Francis William Aston, (né le 1er septembre 1877 à Harborne, Birmingham, Eng.-décédé le 20 nov. 20 novembre 1945, Cambridge, Cambridgeshire), physicien britannique qui a remporté le prix Nobel de chimie en 1922 pour sa découverte d’un grand nombre d’isotopes (atomes d’un même élément qui diffèrent en masse), à l’aide d’un spectromètre de masse, et pour avoir formulé la « règle du nombre entier » selon laquelle les isotopes ont des masses qui sont des valeurs entières de la masse de l’atome d’hydrogène. Le spectromètre de masse est un appareil qui sépare les atomes ou les fragments moléculaires de masse différente et mesure ces masses avec une précision remarquable. Il est largement utilisé en géologie, en chimie, en biologie et en physique nucléaire.

Aston a reçu une formation de chimiste, mais, lors de la renaissance de la physique après la découverte des rayons X en 1895 et de la radioactivité en 1896, il commence en 1903 à étudier la création de rayons X par le passage d’un courant dans un tube rempli de gaz. En 1910, il devient l’assistant de Sir J.J. Thomson à Cambridge, qui étudie les rayons chargés positivement émanant de décharges gazeuses. Grâce à des expériences avec le néon, Thomson obtient, pendant l’assistanat d’Aston, la première preuve de l’existence d’isotopes parmi les éléments stables (non radioactifs). Aston a d’abord pensé qu’il avait découvert un nouvel élément, similaire au néon, qu’il a appelé « méta-néon ». Cependant, ses recherches sur le méta-néon ont été interrompues par la Première Guerre mondiale, au cours de laquelle il travaillait au Royal Aircraft Establishment de Farnborough.

Après la Première Guerre mondiale, Aston a construit un nouveau type d’appareil à rayons positifs, qu’il a nommé spectrographe de masse et qui a ensuite été appelé spectromètre de masse. En 1913, le chimiste anglais Frederick Soddy avait postulé que certains éléments pouvaient exister sous des formes qu’il appelait isotopes qui diffèrent en poids atomique tout en étant indiscernables et inséparables chimiquement. Aston a utilisé le spectrographe de masse pour montrer que non seulement le néon mais aussi de nombreux autres éléments sont des mélanges d’isotopes. L’exploit d’Aston est illustré par le fait qu’il a découvert 212 des 287 isotopes présents dans la nature.