Physicien américain qui a reçu le prix Nobel de physique 1995 pour sa détection en 1956 de neutrinos
Frederick Reines (16 mars 1918 – 26 août 1998) était un physicien américain. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1995 pour sa Co-détection du neutrino avec Clyde Cowan dans l’expérience sur les neutrinos, et est peut-être le seul scientifique de l’histoire « si intimement associé à la découverte d’une particule élémentaire et à l’enquête approfondie qui a suivi sur ses propriétés fondamentales ».
Début de la vie
Reines est né à Paterson, New Jersey, fils d’émigrants juifs aux États-Unis depuis la Russie, et le plus jeune de quatre enfants. Reines et sa famille ont déménagé dans le nord de l’État de New York, où il a passé une grande partie de son enfance dans une petite ville où son père tenait un magasin de campagne. Avec le recul, Reines a déclaré : « Mes souvenirs de petite enfance sont centrés sur ce magasin de campagne américain typique et sur la vie dans une petite ville américaine, y compris les célébrations du 4 juillet marquées par des feux d’artifice et de la musique patriotique jouée depuis un kiosque à musique de pavillon. » Reines a vécu plus tard à North Bergen, New Jersey, où il a fréquenté l’école primaire Horace Mann, puis à Union City, New Jersey, où il a fréquenté l’école secondaire Union Hill. Il avait une variété d’activités parascolaires, participait au groupe de chant de son école et était membre du Forum d’histoire, rédacteur en chef de l’annuaire scolaire et Eagle Scout. Trois autres Eagle Scouts, de différentes troupes, sont devenus lauréats du prix Nobel : Robert Coleman Richardson en physique, et Peter Agre et Dudley R. Herschbach en chimie.
Découverte d’une passion précoce pour les sciences
Reines avait une passion pour la création et la construction d’objets et a montré un amour de la science dans son enfance. Dans son autobiographie donnée au comité du prix Nobel, il se souvient : « Le premier élan d’intérêt pour la science dont je me souvienne s’est produit lors d’un moment d’ennui à l’école religieuse, quand, regardant par la fenêtre au crépuscule à travers une main recourbée pour simuler un télescope, j’ai remarqué quelque chose de particulier à propos de la lumière ; c’était le phénomène de diffraction. Cela a commencé pour moi une fascination pour la lumière. » Ironiquement, Reines excellait dans les cours de littérature et d’histoire, mais a obtenu des notes moyennes ou faibles en sciences et en mathématiques lors de sa première année de lycée, bien qu’il se soit amélioré dans ces domaines au cours de ses années junior et senior grâce aux encouragements d’un enseignant non identifié qui lui a donné une clé du laboratoire de l’école et lui a donné la permission de travailler quand il le voulait. Cela a cultivé un amour de la science à Reines dès sa dernière année et l’a conduit dans la direction d’une carrière scientifique. En réponse à une question posée aux seniors pour une citation de l’annuaire, Reines a répondu : « Pour être un physicien extraordinaire. » Reines a obtenu son diplôme d’études secondaires en 1935.
Reines a déclaré que « sa première éducation a été fortement influencée » par ses frères et sœurs aînés. Ce furent des élèves studieux qui devinrent médecins et avocats. Reines a fréquenté le Stevens Institute of Technology à Hoboken, où il a obtenu ses diplômes ME et MS, avant de recevoir son doctorat de l’Université de New York. En 1940, il épousa Sylvia Samuels, avec qui il resta marié pour le reste de sa vie.
Découverte du neutrino et du fonctionnement interne des étoiles 
En 1944, Reines a commencé à travailler sous Richard Feynmann dans la division théorique du laboratoire national de Los Alamos, où Reines est devenu chef de groupe en 1945. Au début des années 1950, travaillant dans les laboratoires de Hanford et Savannah River, Reines et son collègue, Clyde Cowan ont développé les procédures de détection par lesquelles eux et une équipe de chercheurs en 1956 ont détecté pour la première fois des neutrinos. Les neutrinos avaient été proposés pour la première fois théoriquement par Wolfgang Pauli 20 ans plus tôt pour expliquer l’énergie non détectée qui s’échappait lorsqu’un neutron se désintégrait en un proton et un électron. Dès lors, Reines consacre la majeure partie de sa carrière à l’étude des propriétés et des interactions du neutrino, travaux qui influenceront l’étude du neutrino pour les futurs chercheurs à venir.
Sur la base de son travail de détection du neutrino pour la première fois, Reines est devenu le chef du département de physique de l’Université de Case de 1959 à 1966. Reines avait une voix en plein essor et était chanteur depuis son enfance. Pendant ce temps, en plus d’exercer ses fonctions de directeur de recherche et de président du département de physique, Reines a chanté dans le Cleveland Orchestra Chorus sous la direction de Robert Shaw dans des performances avec George Szell et le Cleveland Orchestra.
En 1966, Reines emmena avec lui la majeure partie de son équipe de recherche sur les neutrinos lorsqu’il partit pour la Californie pour devenir le doyen fondateur des sciences physiques de la nouvelle université de Californie à Irvine (UCI). Pendant son séjour à l’UCI, Reines a étendu les intérêts de recherche de certains de ses étudiants diplômés au développement de détecteurs de rayonnement médical, par exemple pour mesurer le rayonnement total délivré à l’ensemble du corps humain lors de radiothérapies.
Reines s’était préparé à la possibilité de mesurer les événements lointains d’une explosion de supernova. Les explosions de supernova sont rares, mais Reines pensait qu’il pourrait avoir de la chance d’en voir une de son vivant et de pouvoir capter les neutrinos qui en découlent dans ses détecteurs spécialement conçus. Selon une nécrologie de l’UCI, pendant qu’il attendait qu’une supernova explose, il a mis des panneaux sur certains de ses grands détecteurs de neutrinos, les appelant « Supernova Early Warning Systems ».
Après l’explosion de Supernova 1987A, les chercheurs ont utilisé les résultats des mesures de Reines et d’autres pour comprendre les événements de l’évolution stellaire. Selon ces résultats de recherche, lorsqu’une étoile supermassive s’effondre puis explose, les jets de neutrinos qui en résultent bombardent les masses qui s’échappent pour créer les éléments à travers l’uranium qui sont plus lourds que le fer. Les chercheurs ont conclu que sans ces processus naturels de neutrinos dans l’explosion d’étoiles supermassives, les éléments comme le cuivre, l’argent, le platine et l’or qui sont plus lourds que le fer n’existeraient pas ; au moins aucun autre processus naturel n’a été découvert qui crée des quantités utilisables d’éléments plus lourds que le fer.
En 1995, Reines a été honoré, avec Martin L. Perl, du prix Nobel de physique, et son travail avec Clyde Cowan dans la première détection du neutrino a été reconnu par la National Academy of Sciences. Reines a également reçu de nombreux autres prix, dont la National Medal of Science.
Reines est resté à la faculté de l’UCI jusqu’à sa mort de causes naturelles en 1998, à l’âge de 80 ans. (Après 1988, son titre était professeur émérite.) En plus de sa femme, Reines a laissé dans le deuil son fils Robert G., sa fille Alisa K. Cowden, et six petits-enfants.Découverte du neutrino et du fonctionnement interne des étoiles 
Le neutrino expliquait l’énergie manquante, mais la théorie de Fermi décrivait une particule de faible masse et sans charge électrique qu’il serait difficile d’observer directement. Dans un article de 1934, Rudolf Peierls et Hans Bethe ont calculé que les neutrinos pouvaient facilement traverser la Terre et ont conclu « qu’il n’y a pratiquement aucun moyen d’observer le neutrino ». 
Le positron serait bientôt annihilé par un électron et produirait deux rayons gamma de 0,51 MeV, tandis que le neutron serait capturé par un proton et libérerait un rayon gamma de 2,2 MeV. Cela produirait une signature distinctive qui pourrait être détectée. Ils ont ensuite réalisé qu’en ajoutant du sel de cadmium à leur scintillateur liquide pour améliorer la réaction de capture des neutrons, il en résultait une salve de rayons gamma de 9 MeV. Pour une source de neutrinos, ils ont proposé d’utiliser une bombe atomique. L’autorisation pour cela a été obtenue du directeur du laboratoire, Norris Bradbury. Les travaux ont commencé à creuser un puits pour l’expérience lorsque JMB Kelloggles a convaincus d’utiliser un réacteur nucléaire au lieu d’une bombe. Bien qu’il s’agisse d’une source de neutrinos moins intense, il avait l’avantage de permettre la réalisation de multiples expériences sur une longue période de temps.
En 1953, ils ont fait leurs premières tentatives en utilisant l’un des grands réacteurs du site nucléaire de Hanford dans ce qui est maintenant connu sous le nom d’expérience sur les neutrinos de Cowan-Reines. Leur détecteur comprenait désormais 300 litres (66 imp gal ; 79 US gal) de fluide scintillant et 90 tubes photomultiplicateurs, mais l’effort a été frustré par le bruit de fond des rayons cosmiques. Avec les encouragements de John A. Wheeler , ils ont réessayé en 1955, cette fois en utilisant l’un des réacteurs les plus récents et les plus gros de 700 MW du site de Savannah River qui émettait un flux élevé de neutrinos de 1,2 x 10 **12 / cm² seconde. Ils disposaient également d’un emplacement pratique et bien protégé à 11 mètres (36 pieds) du réacteur et à 12 mètres (39 pieds) sous terre. Le 14 juin 1956, ils purent envoyer à Pauli un télégramme annonçant que le neutrino avait été trouvé. Lorsque Bethe a été informé qu’il avait été prouvé qu’il avait tort, il a dit qu’il avait dit : « Eh bien, vous ne devriez pas croire tout ce que vous lisez dans les journaux. »
Dès lors, Reines consacre la majeure partie de sa carrière à l’étude des propriétés et des interactions du neutrino, travaux qui influenceront l’étude du neutrino pour les futurs chercheurs à venir. Cowan a quitté Los Alamos en 1957 pour enseigner à l’Université George Washington, mettant fin à leur collaboration. Sur la base de son travail de détection du neutrino pour la première fois, Reines est devenu le chef du département de physique de la Case Western Reserve University de 1959 à 1966. Chez Case, il a dirigé un groupe qui a été le premier à détecter les neutrinos créés dans l’atmosphère par les rayons cosmiques. Reines avait une voix tonitruante et était chanteuse depuis son enfance. Pendant ce temps, en plus d’exercer ses fonctions de directeur de recherche et de président du département de physique, Reines a chanté dans le Cleveland Orchestra Chorus sous la direction de Robert Shaw dans des performances avec George Szell et le Cleveland Orchestra.
En 1966, Reines a emmené la majeure partie de son équipe de recherche sur les neutrinos avec lui lorsqu’il est parti pour la nouvelle Université de Californie à Irvine (UCI), devenant son premier doyen des sciences physiques. À l’UCI, Reines a étendu les intérêts de recherche de certains de ses étudiants diplômés au développement de détecteurs de rayonnement médical, par exemple pour mesurer le rayonnement total délivré à l’ensemble du corps humain en radiothérapie.
Reines s’était préparé à la possibilité de mesurer les événements lointains d’une explosion de supernova. Les explosions de supernova sont rares, mais Reines pensait qu’il pourrait avoir la chance d’en voir une de son vivant et de pouvoir capter les neutrinos qui en découlent dans ses détecteurs spécialement conçus. Pendant qu’il attendait qu’une supernova explose, il a mis des panneaux sur certains de ses grands détecteurs de neutrinos, les appelant « Systèmes d’alerte précoce de supernova ». En 1987, les neutrinos émis par la supernova SN1987A ont été détectés par la collaboration Irvine–Michigan–Brookhaven (IMB) qui utilisait un détecteur Cherenkov de 8 000 tonnes situé dans une mine de sel près de Cleveland. Normalement, les détecteurs n’enregistraient que quelques événements de fond chaque jour. La supernova a enregistré 19 événements en seulement dix secondes. Cette découverte est considérée comme inaugurant le domaine de l’astronomie des neutrinos.
En 1995, Reines a été honoré, avec Martin L. Perl, du prix Nobel de physique pour son travail avec Cowan dans la première détection du neutrino. Malheureusement, Cowan est décédé en 1974 et le prix Nobel n’est pas décerné à titre posthume. Reines a également reçu de nombreux autres prix, dont le prix commémoratif J. Robert Oppenheimer en 1981, la médaille nationale des sciences en 1985, le prix Bruno Rossi en 1989, le prix Michelson-Morley en 1990, le prix Panofsky en 1992 et la médaille Franklin en 1992. Il a été élu membre de l’Académie nationale des sciencesen 1980 et membre étranger de l’Académie russe des sciences en 1994. Il est resté doyen des sciences physiques à l’UCI jusqu’en 1974 et est devenu professeur émérite en 1988, mais il a continué à enseigner jusqu’en 1991 et est resté à la faculté de l’UCI jusqu’à sa mort.
Frederick Reines
Physicien américain qui a reçu le prix Nobel de physique 1995 pour sa détection en 1956 de neutrinos, en collaboration avec son collègue Clyde L. Cowan, Jr. Le neutrino est une particule subatomique, un minuscule lepton avec peu ou pas de masse et une charge neutre qui avait été postulé par Wolfgang Pauli au début des années 1930 mais était auparavant resté inconnu. (Reines a partagé le prix Nobel avec le physicien Martin Lewis Perl, qui a découvert le lepton tau.)
http://www.scientificlib.com/en/Physics/Biographies/FrederickReines.html