Frank Spedding et les éléments de terres rares
Frank Harold Spedding était un chimiste, éducateur et écrivain américain. Il est surtout reconnu pour l’impact qu’il a eu sur la compréhension des spectres des éléments de terres rares, ainsi que pour la création d’un laboratoire national Ames pour la Commission de l’énergie atomique des États-Unis (aujourd’hui Département de l’énergie).
Contexte 
Frank Harold Spedding est né le 22 octobre 1902 à Hamilton, Ontario, Canada. Il était le fils de Howard Leslie Spedding, un photographe, et de Mary Ann Elizabeth (Marshall) Spedding. Dans sa petite enfance, sa famille a déménagé dans le Michigan, puis à Chicago. En 1918, la famille de Spedding a déménagé à Ann Arbor, Michigan.
Éducation : Spedding a obtenu son baccalauréat ès sciences en métallurgie de l’Université du Michigan en 1925, ainsi qu’une maîtrise ès sciences en chimie analytique l’année suivante. En 1929, Spedding obtient son doctorat en chimie physique à l’Université de Californie à Berkeley. Il a également étudié la chimie et la physique à Cambridge, en Angleterre.
Carrière
Spedding est devenu professeur de chimie à l’Université de Californie à Berkeley en 1932, y restant pendant deux ans. De 1935 à 1937, il a travaillé à l’Université Cornell au poste d’instructeur. Cette même année, il a déménagé à l’Iowa State University, travaillant comme professeur de chimie physique jusqu’en 1941. Devenu professeur de chimie, Spedding a occupé le poste jusqu’en 1973. Parallèlement, il a été professeur de physique à l’Iowa State University pendant 23 ans. 1950. Il est devenu un éminent professeur de sciences et de sciences humaines en 1957. Pendant dix ans à partir de 1962, Spedding a été professeur de métallurgie, il a également été professeur émérite de chimie, physique et métallurgie à l’Iowa State University de 1973 à 1984. En tant que professeur et chercheur de longue date à l’Iowa State University, Spedding a supervisé le traitement et le placement des tonnes d’uranium nécessaires pour déclencher la réaction en chaîne qui a alimenté la bombe atomique.
Il a également été représentant du Département d’État des États-Unis à la Cinquième conférence mondiale sur l’énergie à Vienne, en Autriche. Spedding a également développé des moyens peu coûteux et efficaces d’isoler les lanthanides, qui sont les «métaux de terres rares» utiles pour l’industrie avec des poids atomiques de cinquante-sept à soixante et onze sur le tableau périodique. Il a isolé les métaux plus lourds connus sous le nom d’actinides, qui ont des poids atomiques plus élevés mais sont similaires aux lanthanides à bien des égards. Pour isoler les deux groupes de métaux, il a développé le chromatographe échangeur d’ions, qui utilise de la résine pour séparer les éléments. Spedding a édité un livre sur ces éléments, la publication de 1961 The Rare Earths.
Réalisations
Spedding a reçu une bourse Guggenheim en 1934. Au cours des années 1940 et 1950, il met au point des procédés de réduction à faible coût des éléments individuels des terres rares à l’état métallique, mettant ainsi ces substances à la disposition de l’industrie à des prix raisonnables. Spedding a également aidé à purifier l’uranium utilisé en 1942 pour la première expérience de réaction nucléaire en chaîne autonome.
L’autre prix de Spedding est la médaille James Douglas de l’American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, qu’il a remportée en 1961. Huit ans plus tard, il a reçu la médaille Francis J. Clamer de l’Institut Franklin. Il a également reçu la médaille William H. Nichols de la section new-yorkaise de l’American Chemical Society, pour « ses contributions exceptionnelles à la constitution, aux propriétés et à la chimie des terres rares et des actinides ».
Œuvres livre Les terres rares 1961
Adhésion
Spedding était membre de l’American Physical Society, de l’American Association for the Advancement of Science, de la Faraday Society et de l’American Association of University Professors. Il a été membre du Comité sur la gestion des déchets radioactifs.
Frank Spedding et les éléments de terres rares
Le 22 octobre 1902, le chimiste canado-américain Frank Spedding est né. Spedding était un expert renommé des éléments de terres rares et de l’extraction de métaux à partir de minéraux. Son processus d’extraction d’uranium a permis au projet Manhattan de construire les premières bombes atomiques.
Jeunesse et éducation
Spedding est né à Hamilton, Ontario, Canada, le fils de Howard Leslie Spedding et de Mary Ann Elizabeth Marshall. En 1918, la famille déménage à Ann Arbor, Michigan, où son père travaille comme photographe. Frank Spedding a fréquenté l’Université du Michigan et a ensuite obtenu sa maîtrise ès sciences spécialisée en chimie analytique. Déjà en tant qu’étudiant de premier cycle, Spedding a contesté l’explication dominante de Friedrich August Kekulé sur la façon dont les six atomes de carbone du benzène se tiennent ensemble et a proposé une autre explication. En 1929, il obtient son doctorat avec une thèse sur «Spectres d’absorption des raies dans les solides à basse température dans les régions visible et ultraviolette du spectre » qui a été publié dans Physical Review.
Carrière académique
Afin de poursuivre ses recherches sur les spectres des solides, Spedding a reçu une National Research Fellowship. Au milieu des années 1930, il travaille pour Gilbert Lewis en tant que professeur de chimie et s’intéresse au domaine de la recherche portant sur les terres rares. Même si les matériaux étaient difficiles à trouver à l’époque, Spedding réussit à acquérir Europium et Samarium lors d’un séjour à Chicago. En 1934, il a reçu une bourse Guggenheim qui a permis à Spedding d’étudier en Europe. Le scientifique et sa femme se sont rendus en Europe en se dirigeant vers l’ouest à travers le Pacifique, dans l’intention d’étudier en Allemagne avec James Franck et Francis Simon. Cependant, en raison de la montée d’Adolf Hitler en Allemagne, les deux ont fui et le couple s’est plutôt rendu au laboratoire Cavendish de l’Université de Cambridge en Angleterre. Là, Frank Spedding a travaillé avec John Lennard-Jones et a assisté à des conférences données par Max Born. Il a ensuite rendu visite à Niels Bohr à Copenhague et a donné une conférence à Leningrad.
De retour aux États-Unis, le pays souffrait encore de la Grande Dépression. Spedding s’est vu offrir un poste de professeur adjoint à l’Université Cornell où il a travaillé avec Hans Bethe. En 1937, Frank Spedding a été nommé professeur adjoint et chef du département de chimie physique à l’Iowa State College en 1937. Là, il est devenu professeur chimie en 1941, professeur de physique en 1950, professeur de métallurgie en 1962, et finalement professeur émérite en 1973.
Le projet Manhattan
Les États-Unis sont entrés dans la Seconde Guerre mondiale en 1942. Lorsque le projet Manhattan a été établi, Arthur H. Compton a créé son laboratoire métallurgique dans le but de construire des réacteurs nucléaires pour créer du plutonium qui serait utilisé dans des bombes atomiques. Sur recommandation d’Herbert McCoy, Frank Spedding a été invité à devenir le chef de la division de chimie du laboratoire métallurgique. Une partie de la division de chimie a été créée à l’Iowa State College à Ames.
Après la guerre, Frank Spedding a fondé l’Institut de recherche atomique et le laboratoire Ames de la Commission de l’énergie atomique. Spedding est devenu le directeur du laboratoire Ames et il était « universellement reconnu comme l’un des plus grands experts mondiaux de l’identification et de la séparation des terres rares ». Spedding a développé une méthode d’échange d’ions pour séparer et purifier les éléments de terres rares à l’aide de résines échangeuses d’ions. Il a ensuite utilisé l’échange d’ions pour séparer les isotopes d’éléments individuels, y compris des centaines de grammes d’azote-15 presque pur.
Sous sa direction, environ 88 étudiants ont obtenu leur diplôme doctorat et Spedding a réussi à publier plus de 260 articles évalués par des pairs au cours de sa carrière. Spedding a pris sa retraite en 1972 et a ensuite écrit 60 livres. Il est décédé subitement le 15 décembre 1984.
Frank Spedding (1902-1984) était un chimiste canado-américain. Avant la guerre, la renommée de Spedding était de développer un procédé pour purifier et séparer les éléments de terres rares à l’aide de résines échangeuses d’ions. En raison de son expertise, Spedding a été invité à diriger une équipe de scientifiques travaillant sur l’extraction d’uranium pour le projet Manhattan. Son équipe de l’Iowa State College a développé le procédé Ames pour obtenir efficacement de l’uranium de haute pureté à partir d’halogénures d’uranium. Spedding et son équipe ont fourni deux tonnes d’uranium pour Chicago Pile-1, la première réaction nucléaire en chaîne contrôlée, dont Spedding a été témoin le 2 décembre 1942. Le « projet Ames » a finalement produit plus de 1 000 tonnes d’uranium pour le projet Manhattan. Spedding a ensuite été fondateur et directeur de l’Ames Laboratory, un laboratoire national du Département de l’énergie des États-Unis affilié à l’Iowa State University.
Chronologie de Frank Spedding 
1902 22 octobre Né à Hamilton, Ontario.
1929 Obtention d’un doctorat en chimie à Berkeley.
1941 Chargé de diriger une équipe chargée de mettre au point un moyen efficace d’extraction de l’uranium pur.
1947 Fondation de l’Institut de recherche atomique et du Laboratoire Ames sous l’égide de la Commission de l’énergie atomique des États-Unis.
1947 1968 Dirige le Laboratoire Ames.
1984 Décédé le 15 décembre à Ames, Iowa.
Frank Spedding (1902-1984)
Chimiste américain qui, au cours des années 1940 et 1950, a mis au point des procédés de réduction à faible coût des éléments individuels des terres rares à l’état métallique, mettant ainsi ces substances à la disposition de l’industrie à des prix raisonnables. Plus tôt, lors de la découverte de la fission nucléaire en 1939, le gouvernement américain a demandé à d’éminents scientifiques de se joindre au développement de l’énergie nucléaire. En 1942, Frank H. Spedding de l’Iowa State College, un expert en chimie des terres rares, a accepté de mettre en place la partie Ames du projet Manhattan, résultant en une procédure simple et peu coûteuse pour produire de l’uranium de haute qualité. Entre 1942 et 1945, près de deux millions de livres d’uranium ont été traitées sur le campus, dans l’ancien laboratoire Popcorn.
https://ahf.nuclearmuseum.org/ahf/profile/frank-spedding/
https://prabook.com/web/frank.spedding/3748038