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    Actualités scientifiques et technique 07.06.2011

    Actualités scientifiques et technique 07.06.2011

    Photo: EPA
    Analyse
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    Aujourd’hui au sommaire :

    L’accroissement de l’activité volcanique et le réchauffement global

     

    Veiller sur les frontières écologiques

     

    Les neutrons contre le cancer

     

    Les cadeaux venus de l’espace

     

     

     

    L’accroissement de l’activité volcanique et le réchauffement global

    Les nuages de cendre rejetés par le volcan Grimsworth entré en éruption en Islande atteindront dès lundi soir l’Irlande et la Grande Bretagne, et peu de temps après, les régions polaires de la Russie. Ils sont supposés gagner la France et l’Espagne vers la mi-semaine, - pensent les scientifiques européens.

    Les spécialistes préviennent que la planète « s’est déchaînée » pour de bon. Le nombre des calamités naturelles de toute nature progresse d’année en année. Selon Swiss Re qui est la plus grande sosciété d’assurance au monde, le préjudice global causé par les cataclysmes en 2010 a dépassé de plus de trois fois l’indicateur de l’année précédente et peut encore doubler en 2011.

    Si l’année passée a été surtout « celle des inondations », l’année en cours voit, à côté des ouragans et des tornades,  monter considérablement en intensité les forces « souterraines ». Selon les experts, la Terre entre en période d’activité sismique et volcanique accrue.

    Depuis le début de l’année, les éruptions de volcans accompagnées de projections de cendres et de pierres se sont produites en Equateur, en Indonésie et également en Russie, dans la presqu’île de Kamtchatka où sont situés 29 volcans en activité. D’une part, - disent les scientifiques, - les éruptions sont un processus normal puisque la planète est un organisme vivant et pas une boule figée une fois pour toutes. Pourtant, les processus volcaniques ont des répercussions à la fois économiques et climatiques même si leur ampleur est parfois limitée. C’est également le cas du volcan Grimsworth en Islande, - signale l’expert russe en vulcanologie de Saint-Pétersbourg Vladimir Kirianov :

    Je ne pense pas que ce volcan soit vraiement dangereux du moment qu’il n’y personne à 50 km à la ronde. Par contre, il présente un danger certain pour les aéroports parce que le vent peut transporter la cendre dans les directions différentes. Elle pénètre dans les turbines des avions tant en vol qu’au sol et peut provoquer leurs pannes. Cela donne un mal de tête aux services aéroportuaires qui sont obligés de nettoyer en permanence les pistes.

    L’expert note que l’Islande est à cheval sur une faille tectonique et c’est pour cela que les volcans islandais font partie des plus actifs au monde. De surcroît, au-dessous de cette île se trouve ce qu’on appelle le foyer chaud où le manteau en fusion monte à la surface. La conjoction de ces facteurs est à l’origine d’une activité volcanique élevée.

    Les opinions divergent quant à l’impact des éruptions sur le réchauffement global. Il est évident que les quantités prodigieuses de cendre incandescente et de magma perturbent l’état de l’atmosphère qui comporte déjà des trous d’ozone géants. Nombreux sont les spécialistes qui pensent que le réchauffement global est un processus cyclique qui ne dépend pas des activités humaines et notamment des émissions de Co2. Il n’en reste pas moins que la combustion du charbon dans les centrales électriques conduit à la formation des quantités énormes de Co2. Or, les pays qui ne possèdent pas de réserves suffisantes de pétrole et de gaz, sont obligés de brûler le charbon pour subvenir à leurs besoins en énergie. C’est notamment le cas de la Chine. C’est pour cette raison que de nombreuses grandes sociétés multinationales comme « Siemens », « Shell » et « General Electric » proposent des technologies de pointe permettant de convertir le charbon en gaz in situ et faire ainsi tourner les turbines pour produire de l’électricité.

    L’Europe a mis au point des procédés permettant de récupérer l’énergie thermique des volcans eux-mêmes mais il est pour le moment impossible de les réaliser à l’échelle industrielle. Par contre, l’énergie des sources géothermales est déjà activement utilisée dans de nombreux pays.

    Veiller sur les frontières écologiques

    Il faut donner à la Russie des « frontières écologiques », - pense le président de la Société géographique russe et le ministre des situations d’urgence Sergueï Chouïgou qui  a exprimé cette idée en dressant le bilan d’une expédition scientifique russe en Extrême-Orient. A bord du navire-laboratoire « Pavel Gordienko », les spécialistes russes ont étudié pendant un mois l’état de l’eau et de l’air dans la région des Kouriles et de la Kamtchatka en rapport avec l’accident de Fukushima-1.

    La question de la sécurité écologique nationale s’est posée impérativement  devant la Russie après les événements dans le golfe du Mexique, sur le site de Fukushima-1  et sur le tronçon chinois du fleuve Soungari. Sergueï Chouïgou est convaincu que la Russie doit mettre en place un système de monitorage permanent des risques éventuels pour prendre à temps les mesures qui s’imposent et informer la population des dangers encourus. Ce sera une sorte de barrière et de frontière écologique, comme en cas d’apparition d’épidémies de toute nature, -explique le ministre.

    Ce système devrait suivre le tracé de nos frontières pour surveiller les directions les plus dangereuses. Premièrement, ce sont tous les fleuves qui débouchent sur le Russie. Deuxièmement, c’est la surveillance des territoires jouxtant nos frontières où il y a des installations présentant un danger radioactif et chimique. Et puis, en troisième lieu, ll faut surveiller tous les courants marins. Je pense surtout aux systèmes de monitotage et de réaction rapide en cas de menaces de tout genre. C’est cela que nous appelons la frontière écologique.

    Partie le 22 avril dernier de Vladivostok, l’expédition est selon le président de la SGR une première tentative réussie de réaction rapide à une situation d’urgence. En 28 jours le navire-laboratoire « Pavel Gordienko » du service météo national a traversé le détroit séparant Honshu de Hokkaïdo pour gagner Petropavlovsk-Kamtchatski après avoir longé la chaîne des Kouriles. Pendant ce voyage, les scientifiques ont prelevé des échantillons de l’air et de l’eau pour déterminer le niveau de leur pollution par les radiations à la suite des rejets incontrôlés de substances dangeureuses à la centrale nucléaire accidentée de Fukushima-1. Tout au long de la mission, le niveau de radiation au-dessus de la surface de la mer était dans les limites de la normale, c’est-à-dire de l’ordre de 0,07 microzieverts/h., - note le directeur scientifique de l’expédition Alexandre Nikitine.

    A en juger par la dose, rien ne permettait de déceler les traces de radionucléides provenant de la zone accidentée. Des radionucléides de césium-134, de césium-137 et d’iode-131 ont été identifiés pendant la traversée du détroit, mais leur ordre de grandeur était des milliers de fois inférieur aux seuils critiques généralement admis.

    Le moment n’est pas encore venu de tirer les conclusions définitives sur le danger des radiations dans la zone du Pacifique, - pensent les spécialistes. Le Japon n’a pas permis au navire russe de faire escale dans ses ports. Il en allait autrement au lendemain de l’accident de Tchernobel en 1986. L’Union Soviétique avait la réputation d’être un pays totalement cloisonné mais ses autorités n’en ont pas moins permis aux scientifiques étrangers dont japonais de travailler sur son territoire, - a souligné Sergueï Choïgou.

    Nous supposons qu’à la deuxième étape notre expédition bénéficiera du même traitement pour la bonne raison qu’elle peut faire partie d’un important travail analytique, ce qui nécessite une plus grande transparence et davantage d’information. En fait, plus nous y associons de spécialistes et plus grand sera le rendement scientifique.

    La deuxième étape de l’expédition débutera en août-septembre 2011. Cette fois, il y aura au menu l’étude des poissons, des autres organismes marins et de l’écosystème dans son ensemble. Le navire-laboratoire « Professeur Khlioustine » chargé de cette mission, est actuellement appareillé dans le port de Vladivostok.

    Les neutrons contre le cancer

    Un cancer aujourd’hui incurable cessera bientôt d’être une maladie mortelle. Les chercheurs russes de Novissibirsk ont mis au point une technique de rupture dans le traitement d’une variété du cancer qui est le glioblastome du cerveau. Il s’agit d’une installation unique qui est le fruit de coopération entre les médecins et les physiciens nucléaires. Scientifiquement parlant, le nouvel accélérateur de particules est destiné à détruire les tumeurs malignes par capture de neutrons  dans une solution de bore.

    Les toutes premières expériences sur échantillons de tissus ont donné des résultats positifs. A ce travail participent plusieurs importants instituts de recherches de Novossibirsk dont le Centre de neurochirurgie et l’Institut de biologie moléculaire et de biophysique de l’Académie des sciences médicales. Les recherches sont cofinancées par la Fondation internationale pour les sciences et les technologies.

    La thérapie par capture de neutrons dans la solution de bore a été proposée aussi tôt qu’en 1936, quatre ans après la découverte du neutron. Son principe est on ne peut plus simple et consiste en injection dans le sang du malade d’une solution de bore, en l’occurence de son isotope stable bore-10. La tumeur est ensuite irradiée au flux de neutrons rapides, - explique le directeur de recherche à l’Institut de physique nucléaire de la division sibérienne de l’Académie des sciences Sergueï Taskaev :

    A condition de créer dans les cellules tumorales une concentration élevée de ce même isotope bore-10 en comparaison des cellule saines et les irradier ensuite au flux de neutrons, les cellules qui contiennt le noyau du bore deviennent le siège des mini-réactions nucléaires qui détruisent les cellules malades. La destruction se fait donc de manière sélective sans porter préjudice aux cellules saines.

    Selon le scientifique, cette méthode a été mise au point il y très longtemps sur les réacteurs nucléaires. Les premières expériences réussies ont eu lieu au Japon. On pratiquait sur malade atteint du glioblastome du cerveau une trépanation du crâne suivie d’ablation de la plus grosse partie de tumeur et on le soumettait ensuite au traitement aux radiations en utilisant le réacteur. Le premier patient du médecin japonais Hatanaki a vécu 21 ans après la thérapie par capture de neutrons. Il faut préciser que le malade atteint d’un glioblastome du cerveau est condamné et les médecins lui donnent six mois de vie tout au plus. Ce délai peut se prolonger jusqu’à un an en cas de chimiothérapie et et de radiothérapie. Pourtant, les réacteurs nucléaires ne sont pas du tout le meilleur et le plus sûr des outils thérapeutiques, - note Sergueï Taskaev.

    Monter un réacteur, cela pose un tas de problèmes. De sucroît, il ne produit pas le specte de neutrons nécessaire. Il faudrait que les neutrons avec lesquels on irradie le patient aient les vitesses légèrement supérieures à celles des neutrons thermiques.

    Le fait est que les neutrons perdent de la vitesse après avoir parcouru 2-3 cm qui les séparent de la tumeur. Leur vitesse doit être au moins aussi élevée que celle des neutrons thermiques pour assurer leur absorbtion efficace par le bore. Construire l’appareil qui générerait le spectre strictement déterminé du faisceau de protons est une tâche technique extrêment difficile. Les chercheurs sibériens ont finalement obtenu gain de cause, si bien que leur installation fait partie des réalisations les plus importantes de l’Académie des sciences russe au cours de ces dernières années.

    Nous avons avancé une idée foncièrement nouvelle qui est un accélérateur de particules fonctionnant sous vide. Il est de faibles dimensions et permet de générer un flux de neutrons. Le flux de protons se comporte de façon stable et l’année dernière nous avons pu générer des neutrons sur une période assez longue et même monter les premières expériences biologiques.

    Selon le chercheur de Novossibirsk, l’installation en question n‘est que le protoype d’un modèle pilote. Le pas suivant sera la création du premier accélérateur au monde pour la thérapie par capture de neutrons en milieu de bore. C’est alors qu’on pourra passer aux expériences animales et même humaines. Les scientifiques pensent que la nouvelle installation aura des applications pratiques d’ici dix ans.

    Les cadeaux venus de l’espace

    L’équipage du vaisseau spatial piloté « Soyouz TMA-20 » n’est pas revenu sur terre les mains vides. Pendant leur longue mission de 159 jours à l’ISS, le Russe Dmitri Kondratiev, l’Américaine Catherine Coleman et l’Italien Paolo Nespoli ont monté une cinquantaine d’expérience. Les résultats de leurs recherches seront soigneusement étudiés par les scientifiques et les experts des différents centres scientifiques et technologiques du monde.

    C’est la nuit dernière que « Soyouz » s’est séparé de l’ISS. Lorsqu’il était à 200 m de la station, son capitaine Dmitri Kondratiev a mis le vaiseau en arrêt avant de prendre la direction de la Terre. Cet arrêt d’une demi-heure était nécessaire pour permettre à Paolo Nespoli de prendre des vues de la station avec les vaisseaux russes, le « camion de l’espace » européen ATV et la navette « Endeavor » qui effectue son dernier vol. Nous pourrons prochainement  voir de quoi a l’air dans l’espace cet énorme complexe orbital qui occuperait, toutes proportions gardées, la moitié d’un terrain de foot.

    Quant aux scientifiques, ils attendent avec impatience la « session de photos » des mouches drosophiles. Ces insectes devenus célèbres du jour au lendemain étaient soumis aux tests de résistance aux facteurs du vol spatial de grande durée dans le cadre de l’expérience « Polygène ». En fait, avant de retourner à la terre, les astronautes ont sevré les mouches pour filmer leur comportement. Nous attendons avec impatience le retour de nos petites bêtes, - raconte Olga Varina, chercheuse à l’Institut des problèmes médico-biologiques.

    On va voir dans quel état sont les mouches. Pour le moment nous n’avons aucune idée de ce qui a pu leur ariver dans l’espace sur une période aussi longue, étant donné que les générations de ces insectes se succèdent tous les 20 jours. Elles en sont actuellement à leur troisième génération.

    Dans cette expérience, les  biologistes étaient surtout intéressés par les mutations éventuelles des cellules d’ADN des mouches du vinaigre qui ressemblent à celles des humains. Les scientifiques entendent vérifier l’impact négatif de l’espace sur les fonctions héréditaires et individuelles des organismes soumis notamment à l’action des radiations cosmiques.

    D’autres expériences ont également été tentées en orbite, comme la possibilité d’obtention de supermatériaux et de production de médicaments écologiquement propres. Les astronautes ont également procédé au sondage à distance de la Terre, aux expériences géophysiques et médicales et j’en passe.

    Est également revenue sur terre la copie du drapeau Saint-André qui symbolisait l’indicatif d’appel « Varègue » attribué à l’équipage de Soyouz TMA-20. C’est le nom que portait l’héroïque croiseur de la marine russe passé dans la légende. Le drapeau porte désormais le tampon de l’ISS-27 et les autographes de l’éqipage.

    De retour à la terre, le numéro de l’expédition vers l’ISS a pris un chiffre en devenant le 28ème . Les cosmonautes russes, le commandant de bord Andreï Borissenko et l’ingénieur Alexandre Samoukoutiaev, de même que l’astronaute américain Ronald Harry, resteront seuls à bord jusqu’au 10 juin, date à laquelle sont attendus de nouveaux membres de l’équipage.

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