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.

Fermi et la première pile atomique

On fête aujourd’hui, à 15h25 précises je vous prie, l’anniversaire de la pile atomique du physicien Enrico Fermi. Si le 2 décembre 1942 n’est pas la date de son invention, c’est celle de son premier fonctionnement victorieux.

pile_fermiLa Chicago pile 1

Une pile est un appareil qui transforme l’énergie chimique d’une réaction (chimique donc) en énergie électrique. Une pile atomique transforme, elle, l’énergie des atomes. Ça n’a pas l’air bien dangereux ? C’est aujourd’hui appelé un réacteur nucléaire, et c’est ce qui servit de base à la fabrication de la bombe atomique.

Fermi et compagnie ont expérimentés ce qui sera appelé la Chicago-pile 1 au cœur de cette ville, dans une salle de jeu de raquette abandonnée, sous les gradins d’un stade de foot de l’université. Cette pile fonctionne grâce à l’énergie dégagée par la fission d’atomes. Phénomène lors duquel le noyau d’un atome lourd, un gros noyau qui contient beaucoup de neutrons et de protons, se divise en plusieurs noyaux plus légers en émettant un (ou plusieurs) neutrons et une forte énergie. Energie, le mot magique ! Il s’agissait donc de provoquer cette réaction, en chaîne, et d’en récupérer l’énergie dégagée.

Enrico Fermi pensait avoir trouvé comment fissionner de l’uranium en chaîne. Ce qui dégage une forte chaleur. Pour éviter un échauffement trop important, il faut un « stoppeur de neutrons ». Dans le jargon on appel ça un modérateur. Fermi and co ont utilisé du graphite, un minéral de carbone. Leur pile était donc ainsi constituée : un  « coeur » où une réaction en chaîne de fission d’uranium avait lieu et un dispositif de modération. C’était une grande structure en bois qui supportait une pile de bloc de graphite et des briquettes d’oxyde d’uranium. D’une sorte de balcon, les chercheurs pilotaient la pile. Le système était automatisé, mais ils pouvaient stopper la réaction en faisant glisser dans le cœur des barres de graphite. Une grosse barre de sécurité avait été ajouté ; elle était encordée et suspendue au dessus du puits. En cas de défaillance du système, un physicien armé d’une hache pouvait intervenir. Ouf ! Ils pensent à tout ces scientifiques. Tout, sauf aux écrans de protection. Bon, on leur accorde tout de même quelques jours pour expérimenter en irradiant les riverains.

Stade-FermiLes gradins du stade de football américain, leur planque pour oeuvrer

 L’équipe ainsi préparée, démarre sereinement l’expérience dans la matinée. Georges Weil sorti la barre de contrôle du cœur de la pile, et Fermi calculait à tout allure. Ses calculs montraient que l’activité neutronique croissait, se stabilisait puis, automatiquement, les barres de graphite modéraient l’expérience. Tout se déroulait comme prévu, à merveille ! Car si les barres stoppaient la réaction avant même qu’elle aie vraiment pris de l’ampleur, c’est que nos chercheurs avaient établis, par prudence, un niveau d’alerte trop bas. Loin de s’emballer, Fermi réagit peu : « Allons déjeuner » dit-il. Et l’expérience repris quelques heures plus tard.

Georges Weil sorti de nouveau la barre de contrôle, la fission pouvait (re)commencer. Avec un seuil d’alerte augmenté, on laissa la réaction avancer d’elle-même un peu plus longtemps. Les physiciens suivaient attentivement des yeux la courbe que leur donnait le stylo encreur sur le tambour de papier… Se rongeant les ongles jusqu’au sang, ils découvrirent peu à peu une courbe horizontale, sans palier. Pendant 28 minutes, la réaction en chaîne a bien eu lieu ! Dégageant pas moins de…1/2 Watt. 24000 fois plus et ils auraient pu se faire griller un toast. Mais qu’importe, pour la première fois l’Homme avait libéré de l’énergie des atomes, et « allumer un soleil » diront certains journalistes de l’époque. De quoi éclairer les esprits du siècle à venir…

reacteur_ChicagoLa pile vue du balcon

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.

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 ?

Donald Duck, « le chimiste le plus puissant de l’univers »

Je vous avais déjà montré que, contrairement à ce que l’on pourrait penser, Disney s’intéressait à la science.

donald the mad chemist
Je vais aujourd’hui vous parler de Donald Duck, le chimiste fou !

C’est le titre d’une histoire de Donald parue en 1944. Dans ce récit, notre protagoniste reçoit un broc d’eau sur la tête alors qu’il joue au chimiste avec ces neveux (riri, fifi et loulou). Il devient alors un génie de la chimie !

Donald et la Duckmite

 

Il pense qu’en mélangeant du CH2 et du NH4 à chaud il va créer du nitrogène ; c’est à dire de l’azote. A la fin, il réalise un explosif surpuissant qu’il appelle Donaldyte (Duckmite en VO)Nitrogen

Mais l’élément le plus incroyable de cette histoire est que le CH2 n’est autre que la formule chimique du méthylène… encore inconnu en 1944 !

C’est dans les années 1960 que Joseph B. Lambert, chercheur California Institute of Technology, a réellement découvert le méthylène. Il a même écrit à Disney pour l’en informer ! Un an plus tard, une seconde lettre arrivait, leur apprenant que la réaction chimique réalisée par Donald venait d’être validée. En effet, le méthylène et l’ammonium (NH4+) réagissent ensemble.

C’est donc le « père » de Donald, Carl Barks, qui aurait découvert/inventé cette molécule le premier !

Dessinateur et scénariste, il est à l’origine de nombreux personnages de DonaldLand dont Picsou.

Scrooge

 

 

Les Crétins des Alpes : ou pourquoi votre sel est Iodé

Vous l’avez surement déjà tous remarqué sur votre salière: il est Iodé. En toute logique, cela signifie qu’il y a de l’iode dedans. ‘Normal, le sel vient de la mer et il y de l’iode dans la mer’. Oui et non. Oui, car les zones côtières sont riches en iode. Non, car le sel n’est pas nécessairement marin et car cet iode est en réalité ajouté au produit.cretin

Mais à quoi cela peut-il bien servir ? A éviter de devenir crétins voyons !

« les crétins présentent souvent des degrés de débilité mentale pouvant allant jusqu’à l’idiotie » Saussure

Le crétinisme est un terme utilisé pour désigner une maladie aux vastes symptômes : nanisme, malformations, surdité, retard mental et surtout présence d’un goitre très développé. Sympathique n’est-ce pas…

Les populations touchées vivaient principalement dans les zones montagneuses et retirées, telles les Alpes et la Suisse.

Nous en entendons peu parler aujourd’hui car cette maladie fut éradiquée d’Europe dans les années 20 lorsque l’iode fut ajouté au sel et à l’eau. Mais pendant longtemps, ce fut un véritable fléau totalement méconnu. Il était en effet très difficile de déterminer l’origine de ces malformations qui n’étaient pas héréditaires et touchaient certains enfants.

Etudiés décennies après décennies par les scientifiques, ceux-ci faisaient bien quelques préconisations sur le niveau de vie des populations… hélas, à côté de la plaque.

précaunisation

L’atome anti-idiotie!

L’iode se trouve bien dans le sel marin, mais en faible quantité. En revanche on le trouve dans les algues, les poissons et fruits de mer et dans certains végétaux. C’est pourquoi ces populations, éloignées de la mer, et ayant une alimentation peu variée étaient touchées.

Mais… pourquoi ?!

Mais en quoi l’iode, ou plutôt son absence, est-elle responsable du crétinisme ?

L’iode présent dans notre organisme se retrouve à 75% dans la glande thyroïde, elle même située à la base du cou. Cette glande est très importante car elle synthétise les hormones à l’origine de la régulation du métabolisme, à partir de l’iode. Les principales hormones sont nommées T3 et T4.

(S)-Triiodthyronine_Structural_Formulae

Hormone T3

-(S)-Thyroxine_Structural_Formulae

Hormone T4

La quantité d’hormone ainsi produite régit notre température corporelle, notre rythme cardiaque, notre tension artérielle, notre système nerveux et même notre peau ou nos cheveux. A peu près tout quoi ! De plus, cette régulation est très importante chez les enfants, qui sont en pleine croissance.

Ainsi dès la grossesse, le développement du fœtus était perturbé, car la mère ne consommait pas assez d’iode.

Vous comprenez donc que sans iode, pas de production d’hormones donc gros micmac dans l’organisme… et naissances de crétins !

Et vous vous coucherez ce soir un peu moins ‘crétin’ en sachant ce que vous mangez et pourquoi vous le mangez ! ; )

Lapins crétins