Le scout atomique

Vous n’en avez probablement jamais entendu parler, mais les américains eux, connaissent tous le « Radioactive Boy Scout ». Je préfère vous prévenir, vous ne verrez plus jamais les scouts de la même manière !

L’histoire se déroula il y a environ 20 ans, dans le Michigan. David, 15 ans, essaie d’obtenir son badge du mérite de l’énergie atomique de boyscout. On lui a offert quelques années auparavant The Golden Book of Chemistry Experiments, livre à l’origine de sa passion pour les sciences.

atomic energy badge

Bon, ça commence par quelques petits essais dans la cave qui finissent logiquement par … une explosion. Il décide alors, purement et simplement, de « s’attaquer » à la radioactivité et la fabrication d’une pile atomique.

Alors, vous devez surement vous dire « oui, mais c’est compliqué, il n’a pas accès à tous les composants… il faut du matériel… » et vous n’auriez pas tort !! Sauf que David est – légèrement – monomaniaque, et qu’il passe tout son temps sur ce projet.

(Les « ingrédients » sont l’américium 241, le radium 226, l’uranium 238 & 235, le thorium 232, le béryllium et l’aluminium. Mais certains sites vous proposent même un tutoriel version recette de cuisine !).

Loin de manquer d’imagination, reconnaissons le, il parvient à obtenir tous les ‘ingrédients’. Notamment en se faisant passer pour un physicien auprès de la NRC (Nuclear Regulatory Commission) ou en obtenant de l’américium 241 dans une centaine de détecteurs de fumée cassés (le tout donné pour 1$ par la compagnie pour son ‘projet scolaire’)
Il a quand même de la suite dans les idées ! Mais ses parents ne se posent pas de questions lorsqu’ils le voient ‘jouer’ dans le garage avec un masque à gaz sur le visage… ?? (moue dubitative… )

Cela lui aura pris deux ans, mais au final, David obtient une pile nucléaire vraiment très radioactive au point qDavid en 2007ue cela a coûté 60,000$ pour nettoyer la zone et enfouir ces déchets…

Bon laissons lui le bénéfice du doute… ce n’était qu’un gosse qui ne réalisait pas ce qu’il faisait…
Sauf que, sauf que… il récidiva ! à 37 ans ce cher David a – encore – été arrêté pour avoir volé des détecteurs de fumée. Et apparemment, cela faisait un petit moment qu’il s’y était remis vu les marques sur son visage…

Aujourd’hui, il a été diagnostiqué schizophrène avec désordre bi-polaire… Ceci dit, il va beaucoup mieux depuis qu’il est soigné mais garde son envie d’explorer les sciences. Que pourrait-il bien nous concocter la prochaine fois ?

L’Américium

Il appartient à la famille des actinides (si ça ne vous dis rien c’est normal). Cet élément artificiel a été découvert en 1944 aux États-Unis, d’où son nom, à l’Université de Chicago. On part pour l’obtenir du plutonium 239 qui passe successivement aux états 240 puis 241 pour enfin former l’un des 18 isotopes de l’Américium, le 241.

Sérendipité : Épisode 3 – Les édulcorants

Pour ma petite série sur les histoires de sérendipité scientifique, je ne pouvais pas passer à coté des édulcorants ; car plus d’un a été découvert par hasard et surtout par un non-respect évident des conditions de sécurité !

Les édulcorants sont des additifs alimentaires donnant une saveur sucrée aux aliments. Sous cette même appellation sont regroupées de nombreuses substances chimiques très différentes.

édulcorants

Je n’ai passé que trois ans dans les laboratoires de chimie et pourtant les consignes de notre prof me reviennent inéluctablement comme une rengaine.

Pour ceux qui n’ont jamais mis les pieds dans un labo voici les bases :

1- On ne met pas de jupe ou de collant dans un labo (les produits corrosifs sur le lycra c’est pas très sympa… sans parler des risques en cas de feu.)

2 – On s’attache les cheveux

Attention on aborde les plus importants…

3 – On porte des gants, on les enlève dès qu’on touche autre chose que sa verrerie et on se lave les mains

4 – On ne se touche pas !  Je m’explique : inconsciemment on passe notre temps à se gratter le visage… Or lorsque l’on porte des gants ayant été en contact avec des produits chimiques ce n’est pas top.

5 – On ne met RIEN à la bouche ! Ni ses doigts, ni son stylo, ni les produits !

Ca vous paraît évident comme ça ? Vous allez voir que ça ne devait pas l’être pour tout le monde…

La saccharine C7H5NO3S Saccharin-2D-skeletal

En 1879, deux chercheurs de l’université américaine Johns-Hopkins, Ira Remsen et Constantin Fahlberg travaillent sur des dérivés de houille. Sauf que ce cher Fahlberg a zappé la consigne numéro 3 ! Et en allant dîner il s’est rendu compte que ses doigts avaient un goût sucré.

Certes, il n’y avait pas de gants de protection à l’époque… Mais le lavage de main a dû être zappé.

Cyclamate C6H12NNaO3S

cyclamate-2D-skeletal

En 1937, Michael Sveda de l’université de l’Illinois, qui travaillait sur un médicament contre la fièvre, posa sa cigarette sur sa paillasse… en la remettant à la bouche il réalisa qu’elle avait un goût très sucré.

Une cigarette allumée dans un labo de chimie et la remettre à la bouche… mon corps palpite rien qu’en imaginant oser faire une chose pareil !

La sucralose C12H19Cl3O8 Sucralose.svg

De loin mon préféré !

En 1976 un étudiant indien a suivi son protocole expérimental un peu trop à la lettre… Alors qu’il travaillait sur des insecticides, il confondit les terme test et taste (« goûter »), et ni une, ni deux, gouta le produit !

BIG effraction à la consigne 5 ! D’autant plus qu’en 1976 on commençait déjà à bien réglementer la sécurité dans les labos…

Une chance pour eux que ce n’était en fin de compte que des édulcorants.

Alors bien entendu, lorsque l’on sait qu’il n’y a encore pas si longtemps on pipetait à la bouche et que de nombreux produits chimiques étaient décrit en fonction de leur goût, on relativise un peu…

Pour plus d’histoires sur de croustillantes découvertes innopinées, l’Agora des savoirs de Montpellier a reçu le 21 janvier 2015 Sylvie Catellin. Elle y parle de l’importance de la liberté, de l’intuition, de l’interprétation dans les concepts et pratiques scientifiques. Elle est maître de conférence à l’université de Versailles Saint-Quentin. Retrouvez sa conférence en ligne « La sérendipidité ou l’art de la découverte » ici.

I, Asimov

asimov cover - I, robotsAuteur de Science-Fiction le plus connu, vous connaissez tous, au moins une des histoires d’Isaac Asimov, peut-être sans même le savoir.

Plus qu’un simple style littéraire, la science fiction, presque par définition, crée un pont vers la science et le futur. C’est pourquoi il nous semble impossible de parler de science, de découvertes et même d’histoire des sciences sans aborder ce genre littéraire.

Mais avant tout une petite présentation du personnage s’impose.

Amazing Stories d’Isaac

Isaac Asimov est né dans les années 20 en Biélorussie mais n’y resta pas longtemps car émigra trois ans plus tard à New-York, d’où il ne bougea plus jusqu’à sa mort en 1992. Titulaire d’un doctorat de physique, il s’est rapidement tourné vers la lecture puis l’écriture d’ouvrages de science-fiction. Il écrit ainsi ses premières nouvelles dans la revue Amazing Stories à l’âge de 19ans. Au final, il publiera en tout des centaines d’ouvrages de Science-Fiction dont la plus célèbre est la trilogie Fondation. Il est également célèbre pour ses ouvrages sur les robots et les lois de la robotique.

Petite anecdote surprenante, en 1964 Asimov a fait des prédictions quant à la vie que nous aurions 50 ans plus tard, en 2014 ! Or, beaucoup se sont aujourd’hui totalement d’actualité ! En voici deux exemples :

  • « Les communications seront à la fois visuelles et auditives. Vous pourrez à la fois voir et entendre la personne à qui vous téléphonez. Les écrans serviront non seulement à communiquer, mais aussi à consulter des documents, lire des livres, regarder des photos ».
  • « Des repas entiers, semi-préparés, pourront être stockés au frigo et prêts à être consommés. Les équipements de cuisine pourront préparer des ‘repas automatiques’, chauffer l’eau et en faire du café ».

Réelles prédictions, coïncidences ou influence sur les scientifiques ? A vous de choisir !

La chimie par Asimov

Une grande partie de ouvrages d’Asimov concernent les robots. Pourtant, il a également écrit des nouvelles de SF accès sur la biologie et la chimie. C’est le cas de sa nouvelle « la Cane aux œufs d’Or » que l’on retrouve dans Le Livre d’or de la Science Fiction. Dans cette version de l’histoire qui se passe au Texas, une cane a été irradiée par des essais nucléaires. Cette irradiation a produit une mutation génétique chez le volatile, lui permettant d’être « imperméable » aux radiations mais surtout de transformer l’oxygène 18 en or 197 ! Rien que ça ! En fait non, il y a une étape intermédiaire : L’oxygène serait d’abord transformé en Fer 56 avant d’être métabolisé par le foie en or 197.

En voici un extrait

« — _Alors ? Le nombre des réactions possibles est très réduit. Je n’ai réussi à trouver qu’un seul système plausible, L’oxygène 18 converti en fer 56 dégagerait suffisamment d ‘énergie pour transformer le fer 56 en or 197. C’est un peu comme les montagnes russes, si vous voulez »

Asimov était certes initialement un scientifique, mais il était avant tout un écrivain… Ce qui fait parfois de drôles de mélanges ! Il inventa par exemple une substance chimique irréelle : la Thiotimoline. Il l’inventa dans sa nouvelle Propriétés endochroniques de la thiotimoline resublimée qu’il fit publier dans un journal scientifique. Elle aurait comme propriétés d’être soluble dans l’eau mais avec un temps de dissolution négatif… ! C’est à dire qu’elle se dissoudrait 1,12seconde avant de toucher l’eau !

Le plus étrange (et le plus drôle)  est probablement que ses examinateurs de thèse lui posèrent des questions – sérieuses – sur cette substance ! Ils souhaitèrent « discuter des propriétés de la thiotimoline ». Asimov s’affola à l’idée d’être pris pour un hurluberlu pas sérieux et ne pouvant être chercheur. En réalité, ces examinateurs souhaitaient lui montrer leurs soutien pour son travail de vulgarisateur.

D’ailleurs, il est également très célèbre pour ses nombreux ouvrages de vulgarisation scientifique dont :

Les comètes ont-elles tué les dinosaures ?
Science-fiction et faits de science
– La Pollution de l’espace

Il Issac Asimovécrit par la suite des nouvelles de SF avec cette même molécule L’application micropsychiatrique de la thiotimoline (1953), La thiotimoline et l’âge spatial (1969), Thiotimoline vers les étoiles (1972)

Un peu mégalomane sur les bords, Asimov n’hésite pas à s’auto-citer dans ces différents ouvrages. C’est ce qu’il fait dans la Cane aux œufs d’or où il mentionne sa publication sur la Thiotimoline.

Agent of Shield et les super pouvoirs de l’atome.

Série TV américaine de l’unives Marvel est diffusée de 2013. En GROS, c’est l’histoire d’une équipe d’agents secrets du SHIELD (Strategic Homeland Intervention, Enforcement and Logistics Division) et de supers héros.

Agents-of-Shield-Marvel-ABC

C’est officiel, je suis contaminée… Je ne peux même plus regarder tranquillement un épisode d’Agent of SHIELD sans penser au blog et à une idée d’article ! Et là, je ne pouvais pas ne pas en parler ! Ils ont tout bonnement inventé un nouvel élément du tableau périodique !

GRAVITORIUM

C’est le Gravitonium (fiche élément) Il a un numéro atomique de 123 et une masse de 308. Sachant qu’aujourd’hui le dernier élément découvert (en 2006) a le numéro 118 … nous ne sommes qu’à 5 éléments du Gravitorium !!

Mais quelles sont les propriétés de cet élément ? Comme son nom l’indique, il a un lien direct avec la gravité.

Il déforme la force de gravité à l’intérieur de l’atome, devenant ainsi une forme ondulée et amorphe, semblable à un liquide. Ensuite, lorsqu’on lui applique un courant électrique, cette masse aqueuse se solidifie en une sphère au champ gravitationnel intense et instable. Sauf que cette gravité autour de la masse est variable! C’est à dire qu’elle peut s’inverser, s’accentuer, changer la direction… C’est bien la toute la ‘beauté’ de l’élément… Et c’est ainsi qu’ils se retrouvent à faire léviter des camions dans la série!

Dr hall shieldDans cet épisode (saison 3, épisode 1), le Dr.Hall a ‘découvert’ de manière théorique cet élément. Et il a au passage élaboré une machine capable de stimuler cet élément afin de maitriser ses propriétés. Bien entendu, comme dans tous les Marvels, un méchant cupide et vaniteux veut s’emparer du dispositif pour conquérir le monde… Mais je m’arrête là ! Je ne voudrais pas vous spoiler 😉
Et vous, vous avez déjà découvert des éléments dans une série télé ?

Nous, on a créé notre tableau périodique des séries!

Tableau périodique des séries

Une cuillère d’aluminium, une pincée d’oxygène et une once de chrome…

Rubis, saphirs, émeraudes… des noms qui font rêver et autant de pierres précieuses portées, adorées et arborées fièrement depuis des millénaires.
Pourtant, savons-nous comment se forment ces joyaux, ce qui les constitue et définit leurs couleurs ?

Je vous le donne en mille : les atomes !
Et la variation d’un seul d’entre eux est à l’origine du joyau obtenu.

« Joyau » vient du pluriel de joyal, du latin tardif joyale et du latin classique jocus qui signifient joie. »

Seigneur des Gemmes

 

image de l'ird.fr

image de l’ird.fr

Rubis: Issue du latin ruber, rouge

Pour commencer, structurons un peu ces gemmes.

Au départ, il y a le groupe des corindons-hématites regroupant les minerais possédant la même structure cristalline. Tous composés à base d’atomes d’oxygène, ils peuvent s’associer à des atomes de Fer, aluminium, titane, chrome, manganèse, magnésium, sodium, antimoine ou zinc. (J’espère n’en avoir oublié aucun !)

Ceux qui nous intéressent ici sont les corindons (pour les curieux, de formule Al2O3). L’oxygène s’est donc associé à l’aluminium. Mais ce n’est pas tout ! En effet, les minerais en question possèdent également des traces d’autres éléments : le fer, le titane, le chrome, le manganèse, le nickel, le vanadium ou le silicium. Et ce sont ces traces qui font toute la différence !

Car les saphirs et les rubis sont tous deux des oxydes d’aluminium à quelques nuances près ; les pierres rouges sont des rubis et tous les autres sont des saphirs.
Pour devenir rubis, l’oxyde d’aluminium doit contenir une forte concentration de chrome.
En revanche, une faible concentration de chrome donnera une teinte rosée et appartiendra aux saphirs.

 

Saphir: de l’hébreu « sappir », qui signifie « belle chose »

 

Composition atomique Couleur de la pierre
Fer + Titane concentration élevée bleu
Fer + titane c faible orange
vanadium violet
Fer c faible Jaune verte
Chrome faible rose

 

Mais ne vous méprenez pas ! Si cela à l’air simple dit comme ça… c’est loin de l’être !
Car les rubis et saphirs se forment dans le marbre (la plupart du temps) sous une température et une pression très élevées.
C’est pourquoi les rubis sont beaucoup plus précieux que les saphirs et même que les diamants

Les rubis sont extraits dans des mines, en Afrique, en Asie, en Australie. Mais les prin­ci­paux gise­ments se trou­vent en Birmanie, où les extractions ont commencé au 15ème siècle, (90 % de la pro­duc­tion mon­diale), au Sri Lanka et en Thaïlande.

Vert Émeraude

Les émeraudes de leur côté sont des silicates d’aluminium appartenant à la famille des béryls de formule Be3Al2Si6O18 (beaucoup moins sympa d’un seul coup) et sont réputés pour leur couleur verte bien spécifique. Or, si vous avez un minimum suivi ce qui a été écrit précédemment, vous devez vous douter que leur couleur dépend des atomes présents ; en l’occurrence le chrome et le vanadium, et parfois un peu de fer !

Comme les rubis, les émeraudes sont rares car il faut des conditions physico-chimiques particulières pour qu’elles se forment. Ici, la difficulté provient du béryllium que l’on trouve principalement dans le magma de la croûte terrestre alors que les « colorants » ; chrome, vanadium, fer ; sont dans le manteau terrestre… leur proportion dans l’émeraude fera varier la nuance du vert (vert clair à bleuté)

 

La rareté et la valeur de nos précieux bijoux ne se joue donc qu’à quelques atomes près. Une « dernière » pierre précieuse manque à cet article, le diamant. Mais il y a tellement de choses à en dire… qu’il fera l’objet d’un prochain post !

 

Sources

Tournage Road Trip – Le GANIL

La semaine dernière, l’équipe d’Atome Hôtel est partie à Caen faire un reportage sur le GANIL: Grand Accélérateur National d’Ions Lourds.

C’est un centre immense au milieu d’un parc (plein de lapins 🙂 ) où l’on trouve de nombreuses installations de pointe dont un cyclotron!

Qu’est-ce ? De manière très, très résumée, c’est un accélérateur de particules qui fait s’entrechoquer des atomes pour étudier leurs noyaux. Mais cela provoque l’émission de rayonnements légèrement radioactifs ! Les bâtiments sont donc immenses, avec des murs d’un mètre d’épaisseur en béton et nous étions équipés comme des pros: badges, dosimètres…

Trois chercheurs en physique nucléaire et en astrophysique y ont adoptés des atomes:

  • Julien Piot qui travaille sur le Dubnium
  • François de Oliveira qui étudie le Fluor 19 et 16
  • Christelle Stodel qui se questionne sur le Copernicium

Tous les chercheurs ont été très patients pour nos expliquer leurs travaux ( plutôt compliqués…) et nous faire visiter toutes les entrailles du GANIL !

Voici donc en avant première quelques images du tournage !

GANIL

oscilloscope de la salle d’acquisition

GANIL
GANIL

GANIL

salle de contrôle PCP

GANIL

salle de contrôle PCP

GANIL

Deux pastilles de Mercure trois fois par jour.

livre de Theodore Gray - ATOMES

livre de Theodore Gray – ATOMES

Le mercure, vous le connaissez dans les vieux thermomètres (interdits à la vente en 1998 en France) et les plombages dentaires. Mais autrefois, et il n’y a pas si longtemps que ça (ça dépend du référentiel, mais pour moi 100 ans ce n’est pas très vieux…) il servait de base dans pas mal de remèdes !

 

1- Premières utilisations

Rhazes, savant persan du premier siècle, préconisait déjà le mercure contre les problèmes intestinaux mais également en onguent pour traiter la gale. Sachant que c’est une maladie parasitaire et que le chlorure de mercure devait tout décaper sur son passage… Il est probable que ce remède ait fonctionné.

 

2- Ancêtre de Dulcolax/ d’Hepar

Une des premières utilisations du mercure était le laxatif. Le mercure était alors la solution ! Ou pas…

En réalité, c’était le calomel (c’est à dire du chlorure mercureux Cl2Hg) qui était prescrit. Parfois prescrit en complément des saignées, ce traitement a du tuer plusieurs constipés…
Ce principe du purgatif était aussi utilisé pour traiter la Malaria. A cette époque on pensait que cela venait d’une infection bactérienne intestinale et que seul un lavement pouvait la traiter.

Il semblerait même que le président Georges Washington ait été concerné. article du Monde

Calomel

3- Une petite liqueur et au lit !

Ce n’est pas fini ! Même Mozart aurait été une victime d’un remède mercureux (et non pas assassiné). C’est l’émission Secret d’Histoire qui a fait sa petite enquête et qui nous apprend qu’il prenait de la liqueur de Van Swieten pour avoir plus de forces – Cette liqueur était aussi prescrite comme antisyphilitique. (Mozart appréciant la compagnie des femmes… tout est possible!) Liqueur à base principalement de …mercure !

liqueur calomel

 

4- Mercure à tout faire

Le mercure a été très utilisé, pendant très longtemps (près de cinq siècles), pour une maladie bien spécifique… La Syphilis !

Et oui, car avant que la pénicilline n’arrive( découverte en 1923 elle ne sera accessible que dans les années 1940), on mourrait assez vite de manière assez… sordide, et (hélas) communément de la syphilis.

Face à une réelle épidémie de syphilis en Europe (vive la liberté de mœurs de la renaissance…) on était prêt à tout et dès le 16ème siècle, le mercure était utilisé sous forme d’onguent pour traiter cette maladie.

Parmi les différentes formes d’applications, ils proposaient de frictionner le corps avec l’onguent mercuriel « jusqu’à ce que les dents commencent à s’agacer ». « L’apparition secondaire d’une salivation est considérée comme salutaire et doit évoluer librement. Elle doit en effet permettre l’évacuation du ‘virus vérolique’  » … ou encore en fumigation. Les malades étaient enfermés dans des sortes de sauna au mercure pendant près d’un mois ! Je vous laisse imaginer l’état des malades. Si la syphilis ne les avait pas encore tués, le ‘traitement médical’ devrait finir le travail…

Dernier point, et non des moindres… A cette étape de la lecture vous devez très certainement penser : «Ah c’est couillon, ils ne savaient pas que le mercure était dangereux ! Nigauds, ils ne s’en étaient pas rendus compte !pff… »

Eh ben non. Loin de là ! En réalité le mercure était la base des poisons depuis belle lurette ! Mais pourquoi penser qu’il sauverait ces pauvres diables alors ?

Trois arguments choc s’affrontent :
– Le mercure était mystérieux, tout comme ces maladies à l’époque. Et, c’est bien connu, mystérieux x mystérieux= annulation de la maladie !
– Le mercure est attribué au divin (Dieu mercure) : côté mystique inévitable.
– L’horreur du traitement permet « d’expier le péché de la chair »…

Sinon, je suis assez fière d’avoir réussi à caser dans le même article scientifique la constipation, la gale, les maladies vénériennes, les pustules… qui dit mieux ?