S'inscrire identifiants oubliés ?

Des bactéries résistantes aux radiations

© DR / KAERI / A. De Groot

Des rayons nocifs
La radioactivité se caractérise par l'émission de rayonnements alpha, bêta et gamma. Les dommages induits par ces rayonnements ionisants ...

Le nouvel or vert

Fabien Esculier, chercheur à l’École des Ponts ParisTech, a récemment publié les résultats de ses recherches portant sur une gestion alternative des urines et matières fécales. Ces recherches font partie du programme OCAPI (Optimisation des cycles Carbone, Azote et Phosphore en ville) qui ...

BepiColombo

(C) ESA. BepiColombo
La mission spatiale BepiColombo, lancée le 20 octobre 2018, depuis le Centre Spatial de Kourou en Guyane, se dirige vers Mercure.

Deux orbiteurs pour étudier Mercure

Après les sondes américaines Mariner10 en 1973 et Messenger ...

Lasers à l'honneur pour le Prix Nobel 2018

Arthur Ashkin a été primé pour l'invention des «pinces optiques», dont le principe repose sur l'utilisation des forces liées à la réfraction d’un faisceau laser en milieu transparent. Cette force va alors permettre de maintenir et de déplacer des objets microscopiques, voire ...

L'enjeu des débris spatiaux

Des débris dangereux qui s'accumulent

Depuis le lancement de Spoutnik 1 en 1957, le nombre de satellites artificiels en orbite autour de la Terre n'a cessé de croître. En 61 ans, on compte plus de 5000 lancements d'engins dans l'espace. Actuellement, quelque 1500 satellites sont actifs ...

Lidar au service du climat

L'altimétrie satellitaire

Le satellite ICESat-2 a été mis en orbite à une altitude de 466 km, avec à son bord le système ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System). Ce système d'altimétrie par satellite va analyser l'état des calottes polaires ...

Fin de partie pour les lampes halogènes

Pourquoi en finir avec les halogènes ?

À cause de leur durée de vie assez courte (2000 heures en moyenne) et d'une efficacité lumineuse médiocre, les lampes halogènes sont devenues obsolètes, dans un contexte où la sobriété énergétique ...

Titan Krios

Une technologie de pointe pour visualiser des composantes microscopiques

Le Titan KriosTM est un microscope électronique doté d'une caméra ultrasophistiquée, capable de fournir des images révolutionnaires par leur résolution. Grâce à un grossissement de plusieurs millions, ce microscope permet de "voir" à l'échelle atomique (de l'ordre du dixième de nanomètre). Le Titan KriosTM n'est pas seulement impressionnant par ses performances sur le plan de l'imagerie : il est aussi totalement automatisé et peut traiter en simultané jusqu'à 12 échantillons. Il fournit des données numériques, à très haut débit : en une journée, le Titan KriosTM peut acquérir jusqu'à un téraoctet d'images, ce qui va du reste représenter un défi en termes de stockage informatique.

Le Titan KriosTM utilise la technologie de cryo-microscopie électronique, qui consiste à porter à -180°C les échantillons à étudier pour les protéger et les observer au plus près de leurs conditions naturelles. Développée dans les années 80, cette technique de microscopie électronique est beaucoup plus rapide et moins risquée que les méthodes traditionnelles qui présentaient des risques importants de dénaturation des protéines fragiles ou instables. Son développement a valu à ses créateurs le prix Nobel de chimie en 2017. 

Une infrastructure inédite

Le premier modèle de Titan KriosTM a été créé en 2008 par Thermo ScientificTM KriosTM Cryo-TEM en collaboration avec le Max Planck Institute of Biochemistry en Allemagne. Mais c'est une nouveauté que de l'installer en milieu urbain, ce qui fait du modèle inauguré ce jour l'un des plus grands (d'une hauteur de près de 4m) et des plus puissants microscopes implanté en ville dans le monde. Son installation a nécessité de nombreux aménagements, notamment un bâtiment dédié, le bâtiment Nocard, avec son propre système d'aération pour garantir un environnement stable (température, taux d'humidité, vibration et source d'azote constants), ainsi que des murs intérieurs blindés pour échapper à tous les champs magnétiques extérieurs (dus au métro, aux téléphones ou au wifi par exemple).

Un atout pour la recherce médicale

Ces intallations vont permettre de créer une gigantesque bibliothèque d'images 3D de virus, de composants cellulaires ou de complexes de protéines. Grâce à ces données biologiques, les spécialistes vont pouvoir en savoir plus sur le fonctionnement et le développement de ces structures. Ces moyens d'observation pourraient ainsi conduire à des avancées dans de nombreuses disciplines, telles l'immunologie, les neurosciences, la biologie cellulaire, la bactériologie, la virologie, la parasitologie. Par exemple, ils pourraient contribuer à la conception de nouvelles stratégies pour la prévention des virus notamment. 

Publié le 13/07/2018

En savoir plus : document de presse de l'Institut Pasteur

Crédit image : Cryomicroscope électronique à balayage en transmission de 300 kV FEI Titan Krios, doté d’un filtre d’image Gatan (GIF), mention source : Tom Inoue (https://navigator.innovation.ca/fr/facility/mcgill-university/installation-de-recherche-en-microscopie-electronique)

» lire tous les articles 1 2 3 4 5 6 7 8
sciences en ligne
exploratheque
du premier stage au premier emploi


La foudre et les neutrons
La foudre participe à la production de neutrons dans l'atmosphère

(C) Thomas Bresson - Eclairs, CC BY 2.0

On sait depuis près de soixante ans que sous l’impact des « rayons cosmiques » - essentiellement des protons de haute énergie dont l’origine reste inconnue - les noyaux des atomes percutés à haute altitude éclatent en gerbes de débris, parmi lesquels se trouvent des neutrons. Un neutron ainsi produit peut alors entrer en collision avec un noyau d’azote (7 protons et 7 neutrons) de l’atmosphère et produire du carbone 14 radioactif (6 protons et 8 neutrons), en éjectant un proton et en prenant sa place au sein du noyau. Au début des années 1970, les mesures du taux de carbone 14 et de ses fluctuations dans les cernes des arbres révèlent qu’outre le bombardement cosmique, un autre mécanisme producteur de neutrons devrait exister. Curieusement, les études montrent une corrélation entre l’augmentation du taux de carbone 14 et le nombre d’éclairs et de coups de foudre dans le ciel. Les physiciens se mettent alors à chercher une liaison entre les deux phénomènes et les mesures dans les années 1980 montrent qu’effectivement un coup de foudre produit entre 10 et 100 millions de neutrons ! Mais par quel mécanisme ? C’est ce qui est en train d’être élucidé, du moins partiellement… Les recherches récentes indiquent qu’un coup de foudre est amorcé lorsqu’une particule cosmique percute violemment un atome de l’atmosphère terrestre. L’énergie de la collision se matérialise alors via la relation E=mc2 en de nouvelles particules, dont des électrons et des positons (anti-électrons) qui se déplacent à de très grandes vitesses entrant en collision avec des atomes neutres et les ionisant. C’est ce processus d’ionisation qui rend l’air conducteur et amorce la décharge électrique qu’est la foudre ou l’éclair. Simultanément, lors de certains chocs, les électrons sont fortement décélérés et un « rayonnement de freinage » ou bremsstrahlung comportant des rayons gamma est émis. Si l’énergie de ces photons gamma dépasse 10,5 MeV, alors ils sont capables d’arracher des neutrons aux atomes d’azote. Les rayons cosmiques seraient donc à l’origine de la production de neutrons dans l’atmosphère selon deux mécanismes différents : collision directe avec les atomes, déclenchement de foudres émettrices de rayons gamma qui arracheraient des neutrons aux noyaux d’azote. Si les mécanismes en jeu sont compris dans les grandes lignes, de nombreux détails restent encore à élucider. Quoi qu’il en soit, ces recherches permettront à terme de mieux estimer les taux de carbone 14 dans le passé, ce qui conduira à de meilleurs datations.

(C) Thomas Bresson - Eclairs, CC BY 2.0

En savoir plus

http://physicsworld.com/cws/article/print/2017/oct/19/a-natural-neutron-source

Kamil Fadel
Twitter Facebook Google Plus Linkedin email
Entrées associées