James R. Arnold]], participent activement à ce travail qui comprend le test du modèle théorique d'une distribution uniforme et constante du radiocarbone naturel, le perfectionnement des techniques de mesure de faibles radioactivités et la détermination précise de la [[demi-vie]] du carbone 14. En [[1947]], l’équipe de Libby, avec l’aide d'[[Aristid von Grosse]], mesure l'activité spécifique de la matière organique contemporaine due au radiocarbone naturel (dans des échantillons de méthane issus des égouts de Baltimore) <ref>A.V. Grosse, W.F. Libby, 1947, Cosmic radiocarbon and natural radioactivity of living matter, ''Science'' '''106''' : 88-89.</ref>. C’est le premier test expérimental du modèle théorique de la distribution du radiocarbone naturel. En [[1949]], a lieu la première datation par le carbone 14 de deux échantillons de bois venus de tombes égyptiennes dont l'âge, bien établi par les archéologues, est d'environ 4600 ans <ref>W.F. Libby, E.C. Anderson, J.R. Arnold, 1949, Age determination by radiocarbon content : World-wide assay of natural radiocarbon, ''Science'' '''109''' : 227-228.</ref>. === [[Datation par le carbone 14]] et [[archéologie]] === Le rôle d'intermédiaires entre la radiochimie et l'archéologie est joué par Urey, dont la notoriété dépasse les frontières disciplinaires, et Arnold, qui hérite de son père la passion de l'archéologie. Les liens entre l'équipe de Libby et la communauté archéologique américaine ont pour conséquences les plus tangibles une bourse de 13 000 $ du ''Viking Fund for Anthropological Research'' et la création en [[1948]] du Comité sur le carbone 14, composé de trois archéologues et d'un géologue, qui se charge de sélectionner les échantillons archéologiques à dater par le carbone 14. L'enthousiasme des archéologues en découvrant cette nouvelle méthode de datation montre la présence d'un besoin latent et donc d'un débouché potentiel. Mais pour que la datation par le carbone 14 devienne d'un usage courant, il faut d'abord développer une technique suffisamment économique. == Bibliographie == * W.F. Libby, 1955, ''Radiocarbon dating'', 2de éd., Chicago, University of Chicago Press. * R.E. Taylor, 1987, ''Radiocarbon dating : an archaeological perspective'', Londres, Academic Press, chap. 6. * Greg Marlowe, 1980, W.F Libby and the archaeologists, 1946-1948, ''Radiocarbon'' '''22''' (3) : 1005-1014. * Greg Marlowe, 1999, Year one : radiocarbon dating and American archaeology, 1947-1948, ''American Antiquity'' '''64''' (1) : 9-32. == Références == <references/> {{Prix Nobel de chimie}} {{Portail|chimie|physique}} {{DEFAULTSORT:Libby, Willard Frank}} [[Catégorie:Naissance en 1908]] [[Catégorie:Décès en 1980]] [[Catégorie:Chimiste américain]] [[Catégorie:Lauréat du Prix Nobel de chimie]] [[ar:ويلارد ليبي]] [[ca:Willard Frank Libby]] [[da:Willard Frank Libby]] [[de:Willard Frank Libby]] [[en:Willard Libby]] [[es:Willard Libby]] [[fi:Willard Libby]] [[gd:Willard Frank Libby]] [[id:Willard F. Libby]] [[it:Willard Frank Libby]] [[ja:ウィラード・リビー]] [[nl:Willard Libby]] [[pl:Willard Libby]] [[pt:Willard Frank Libby]] [[ro:Willard Libby]] [[sv:Willard Frank Libby]] [[sw:Willard Libby]] [[ta:வில்லார்ட் ஃபிராங்க் லிப்பி]] [[zh:威拉得·利比]]