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La foudre bat des records

CC BY SA André Karwath aka Aka

Les éclairs et la foudre sont parmi les phénomènes naturels les plus spectaculaires. On estime que chaque seconde l’atmosphère terrestre est traversée par une cinquantaine de ces décharges électriques. En effet, ...

Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron est émis avec une énergie moyenne de 50 keV. On parle de « rayonnement bêta » ou « électron bêta ». L’énergie de l’électron peut être mise à profit en étant convertie en électricité dans un semi-conducteur, de la même manière que l’énergie du photon est employée dans les piles photovoltaïques.

Les piles « bêtavoltaïques » ont ainsi vu le jour au cours des années 1970. La source bêta radioactive employée était le prométhium-147 ou Pm-147. Elles ont été surtout utilisées pour alimenter les pacemakers. Mais les piles « lithium-ion » offrant de meilleures performances, notamment avec une meilleure durée de vie, sont venues les supplanter sans leurs défauts. L’inconvénient majeur de ces « bêtapiles » provenait du fait qu’elles contenaient non seulement du Pm-147 mais aussi du Pm-146 émetteur de rayonnement gamma qu’il fallait arrêter. Aussi, l’essentiel du volume de ces piles était occupé par de la matière employée comme écran pour stopper ce rayonnement. Ces piles ont donc disparu du paysage.

Un moyen d’utiliser le carbone 14

L’idée de l’énergie bêtavoltaïque n’a pas été abandonnée pour autant. Elle a d’ailleurs refait surface récemment avec comme objectif d’employer le carbone-14 comme source d’énergie. Pour mémoire, le carbone occupe la sixième case du tableau périodique des éléments et possède donc 6 électrons et 6 protons. L’essentiel du carbone sur Terre possède également 6 neutrons. C’est le Carbone-12 ou 12C. L’isotope naturellement très rare du carbone (1 atome sur 1012) avec 8 neutrons ou 14C est instable, radioactif bêta. Or, les Britanniques possèdent beaucoup de C-14 dont ils ne savent que faire. En effet, la technologie employée dans certaines de leurs centrales nucléaires fait appel au graphite comme modérateur, pour réduire la vitesse des neutrons. Mais ce bombardement neutronique produit d’importantes quantités de C-14. Ce radioisotope serait ainsi recyclé dans des piles d’une nouvelle génération, employées dans certains dispositifs électroniques, notamment à bord de satellites. Mais une source bêta ne suffit pas, il faut aussi un semi-conducteur. Or, le carbone est un semi-conducteur. Par conséquent les piles envisagées sont formées de carbone avec une part de C-14.

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Du ribose dans les météorites
La découverte de ribose dans une météorite ouvre des perspectives en matière d'exobiologie

Le ribose, sucre vital

L’ADN - ou acide désoxyribonucléique - est formé en particulier d’un sucre, le désoxyribose, lui-même un dérivé du ribose (C5H10O5). Plus précisément, dans le désoxyribose (C5H10O4) un groupement hydroxyle (-OH) du ribose est remplacé par un atome d’hydrogène H. Le ribose est la molécule organique de base de l’ARN ou acide ribonucléique. Ce nom étrange « ribose » provient de la concaténation de « ose » soit sucre (comme dans glucose, sucrose, fructose…) et de RIB, l’acronyme de Rockefeller Institute of Biochemsitry où ce sucre a été découvert en 1908.

La découverte

Chose extraordinaire, ce sucre formant un cycle à cinq atomes de carbone, vient d’être identifié pour la première fois sur deux météorites, toutes deux estimées plus âgées que la Terre, l’une provenant du Maroc, l’autre d’Australie. Comment être sûr que ces molécules appartiennent bien aux météorites ? Qu’elles ne les ont pas contaminées après leur chute sur Terre ? Grâce à l’analyse isotopique. En effet, le carbone existe essentiellement sous forme de deux isotopes, le carbone-12 (C12) et le carbone-13 (C13), les variétés C11 et C14 étant extrêmement rares. Il est bien établi que la proportion de C13 est plus élevée dans les météorites que sur Terre où cet isotope représente 1% du carbone. Justement, l’analyse des molécules de ribose a montré que le rapport isotopique C13/C14 ne correspond pas à celui du carbone sur Terre, mais bien à celui du carbone météoritique.

Perspectives

Il s’agit là d’une découverte tout à fait remarquable, car s’il est vrai que des acides aminés ont déjà été observés sur des météorites, la découverte de ribose extraterrestre est un nouvel élément qui milite en faveur de l’origine extraterrestre de la vie. La prochaine étude à laquelle les chercheurs vont se consacrer est la détermination de la forme symétrique du ribose des météorites. En effet, à l’instar de la main gauche et de la main droite qui sont symétriques mais non superposables, le ribose existe sous deux formes dites « chirales » (chacune image de l’autre dans un miroir ) conventionnellement désignées par Droite et Gauche. Le ribose des êtres vivants sur Terre est de type D. Qu’en est-il du ribose des deux météorites ? D ? G ? Ou un mélange des deux ? La réponse à cette question serait éminemment intéressante !

Kamil Fadel
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