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La science et les technologies russes au jour le jour

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Le collisionneur ILC peut être construit en Russie / Des peptides contre le stress / L'intérêt de la stérilisation gamma des produits agricoles / Conséquences de l'"éruption" du lac Kourile

Le collisionneur ILC peut être construit en Russie
La Russie a des chances non négligeables de se voir confier la construction du collisionneur ILC (*), rapporte le site rian.ru, se fondant sur l'analyse de spécialistes.

Lors d'une rencontre russo-britannique dans le cadre du "Café scientifique" (**), les chances que la Russie construise le collisionneur européen ILC ont été passées en revue. Cet accélérateur sera un instrument de nouvelle génération, venant après le LHC (Large Hadron Collider, ou Grand Collisionneur Hadronique), dont la mise en service s'est faite dans la douleur, mais qui a déjà donné de premiers résultats.

La nécessité de développer l'ILC a été soulignée lors de cette rencontre par Andrey Seryi, directeur de l'Institut des accélérateurs Adams (Oxford), et Grigori Chirkov, membre correspondant de l'Académie des sciences russe et ingénieur en chef à l'Institut unifié de recherche nucléaire (Doubna).

"Le principal objectif assigné au LHC est de rechercher le boson de Higgs, qui est responsable de l'apparition de la masse au sein des particules, et d'obtenir des données favorisant la compréhension de la nature de la matière noire, a rappelé Andrey Seryi."

La découverte du boson de Higgs est possible à l'aide du LHC, explique le chercheur, mais il sera difficile d'en étudier les caractéristiques à l'aide de cet accélérateur. Ce qui s'explique par les particularités du processus de formation des produits des collisions de protons. Au sein de l'ILC, les collisions auront lieu entre des positrons et des électrons, autrement dit des particules dont l'état avant la collision sera connu avec précision. Cela permettra de garantir une étude détaillée des nouvelles particules découvertes sur le LHC. De plus, le rapport signal/fond sera bien meilleur sur l'ILC que sur le LHC.

Lorsque l'on aura tiré les enseignements du travail sur le LHC, lorsque les orientations des recherches à conduire ultérieurement seront claires, on définira les objectifs du futur accélérateur ainsi que les paramètres précis de sa construction, relève Andrey Seryi.

Le nouveau collisionneur permettra aux physiciens de passer à de hautes énergies hors de portée des installations expérimentales actuelles. C'est la raison pour laquelle l'ILC sera une installation linéaire : en effet, à des énergies extrêmement élevées, les électrons commencent à perdre leur énergie si leur trajectoire épouse ne serait-ce qu'une faible courbe, explique Grigori Chirkov.

A l'heure actuelle, près de 300 laboratoires et universités de par le monde sont déjà impliqués dans ce projet de nouvel accélérateur. Le lieu de la construction de son tunnel de 31 km de long doit être décidé dans deux ans. Les physiciens russes pensent que le collisionneur linéaire pourrait être implanté dans la région de Moscou, à Doubna, où se trouve le plus important centre de Russie de physique des hautes énergies. Mais le CERN européen, les Etats-Unis et le Japon sont également en compétition pour accueillir l'ILC.

Selon les chercheurs, la Russie peut parfaitement escompter réaliser le projet d'ILC. "A mes yeux, la Russie n'a qu’un gros concurrent - le Japon -, mais pas les Etats-Unis ni le CERN, estime Andrey Seryi.

Un site a déjà été retenu près de Doubna pour construire l'ILC, relève Grigori Chirkov. Les spécialistes russes sont, c'est à noter, les premiers des pays prétendants à avoir procédé à des travaux géophysiques sur un site éventuel.

"Il faut convaincre la communauté scientifique mondiale que la Russie peut réaliser ce grand projet. C'est la raison pour laquelle il faut commencer par un projet de taille intermédiaire, tel que le NICA, a déclaré Andrey Seryi."

Le collisionneur NICA, que l'on prévoit de lancer en 2015 à Doubna, étudiera le passage, dans des conditions extrêmes, de la matière nucléaire à un nouvel état, appelé matière quark-gluon. Dans l'accélérateur, viendront se heurter des flux de noyaux d'or, lancés à la rencontre les uns des autres à des énergies de 5,5 GeV par nucléon. Les conséquences de ces collisions seront étudiées à l'aide du détecteur MPD (MultiPurpose Detector), installé sur "le lieu de rencontre" des flux.

(*) L'ILC (International Linear Collider) est un projet de collisionneur linéaire international. Les physiciens russes souhaiteraient que leur pays accueille ce projet.

(**) Le "Café scientifique" est une initiative développée en commun par le Département sciences et innovations de l'ambassade du Royaume-Uni en Russie et le Fonds des programmes non commerciaux Dynastie.
 
Des peptides contre le stress

Des chercheurs russes ont trouvé des peptides qui pourraient s'avérer être efficaces contre le stress, rapporte le site inauka.ru.

Des spécialistes de la Faculté de biologie de l'Université d'Etat de Moscou (MGOu) et de l'Institut de génétique moléculaire de l'Académie des sciences de Russie continuent d'étudier l'activité pharmacologique des peptides contenant de la proline et de la glycine.

Les chercheurs ont établi que ces substances permettent aux animaux de supporter plus facilement le stress, en activant leur système anticoagulant. Les résultats de cette étude, menée par Lioudmila Liapina (chaire de physiologie de l'homme et de l'animal du MGOu) et son équipe ont été publiés dans la revue "Nouvelles de l'ASR. Série biologique".

Les chercheurs ont étudié l'action d'une préparation nootropique de semax (peptide synthétique, analogue à un fragment de l'hormone d'adrénocorticotropine) et de plusieurs autres peptides, contenant également des acides aminés (proline et glycine). Les physiologistes moscovites ont établi que de tels peptides (appelés glyprolines - du nom des acides aminés) font obstacle à la coagulation du sang et provoquent même la résorption de thromboses.

On sait que le stress peut conduire à la formation de thromboses. Chez les rats que l'on immobilise pendant une heure dans une pose inconfortable (ce que l'on appelle le stress d'immobilisation), la coagulation du sang augmente nettement. Les chercheurs ont vérifié l'efficacité des peptides glyprolines pour annihiler la formation d'une thrombose déclenchée par un stress.

Les expériences se sont décomposées en trois étapes. Dans un premier temps, on a injecté quotidiennement pendant quatre jours des gouttes de solution de peptide dans le nez de rats sains. Puis, à l'issue de ces quatre journées, on a soumis les rats à un stress d'immobilisation. Enfin, dans un troisième temps, on a injecté aux rats du semax (et dans le groupe de contrôle, une solution de sérum physiologique), puis on les a soumis une heure après à un stress, et ainsi quotidiennement pendant quatre jours.

Les expériences ont confirmé que le fait d'ingérer à de nombreuses reprises des peptides fait effectivement baisser la coagulation du sang et la probabilité de la formation de thromboses. Le stress provoque chez les rats une coagulation élevée mais, si on leur injecte préventivement des gouttes de peptide quatre fois par jour, le système de coagulation reste dans la norme. La coagulation n'augmente pas, même en cas de stress provoqué à plusieurs reprises, lorsqu'on leur injecte quotidiennement du semax.

Les résultats qu'ils ont obtenus sont donc une incitation pour les chercheurs à élargir la sphère de l'étude du semax et des peptides glyprolines, rapporte le site informnauka, cité par inauka.ru.

 
L'intérêt de la stérilisation gamma des produits agricoles

A l'instar de ce qui se pratique au Tatarstan, la Russie dans son ensemble aurait beaucoup à gagner à développer un programme de stérilisation gamma de ses produits agricoles, rapporte le site rian.ru.

Le Tatarstan développe un projet pilote de stérilisation gamma de ses produits agricoles qui a prouvé son efficacité. Ce programme est mis en œuvre par la société Izotop, qui fait partie de Rosatom.

"Nous nous sommes sérieusement occupés de notre marché intérieur pour ce qui est du développement éventuel du programme de stérilisation gamma. Malheureusement, dans notre pays, il n'y a pas de normes de stérilisation gamma. Dans le monde entier, on irradie les épices, les céréales, le poisson, la viande avant le stockage dans les entrepôts. Chez nous, le cinquième du fret de céréales pourrit, alors que c'est évitable, explique Andreï Silkine, le patron d'Izotop."

En 2010, Izotop a commencé à mettre en œuvre, localement, un projet scientifique pratique de stérilisation gamma dans l'agriculture de la République du Tatarstan.

En 2010, au Tatarstan, on a irradié 120 tonnes de semences (blé, orge), poursuit Andreï Silkine. Ces 120 tonnes ont été semées et on en a effectué la récolte. "Nous pouvons dire clairement que le pouvoir germinatif des semences que nous avons irradiées a été supérieur à celui du groupe de contrôle. En pourcentage, cela représente quelque chose comme 20 %, précise-t-il."

La sécurité pour les céréales, poursuit Andreï Silkine, a été démontrée lors d'études réalisées à l'aide de la méthode de résonance paramagnétique électronique (RPE).

Par la suite, ces céréales seront stockées à côté de céréales appartenant à un groupe de contrôle, dans des conditions absolument identiques d'humidité et de température. "Au printemps, nous évaluerons la qualité de leur conservation. Nous sommes certains que les céréales qui ont été traitées avant d'être entreposées auront des paramètres de qualité tout à fait différents. Les 10 % de différence annoncés dans le monde (concernant la qualité de conservation), nous les atteindrons largement, assure Andreï Silkine."

La construction d'installations gamma est initialement prévue dans sept régions du Tatarstan. Les résultats officiels des premiers essais doivent être publiés à la fin octobre-début novembre de cette année.

"Nous prévoyons d'étendre cette expérience à toutes les régions de la République du Tatarstan. Et par la suite, nous aimerions passer à un programme fédéral de stérilisation gamma dans l'agriculture, a ajouté Andreï Silkine. Ce dernier a rappelé que du temps de l'URSS, cette technique de stérilisation gamma de la production agricole était largement utilisée.

Les conséquences de l'"éruption" du lac Kourile

Le lac de cratère Kourile, né de l'éruption d'un volcan, vient de livrer quelques-uns de ses secrets : les conséquences que son "éruption" a eues pour l'environnement sont désormais mieux connues, rapporte le site inauka.ru.

Le lac de cratère Kourile est apparu il y a 7.600 ans, à la suite de l'éruption d'un volcan. Les géologues russes ont comparé la teneur des corps volatils dans les roches volcaniques qui se sont formées avant et après l'éruption. Ils sont parvenus à la conclusion que cet événement a exercé une influence notable sur le climat.

L'éruption du volcan islandais Eyjafjöll a constitué l'un des événements marquants de l'année 2010. Cependant, durant notre ère géologique (nous vivons dans l'holocène), il y a eu des événements autrement plus importants. Ainsi, il y a 7.600 ans, s'est produite, à l'extrémité sud de la presqu'île du Kamtchatka, l'éruption d'un volcan, qui a donné naissance au lac Kourile.

Des géologues de l'Université d'Etat de Moscou (MGOu) Lomonossov et de l'Institut de volcanologie et de séismologie de la Section extrême-orientale de l'Académie des sciences de Russie ont évalué le volume des corps volatils rejetés alors dans l'atmosphère. Ils sont parvenus à la conclusion que l'"éruption" du lac Kourile (cet événement est appelé ainsi en géologie) a dû influer très sensiblement sur le climat. Les travaux effectués sous la conduite du docteur ès sciences géologiques et minéralogiques Pavel Pletchov ont été publiés dans les "Rapports de l'Académie des sciences".

A la suite de l'éruption du lac Kourile, il s'est formé une caldeira (autrement dit un cratère) de 76 kilomètres carrés. Le volume global des rejets a atteint 140 à 170 kilomètres cubes. Les chercheurs ont comparé la composition chimique des roches qui existaient avant l'éruption avec celle des roches qui se sont formées après elle. Ils ont établi que le volcan avait rejeté dans l'atmosphère au moins 3,7.10 puissance 12 kilos d'eau, 4,3.10 puissance 10 kilos de chlore, 8,6.10 puissance 9 kilos de fluor et 2,6.10 puissance 10 kilos de soufre.

Dans ces conditions, la vapeur d'eau forme alors une couverture nuageuse, qui lie entre elles la plupart des substances libérées, ce qui peut provoquer des pluies acides dans les premières semaines suivant l'éruption. Les nuages denses diminuent également de manière substantielle la perméabilité de l'atmosphère à la radiation solaire, mais cet effet est de courte durée et revêt un caractère local. Ce qui influe beaucoup plus sur le climat, c'est la formation dans la stratosphère d'aérosols sulfatés de longue durée de vie : ils renvoient les rayons du Soleil, ce qui provoque un refroidissement de la surface de la Terre.

Le lac Kourile a rejeté beaucoup de soufre. Une quantité comparable de soufre s'est répandue dans l'atmosphère après les éruptions des volcans Huyanaputina (Pérou), en 1600, et Tambora (Indonésie), en 1815. On pense que c'est l'éruption du Tambora qui a été à l'origine des froids de 1816 en Europe (les contemporains ont parlé d'une "année sans été"). Quant à l'éruption du Huyanaputina, elle a pu être la cause de la mauvaise récolte et de la famine qu'a connues la Russie en 1601-1603.

Les scientifiques ont établi que les rejets du lac Kourile ont gagné le Groenland, ce qui atteste des répercussions planétaires induites par une telle éruption. Toutefois, ce volcan se trouvait dans des latitudes Nord tempérées, ce qui fait que les aérosols sulfatés ne se sont probablement répandus que dans l'hémisphère Nord. Autrement dit, les conséquences de l'éruption du lac Kourile ont probablement été plus locales mais, par voie de conséquence, plus fortes et plus prolongées, comparativement aux éruptions de volcans proches de l'équateur. Globalement, les chercheurs évaluent son impact climatique comme l'un des plus importants de l'époque de l'holocène, résume le site informnauka.ru, cité par inauka.

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