En1893 Francis William Aston commence sa carrière académique auMason College qui devient plus tard l'université de Birmingham. À cette époque,John Henry Poynting, Frankland et Tilden y enseignent. À partir de1896 il conduit des recherches enchimie organique dans un laboratoire privé installé chez son père. En1898, il reçoit unebourse Forester pour étudier avec Frankland, ses travaux portent alors sur les propriétés optiques des composés d'acide tartrique. Il commence des travaux sur lafermentation à l'école des brasseurs de Bermingham et travaille pour la brasserie W. Butler & Co. Brewery en1900. Il termine cette incursion dans le domaine de labrasserie en1903.
Il obtient une nouvelle bourse à l'université de Birmingham, pour y étudier la physique, à la suite de la découverte desrayons X et de laradioactivité au milieu desannées 1890. Il commence ses études par la génération de rayons X grâce à un flux d'électrons au travers d'un tube à décharge (tube contenant un gaz et muni d'électrodes). Il concentre ses travaux sur le vide poussé et améliore divers types de pompes à vide. Ses recherches le conduisent au développement d'un nouveau tube électronique à haut courant de décharge que l'on nommera plus tard leAston Dark Space[2],[3],[4].
Après la mort de son père et un voyage à travers le monde, en1908, il est nommé chargé de cours à l'université de Birmingham en1909, mais il quitte ce poste en1910 pour rejoindre leCavendish Laboratory deCambridge à l'invitation deJoseph John Thomson. Il ne s'est jamais marié.
Il se consacre dès lors à l'étude des courants de particules chargées positivement, courants émis lorsqu'il y a décharge électrique dans un tube empli d'un gaz à basse pression. Il en déduit qu'il est possible, au moyen de champs magnétiques et électriques, de séparer les particules en fonction du rapport entre leur masse et leur charge. Grâce auspectromètre de masse, qu'il a perfectionné (1919), Aston découvre que de nombreux corps sont formés du mélange de deux ou de plusieursisotopes légèrement différents. Ce travail est la première étude quantitative applicable à tous les corps. En 1920, il effectue des mesures précises de l'énergie de liaison des noyaux qui permettront àArthur Eddington de suggérer que la source d'énergie des étoiles provenait de lafusion nucléaire de l'hydrogène enhélium.
Aston découvre les isotopes (1922) et les spectres de masse et isotopes (1933). Il reçoit leprix Nobel de chimie[1], ainsi que lamédaille Hughes en 1922.
(en)Biographie sur le site de lafondation Nobel (le bandeau sur la page comprend plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par la personne lauréate — leNobel Lecture — qui détaille ses apports)
