Российская наука и мир (дайджест)

Des chimistes de Nijni Novgorod ont développé de nouveaux matériaux à base d'orthophosphate pour la conservation ou l'enfouissement de déchets radioactifs comme le plutonium ou d'autres radionucléides à longue période.
Les chercheurs de l'Université d'Etat de Nijni Novgorod et leurs collègues des entreprises unies fédérales d'Etat "Centre scientifique d'Etat de la Fédération de Russie - Centre de recherche des réacteurs atomiques" et "Association de production "Phare" (FGUP "GNC RF NII atomnyh reaktorov" & FGUP "PO "Majak") ont mis au point un hybride original entre une corbeille et un coffre-fort pour déchets très actif comme l'américium et les éléments transplutoniens, en utilisant une céramique à base d'orthophosphate.
La technologie prend tout son sens dans un contexte où un facteur limitant principal de l'utilisation de l'énergie nucléaire est la production de déchets radioactifs à moyenne et longue période. Deux approches sont possibles : les recycler ou les enfouir. Les scientifiques russes ont donc mis au point un moyen de compacter les déchets qui ne sont pas à l'heure actuelle réutilisables, dans des matrices de sels composés d'acide de phosphore et de différents cations, dont de l'uranium, du thorium, et d'autres actinides.
Les scientifiques ont tout d'abord développé des méthodes de synthèse de phosphates, simples et complexes, dont certains composants sont des atomes radioactifs. Les réactifs sont ajoutés directement à une solution ou à un milieu fondu, où les phosphates précipitent. Le précipité est prélevé et chauffé à entre 600 et 1000°. Le résultat est une céramique stable sur les plans chimique et radiactif.
Diverses expériences ont permis d'affiner les paramètres d'exécution. En particulier les scientifiques ont déterminé la structure de la matrice la plus intéressante. Les actinides sont mieux fixés par des structures minérales à base de monazite (Ce,La,Th)PO₄, de kosnarite KZr₂(PO₄)₃ et de vitlokite Ca₃(PO₄)₂. Les cations des métaux alcalins sont mieux fixés par la langbeinite K₂Mg₂(SO₄)₃ ou la kosnarite. Les scientifiques ont également vérifié la tenue de la céramique à une immersion prolongée en eau chaude afin d'évaluer les risques de fuite radioactive.
Selon le professeur Albina Orlova, cette avancée a été rendue possible grâce aux efforts conjoints des scientifiques de Nijni Novgorod, de Tchernogolovka et de Doubna et à l'aide de spécialistes européens.

* * *

Chemistry News ChemLin / 27.04.2007

Geochemists Take Calculi Off The Heart

Сотрудники трех новосибирских институтов (Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии (ОИГГМ СО РАН), Институт геологии нефти и газа (ИГНГ СО РАН), Институт катализа им. Г.К. Борескова (ИК СО РАН) выяснили, откуда пошло выражение "камень на сердце". Оказывается, сердечные клапаны обрастают апатитом так же, как морское дно, то есть биогенным путем. Бактерии, образующие вокруг себя каменные мешки, с одинаковым успехом живут и в море, и в сердцах млекопитающих.

Researchers from three Novosibirsk Institutes have found out where heart calculi come from. Generally, geochemists' task is to investigate how apatite sediments - main source of phosphorus for mankind - are formed in nature. However, they assumed that similar processes take place under the influence of microbes in living tissues, for example, in the heart. Likewise renal and intrahepatic calculi, heart calculi consist of mineral casings, by which bacteria colonies get covered, the bacteria often residing in the endocardium and on the mitral valves' surface, but making their presence known only occasionally via infectious inflammation - endocarditis.
Bacteria live in the blood and precipitate apatite from it. Cardiolytes are formed - coral-like calculi weighting from 1 to 4 grams penetrated by organic films. They have to be surgically extracted out of the heart. Cardiolytes' microstructure gave away their bacterial origin - they consist of the smallest corpuscles - globules, their size being less than one thousandth portion of a millimeter, and such constructions are normally built by bacteria. Globules inosculate, thus forming clusters, spheres or drusen in the shape of a flower.
A little later, the researchers managed to catch the builders. They turned out to be bacteria of the coccoid (spheric) shape connected by polysacharide threads. The researchers do not exclude the possibility that these are the very enterococci and streptococci, which cause infective endocarditis. At least, a lot of patients who had survived it, needed to remove calculi from the heart later, as physicians rarely manage to fully extirpate parasites. Endocarditis is over, but the survived microbes recover from antibiotics and go on living.
The researchers examined via the electron microscope how cardiolytes are formed. The cardiolytes were withdrawn during the heart operation in several clinics of Siberia. Natural samples were brought for comparison from the European part of Russia, Morocco and Columbia. The researchers produced a series of preparations from different sections of "calculi" - 2 by 2 millimeters. It has turned out that both natural apatites of organic origin and cardiolytes consist of similar globular formations. The globular structure is in general the indication of biogenic origin of minerals - for example, natural carbonates are arranged in the same way. In cardiolytes, globules, corresponding in shape to the organisms that constructed them, are sorted out by size - small ones are placed along the edges of the colony, while big ones are in the middle.
This indicated to gradual drusen "maturing" in the environment saturated by organic matter that contained phosphorus and calcium.
Natural and "human" apatites differ in their chemical composition. The former are better crystallized, they contain less organic matter. It is not surprising because stones are million years old, and calculi are several years old. The source of calcium and phosphorus for "stone mason" bacteria are organophosphorus molecules, which are numerous both in blood and in natural water. Their cells artificially concentrate phosphorus and calcium around them, and there is no big difference from geochemistry perspective between the cardiac muscle and the bottom layer of water saturated with organic matter. Thus, the apatite in the cardiac muscle represents the initial stage of the process, and natural minerals constitute the final product.
Ability for biomineralization within the organism is closely connected with blood composition. Several years ago, biologists managed to reproduce microbe biofouling by phosphorite casings in the in vitro culture. Thus, for example, cyanobacteria are capable to get covered by the mineral within several hours. Having made sure that various "calculi" in the organism are built by bacteria, the search can be started as regards to means of impeding this construction.

* * *

bulletins-electroniques.com - Paris, France / 10/05/2007

La deuxième vie du polyéthylène téréphtalate

Ученые из Московского института стали и сплавов (МИСиС) разрабатывают технологию утилизации промышленных и бытовых отходов на базе вторичного полиэтилентерефталата и получения на их основе новых качественных и дешевых материалов. Уничтожение этих отходов является в настоящее время одной из важнейших проблем защиты окружающей среды, так как естественным путем ПЭТ не разлагается, а утилизация отходов этого материала не имеет пока экономически эффективного решения.

De la brique cassée, de la cendre et de vieilles bouteilles en plastiques, voilà selon des scientifiques russes des matériaux d'avenir, résistants, stables et bon marché.
Une technologie permettant de produire des isolants électriques efficaces et bon marché à partir du tout-venant a été développée par les chercheurs de l'Institut d'Etat de Moscou des Aciers et Alliages (MISiS) et du Centre des recherches scientifiques et des innovations "Technologies des nouveaux matériaux composites écologiquement propres", créé sur la base de cet institut.
L'intitulé complet du projet est le suivant : "Le nettoyage de l'environnement de déchets en polyéthylène téréphtalate secondaire, par le développement de la production économe de produits de haute qualité". Concrètement, il s'agit de transformer nos ordures en matière première pour l'industrie, en premier lieu pour la construction. Le PET est en effet un déchet stable, dégageant des vapeurs toxiques par combustion, difficile et cher à recycler une seconde fois.
A peu de frais, la technique mise au point et testée par les scientifiques russes permet de faire d'une pierre deux coups : recycler le PET et obtenir des matériaux composites uniques. "La particularité majeure de notre approche est la possibilité d'utiliser non seulement du PET primaire, mais aussi secondaire" explique le directeur du projet, Oleg Smirnov. "De plus, notre approche est bien plus économique. Ainsi en Europe, la technologie utilisée permet de reconvertir des produits en PET en autres produits en PET. Ceci est coûteux : le second PET doit être broyé, lavé, dégraissé, etc. Dans le procédé que nous proposons, le PET, sitôt traité, a seulement à être concassé puis peut partir directement vers l'usine."
La technologie est simple à mettre en pratique. Le PET secondaire et les matériaux complémentaires sont d'abord concassés. Tout le secret est dans ces compléments. Prenez une brique pilée, et vous obtiendrez une magnifique tuile couleur terre cuite. Prenez de la sciure, et vous obtiendrez un matériel semblable à l'aggloméré mais absolument sans danger pour la santé. Prenez des cendres rejetées par une centrale électrothermique, et vous obtiendrez des matériaux isolants moins chers et aussi bons que les traditionnels. Et bien d'autres exemples encore. Ensuite, mélangez et faites chauffer le PET avec ses compléments et les éventuels colorants. Emboutissez. Faites refroidir. C'est prêt.
Les scientifiques espèrent pouvoir à l'avenir optimiser leur technologie et créer de nouveaux matériaux aux propriétés prédéfinies. Ce projet figure sur le site du Centre International pour la science et la technologie (projet 3322).

* * *

Flashespace.com - Lyon, France / 15.05.07

Les Russes autour de la Lune avant les Américains ?

Пилотируемый полет на Луну, который компания РКК "Энергия" намерена осуществить до 2015 года, может не состояться из-за финансовых проблем.

On vient d'apprendre que la firme étatique RKK Energia a demandé au gouvernement russe de l'autoriser à lancer une mission habitée autour de la Lune d'ici à 2015, soit 5 ans avant le retour annoncé des américains sur la Lune.
Le lanceur utilisé serait un Soyouz adapté pour lancer un Kliper "lunaire".
Cependant, le financement de ce projet peut poser problème. Roscosmos, l'Agence spatiale russe est d'ores et déjà engagée dans un important programme de modernisation de sa flotte de lanceurs et de la composante sol. A cela s'ajoute la poursuite de la restructuration de l'industrie spatiale russe qui se traduit par d'importants rapprochements. Bref, les marges de manœuvre russes sont faibles.
En l'état, le Kliper est un engin est destiné dans un premier temps à compléter la flotte russe et remplacer à terme les vaisseaux habités Soyouz. Au sein de Roscosmos, le développement d'un Kliper lunaire n'est vraiment pas à l'ordre du jour d'autant plus que certains responsables se demandent quel est l'intérêt d'envoyer des hommes tourner autour de la Lune sans aucune possibilité de se poser sur sa surface.
Un lander lunaire accroché à Kliper n'est guère réalisable et tout aussi improbable de concevoir un Kliper capable d'alunir d'une façon ou d'une autre et de redécoller.
On peut se demander ce qui pousse Energia à agir de la sorte. Parler d'une course à la Lune serait exagéré au regard des objectifs fixés par les Etats-Unis qui ont clairement annoncé qu'ils visaient une installation durable sur la Lune ce qui n'est pas le cas des Russes. Quant à l'intérêt scientifique d'envoyer des hommes tourner autour de la Lune...
Et si l'explication était plus terre à terre.
Space Adventures, une société américaine organisant des voyages spatiaux avec Roscosmos, n'a-t-elle pas annoncé que d'ici quelques années elle souhaitait commercialiser des séjours touristiques autour de la Lune …
A suivre donc.

* * *

Astrobiology News (press release) - Reston, VA, USA / Tuesday, May 15, 2007

Ancient Microbes Living in Frozen Antarctic Soil May Be Model for Life on Mars, According to the Journal Astrobiology

Помощь в изучении возможных форм жизни на Марсе могут оказать исследования земных микроорганизмов, существующих в сходных условиях - в пластах антарктического льда. Группу российских, новозеландских и американских ученых возглавляет Давид Гиличинский, заведующий лабораторией криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, доктор геолого-минералогических наук. Результаты работы опубликованы в журнале Astrobiology.

New Rochelle, May 15, 2007 - Researchers exploring the possibility of finding life forms on Mars can look to diverse populations of microorganisms found to be living in a similar environment underneath the Antarctic polar ice cap, as described in the April issue (Volume 7, Number 2) of Astrobiology, a peer-reviewed journal published by Mary Ann Liebert, Inc. The paper is available free online at www.liebertpub.com/ast.
A team of scientists led by Dr. David A. Gilichinsky, from the Russian Academy of Sciences, Pushchino, and including colleagues from the University of Otago, New Zealand (Dunedin), NASA Ames Research Center, the University of Washington (Seattle), Moscow State University, Florida State University (Tallahassee), and Michigan State University (East Lansing), analyzed samples of permafrost-permanently frozen sediment-collected from 20 boreholes drilled at five sites in the Dry Valleys of Antarctica.
In the paper entitled, "Microbial Populations in Antarctic Permafrost: Biodiversity, State, Age, and Implication for Astrobiology" the authors describe the presence of diverse populations of bacteria (both aerobic and anaerobic bacteria at levels up to 10⁵/gram of dry soil), cyanobacteria, green algae, yeasts, and fungi. Although the number of bacteria decreases with the age of the permafrost sample, the diversity of species does not change.
Based on the documented ages of the permafrost regions from which these cores were removed - perhaps more than 5 million years old - these findings represent the oldest viable microorganisms discovered in permafrost on Earth.
The authors propose that the similarity in environment between permafrost and extraterrestrial habitats - mainly isolation, stability, and dryness - makes these surviving microbes and the Antarctic permafrost a good model for studying possible martian ecosystems associated with frozen regolith. "This study demonstrates the importance of permafrost as a cryopreservant for microbial biosignatures," says journal Editor, Sherry L. Cady, Ph.D., Associate Professor in the Department of Geology at Portland State University. "Antarctica permafrost provides a unique opportunity to demonstrate just how long dormant frozen life could survive in deposits that are considered one of the closest analogs of a possible Mars ecosystem."
Astrobiology is an authoritative peer-reviewed journal published bimonthly in print and online. The Journal provides a forum for scientists seeking to advance our understanding of life's origins, evolution, distribution and destiny in the universe. A complete table of contents and a complimentary sample issue may be viewed online at www.liebertpub.com/ast.
Astrobiology is the leading peer-reviewed journal in its field. To promote this developing field, the Journal has teamed up with The Astrobiology Web to highlight one outstanding paper per issue of Astrobiology. This paper is available free online at www.liebertpub.com/ast and to visitors of The Astrobiology Web at www.liebertpub.com.
Mary Ann Liebert, Inc., is a privately held, fully integrated media company known for establishing authoritative peer-reviewed journals in many promising areas of science and biomedical research. Its biotechnology trade magazine, Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN), was the first in its field and is today the industry's most widely read publication worldwide. A complete list of the firm's 60 journals, books, and newsmagazines is available at www.liebertpub.com.