La Nature
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- LA NATURE
- REVUE DES SCIENCES ET DE LEURS APPLICATIONS
- QUATRE-VINGT-SEPTIÈME ANNÉE 1959
- DUNOD ÉDITEUR
- n, RUE BONAPARTE, PARIS
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- SUPPLÉMENT AU No 3296 (DÉCEMBRE 1959)
- Le gérant : F. DUNOD.
- Laval. — Imprimerie Barnéoud S. A.
- Imprimé en France.
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- Janvier 1959
- LA NATURE
- Comment l'acoustique d'une reagit sur le chanteur et sur
- salle
- l'orateur
- Septième élude d’une série consacrée au renouvellement de nos connaissances en matière de physiologie phonatoire (voir La Nature, 3261, 3262, 3267, 3271, 3275 et 3278), le présent article analyse les fins mécanismes sensitifs et sensoriels par lesquels les qualités acoustiques d’une salle réagissent sur les organes phonateurs, soit des chanteurs, soit des orateurs. Alors que l’acoustique des salles a fait l’objet, depuis 1895, de travaux innombrables en ce qui concerne les conditions d’une bonne audition, le point de vue du phonateur n’avait jamais été considéré jusqu’à ce jour, hormis par M. Raoul Husson, qui lui a consacré un important mémoire en 1952. Aussi était-il naturel que nous nous adressions à lui pour offrir à nos lecteurs un exposé de ce problème entièrement original et des solutions qu’il comporte.
- Le point de vue de Vauditeur et celui du phonateur sur les qualités acoustiques d’une salle : problèmes entièrement différents. — Il a été observé depuis des siècles que, suivant la forme et les dimensions d’une salle, et suivant également la nature de ses parois, l’audition de phénomènes sonores (tels que discours, chant, musique) y était plus ou moins facile, plus ou moins nette, plus ou moins intelligible. C’est en ces termes que s’est posé originellement et que se pose encore le problème traditionnel de l’acoustique des salles.
- C’est ainsi que lorsqu’on dit couramment que l’acoustique de telle salle est « bonne », on sous-entend qu’elle est « bonne pour l’auditeur ». D’innombrables travaux, inaugurés en i8g5 par l’ingénieur américain Sabine, ont fait connaître, de façon de plus en plus précise, les conditions physiques pour lesquelles se réalisaient, dans une salle donnée, les conditions optimales de l'audition de tel ou tel phénomène sonore. Ces conditions, maintenant bien connues, sont reproduites dans tous les manuels qui traitent de l’acoustique des salles et des bâtiments, et elles sont en général désignées sous le nom de « conditions optimales de l’acoustique des salles ». Il est cependant capital de remarquer que cette dénomination est impropre, parce que trop générale, car les conditions ainsi définies ne définissent que l'optimum d'audibilité dans les salles, et nous allons voir que ce point de vue est loin d’être le seul auquel il faille se placer pour apprécier les qualités acoustiques d’une salle.
- L’expérience montre en effet, et ceci depuis des lustres, que, dans certaines salles, le chanteur et l’orateur se fatiguent rapidement, tandis que, dans d’autres salles, la phonation chantée ou parlée se poursuit avec aisance, donnant parfois naissance, chez le sujet qui parle ou chante, à des sensations euphoriques. Il existe donc, à l’égard des propriétés acoustiques d’une salle, un point de vue. du phonateur, point de vue complètement indépendant, a priori, de celui de l’auditeur traditionnelle-
- ment seul considéré. 11 n’est pas rare d’entendre, dans la bouche d’un chanteur, le jugement suivant : « Telle salle a une bonne acoustique ». Qu’on ne s’y trompe point 1 Un tel jugement signifie que le chanteur y chante avec aisance, et ne signifie nullement que l’audition y soit bonne. L’appréciation portée par le chanteur relève de phénomènes totalement différents de ceux qui sont mis en jeu dans l’audition éventuelle par les oreilles d’auditeurs répandus dans la salle.
- 11 y a plus. Il existe des salles où l’audition est bonne et où cependant la phonation est fatigante. Et il existe aussi des locaux où le contraire se réalise : l’audition y est mauvaise tandis que la parole et le chant y sont extrêmement agréables et faciles. Nous en donnerons plus loin des exemples. Les points de vue du phonateur et de l’auditeur, à l’égard des qualités acoustiques des salles, sont donc indépendants. Ils doivent être disjoints et étudiés séparément.
- Nous ne reviendrons pas sur le point de vue de l’auditeur, actuellement bien connu, et que le lecteur trouvera exposé avec clarté et maîtrise dans les ouvrages de L. Conturie (Acoustique appliquée, ig55; L'acoustique dans les bâtiments, ig55 ; Eyrolles, Paris). Mais nous analyserons les phénomènes physiologiques et psychophysiologiques qui définissent le point de vue du phonateur. Pour plus de détails à leur sujet, nous renverrons à notre mémoire fondamental paru dans les Annales des Télécommunications, t. 7, n° 2, février 1962, et reproduit dans les Cahiers d'Acoustique, t. 4, ig52, pp. 58-73, demeuré le seul travail paru jusqu’à ce jour sur la question.
- La notion de réverbération sabinienne, première approximation dans la caractérisation des qualités acoustiques d’une salle. — Il importe d’abord de rappeler ce qu’est la réverbération d’un local, et la définition donnée dès 1895 par Sabine du temps de réverbération par lequel on la mesure pratiquement.
- Si, dans un local de dimensions moyennes et peu absorbant, on émet un son bref assez intense de durée t (fîg. 1), l’expé-
- Temps (s)
- Fig. 1. — Définition du temps de réverbération.
- ün son bref, de durée f, donne lieu à une traînée sonore d’intensité décroissante qui, au bout du temps T, est réduite de 60 décibels, soit au millionième de sa valeur. En ordonnées : les intensités en unités arbitraires ; en abscisses : le temps en secondes.
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- rience montre qu’une oreille, disposée en un point quelconque du local, entend Je son émis durant un temps plus grand que t. Tout se passe comme si le son émis était suivi d’une traînée sonore durant laquelle son intensité tend rapidement vers zéro. Cette traînée sonore est la réverbération du local. Par définition, on appelle temps de réverbération du local la durée T mise par le son perçu, aussitôt après sa cessation, pour tomber au millionième de son intensité initiale (soit donc pour perdre 60 décibels). Comme cette durée varie un peu avec la fréquence du son émis, on ajoute ordinairement à celte définition qu’il s’agit d'un son de 5oo Hz (Hz, ou lieriz, signifiant : vibration double par seconde).
- Il convient de faire observer de suite que cette définition, si simple et si intuitive, n’a d’intérêt que si le temps de réverbération, ainsi défini pour un local, est indépendant : a) de la position de la source sonore; b) de la position de l’oreille qui écoule; c) de la position des corps absorbants placés dans la salle. S’il en est ainsi, on peut alors dire que ce temps de réverbération est une bonne caractéristique des qualités acoustiques du local, et l’expérience montre que c’est effectivement le cas pour toutes les salles de dimensions assez petites (de volume inférieur à 2 000 m3), dépourvues de forme et d’aménagement intérieur exceptionnels.
- Ajoutons, pour ne plus y revenir, que, dans des conditions acoustiques ainsi simplifiées, le temps de réverbération optimal est : i° de 0.7 à 1,2 s pour l'audition du langage parlé ; 20 de 1,1 à 1,0 s pour l'audition de la musique légère.; 3° de i,3 à 1,8 s pour l'audition du chant et de la musique d’église.
- Conditions physiologiques du chant dans un local à réverbération nulle ou très faible. — L’expérience montre que les conditions les plus désagréables et les plus pénibles, pour un chanteur ou un orateur, sont réalisées dans un local à réverbération nulle ou très faible (salle dite male ou insonore), ou encore, ce qui revient au meme, à l'air libre et loin de tout accident de surface réverbérant. Dans de telles conditions, le sujet qui parle ou chante éprouve des sensations désagréables, rapidement pénibles, dont l’analyse détaillée va permettre d’en donner la genèse et d’en faire comprendre le mécanisme. Elles peuvent être décrites en quatre groupes comme suit :
- i° On sait que tout chanteur (ou orateur) éprouve pendant la phonation des sensations bucco-pharyngées, intenses et bien localisées, relevant d’une excitation tactile intéroceptive (voir notre article paru dans La 'Nature, mars 1958, p. 90). Dans le chant à l’air libre, elles perdent leur intensité, se localisent beaucoup moins bien, et meme ne sont presque plus ou plus du tout perçues. Le chanteur déclare qu’ « il ne se sent plus chanter » ou qu’ « il a du colon dans la bouche ».
- 20 En second lieu, on sait que, dans des conditions phonatoires normales, le chanteur n’éprouve, au niveau du larynx, que des sensations internes diffuses et très faibles, de nature intéro- et proprioceptive. Dans le chant à l’air libre, ces sensations laryngées s’accroissent et prennent une localisation glot-tique. Elles sont ressenties par le sujet sous la forme d’un serrage ou d’une cnnstriction, et accompagnées souvent d’un chatouillement léger au niveau du larynx. Au bout d’un certain temps, si aucune adaptation pharyngo-buccale de défense ne se produit (voir plus loin), apparaît une petite toux sèche et, plus tardivement, une douleur sourde avec sensation aiguë de « cuisson » localisée à la glotte. La cœnesthésie douloureuse, ici évidemment proprioceptive, peut d’ailleurs, si la phonation est poursuivie dans de telles conditions, gagner le pharynx et les faisceaux musculaires abaisseurs du larynx.
- 3° En troisième lieu, dans le chant à l’air libre, le phonateur éprouve toujours la sensation nette que son débit expiratoire est plus grand, et que « ses poumons se vident plus vite ». Cette sensation correspond d’ailleurs à la réalité, et, l’accroissement du débit expiratoire a quelque chose d'incoercible, que le
- chanteur perçoit parfaitement, et dont l’appréciation détermine son étonnement et son inquiétude.
- 4° Enfin, en quatrième lieu, le chanteur (ou l’orateur) s'entend moins, à la fois par la voie externe (lympanique) et par la voie interne (conduction osseuse). Peu à peu, s’il n’y prend garde, et s’il ne s’astreint à un effort compensateur voli-lif soutenu, l’intensité de son émission baisse.
- Évolution des conditions physiologiques du chant en fonction d’une réverbération croissante. — Les
- conditions physiologiques phonatoires les plus désastreuses étant connues, l’idée la plus simple qui pouvait se présenter à l’esprit était d’en étudier l’évolution en se plaçant dans des locaux à réverbération croissante. Nous avons effectué cette étude, en 1901, avec diverses collaborations, en parlant et chantant dans des salles de réverbération connue. Ce travail fut facilité par le fait que, depuis 1925, les temps de réverbération de nombreux locaux parisiens (amphithéâtres, salles d’audition, etc.) avaient été souvent mesurés et vérifiés. Pour certains, quelques déterminations approchées (au claquoir et au chronomètre) furent refaites à 3/io de seconde près, précision ici suffisante. Les résultats obtenus se classèrent en un tableau montrant comment, à partir d’un temps de réverbération théoriquement nul, les conditions physiologiques « subjectives » de la phonation évoluent en foiiction d’un temps de réverbération progressivement croissant (tableau I).
- Tableau I
- Évolution des conditions physiologiques subjectives
- DE LA PHONATION
- EN FONCTION d’un TEMPS DF. RÉVERBÉRATION CROISSANT
- Valeur en secondes du temps de réverbération Conditions physiologiques subjectives de la phonation.
- T < 0,5 Phonation très pénible et rapidement fatigante (sensations désagréables décrites dans le texte).
- o,5 < T < 1 Phonation pénible. Un chanteur exercé peut, toutefois, modifier volontairement son appropriation bucco-pharyngée de façon à atténuer ce caractère pénible (voir plus loin).
- I<T<2 Une gène légère est encore ressentie au niveau du larynx, mais elle est souvent supprimée par une appropriation bucco-pharyngée réflexe à déclenchement intéro et proprioceplif (voir plus loin'.
- 2 <T<4 Phonation facile. Le chanteur se sent à l’aise et déclare qu’il « sent sa i-oix ».
- 4 < T < 8 Phonation très facile. Le chanteur « sent sa voix » et a l’impression que sa voix « sonne dans la salle » avec une très faible dépense de souffle.
- T > 8 Phonation très facile. Apparition de la sensation paiticulière que « la salle fait corps avec la bouche ». Apparition de gène légère, au niveau du larynx, sur certaines hauteurs tonales qui coïncident avec des « sons propres » graves de la salle.
- Ce tableau montre que, dans un local où l’existence d’un temps de réverbération unique et bien déterminé est justifiée (ce qui constitue pour l’acoustique des salles la première
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- approximation, ou approximation dite sabinienne), la phonation reçoit sa facilitation optimale avec un temps de réverbération voisin de h s (compris entre 3 et 6 s). Ces conditions sont en opposition avec celles, rappelées plus haut, qui déterminent une audition optimale. Nous dirons donc que, à l’approximation sabinienne de l’acoustique des salles, audition et phonation optimales sont incompatibles. Nous verrons plus loin comment cette compatibilité peut cependant être réalisée, par une étude de l’acoustique des salles qui fait intervenir des données de seconde approximation.
- Fig. 2. — Studio de chant à réverbération variable.
- Le chanteur se place sur une petite scène S. Une diminution progressive importante du temps do réverbération est réalisée en développant rapidement et simultanément les trois rideaux coulissants Kp R„ et R3 le long des murs du studio.
- Une expérience de cours. — Les sensations décrites dans le tableau I peuvent faire l’objet d’une expérience simple et extrêmement démonstrative, véritable expérience de cours, dans les conditions suivantes. Il suffit de disposer d’un studio de dimensions moyennes (io x io x 5 m par exemple) dont trois murs sur quatre peuvent être recouverts de grands rideaux coulissants (fig. 2). Lorsque les rideaux sont repliés, le temps de réverbération, élevé, peut atteindre 2,5 s, et donne déjà naissance aux sensations euphoriques caractéristiques. Si l’on développe simultanément les trois rideaux le long des murs, le chanteur placé en S émettant une voyelle tenue, le temps de réverbération peut s’abaisser progressivement jusqu’à 0,7 s, et, dans ces conditions, le sujet qui chante sent progressivement ses sensations intrapharyngo-buccales s’évanouir, faisant place à la sensation désagréable caractéristique de « coton dans la bouche » et de constriction laryngée.
- Dans une salle qui ne possède pas de tentures murales susceptibles de jouer le rôle indiqué ci-dessus, le même effet peut être réalisé en ouvrant toutes les ouvertures (portes et fenêtres) situées en face du chanteur. L’ouverture d’une simple fenêtre est parfois suffisante pour modifier dans une proportion très sensible les conditions phonatoires dans un local donné.
- Analyse physiologique des répercussions laryn= gées résultant des propriétés réverbérantes d’une
- salle. — L’ensemble des répercussions exercées sur la phonation (parlée ou chantée) par les propriétés réverbérantes d’une salle s’analyse de façon complète sur la base des sensibilités internes pharyngo-buccales ressenties par le sujet et sur la base des diverses réactions que ces sensibilités provoquent au niveau du larynx. Il faut, en outre, y ajouter une rétroaction exercée par la voie auditive, interne et externe. Cette analyse s’établit donc à partir des données physiologiques et psychophysiologiques exposées dans nos deux précédents articles parus dans La Nature, celui relatif à l’étude des sensibilités internes dans le chant (mars 1958, p. 90) et celui relatif à la physiologie phonatoire du pavillon pharyngo-buccal (septembre 1958, p. 307). Le lecteur voudra bien s’y reporter au préalable, ce qui nous dispensera d’entrer dans des détails surabondants.
- Toute modification de la réverbération d’une salle produit, sur le sujet qui y parle ou chante, trois effets superposés, mais qu’il est assez facile d’isoler et d’étudier séparément :
- i° Un effet impédantiel, dû à l’impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pharyngo-buccal;
- 20 Un effet trigémellaire, dû à la stimulation des sensibilités internes pharyngo-buccales ;
- 3° Un effet auditif, dû à la stimulation de la coclilée.
- Analyse de l'effet impédantiel. — Tout pavillon ramène, sur le mécanisme qui lui impose une fourniture de pression à son embouchure d’entrée, une impédance globale qui est grosso modo la résultante de toutes les impédances qu’il oppose à la propagation. Parmi celles-ci figure, en dernier lieu, l'impédance de rayonnement opposée par le milieu aérien qui fait suite à la bouche. La réverbération du local influe sur cette impédance de rayonnement : elles varient en principe toutes deux dans le même sens. Il s’ensuit donc que si la réverbération du local s’abaisse, l’impédance ramenée sur le larynx diminue dans la même proportion.
- L. Conlurie, qui a fort bien compris le phénomène, en analyse comme suit les répercussions laryngées dans son Acoustique dans les Bâtiments (Eyrolles, 1955, pp. 78-79) : si S est la surface de sortie labiale et u le débit de sortie, l’impédance de la salle ramenée aux lèvres est : Z = P/S u, où P est la pression extérieure. Si la réverbération décroît, P diminue, et Z également. L’impédance au niveau du larynx z est liée à Z par la relation approchée (vraie pour le pavillon exponentiel) : zs = ZS, où s est la surface d’ouverture glottique. Il en-résulte que, si z décroît, le sujet ne peut rétablir un optimum d’impédance que par deux procédés : soit en diminuant s, ce qui se réalise par un accolement laryngé plus ferme (sensation de serrage) ; soit en augmentant le débit de sortie u, ce qui diminue Z, mais provoque la sensation de « fuite d’air incoercible » ressentie par le sujet. Dans la réalité, ces deux mécanismes interviennent d’ailleurs en général simultanément.
- Si, au contraire, la réverbération du local augmente, l’impédance ramenée sur le larynx croît, et les répercussions évoluent en sens inverse.
- Historiquement, ce sont les répercussions laryngées d’une impédance ramenée croissante qui ont pu être mises en évidence par nous dès igûi. Au laryngo-stroboscope, par exemple, le passage de l’émission d’un È ouvert à un EU ouvert, sur la même hauteur tonale et avec la même intensité, s’accompagne d’une augmentation de l’amplitude vibratoire des cordes vocales et d’une très légère décontraction glottique (fig. 3) : or, l’impédance ramenée sur le larynx s’est accrue dans la même proportion que l’impédance du goulot bucco-labial. De même, des tomogrammes frontaux de larynx en phonation, pris par le docteur Albert Djian en 1961 dans des conditions méthodologiques rigoureuses (même sujet, même plan de coupe, même hauteur, môme intensité), ont montré que l’accroissement progressif de l’impédance ramenée sur le larynx déterminait un
- E_____
- FG ___
- CA __
- Fig. 3. — Effet, sur la vibration des cordes vocales observée au laryngo-stroboscope, d’un accroissement de l’impédance ramenée
- sur le larynx.
- Aspect rte l’image du larynx au laryngo-stroboscope pendant la phase vibratoire d’ouverture maximale de la glotte. E, épiglotte ; BV, bande ventriculaire ; GV, corde vocale ; FG, fente glottique ; CA, cartilage aryténoïde. A gauche : pendant l’émission d’un Ë ouvert sur Si 2. A droite : pendant l’émission du môme son, mais fortement sombré vers EU ouvert grâce à une légère diminution de l’orifice bucco-labial. On noiera un relèvement de l’épiglotte, une amplitude vibratoire accrue, une décontraction de l’ensemble du sphincter glottique.
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- a clair A sombre 0 Ouvert o fermé ou
- Fig. 4. — Accommodation progressive du sphincter glottique à une impédance ramenée sur le larynx croissante.
- Dessins (schématisés) exécutés d’après des tomographies frontales de larynx en phonation prises en 1952 par le docteur Albert Djian (même sujet, même plan de coupe, même hauteur tonale, même intensité). D’un cliché au suivant, seule a varié la couleur vocalique du son émis, ramenant de gauche à droite une impédance croissante sur le larynx. Cet accroissement d’impédance provoque : 1° un épaississement des cordes vocales ; 2" une diminution du tonus d’accolement du sphincter, appréciable par l’élargissement de la région floue entre les deux cordes vocales ; 3° une décontraction générale du sphincter, bien visible au niveau des bandes ventriculaires
- (qui s’écartent).
- Cette action de renforcement sphinctérien allonge la fourniture glottique vers les harmoniques aigus, c'est-à-dire accroît la proportion d’harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure du pavillon (de l’ordre de a 3oo à 2 5oo c/s). La voix se charge alors d'éclat ou de mordant. La région palatale supérieure, comprise entre la racine des incisives supérieures et le-voile du palais, présente à cet effet une importance primordiale; les influx sensitifs qui en sont issus sont transmis par le trijumeau.
- Il en résulte que, si la réverbération d’un local décroît, la pression intrabuccale diminue, et le flux de stimulations sensitives issues de la plage palatale activatrice diminue lui-même. Dès lors, le tonus du sphincter laryngien diminue, entraînant une chute de l’ecîaf ou mordant de la voix. Ce phénomène est fortement ressenti par le sujet, et il est également très sensible pour l’auditeur. Il a d’ailleurs été facilement mis en évidence par l’analyse de spectres vocaliques de voyelles émises par le même sujet, sur la même hauteur tonale et avec la même intensité, dans un local où l'on avait fait varier le temps de réverbération
- (fig. 6)-
- épaississement progressif des cordes vocales accompagné d’une diminution corrélative de la durée de leur phase d’accolement
- (fig- à).
- Analyse de l'effet trigémellaire. — Nous savons (La Nature, mars ig58, p. 90) que les pressions acoustiques développées dans la cavité pharyngo-buccale stimulent les terminaisons sensitives de la muqueuse, et que les influx sensitifs ainsi déclenchés, par un arc réflexe de niveau bulbo-réticulaire, viennent alimenter le tonus d’accolement du sphincter glottique (fig. 5).
- Fig. 5. — Arc réflexe (schématique ) p a r-
- couru par l’activation palato-laryngée.
- Partie de la plage palatale activatrice principale PPAP, la stimulation gagne les noyaux sensitifs du trijumeau NST, se diffuse au sein de la substance réticulée facilitatrice SRF avoisinante, et vient activer les noyaux moteurs voisins (notamment du X, qui provoquent l’activation laryngée) (Se reporter à la figure 7 de l’article de La Nature de mars 1958, p. 94).
- Faible
- réverbération
- Fig. 6. — Spectrogrammes donnés par la même voyelle émise dans des conditions différentes de réverbération par le même sujet.
- Voyelle A émise sur Si 2 par M. Georges Vaillant, de l’Opéra de Paris, avec une intensité (moyenne pour lui) de 100 décibels environ : à gauche, dans un local à forte réverbération ; à droite, avec une réverbération très diminuée. — Le fondamental et les formants vocaliques ont été coupés afin de saisir les harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure. On notera que l’affaiblissement de la réverbération a sensiblement diminué les harmoniques de la région 2 500-3 600, qui témoignent d’un tonus glottique élevé.
- Analyse de l'effet auditif. — Les stimulations auditives qui parviennent au sujet, pendant la phonation, déclenchent le départ d’influx auditifs qui viennent activer les noyaux bulbaires du VIII (nerf auditif). Cette activation se diffuse dans le bulbe, gagne la formation réticulée, et se déverse comme celle du trijumeau (analysée ci-dessus) sur les noyaux moteurs environnants. Elle atteint les noyaux moteurs récurrentiels (fig. 7) et, par eux, élève le tonus du sphincter laryngien.
- Fig. 7. — Schéma bulbaire de l’activation auditive des noyaux moteurs récurrentiels.
- Coupe homolatérale au niveau des noyaux du nerf v a g u e. L’activation des noyaux auditifs NSA se diffuse à travers la substance réticulée facilitatrice (ombrée), et gagne les noyaux moteurs du trijumeau NMT et du récurrent NMR. — PCI, pédoncule cérébelleux inférieur ; NV, nerf vague (contenant notamment les filets moteurs récurrentiels).
- Il en résulte que, dans un local à forte réverbération, où le niveau sonore qui environne le phonateur est plus élevé, la stimulation auditive moyenne est elle-même plus élevée, et le tonus d’accolement glottique reçoit un flux différences auditives lui-même plus élevé à chaque instant. Les chanteurs, qui ont souvent apprécié ce fait sur eux-mêmes, expriment le fait en disant que « la sonorité de la salle soutient la voix »; si, par exemple, ils chantent à proximité d’un orchestre, ils traduisent le même phénomène en disant que « la musique porte la voix ». Toutefois, dans ce dernier cas, les phénomènes sont parfois plus compliqués, car l’effet dynamogénéisant d’une musique sur la voix, très net dans le cas d’un accompagnement bien eonsonant, peut s’effacer et mên e s’inverser lorsqu’il s’agit de dissonances accusées.
- Pour nous résumer, nous voyoni que l'effet trigémellaire et l'effet auditif interviennent par des mécanismes neurologiques en tous points semblables. Ils résultent de l’activité des masses nucléaires trigémello-auclitives de la formation réticulée bulbaire, masses nucléaires denses correspondant aux afférences de ces deux types (Benninghoff-Goerttler, 1957), décrites parfois sous le nom de substance réticulée facilitatrice. En fait, toutes les autres afférences qui peuvent y parvenir (kinesthésiques, stato-kinétiques, et même corticifuges), se répercutent sur le larynx par des effets identiques.
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- Cas de la femme. — Tout ce qui précède s'applique aux voix masculines chantant en premier registre (ou registre monophasé, ou encore voix de poitrine). Les phénomènes décrits sont particulièrement nets sur les voyelles ouvertes émises entre Si 2 et Mi 3, c’est-à-dire entre 25o et 3oo Hz.
- Pour la femme, qui chante normalement en second registre (ou registre biphasé, ou encore voix de tête), l’intervalle voca-lique d’émission à prendre en considération se situe donc à l’octave aiguë, entre le Si 3 et le Mi 4, soit donc de 5oo à 600 Hz. Mais on sait que, sur des fréquences plus aiguës, le temps de réverbération à prendre en considération, pour un même local, est plus petit; tandis que l’impédance ramenée sur le larynx croît avec la fréquence du fondamental. Il en résulte que, constitutionnellement, la femme chante avec une impédance ramenée laryngée toujours plus élevée que l’homme. Elle doit donc être beaucoup moins sensible que ce dernier aux chutes d’impédance dues aux conditions acoustiques extérieures, d’autant plus que ces dernières sont encore proportionnellement plus faibles pour elle.
- Effectivement, l’anamnèse de chanteuses nous a toujours révélé que la femme était moins incommodée que l’homme par la diminution du temps de réverbération des locaux, et qu’elle l’était d’autant moins que sa tessiture était plus aiguë. Ce fait paraît d’ailleurs avoir été remarqué, puisque Sir James Jeans, dans son ouvrage Science et Musique (Hermann, iq3q), écrit avec humour que « chanter dans la salle de bains est un plaisir essentiellement masculin ».
- Étude des répercussions phonatoires en fonction d’une seconde approximation dans la caractérisa= tion de l’acoustique d’une salle : intervention des réverbérations locales. — Nous avons vu que l’emploi d’un seul temps de réverbération pour caractériser l’acoustique d’une salle n’est correct que pour un local dont le volume n’est pas trop grand (inférieur grosso modo à 2 000 m3) et dont la forme et l’aménagement intérieur ne sont point trop exceptionnels.
- Dans le cas de locaux dont les dimensions sont beaucoup plus vastes, et dont les formes et les aménagements muraux s’écartent notablement de l’allure parallélipipédique classique, et c’est notamment le cas de presque toutes les salles de théâtre, l’expérience montre que les trois complications suivantes surviennent : i° le temps de réverbération n’est pas identique au même instant en tous les points, surtout au voisinage des parois (où il varie beaucoup avec la nature et les accidents de celles-ci) ; 20 il varie en chaque point avec la position de la source sonore ; 3° la décroissance de l’intensité sonore qui, en un point donné, caractérise la réverbération, peut revêtir des formes graphiques très différentes de la décroissance de type « exponentiel » représentée sur la figure x. En un mot, la notion de réverbération locale apparaît, ainsi que la notion corrélative de champ de réverbération hétérogène à chaque instant.
- Dans ces conditions, l’expérience montre que ce qui compte pour le chanteur ou l’orateur, ce n’est pas la réverbération en un point quelconque de la salle, mais exclusivement la réverbération au point où il se trouve, et même, en toute rigueur, le niveau d’énergie sonore aux environs immédiats de son orifice bucco-labial. De ce fait résultent un certain nombre de phénomènes curieux, parfois signalés par les chanteurs, et que les considérations développées ci-dessus expliquent sans difficulté. Nous allons en passer quelques-uns en revue rapide, au titre d’illustration pratique de l’imporlance de la notion de réverbération locale.
- Cas de la scène de l'Opéra-Comique, à Paris. — La scène de l’Opéra-Comique, à Paris, présente une propriété curieuse que connaissent la plupart des chanteurs qui s’y produisent, basses et barytons surtout. Du côté « cour » (partie gauche de la
- Foyer
- des
- Artistes
- Foyer
- des Chœurs
- Fig. 8. — Opéra-Comique de Paris.
- Coupe horizontale au niveau de la scène. Dessin exécuté d’après les plans originaux et borné à l’essentie'l (avec l’aimable autorisation de M. Bailleau, architecte en chef).
- scène pour l’acteur qui est face au public), la phonation est désagréable et donne lieu aux sensations caractéristiques de « coton dans la bouche ». Du côté « jardin » (partie droite de la scène pour l’acteur qui est face au public), la phonation est agréable et ne donne aucunement lieu aux phénomènes précédents observés de l’autre côté.
- L’explication de cette particularité réside en ceci : l’examen des plans de construction de l’Opéra-Comique révèle une dys-symétrie dans l’utilisation des locaux à droite et à gauche de la scène, dyssymétrie qui s’accompagne de différences dans les matériaux de construction correspondants (fig. 8). Le résultat
- Fig. 9. — Plantation des décors de Faust, de Gounod,
- Acte III, scène du Jardin (ancienne mise en scène).
- Le chant en B est plus agréable pour l’acteur qu’en A, car la réverbération locale est renforcée par le décor rigide qui représente la façade de la maison de Marguerite. Aux alentours de A, au contraire, les buissons sont absorbants et une partie de l’énergie sonore s’évanouit dans la coulisse
- de gauche.
- Toile de fond
- Mur du jardin
- Arbres et buissons Buisson
- Buisson
- Buisson
- Souffleur
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- est que la scène est assez réfléchissante à droite (pour l’acteur) et absorbante à gauche (pour l’acteur). Le chanteur, dans cette dernière situation, se trouve toujours environné d’une réverbération locale plus faible qui diminue ses impédances prébuccales.
- Influence des décors sur la réverbération locale en différents points d'une même scène. — Le second fait très significatif que nous citerons sera le suivant : dans la scène du jardin (Acte III) du Faust de Gounod, avec la mise en scène classique (ancienne), les Méphistos ont souvent observé une phonation plus agréable du côté « cour » que du côté « jardin », c’est-à-dire lorsqu’ils se trouvent devant le décor rigide qui représente la façade de la demeure de Marguerite (fîg. 9). Ce décor, en effet, supprime les fuites d’énergie sonore vers la gauche de l’artiste, qui, dans cette situation, bénéficie d’une réverbération locale plus élevée.
- Remarque sur la construction des théâtres antiques. —
- Ces phénomènes peuvent être rapprochés du fait relevé par F. Canac dans son admirable étude de l’acoustique des théâtres antiques (Revue Scientifique, iq5i, pp. i5i-i66) : ces édifices comportaient toujours un mur placé derrière la scène (mur de fond). Or, F. Canac a brillamment montré que ce mur ne modifiait en rien les conditions de l’audition dans la salle.
- Mais si son existence était sans rapport avec les conditions de l’audition dans les gradins de l’amphithéâtre, il n’en est plus de même à l’égard des conditions de la phonation sur la scène. Le mur contribuait à élever considérablement la réverbération locale sur la scène, et par conséquent à y rendre le chant et la parole moins désagréables : ce fait devait être d’autant plus apprécié des acteurs que les théâtres antiques étaient à « ciel ouvert », et que la phonation à l’air libre est, comme nous l’avons expliqué plus haut, désagréable et fatigante au maximum.
- Comment assurer à la fois une bonne audition et une phonation facile dans te même local. — Nous avons vu que, à l’approximation sabinienne de l’acoustique des salles, il était impossible de réaliser à la fois, dans la même salle, une bonne audition et une phonation euphorique : la première exige des temps de réverbération beaucoup plus petits que la seconde. Mais l’introduction de la notion de réverbération locale (seconde approximation) offre un moyen de choix, et commode, permettant de lever cette opposition. Ce qui compte en effet, pour le chanteur et l’orateur, ce n’est pas la réverbération moyenne dans la salle, mais le niveau de réver-
- Fig. 10- — Coupe verticale transversale médiane de l’Opéra de Paris.
- Dessin exécuté d’après les plans originaux et réduit à l’essentiel. Explication dans le texte. En O, fosse de l’orchestre ; T, toile de fond (qui peut être disposée à une profondeur variable).
- bération locale dans ses environs immédiats. Or, cette dernière pourra toujours être portée à un niveau plus élevé par l’emploi de surfaces réfléchissante s disposées de façon à réaliser aux environs du phonateur une concentration d’énergie sonore suffisante.
- Dans les salles de théâtre classiques, cette disjonction entre la réverbération pour l’auditeur et pour le phonateur sera d’autant plus facile à réaliser que, en général, acteurs et chanteurs évoluent en quelque sorte dans un local « à part », qui est la scène avec toutes ses superstructures particulières. Le lien acoustique entre la salle et la scène pose un problème de salles couplées encore peu étudié et mal connu à ce jour, mais l’expérience montre que les réverbérations instantanées qui s’y établissent simultanément peuvent être fort différentes. Une telle différence, dans un sens avantageux pour le chanteur, peut d’ailleurs se trouver réalisée fortuitement, comme le montre l’exemple qui suit.
- Cas de la scène de l'Opéra de Paris. — Cette dissociation entre la réverbération dans la salle, pour l’auditeur, et la réverbération sur la scène (pour les chanteurs^, se trouve réalisée à l’Opéra de Paris. Les vastes dimensions de la salle, et la structure anfractueuse de ses parois (loges), lui confèrent une réverbération très affaiblie, ne dépassant pas 1,2 s à vide, et s’abaissant à 0,6 s lorsqu’elle est remplie. De ce fait, l’audition y est nette, mais toujours affaiblie : la salle « rapetisse » les voix et les éclats de l’orchestre.
- Cependant, sur la scène, il est remarquable que tous les chanteurs s’accordent pour dire que 1’ «acoustique est bonne » : ils y chantent très à l’aise. L’explication de ce fait paradoxal lient à deux causes : i° d’abord aux vastes dimensions de la scène, qui en font vraiment un local « à part », disjoint pratiquement de la salle; 20 la disposition particulière des décors, sur les côtés et en haut, disposition qui fait converger sur la scène une notable proportion de l’énergie sonore émise par l’orchestre et par les chanteurs eux-mêmes (fig. 10). De ce fait, la réverbération moyenne sur la scène, qui en toute rigueur dépend des décors, ne descend jamais en dessous de 2,5 s, et le niveau d’énergie sonore diffuse, au cours d’une représentation, y est toujours beaucoup plus élevé que dans la salle.
- Réaction physiologique du chanteur et de l’orateur aux conditions défavorables de l’acoustique des salles. — Nous avons dit au début de cette étude que, lorsqu’un phonateur se trouve placé dans des conditions acoustiques défavorables pour son émission vocale, il peut, si la chute de réverbération n’est pas trop grande, modifier son émission vocale de façon à compenser les effets désastreux de cette chute de réverbération extérieure. Cette modification de son émission peut se réaliser par un ajustement réflexe si le temps de réverbération ne descend pas au-dessous de 1 s environ ; elle doit se réaliser par une commande volitive adaptée si le temps de réverbération tombe au-dessous de 1 s; elle n’est plus possible en dessous de o,5 s. Il nous reste à indiquer en quoi elle consiste physiologiquement. Le cas du chanteur et celui de l’orateur doivent d’ailleurs être examinés séparément.
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- Fig. 11. — Modification générale de la posture pharyngo-buccale dans une manœuvre de « tubage ».
- Profils radiographiques pliaryngo-buccaux pris en 1957 par le docteur Albert Djian sur M. Georges Vaillant, première basse-chantante de grand opéra de l’Opéra de Paris. Sur les deux clichés, voyelle À émise sur Ré 3 (120 décibels) : timbre clair à gauche ; fortement « tubée » à droite. Le tubage a provoqué un abaissement du larynx et une dilatation du bas-pharynx (en sus de la modification bucco-labiale).
- Réaction physiologique du chanteur. — Lorsqu’un chanteur, placé dans un local à réverbération qui diminue, commence à percevoir l’évanouissement progressif de ses sensations tactiles pharyngo-buccales, il réagit de façon immuable et typique : il « tube ». Le tubage est une modification posturale des muscles qui concourent à définir l’orifice labial par laquelle les lèvres sont projetées en avant, d’une part, tandis que la surface de cet orifice diminue, d’autre part. Lorsque le tubage est important, il s’accompagne d’un abaissement léger du larynx, d’une dilatation du bas-pharynx, et d’une modification légère typique de la posture linguale (fig. xi).
- L’effet phonétique du tubage est de transformer toute voyelle ouverte en la voyelle ouverte plus sombre la plus acoustiquement voisine (A en O ouvert par exemple) ; si le tubage est léger, il ne fait que sombrer la voyelle sans la dénaturer; s’il est très accentué, il peut transformer une voyelle ouverte en la voyelle fermée correspondante.
- Les effets acoustiques et physiologiques du tubage sont les suivants : i° élévation de l’impédance du goulot labial de sortie; 2° élévation de la pression intrabucco-pharyngée; 3° élévation de l’impédance ramenée sur le larynx, qui compense la chute d’impédance de rayonnement ; 4° remontée de l’intensité de la stimulation de la plage palatale activatrice, qui compense la chute de stimulation résultant de l’abaissement de la réverbération extérieure.
- Lorsque le temps de réverbération baisse de 2 à i s, le tubage qui s’ensuit est en général réflexe. Le timbre vocalique ne s’assombrit que très faiblement, et à l’insu du sujet.
- Lorsque le temps de réverbération s’abaisse de 1 à o,5 s, une régulation réflexe s’amorce en général, mais demeure insuffisante pour compenser la chute des impédances glotliques. Le sujet doit alors tuber volontairement, et la régulation réflexe fait place à un comportement adapté. Mais un tel comportement nécessite un dressage et une prise de conscience, et n’apparaît pas chez les sujets non éduqués à ce point de vue. L’assombrissement du timbre est alors perçu par le sujet lui-même.
- Si le temps de réverbération s’abaisse au-dessous de o,5 s, aucun palliatif n’est plus en mesure de rétablir un niveau convenable pour les contrôles intéroceptifs bucco-pharyngo-laryngiens. Ou bien il faudrait transformer toutes les voyelles ouvertes en voyelles fermées, et le chant serait déformé à un
- point qui ne serait plus pratiquement supportable par le sujet lui-même. Dans ces conditions, le chanteur se fatigue sans palliatif possible : c’est le cas du chant en terrain plat ou en chambre insonore.
- Réaction physiologique de l'orateur. — Le cas de l’orateur est très différent. Placé au sein d’un local trop faiblement réverbérant, l’orateur, en effet, ne peut pratiquement pas tuber, sinon dans une mesure très faible. La rapidité des articulations nécessitées par le langage parlé détruit, à chaque instant, les orifices labiaux corrigés aménagés par le tubage. Au surplus, c’est toute l’appropriation résonantielle bucco-pharyngée qui est, en général, détruite par l’articulation de chaque consonne, cl ceci cinq ou six fois par seconde au moins. On ne peut donc jamais réaliser, en voix parlée, une appropriation bucco-pharyngée, ni optimale, ni durable. En fait, la voix parlée s’accompagne toujours d’une très faible impédance ramenée sur le larynx, et l’orateur se fatigue toujours incomparablement plus que le chanteur en toutes circonstances.
- Si le temps de réverbéi’alion du local atteint 3 s (ou plus), l'orateur est alors gêné par une traînée sonore qui lui rapporte son propre discours; cette traînée sonore nuit à l’intelligibilité pour l’auditeur, et peut déclencher des perturbations diverses chez le locuteur (arrêts articulatoires, répétitions, etc.) sur lesquelles nous 11e pouvons insister.
- Conclusions. — Si les répercussions phonatoires de l’acoustique des salles sont statistiquement moins importantes que ses répercussions sur l'audibilité, puisqu’il y a toujours beaucoup plus d’auditeurs que de locuteurs ou de chanteurs simultanément dans le même local, l’étude des premières pose des problèmes beaucoup plus compliqués, et partant plus intéressants, que les secondes.
- L’explication des effets phonatoires des conditions variables de l’acoustique des salles n’a pu être mise en évidence que par la prise en considération de la fonction phonatoire dans toute sa complexité. Ici, il ne suffit plus de considérer l’oi’gane vocal comme un simple instrument à vent. Il faut l’examiner sous l’angle d’une association sensitivo- et sensori-motrice. Et nous avons vu que c’est par l’action qu’elle exerce sur les organisations sensitives et sensorielles liées à la fonction phonatoire que l’acoustique des salles perturbe ou améliore les conditions neuro-musculaires de l’accomplissement de cette fonction.
- On se trouve ainsi placé devant des faits et des mécanismes nouveaux, inconnus il y a dix ans à peine, et dont l’étude apporte chaque jour une moisson de résultats fructueux et intéressants.
- Raoul IIusson,
- Ancien élève de l’École normale supérieure, Docteur es Sciences, Lauréat de l’Institut et de l’Académie de Médecine.
- Le barrage de Mau voisin
- Les aménagements du barrage de Mauvoisin (Valais), sur la Dranse de Bagnes, sont en cours d'achèvement : l’inauguration définitive doit avoir lieu en 1959. L’ouvrage proprement dit, long de 520 m, est haut de 237 m ; il équilibre ISO 000 000 m3, en un lac situé ii 1 920 m d’altitude. La production d’énergie, quelque 800 000 000 kWh, est assurée par les deux centrales de Fionnay et de Riddes. Des lignes à 220 000 V transportent déjà le courant vers la Suisse romande, la région de Zurich, et même la France (échanges avec Génissiat, qui envoie du courant l’hiver et en reçoit l’été). Le barrage de Mauvoisin, le plus haut du monde (le Hoover Dam sur le Colorado n’a que 222 m), sera lui-même détrôné en 1964 par le barrage en cours d’édification dans une vallée voisine, celle de la Grande-Dixenee : ce dernier ouvrage produira plus de 1,6 milliard kWh et atteindra la hauteur de 284 m, nécessitant près de 6 000 000 m3 de béton.
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- Le ** Plan Delta ” des Pays-Bas
- \ ♦ Aspects techniques
- .4 la suite des désastreuses inondations de février 1953, les autorités néerlandaises ont décidé de hâter la réalisation d’un plan grandiose destiné à interdire aux marées et aux tempêtes l’accès des estuaires du Sud-Ouest des Pays-Bas. Ce plan, dont la conception était déjà ancienne, a été appelé « plan Delta » (expression d’ailleurs impropre, le critère d’un delta étant non pas la multiplicité des bouches, mais l’avancée de la terre sur la mer, ce qui n’est pas le cas ici). On se rappelle que La Nature (novembre 1953, p. 3kà) avait attiré l’attention sur l’intérêt de cette réalisation.
- Après des expériences méthodiquement conduites au Laboratoire d’Hydraulique de Delft, le Waterstaat (ministère des Eaux) a entrepris l’exécution du plan Delta, sans attendre l’achèvement, prévu pour 1977, des polders du Zuyderzée. Le premier estuaire à être obstrué est celui du Haringvliet, au nord, qui écoule la majeure partie des eaux rhénanes et mosanes (2 500 m3/s en moyenne, et jusqu’à 7 000 en période de crue). A proximité du port de Hellevoetsluis s’édifie la digue, longue de 5 km, qui comportera 17 écluses et qui réunira les îles de Vooi'ne et d’Overflakkee.
- Les traxmux du plan Delta s’échelonneront sur vingt ans. Les j'épercussions en seront considérables sur l’économie des îles du Sud-Ouest, sur la vie humaine, sur les communications, sur le tourisme et le folklore.
- On trouvera ci-après un exposé des aspects techniques du plan, qu’a bien voulu écrire pour nos lecteurs M. P. Ph. Jansen, chef du Service du Delta à La Haye. Quant aux aspects économiques et humains de cette entreprise, ils seront examinés dans un deuxième article par notre collaborateur Paul Wagret, qui s’est livré l’été dernier à une longue enquête sur place.
- Le plan Delta, vu clans ses grandes lignes, est destiné, lorsque l’exécution en sera achevée, à assurer une sécurité presque totale dans les territoires du Sud-Ouest de la Hollande. Sans pouvoir être considérés comme définitifs, les ouvrages prévus doivent assurer la protection et le développement économique de ces territoires jusqu’à un lointain avenir. Le projet, d’une conception très simple, prévoit la fermeture de plusieurs grands estuaires qui seront de ce fait transformés en lacs d’eau douce. Cette fermeture aura pour conséquence le renforcement et le raccourcissement de la ligne de défense contre la mer. L’exécution demandera une dépense totale de deux milliards de llorins environ, répartie sur une période de vingt ans.
- La nécessité des travaux a été démontrée, le ier février ig53, quand une inondation terrible causa d’énormes dégâts dans les provinces de la Zélande et de la Hollande méridionale. Une lutte acharnée dut être entreprise pour regagner la terre perdue. La flotte entière de dragage des Pays-Bas fut dirigée vers la région sinistrée et 4oo millions de florins furent dépensés pour fermer les nombreuses brèches qui s’étaient formées dans les digues.
- Cette inondation de 1953 n’a causé que peu de surprise. On savait en effet que le niveau des terres, aux Pays-Bas, s’abaisse constamment. En admettant que cette baisse ne dépasse pas un quart de mètre par siècle, cela n’en est pas moins catastrophique pour un pays qui se trouve déjà au-dessous du niveau de la pleine mer. Car une fois une digue rompue, le mouvement des marées déterminera un courant aller et retour à travers la brèche, ce qui rongei'a de proche en proche les parties adjacentes de la digue.
- Un rapide examen de la carte montre que la ligne de défense ne saurait être rigoureusement continue. Le plan Delta en effet doit laisser ouverts les chenaux qui donnent accès aux très importants ports de Rotterdam et d’Anvers.
- Le plan a donc pour objectif la fermeture de quatre bras de mer qui sont (du nord au sud) : le « Haringvliet »; l’estuaire
- de Brouwershaven ; l’Escaut oriental; l’estuaire de Veere.
- Au point de vue technique, l’exécution des travaux présentera de grands problèmes dont la solution n’est pas encore tout à fait trouvée. On s’est demandé si l’on ne pourrait obtenir une sécurité analogue à celle du plan Delta en se bornant à surélever les digues actuelles, longues de quelques centaines de kilomètres. Cependant cette solution n’est point attrayante, étant moins efficace et moins sûre. La ligne de défense qui serait ainsi conservée est longue et sinueuse, difficile par conséquent à défendre contre la montée des flots. Une surélévation même considérable des
- Fig. 1. — Carte de la Hollande du Sud-Ouest montrant les barrages du projet Delta et te réseau routier qui sera ainsi rendu possible.
- On remarquera l’existence de barrages secondaires dans le Haringvliet et l’estuaire de Brouwershaven.
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- fréquence par an des marées
- Fig. 2. — Échelle semi-logarithmique établissant la fréquence probable des marées de tempête en fonction de leur plus ou moins grande hauteur maximale.
- On compte ainsi obtenir une défense échelonnée, les nouveaux barrages formant la ligne primaire qui séparera le lac Delta de la Mer du Nord, et les digues actuelles devenant par conséquent une ligne secondaire.
- Même la rupture d’un grand barrage n’aboutirait pas à l’inondation des terrains où l’activité de l’homme continue à se développer. Car une telle rupture ne se produirait qu’après des attaques violentes par les vagues de la pleine iner^-paroxysme à la suite duquel le niveau de la mer baisserait rapidement, la marée de tempête n’ayant qu’une durée assez limitée.
- Les travaux du plan Delta seront basés sur l’apparition d’une marée de tempête ayant une fréquence de i/ioooo par an environ, c’est-à-dire une probabilité de 1/20 de celle du Ier février 1953.
- Quoique le lac Delta reste en communication avec la Mer du Nord par la voie d’eau de Rotterdam, le niveau des eaux dans la région intérieure sera considérablement abaissé par l’exécution des travaux prévus (fig. 3). Il est évident que le lac formera une sorte de réservoir où l’eau, aussi bien celle apportée par les fleuves que celle repoussée par la marée de tempête, sera
- digues n’apporterait qu’une sécurité relative et ne pourrait éliminer tout à fait le danger d’inondation.
- On pourrait évidemment penser que la sécurité est directement fonction de la surélévation. Cette relation n’est pourtant pas rigoureusement exacte, car on doit tenir compte du phénomène des marées de tempête qui se répète à des dates difficilement prévisibles. La marée de tempête est composée par la marée dite astronomique qui varie entre les vives eaux et les eaux mortes et par la marée dite atmosphérique qui dépend d’un grand nombre de facteurs, comme l’itinéraire et la vitesse de propagation des dépressions, la force, la direction et la durée des vents, etc. Le calcul de l’apparition probable d’une certaine marée est fort difficile et il reste des plus aléatoires en ce qui concerne les paroxysmes. Pour le moment, il faut se contenter d’une estimation approximative.
- En 1939, M. Wemelsfelder, ingénieur en chef du Rijkswa-terstaat, avait commencé à classer et à analyser les marées de tempête enregistrées. Le résultat de ses études est condensé dans la courbe de la figure 2, établie sur échelle semi-logarithmique et selon laquelle la fréquence annuelle des marées qui dépassent la moyenne est d’autant plus faible que l’amplitude excédentaire est plus forte. Une extrapolation linéaire, prolongeant cette courbe vers des marées de plus en plus fortes, n’a encore été admise ni par les océanographes, ni par les statisticiens.
- Mais ce qui est indiscutable, c’est que l’éventualité d’une marée de tempête extrêmement élevée ne peut être théoriquement écartée dans un proche avenir.
- En comparant dans cette perspective les deux solutions du problème de l’amélioration de la défense contre la mer, on est arrivé à la conclusion que l’exécution du plan Delta est sans aucun doute préférable à la surélévation des digues existantes.
- Fig. 4. — Plan montrant le polder en miniature construit dans l’estuaire du Haringvliet en vue de la construction ultérieure des écluses, ainsi que la future digue et son écluse à sas.
- 1, port de travail ; 2, grande digue ;
- 3, écluses d’évacuation ; 4, digue environnante temporaire ; 5, écluse à sas.
- Fig. 3. — Évaluation schématique de l’abaissement de niveau des eaux (au maximum de marée) par suite de l’exécution du plan Delta.
- G O E/ R E E
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- Vue aérienne du polder temporaire (Aero-Photo Nederland).
- Fig. 5. —
- stockée pendant quelques jours tout au plus. Pour assurer la possibilité d’une évacuation rapide de l’eau superflue, on a projeté de très grandes écluses dans le Haringvliet. Ces écluses seront également nécessaires pour garder une large embouchure où les fleuves, le Rhin et la Meuse, pourront décharger leurs ondes de crue.
- Le chantier des écluses d’évacuation vient d’être achevé. Il consiste en un petit polder qu’on a construit dans le milieu de l’estuaire en bâtissant une digue environnante temporaire (fïg. 4 et 5). Après l’avoir mis à sec, il faudra y travailler encore pendant cinq ans pour achever l’infrastructure qui sera
- fondée sur 22 5oo pieux en béton armé, représentant une longueur totale de 355 km. On construira 17 pertuis de 56,5o m de large et 5,5o m de profondeur chacun; on obtiendra donc un profil total de 5 500 m2 (fig. 6 et 7). Il faut insister sur la grande largeur des ouvertures, calculée en vue de l’évacuation des glaçons qui sont apportés en grande quantité par les fleuves pendant les hivers rigoureux. Les 17 écluses totaliseront une longueur de plus de 1 000 m, l’ensemble de la digue ne dépassant pas 5 000 m.
- La localisation et la composition des pertuis ont été étudiées dans le laboratoire sur des modèles n échelle réduite. La forme
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- du radier est déterminante pour la mesure des affouillemenls auxquels il faut s’attendre des deux côtés des écluses. Elle est donc décisive pour l’étendue de la couverture de fascinage et de pierres exigée pour empêcher le sable fin du fond d’êlre emporté par les courants (lîg. 8). Ajoutons que la base des écluses sera renforcée par un rideau de palplanclies en acier pesant 20 000 t.
- Les écluses d’évacuation et leurs vannes de fermeture seront exposées aux attaques des lames venant de la mer. Les lames étant estimées à 5 m de hauteur, les constructions devront être à meme de résister aux forces d’un pilonnage violent. C’est pourquoi les portes à segments, pesant chacune 4oo t et destinées à être actionnées par un système hydraulique, seront appuyées contre un pont en béton armé précontraint de forme triangulaire qui servira en même temps de voie de circulation. Une fois les grandes écluses d’évacuation achevées, elles formeront une barrière solide contre les eaux salées des océans et l’entrée sera fermée aux marées. Pour franchir le barrage, les bateaux de pèche pourront utiliser une écluse à sas. Rien que pour la fermeture du Haringvüiet, une dépense de 35o millions de florins (4o milliards de francs) est prévue.
- Un peu plus vers le sud, le barrage de l’estuaire de Brouwershaven et célui de l’Escaut oriental seront un travail encore plus difficile que la fermeture du Haringvüet, car les capacités de ces estuaires sont très grandes : un milliard de mètres cubes d’eau apportés par le flot dans l’Escaut oriental sont renvoyés à la mer par le jusant pendant les six heures suivantes.
- Les difficultés de ces fermetures d’estuaire augmentent au fur et à mesure de l’avancement des travaux. Car en diminuant l’embouchure de l’estuaire, il devient de plus en plus difficile aux marées de pénétrer dans la partie qui doit être bouchée. Il
- wnt de trafic
- vannes à segment i appareil de manoeuvre
- cote d'aval
- cote d'amont
- fascinage
- 1 pieux en béton
- Fis- 7, Pertuis de l’écluse d’évacuation (en coupe transversale).
- On remarquera la grande largeur du radier soutenu par les pieux, et la disposition symétrique des vannes de part et d'autre du pont-route en béton
- précontraint.
- en résulte que la chute d’eau dans l’ouverture s’accroît. Par conséquent, la vitesse des courants augmente et ceux-ci forment un frein de plus en plus puissant au progrès des travaux. Et ce qui est encore plus grave, c’est qu’on risque que le fond sablonneux de la dernière passe soit affouillé par les courants.
- Il est donc logique qu’on cherche à consolider et à protéger d’avance ce fond meuble de manière qu’il puisse résister aux attaques des courants. En principe, il y a possibilité d’éviter les affouillements en imprégnant le fond sablonneux d’un liquide gélatineux pour coller les grains de sable les uns aux autres. Malheureusement, des essais dans ce sens n’ont pas encore abouti à une méthode d’exécution économique. Jusqu’à nouvel ordre, on doit recourir à la méthode classigue, c’est-à-dire couvrir le fond d’une couche de pierres. Cependant cela n’est pas suffisant si l’on ne prend pas de mesures pour empêcher les
- Fig. 8.
- Matelas de fascinage remorqué jusqu’à son emplacement (Photo K. L. M.).
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- r mètres
- corps en sable de la digue
- Les caissons munis depertuis sont mis sur une plate-forme d'enrochements
- Fig. 9. -— Bouchage rapide prévu pour les pertuis de l’Escaut oriental.
- a : Un caisson de bouchage, à droite, est remorqué sur l'alignement de la digue, b : Ue caisson est coulé sur les enrochements, c : Coupe de la digue à son état définitif, après la mise en place du sable, de part et d’autre des caissons.
- pierres de s’enfoncer dans les sables meubles. En effet, il faut d’abord-couvrir le fond d'une couche où le sable fin ne puisse pas s’infiltrer. C’est le matelas de fascinage, composé de branches de saules et de roseaux, qui peut fournir la solution du problème. Ces matelas flottants bien connus sont remorqués à l’endroit de leur destination où ils sont coulés au moyen d’une charge de pierres (fig. 8). De cette manière, une couverture de fond de grande étendue est formée, qui pourra servir comme fondation de la digue.
- Dans le cas de l’Escaut oriental, la construction graduelle de la digue de fermeture ne pourra être envisagée. Cela créerait en effet une situation dangereuse où les courants de marée seraient d’une violence telle que môme les matelas couverts de pierres lourdes ne résisteraient point. Il faut donc procéder d’un seul coup, c’est-à-dire bloquer en quelques heures une dernière passe de grande largeur. En principe, la solution de ce problème est bien simple : on construirait d’avance une série de pertuis, de sorte que l’eau puisse y entrer et en sortir librement; puis on fermerait simultanément tous les pertuis au moyen de portes, de vannes ou de clapets.
- Si l’on adopte cette méthode de construction, on bâtira certainement les pertuis sous forme de caissons munis de portes qu’on remorquera vers remplacement de la digue. Là, ils seront coulés à leur alignement dans une rangée, sur le fond des chenaux- profonds qui auront été égalisés auparavant au moyen d’enrochements (fig. 9). Après la fermeture simultanée des pertuis, il faudra se dépêcher d’enrober les caissons dans un remblai de sable, renforcé d’une couche de pierres, de béton ou d’asphalte. Car il faudra prendre les mesures adéquates pour empêcher les éléments de fermeture d’être démolis par les attaques des vagues qui peuvent se produire pendant les saisons orageuses. Pour atteindre ce but, il sera nécessaire de déplacer plusieurs dizaines de millions de mètres cubes de sable pendant six mois environ. C’est un travail gigantesque dont les préparatifs exigent encore de nombreuses et minutieuses études.
- On doit cependant reconnaître que la conception du plan Delta est très simple. Une barrière conti'e la mer, courte et solide, sera réalisée, percée d’une ouverture permanente (la voie d’eau de Rotterdam) et d’une série de pertuis dans le Haringvliet pour décharger la glace et 1’ « eau superflue ». C’est en effet à
- l’époque du dégel que les fleuves entrent rapidement en crue et que leurs eaux tentent d’échapper au corset des digues. Ce moment de l’année est particulièrement critique et, d’un bout à l’autre de la Hollande, on parle d’eau superflue tout en faisant son possible pour qu’elle s’évacue au plus vite vers la mer.
- Remarquons d’ailleurs que pendant le reste de l’année on ne reparlera pas d’eau superflue, car, dans la pleine période utile pour l’agriculture, il y a un manque d’eau douce en Hollande. Cela semble paradoxal qu’un pays, créé de vase et d’eau, soit sujet au manque d’eau; mais pendant les étés secs les canaux peuvent se dessécher, si bien que leur salinité augmente et que les dommages causés à l’agriculture et à l’élevage du bétail sont considérables. A cet égard, le lac Delta sera une aide bienvenue dans la lutte contre le sel puisqu’on pourra l’employer comme réservoir d’eau douce où l’on puisera pour l’irrigation dans les périodes de sécheresse. Le système de répartition et de distribution d’eau douce sera donc amélioré et son rendement augmenté; le sel sera expulsé en grande partie des fleuves et des canaux.
- Cela signifie cependant que la pêche maritime et l’élevage des huîtres courent le risque de disparaître de la région du Delta. C’est sans doute un inconvénient sérieux parce qu’on nuira aux intérêts vitaux d’une catégorie d’hommes qui y trouvaient leur gagne-pain. En contrepartie, la réalisation du projet Delta comporte de nombreux avantages qui seront étudiés dans un prochain article de La Nature.
- (u suivre). P. Pu. Tans en,.
- Chef du Service du Delta, La Haye. \
- Le puits le plus profond
- C’est le bassin aurifère de Kolar, dans l’Inde, qui détient le record de la profondeur de creusement. Un puits de la mine Champion Reef avait atteint 3 050 m et, d’après les programmes en cours, les travaux souterrains doivent l’approfondir à 3 500 in dans un proche avenir.
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- Le Musée
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- préhistorique de Monaco
- C’est en iqo4 que le prince Albert Ier de Monaco, le célèbre océanographe, savant ethnologue et voyageur doublé d’un grand chasseur, décida de créer dans la principauté un musée consacré à l’anthropologie préhistorique. Le but de ce musée •était de conserver et de présenter au public les vestiges d’humanités préhistoriques extraits du sol monégasque et des régions avoisinantes.
- Le musée fut d’abord installé sur le Rocher, dans un bâtiment sis près de la cathédrale, du musée océanographique et du palais princier. Mais rapidement l’espace devint insuffisant pour abriter les collections et pour permettre le travail utile des chercheurs. Aussi, le prince actuel, Rainier III, décida-t-il le transfert de l’établissement dans un immeuble entièrement neuf qui fût parfaitement adapté à son objet. Cet immeuble, aujourd’hui terminé, dresse son architecture immaculée au flanc de la colline qui surplombe la Condamine et le port, à proximité du superbe jardin exotique. Son inauguration, prévue pour le début de 1959, permettra la visite de nombreux touristes et spécialistes, attirés de surcroît par la majesté du cadre •et le merveilleux panorama.
- A vrai dire, sous l’appellation de Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco, il faut comprendre deux organismes distincts : d’une part, les collections abritées dans le musée proprement dit; d’autre part, le centre d’enseignement et de recherches.
- Le musée est installé à l’étage. Il comprend deux très grandes salles remarquablement aménagées et parfaitement éclairées. La présentation très moderne est un modèle du genre, combinant le souci didactique et le soin matériel le plus raffiné. Les collections présentées sont d’origine locale ou régionale : elles proviennent des gisements de l’Observatoire (Monaco), de Gri-maldi (célèbres grottes de Baoussé-Roussé, ou Balzi Rossi, « les rochers rouges », à la frontière italienne), de Barriéra et Cas-iellar (arrière-pays rnentonnais), de Saint-Benoît et Méailles (Basses-Alpes), de la Madeleine (Hérault). Ces gisements ont donné quelques restes humains : on verra notamment les deux célèbres squelettes originaux de la race dite de Grimaldi (de type négroïde), ainsi qu’un exemplaire de la race de Cro-Magnon, représenté par un squelette de a m de long. Mais les principaux vestiges retrouvés et exposés consistent en outils de pierre, remontant au Paléolithique aussi bien qu’au Néolithique : de remarquables collections en sont exposées, allant de
- l’éclat de pierre le plus grossier à la pointe de flèche la plus finement travaillée. Ces outils de pierre présentent l’intérêt didactique considérable d’embrasser la presque totalité des ères préhistoriques reconnues; en bref, un million d’années de l’histoire humaine.
- En marge de la préhistoire, le musée a hérité de collections diverses. Citons un ensemble d’objets provenant de sépultures anciennes découvertes au Chili (legs Sénéchal de Lagrange), d’importants lots de poteries helléniques et gallo-romaines, et surtout le fameux « Trésor de Monaco » : celui-ci consiste en objets gallo-romains trouvés en 1880 à la Condamine, médailles, bracelets, bandeaux en or... Quelques tableaux qui représentent le prince Albert Ier au cours de ses voyages constituent un pieux hommage à la mémoire du fondateur.
- Les salles du rez-de-chaussée sont occupées par l’Institut de recherches préhistoriques, dont l’objectif est triple : l’enseignement, le travail, la publication.
- L’enseignement assure des cours du niveau de la licence; il dispose en particulier d’un amphithéâtre d’une soixantaine de places, conçu de façon moderne, et il fait appel largement aux techniques d’illustration visuelle. Non seulement l’enseignement peut utiliser les collections qui appartiennent en propre au musée, mais encore il possède des pièces provenant de dépôts effectués par les musées nationaux français (Musée de l’Homme, les Eyzies, Saint-Germain-en-Laye).
- Le travail de recherche dispose de plusieurs salles, d’une bibliothèque, et de laboratoires équipés pour les tests au carbone i4. Les chercheurs forment une équipe groupée au sein de l’Association de Préhistoire et de Spéléologie de Monaco, sous la direction de M. Louis Barrai, conservateur en chef du musée. Les investigations et les études concernent essentiellement les Alpes-Maritimes (M. L. Barrai fut l'un des inventeurs de la grotte du jardin exotique de Monaco, aujourd’hui complètement équipée pour la visite des touristes). Mais ces recherches portent aussi sur l’ensemble du Sud-Est de la France, voire sur la Ligurie voisine.
- La publication des résultats de fouilles et des articles dus aux chercheurs est assurée par le Bulletin du Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco, qui paraît depuis iq54 sous la direction de M. Barrai. Signalons que ce Bulletin se trouve à Paris, aux éditions N. Boubée, 11, place Saint-Michel (5e).
- Paul et Françoise Wagret.
- Figr. 1 et 2. — Le Musée drAnthropologie préhistorique de Monaco.
- A gauche, la façade. A droite, la baie et le rocher de Monaco, vus de la terrasse du musée (Photos P. et F. Wagret).
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- Chimie des radiations et matières plastiques
- On sail que les différents rayonnements (llux de neutrons ou d’électrons, rayons X, rayons gamma, etc.) sont susceptibles de provoquer des changements profonds dans les molécules qu’ils rencontrent. Le plus souvent, il y a rupture d’une liaison entre atomes et formation d’individus chimiques à durée de vie relativement brève, à caractère ionique, c’est-à-dire portant des charges électriques, ou à caractère radi-calaire. On peut, par exemple, concevoir, dans le cas d’une liaison de covalence, que sa rupture s’accompagne de la dissociation de la paire d’électrons qui étaient à l’origine de sa solidité : chaque atome emporte donc un électron célibataire, ce qui est le propre de la structure radicalaire.
- Schéma 1. — Rupture de la liaison chimique :
- ^x: — -j- i/+ (mécanisme ionique)
- m : y
- '\r. -{- y. (mécanisme radicalaire).
- Les chimistes ont depuis longtemps pensé à utiliser ces radiations pour provoquer des réactions chimiques ou des modifications physiques dans la matière. Malheureusement, ces rayonnements sont relativement coûteux; leur utilisation ne s’impose que dans le cas où la blessure d’une seule molécule entraîne la transformation d’un très grand nombre, autrement dit, dans le cas d’une réaction en chaîne. Elle s’impose également si, pour un très faible nombre de molécules modifiées, les propriétés macroscopiques de la matière sont profondément et avantageusement altérées. 11 se trouve que ces deux cas se rencontrent dans le domaine des matières plastiques, tant à l’occasion de leur formation que pour obtenir des modifications de propriétés de l’objet fini.
- C’est une analyse rapide des réactions et modifications possibles et un essai de prévision de leur importance future que cet article voudrait ici donner.
- Polymérisation. — Rappelons d’abord brièvement le principe de la réaction de polymérisation. Sous l’action d’une cause que nous préciserons plus loin, une molécule d’un composé non saturé (c’est-à-dire dans la molécule duquel existent deux atomes liés entre eux simultanément par deux liens de valence) s’active, réagit avec une molécule voisine identique, en donnant un nouvel ensemble également activé, qui réagit à son tour, et ainsi de suite, jusqu’à formation d’une immense chaîne moléculaire constituée de l’enchaînement, d’un très grand nombre (plusieurs milliers) de motifs identiques.
- Cette réaction de polymérisation, au départ de la molécule non saturée initiale, comporte donc trois stades : la formation de germes réactifs; la réaction de propagation ou de croissance de la chaîne; enfin, les réactions d’arrêt et de stabilisation de cette chaîne qui perd alors son caractère radicalaire quasi vivant pour devenir une molécule normale stable.
- La formation des germes activés peut être d’origine purement thermique; elle peut aussi être due à l’action de la lumière ultraviolette. Le plus souvent, dans l’industrie, on utilise, pour provoquer la réaction de polymérisation, des initiateurs qui sont des composés susceptibles, soit de se décomposer en radicaux libres, soit de donner des associations instables à caractère ionique.
- Le schéma a rend compte des divers processus de formation de germes, puis de croissance de chaîne, dans le cas d’un processus radicalaire.
- L'eau de refroidissement descend le lono des tubes d'AI contenant les barreaux d'U
- y ...... i m i
- LIL
- Eau de
- refroidissement
- le produit à bombarder par les neutrons est indus dans des billes d'AI et introduit ici
- Commande permettant de placer les billes à la distance voulue de la cuve
- Cuve d'aluminium contenant de l'eau lourde
- Rayonnement de neutrons pour recherche expérimentale
- Quand le bombardement est terminé les billes sortent ici dans
- Fig. 1..— Coupe d’un r é a et e u r atomique N.R.X. montrant les possibilités d’irradiation par les neutrons. Les produits à irradier sont inclus dans des sphères d’aluminium. (Document. U.S. Radium Corporation).
- \ Eau chaude
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- Schéma 2. — La réaction de polymérisation :
- Activation : M —> M* (monomère activé).
- „ . ( M* -f M -> M — M*
- Propagation \ m — M* 4~ M -> M — M — M* ou croissance <____________________________
- de chaîne f M _ M _-----M* + M -> M — M —. — M — M* ou M*.
- Une réaction d’arrêt peut revêtir plusieurs aspects : réarrangement à l’intérieur du macroradical lui-même; combinaison avec réaction de deux macroradicaux l’un sur l’autre; et, en outre, réaction d’un macroradical avec une impureté présente dans le milieu, ou éventuellement avec le monomère (transfert à celui-ci de l’activité de la chaîne) (schéma 3).
- Schéma 3. — La réaction d’arrêt :
- a) Dismutation : Mn -f- M,„ —> M« + Mm.
- Exemple : R et R' étant de longues chaînes
- R — CH2 - CHX 4- R' —- CH2 — CHX
- -> R — CH = CHX -(- R' — CH2 - CHSX.
- b) Combinaison :
- êl n + ' * m. M m + m •
- Exemple :
- r _ CHo - CHX + R' - CH2 - CHX
- -> R - CH2 — CHX — CHX — CHsR.
- c) Transfert (pour mémoire) :
- M* 4- M M« 4- M*
- (qui initie une nouvelle chaîne).
- Exemple :
- R — CH2 — CHX 4- CH2 = CHX
- -> R — CH = CHX -f CH3 — CHX.
- En règle générale, tine élévation de température favorise la réaction d’arrêt et, par suite, agit dans le sens d’une diminution de la longueur de la chaîne.
- Les radiations nous offrent un moyen évidemment très commode d’agir sur un monomère pour le transformer en molécule ou en fragment de molécule activée, susceptible d’initier la polymérisation.
- Tous les monomères ne se prêtent pas avec un égal bonheur à l’activation par radiation; certains sont particulièrement stables : ainsi, la présence d’un noyau benzénique dans le styrène stabilise par résonance cette molécule vis-à-vis des rayonnements incidents, mais de nombreuses autres molécules sont aisément blessées et polymérisables par les radiations : c’est le cas, par exemple, du chlorure de polyvinyle.
- Dans ce dernier cas, des doses de aoo ooo R sont suffisantes : le prix se rapproche donc de celui des catalyseurs usuellement utilisés en polymérisation. Les produits obtenus sont totalement exempts d’impuretés, donc éventuellement plus stables. Leur masse moléculaire peut être considérable : plusieurs millions si l’on opère à température ambiante (alors qu’il est difficile de dépasser ion ooo par les procédés usuels). Comme source de radiation, on utilisera de préférence des sources pénétrantes, le plus souvent des rayons lels clue ceux qu’émet le cobalt Go. Les schémas et tableaux de la figure 2 donnent quelques caractéristiques d’une source commerciale.
- Mais de nombreux autres dispositifs sont possibles, notamment ceux qui permettent une polymérisation continue, facile à envisager ici, en raison de la non-accumulation de corps chimiques étrangers (catalyseurs ou bien produits de décomposition).
- Action des rayonnements sur les molécules géantes. — Ici encore, les rayonnements agissent par rupture de liaisons et arrachement d’atomes, avec formation de radicaux libres, susceptibles de réagir.
- Le schéma 4 résume les réactions possibles dans le cas du
- Cuve d’irradiation en position à vide
- Collier de P b de fission
- Cuve d'irradiation en position irradiée
- Panneau de contrôle et de
- commande
- u il-----------------------
- Source de 60 Co
- / Distance 2 3 du 4
- centre
- Fig. 2. — Coupe d’un appareil d’irradiation comportant une source de cobalt 60 et un dispositif de mise en place de ta cuve qui contient la matière à irradier.
- Poids de l’ensemble : 3,5 t environ. Au-dessous, schéma de la cuve d’irradiation et courbes donnant la répartition de l’intensité. Donnons, d’après l’Atomic Energy of Canada Lld., un exemple de mise eh œuvre d’une source de cobalt 60 (doses dépassant 1 million de rœnlgens/heure obtenues dans la cuve d’irradiation; intensité de la source limitée seulement par le niveau maximum de radiation externe admissible).
- Dose au centre de la cuve
- Activité Champ externe moyen
- du 0"Co à 1 m du centre
- 8.10= R/h 2.106 » 5.10® »
- 9 400 curies 24 000 »
- 59 000 ..
- 1,4 mR/h
- 3,6
- 9,0
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- polyéthylène : ces réactions aboutissent à un dégagement d’hydrogène, à la formation de doubles liaisons, à la coupure des chaînes (phénomène de dégradation) et à leur accrochage mutuel (phénomène de réticulation). Ce schéma est extrêmement général et s’applique à la plupart des molécules, géantes ou non.
- Schéma 4. — Réactions provoquées dans le polyéthylène par les radiations :
- (i) ... CH2 — CH2 — CH, ... -> H. 4- ... CH» - CH - CH, ...
- (blessure primaire due au rayonnement = formation de radical)
- (2) ... CH,— CH2 — CH, ... 4-H. — H2+... CH,-CH — CH2 ...
- (blessure secondaire avec dégagement d’hydrogène)
- (3) H. -J-H. = Ha
- (4) H.-f-...CHo — CH — CH2 ... -> ...CH = CH —CHa...+Hs (formation de doubles liaisons)
- |5) H. -f- ... GH = CH... -* ... CH» — CH ...
- (blessure secondaire)
- (C) ... CH ...-(- Hs -> ... CH, ... -f H.
- (transfert)
- (7) H. -)-... CH2 — CH — CH,... -(recombinaison)
- ... CH
- (8) ... CH ... 4- ... CH ... -> |
- ... CH
- (réticulation)
- (9) ... CH — CH, ... + ... CH - CH2 .
- CH2 — GH, — CH2
- ... CH = CH ...
- + ... CH, -CH*
- (dismutation)
- (io) ... CH2 - CH2 CHa + CH, ...
- (rupture de chaîne directe, pas coupure de liaison C — C —
- dégradation)
- (u) ... CH — CH2 — CH, ... -> ... CH = CH2+.CH, ... (rupture de chaîne déjà blessée = dégradation)
- (12) ... CH2 + ... CHa -> ... CH3 + CH2 = CH ...
- (13) CH, + CH, CHa —CH2 ...
- Fig. 3. — Accélérateur d'électrons de 600 kV de Sames (Grenoble).
- On voit à la partie inférieure le château de plomb qui entoure la cible.
- Fig. 4. — Faisceau d'électrons sortant de la fenêtre d’un accélérateur Sames de 600 kV.
- (Photos Photopress).
- Dans le cas des macromolécules, ce qui importe au point de vue des applications pratiques, c’est l’importance relative des réactions de dégradation et des réactions de réticulation. On a pris l’habitude, à l’origine des études sur l’action des radiations, de classer les plastiques en deux catégories : ceux qui se réti-culent et ceux qui se dégradent. Cette classification est donnée dans le tableau I, mais elle ne doit pas faire illusion, car de nombreux facteurs accessoires peuvent faire varier les résultats. C’est ainsi, par exemple, que la présence de certains solvants ou gonflants peut modifier profondément le mode d’action des rayonnements : cela est dû vraisemblablement au fait que ces solvants sont susceptibles de bloquer certaines formes ioniques qui pourraient exercer des ravages par réaction sur les chaînes voisines.
- Tableau I. — Classification des polymères
- QUANT A LEUR COMPORTEMENT SOUS L’EFFET DES RADIATIONS
- Polymères réticulables Polymères dégradablcs
- Esters polyacryliques. Polystyrène. Polyesters. Nylon. Polyéthylène et ses dérivés chlorés ou chlorosulfonés. Caoutchoucs naturels. Copolymères de nitrile acrylique ou de styrène avec le butadiène, néoprène. Polydiméthylsiloxane. Polyméthacrylate de méthyle. Polychlorure de vinyle. Polychlorure de vinylidène. Poly tétrafluoréthylène. Polychlorotrifluoréthylène. Polyisobutylène. Cellulose.
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- Le tableau II indique l’influence du milieu sur la réaction de réticulation du polychlorure de vinyle. La présence de molécules réticulées est mise en évidence par leur insolubilité.
- Tableau II. — Solubilité dans le tétrahydrofurane du polychlorure DE VINYLE IRRADIÉ A L’ÉTAT DE GEL, EN FONCTIOlN DE LA NATURE DU GONFLANT.
- (Dose : 3o MR).
- Gonflant Pour ioo de CPV insoluble Gonflant. Pour 100 de CPV insoluble
- Diméthylformamide. . 97 Acétone-benzène 6o/4o. 4o
- Oxyde d’éthylène 9« Butanone 5 à .10
- Tétrahydrofurane . 90 Acétone 5 à 8
- Dioxane . . . • . 80 Cyclohexanone .... 0
- Benzène . 44 Acétone/CS 6o/4o . 0
- Tétraline 4o
- Les doses nécessaires pour réticuler sont, dans le cas du polyéthylène, de 5 à 25 MR (mégarads). Pour ce même: corps les réactions de dégradation n’acquièrent de l’importance que pour des doses 4 à 6 fois plus fortes.
- On utilise des sources de rayons y (cobalt 6o) si .l’on doit irradier des objets épais, on utilise des électrons dans le cas des objets minces.
- La réticulation s’accompagne de profonds changements dans les propriétés mécaniques : disparition du fluage' s%is .. charge, augmentation de la tenue à la température,... C’est l’analogue d’une « vulcanisation » dont on sait l’importance dans le domaine du caoutchouc.
- Simultanément se produisent des changements de structure qui, eux aussi, influent sur le comportement mécanique : les matières plastiques ne sont pas, en effet, totalement amorphes. Dans le cas des thermoplastiques formés de molécules linéaires, on peut déceler des zones ordonnées que l’on appelle « cristal-lites », par analogie avec les substances minérales cristallines. Mais, dans le cas des matières plastiques, il importe de noter que souvent une même molécule traverse successivement des zones amorphes et des zones ordonnées. Comment est modifiée l’importance relative dé ces zones ? Sous l’action des rayonnements, on observe presque toujours une disparition des domaines ordonnés. Ceci est dû, soit à la formation de liens de réticulation, soit aux phénomènes de dégradation. Dès qu’il n’existe plus côte à côte un nombre suffisant de chaînes de longueur convenable, leur ordre disparaît. Dans le cas d’un fil de nylon, la structure ordonnée, aisément décelable aux rayons X, disparaît pour un taux d’irradiation de io9 neutrons par unité de volume, par exemple. Cependant, il existe des cas où l’ordre peut subsister en raison de la nature particulière des forces intermoléculaires : c’est ainsi que les polytéréphta-lates de glycol conservent leur cristallinité, même à des taux de dégradation extrêmement élevés.
- On conçoit, en tous cas, que les forces de cohésion de la matière qui dépendent de sa cristallinité soient profondément affectées par les variations de l’ordre interne.
- Fig-. 5 et 6. — Dispositif d’irradiation de matières plastiques par électrons accélérés issus d’un générateur Van de Graaf.
- En haut, mise en place du Van de Graaf sur lequel sera abaissée l’enceinte étanche que l’on voit au-dessus. Le faisceau d’électrons sort par le bas vers la salle d’irradiation située à l'étage inférieur. En bas, salle d’irradiation et convoyeur des objets à irradier.
- (Photos High Voltage Engineering Corp.).
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- Applications de l'irradiation des matières plastiques.
- — La dégradation ne semble pas, -a priori, susceptible d’un intérêt industriel; cependant, dans quelques cas rares, on a pu envisager de réduire les masses moléculaires pour les adapter à un besoin pratique. C’est le cas, par exemple, des résidus de caoutchouc butyle. Des molécules de même structure, mais plus courtes, sont.précieuses en effet pour augmenter la viscosité des huiles de graissage. L’irradiation offre un moyen commode d’obtenir cette, réduction de taille, qui est absolument nécessaire si l’on veut éviter une dégradation de l’huile sous l’effet des forces de cisaillement. Notons cependant que les ultrasons permettent des effets analogues, probablement à moindre prix.
- La réticulation, par contre, applicable à des molécules non vulcanisables chimiquement, se révèle précieuse dans l’industrie des matières plastiques. Le point de ramollissement du polyéthylène est considérablement élevé (de 3o° environ). Il supporte alors la stérilisation à xoo°. Les polysiloxanes élastomères, qui ne présentent que peu de résistance au fluage s’ils ne sont pas réticulés, sont très commodément vulcanisés par les rayonnements, mieux que par les traitements usuels, assez brutaux, d’oxydation. Les polyéthers vinyliques, après réticulation, perdent leur caractère de colle pour acquérir les propriétés d’un solide élastique.
- Le greffage. — L’action primaire des rayonnements sur les polymères consiste, nous l’avons vu, en la formation de blessures qui ont le plus souvent un caractère de radical libre : on peut donc espérer que ces blessures soient capables de jouer le rôle d’initiateurs de polymérisation; autrement dit, qu’une chaîne macromoléculaire irradiée, plongée dans un corps poly-mérisable, soit susceptible d’initier, à partir de ses blessures, une polymérisation du monomère présent. La réaction aboutirait donc à des molécules constituées de chaînes latérales greffées sur une molécule initiale, squelettes et greffons n’ayant pas nécessairement la même structure chimique. Plusieurs techniques sont utilisables : la plus rationnelle, sinon la plus commode, consiste à irradier un polymère à basse température en l’absence d’air et à le plonger dans un monomère liquide.
- Schéma 5. — Principe de la réaction de greffage :
- Polymère A — A — A — A—-A..........A — À
- (irradiation)
- A —A* — A — A — A — A*.........A* — A
- -f- Monomère B
- A — A — A — A — A — A — A............A — A
- Lors du retour à la température ambiante, les centres actifs créés sur la chaîne initiale initient la polymérisation du monomère qui, lui-même, n’a aucune raison de se polymériser isolément, et on obtient donc bien une structure greffée à l’état presque pur (des phénomènes de transfert peuvent cependant intervenir). ,
- La deuxième technique, qui permet également d’obtenir à coup sûr une structure greffée vraie, consiste à irradier le polymère en présence d’air : dans ce cas, les radicaux libres créés sur la molécule géante réagissent avec l’oxygène, avec formation au moins partielle de groupes peroxydes. Ce sont ces chaînes macromoléculaires peroxydées qui servent, par la suite, d’initiateurs de polymérisation.
- Malheureusement, le rôle initiateur des peroxydes n’apparaît qu’à température plus élevée et, si les chimistes ont su sélectionner les peroxydes des molécules de petite taille en vue d’obtenir des polymérisations à température inférieure à ioo°, par contre l’irradiation des polymères n’a que très peu de chances de nous fournir des peroxydes spéciaux, exceptionnellement réactifs. Il faudra donc le plus souvent traiter le mélange peroxyde macromoléculaire/monomère à des températures de l’ordre de 120° à i5o°.
- Le procédé le plus séduisant par sa simplicité est entièrement différent : il consiste à irradier simultanément le polymère et le monomère dans lequel il est plongé. Il importe que le mélange soit très intime, autrement dit que le polymère soit dissous, ou au moins gonflé, dans le monomère. Ceci est d’ailleurs fréquemment le cas.
- Un tel procédé est très simple, mais devrait présenter l’inconvénient de former également de purs polymères du monomère présent (homopolymères). Le procédé ne serait donc, en principe, applicable que dans les cas où le monomère est beaucoup moins sensible à l’action des radiations que le polymère qu’il
- Fig-, 7. — Dispositif d’irradiation de câbles (plusieurs passes).
- baigne. II se trouve d’ailleurs que la structure macromoléculaire du polymère dont les chaînes sont beaucoup moins mobiles, en particulier à l’état de « gels », que les petites molécules du solvant qui les gonfle, avantage le polymère au point de vue de- la susceptibilité aux radiations.
- Cet effet de « gel » permet donc d’obtenir des polymères greffés, beaucoup moins contaminés d’homopolymères qu’on ne pouvait le prévoir. En outre, ces homopolymères formés ne sont pas forcément gênants (voir plus loin : Compatibilités). Bref, cette méthode de greffage est beaucoup plus aisée qu’il ne pouvait paraître a priori, et probablement susceptible de développements industriels.
- Les taux utilisés sont en général faibles, de l’ordre de 1 à 3 MR, dans le cas du polyéthylène et de l’ordre de o,o5 MR, dans le cas du chlorure de polyvinyle. Il importe toutefois de remarquer que les résultats sont particulièrement sensibles à l’intensité du rayonnement; ce phénomène ne s’explique pas très bien si l’on se reporte au mécanisme de la polymérisation. C’est ainsi qu’une intensité faible favorise la formation d’homopolymères; par exemple, dans des conditions déterminées, on obtiendra 10 à 20 pour 100 de polymères greffés contre 80 à 90 pour 100 d’homopolymères pour une intensité de ô,5 MR. Par contre, les proportions relatives des deux produits sont exactement inversées pour des taux de l’ordre de 20 MR.
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- Propriétés et applications des molécules greffées.
- -— Une caractéristique essentielle des molécules greffées est de pouvoir être constituées d’un squelette et de branches latérales de structures chimiques entièrement différentes. Quelles propriétés pouvons-nous attendre d’une matière formée en totalité ou en partie de telles molécules ?
- Propriétés mécaniques. —- On peut naturellement espérer améliorer les propriétés mécaniques d’une substance par greffage de chaînes latérales dont les interactions (champ de forces intermoléculaires dites de Van der Waals) seraient plus fortes que celles de la chaîne d’origine. C’est ainsi que le polychlorure de vinyle voit ses propriétés mécaniques tomber rapidement au-dessous de 8o°. Le greffage des chaînes latérales utilisant le nitrile acrylique conduit à une molécule de structure :
- ... _ CH2 — CHCl - CH — CHC1 ...
- CH — CHo - CH — CH2 — ...
- / I
- NC CN
- Si nous étudions, en fonction du taux de greffage, le module d’élasticité à xoo°, nous constatons une amélioration considérable des propriétés.
- Taux de greffage . . o — 10 — 20 — 3o — 4o — 5o — 100
- Module ioo° en kg/mm*. 0,1—0,8 —1,3— 2 —2,6 — 3,2 — 7,0
- De même, le polyéthylène voit sa résistance à la chaleur considérablement amélioi’ée quand on lui greffe des chaînes de polyvinyl carbazole (fig. 8).
- Malheureusement, dans la plupart- des cas jusqu’à présent étudiés, les améliorations constatées ne sont pas suffisantes pour justifier l’augmentation du prix de revient. Il vaut alors franchement mieux se tourner vers un autre type de molécules.
- D’autre part, il ne suffit pas d’une propriété mécanique pour caractériser un corps, et l’on doit prendre en considération tout un ensemble de caractéristiques, en particulier celles de résistance au choc. Il ne semble pas, dans le cas général, qu’une structure macromoléculaire ramifiée soit particulièrement favorable à cette dernière qualité.
- Compatibilités. — L’idée de mélanger divers types de molécules géantes pour en faire des sortes d’alliages est une idée déjà ancienne, mais elle n’est malheureusement pas facile à mettre en œuvre.
- Les molécules géantes, de structures différentes, sont rarement compatibles entre elles. Par exemple, si l’on essaie d’incorporer au chlorure de polyvinyle du polynitrile acrylique, on n’obtient qu’une substance rugueuse et manifestement hétérogène, et ceci, même par un travail mécanique à des températures très proches du point de décomposition du polynitrile acrylique.
- Le greffage, fixant sur une molécule d’un certain type, par des liens indissolubles, les motifs appartenant à une molécule d’un autre type différent, permettrait une compatibilité des deux macromolécules, et par conséquent conduirait à des produits nouveaux originaux dont il. y a lieu d’explorer les propriétés.
- Ces études ne sont qu’à leur début, mais on peut indiquer dès maintenant que cette vue de l’esprit a trouvé une confirmation expérimentale remarquable : si l’on greffe 2 pour 100 de nitrile acrylique sur le polychlorure de vinyle, on peut ensuite mélanger sans difficulté les molécules ramifiées obtenues avec 3o pour 100 de polynitrile acrylique, ce dernier chiffre atteignant 80 pour 100 si le taux de greffage est porté à 3o pour 100. Ce qui est d’ailleurs remarquable, c’est que les propriétés mécaniques semblent, en définitive, déterminées par la quantité totale de groupes nitrile acrylique présents, qu’ils soient greffés sur le chlorure de vinyle ou qu’ils fassent partie des molécules homogènes.
- Fig. 8. — Tenue à la chaleur du polyéthylène irradié.
- Tous ces flacons ont été exposés à la même température. Auprès de chaque flacon préalablement irradié a été placé un flacon non irradié.
- (Photos High Voltage Engineering Corp.).
- Solubilité. — Aux phénomènes de compatibilité qui viennent d’être signalés se rattachent les phénomènes, plus simples, de solubilité dans les solvants classiques. On peut concevoir, en effet, une macromolécule greffée dont le squelette original et les chaînes latérales n’auraient pas les mêmes solvants. Peu d’études ont encore été effectuées dans ce domaine, en raison de la complexité de l’analyse des résultats.
- Une théorie thermodynamique de la solubilité est déjà difficile à établir dans le cas des petites molécules, elle l’est encore plus dans le cas des solutions de grosses molécules dans les solvants normaux, mais les difficultés sont infiniment accrues si une grosse molécule est elle-même hétérogène. En effet, les études de solubilité supposent une statistique des configurations possibles, et nous ne disposons pas encore de l’outil mathématique complexe qui permettrait d’aborder la question dans le cas présent.
- Signalons toutefois une expérience pleine d’enseignement,, due au docteur Merrett. Il part de l’hydrocarbure caoutchouc, soluble dans le benzène et insoluble dans le méthanol ; sur cette molécule sont greffées des chaînes de méthacrylate de méthyle qui, elles, sont solubles dans le méthanol. Si l’on ajoute à une solution benzénique de polymères greffés des quantités croissantes de méthanol, on observe un repliement sur elles-mêmes des chaînes principales qui s’agglutinent les unes aux autres : il se forme donc des sortes de micelles, maintenues en solution par les chaînes latérales acryliques qui se dérouleraient dans le solvant à la manière des bras d’une pieuvre.
- Cette configuration se maintiendra, bien entendu, jusqu’à siccité, par évaporation du solvant. On peut, de même, obtenir la configuration inverse avec une chaîne principale déployée et les chaînes latérales agglutinées, en choisissant un autre couple solvant-précipitant. Les films obtenus dans ces deux cas opposés présentent des caractères entièrement différents.
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- Par exemple, dans le premier cas, les molécules adhèrent au verre et le film ne se craquelle pas sous l’influence de la chaleur; l’inverse se produit pour la seconde configuration. C’est, à notre connaissance, le premier exemple signalé de propriétés macroscopiques différentes pour des molécules identiques, mais dans des configurations dissemblables.
- Phénomènes superficiels..— Tout ce qui précède a trait aux propriétés des polymères greffés considérés dans leur ensemble, c’est-à-dire constituant la totalité d’un objet. Il est intéressant d’étudier les propriétés que pourraient acquérir des objets dont seules les molécules superficielles seraient des molécules greffées. Il suffit, pour obtenir de pareils objets, d’effectuer le greffage, au moyen des techniques citées plus haut, sur l’objet fini, c’est-à-dire après une mise en forme. L’imagination trouve ici un champ d’investigations extrêmement large.
- On connaît, en effet, le rôle des nombreux apprêts ou des revêtements de surfaces que l’on est amené à utiliser dans le domaine du textile pour éviter les salissures, .pour supprimer l’électricité statique, etc. L’inconvénient des apprêts classiques est qu’ils ne résistent pas à des lavages répétés. Le greffage apparaît donc comme un moyen d’obtenir en surface les structures moléculaires désirées, et ce, d’une manière indélébile, car un lavage ne peut plus rompre une liaison carbone-carbone.
- Élimination de l'électricite statique. — Ce problème important, que l’on rencontre fréquemment dans l’emploi des objets ou des tissus formés de molécules géantes synthétiques, trouve sa solution rationnelle dans le greffage superficiel de molécules susceptibles d’adsorber un film d’eau légèrement conducteur.
- Le greffage se réalise donc en immergeant l’objet à traiter dans une solution d’acide acrylique et en irradiant, l’ensemble. On peut aussi immerger les fds à traiter dans une solution de polyoxyéthylène. Dans ce dernier cas, il n’y a pas à proprement parler de greffage, mais on observe un accrochage des chaînes ou des morceaux de chaîne de ces grosses molécules dissoutes à la surface des fibres traitées. La réaction pourrait presque être décrite comme une réticulation entre les macromolécules du fil et les macromolécules dissoutes.
- La grandeur de l’effet observé dépend, dans une large mesure, de la longueur des molécules de polyoxyéthylène, ainsi que le montre le tableau III.
- La résistivité superficielle, indiquée dans le tableau III, est mesurée après huit lavages dans des conditions standard; les fils sont en nylon et ont reçu, lors de l’irradiation, un taux de 4o MR. On notera que le greffage vrai exige des doses de radiation bien plus faibles.
- Insensibilisation aux salissures. — C’est, en quelque sorte, le problème inverse du précédent : il s’agit de conférer à l’objet traité, le plus souvent un tissu, une phobie égale pour les salissures aqueuses et les salissures grasses. Ce but est atteint en greffant, en surface du tissu, des molécules fluorées; ici encore,
- Tableau III. — Résistivité superficielle du polyéthylène
- GLYCOL EN FONCTION DE LA MASSE MOLÉCULAIRE MOYENNE
- Echantillon Polyéthylène glycol Masse moléculaire moyenne Concentration dans l’eau Logarithme de la résistivité
- Témoin i3,3
- Echantillon 1 600 100/0 i3,2
- » 2 1000 30/70 i3,3
- » 3 6 000 30/70 8,2
- » 4 20 000 16/84 8,4
- on peut recourir, soit à un véritable greffage en plongeant le tissu sous irradiation dans un monomère polymérisable fluoré, soit en le plongeant simplement dans l’alcool dodécafluoro-heptylique.
- Fixation des colorants. — Des techniques analogues peuvent être employées dans certains cas pour créer des liens de valence entre les molécules d’une fibre et les molécules de colorant, soit pour permettre d’utiliser des colorants dont l’affinité pour la fibre (due à des forces de Yan der Waals) serait insuffisante. Toutefois, il ne semble pas qu’un tel procédé puisse s’imposer pratiquement.
- Sources utilisées pour les greffages. — Dans le cas de la modification de l’ensemble des molécules d’un objet, le problème est analogue à celui de la polymérisation ordinaire : les sources au cobalt 60 ou aux produits de fission conviennent très bien. Si le but est simplement de modifier la surface des objets, un flux intense d’électrons, accélérés par des différences de potentiels de 200 à 3 000 kV, est préférable. La pénétration est réglable et peut être limitée à la surface de l’objet.
- Les illustrations de cet article sont constituées de quelques vues des diverses installations d’irradiation. L’irradiation dans la pile même, utilisant son flux complexe de neutrons, d’électrons, de protons, de rayons y, est une technique d’étude, mais ne saurait devenir un moyen de production.
- Notons enfin que les rayons X mous ont également ici un champ d’applications possibles.
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- Telles sont quelques-unes des réactions permises par les rayonnements dans le domaine des plastiques. Les applications pratiques possibles, et économiquement viables, sont assez nombreuses pour que l’on puisse prévoir un grand développement de ces techniques dans les prochaines années.
- M. Valence.
- Nouvelle méthode d’extraction de l’hélium
- Une méthode simple et nouvelle pour extraire l’hélium des mélanges gazeux a été étudiée aux Bell Téléphoné Laboratories (Etats-Unis). Cette méthode repose sur le fait que, sous une grande différence de pression, l’hélium, mais non les autres gaz, diffuse assez rapidement à travers une paroi mince de silice ou de verre Pyrex, plus particulièrement si le verre est à une température élevée ; le mélange gazeux contenant de l’hélium circule autour d’un grand nombre de capillaires en verre de 0,05 mm de diamètre extérieur et 0,005 mm d’épaisseur de paroi, et l’hélium est extrait par l’intérieur des capillaires. Avec un groupe de capillaires
- occupant un volume d’environ 1,5 m3 et pour une différence de pression de 1 000 atm, on pourrait extraire d'un mélange contenant 1 pour 100 d’hélium 27 m3 environ de ce gaz par jour à la température ambiante et environ 2 700 m3 à 400° C. L’hélium ainsi recueilli est très pur et le procédé peut également être utilisé pour une purification ultérieure.
- Cette méthode permet d’envisager d’extraire l’hélium du volume considérable de gaz naturel riche en hélium utilisé comme combustible, alors que jusqu’à présent une très faible proportion est seulement extraite.
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- L’augmentation de la poussée des turboréacteurs
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- Les turboréacteurs, qu’ils soient montés sur des avions civils ou militaires, doivent satisfaire à des besoins très différents au cours d’un même vol. Au décollage, ou au moment décisif de la mission, pour un intercepteur par exemple, l’avion a besoin d’une poussée élevée; par contre, pendant le vol de croisière, le régime du moteur peut être plus faible. Aussi, pour éviter de construire un moteur qui serait calculé pour les périodes de pointe et qui serait en fait utilisé pendant la majeure partie du temps à un régime inférieur, on calcule le moteur pour la puissance de croisière et on augmente artificiellement la poussée lorsque le besoin s’en fait sentir. Pour un même résultat, le poids du moteur est alors plus faible, ce qui permet d’augmenter d’autant la charge utile.
- Les dispositifs auxiliaires d’augmentation de poussée peuvent se répartir en deux catégories : la post-combustion et l’injection de liquides divers en amont de la turbine.
- La post-combustion. — Sur les turboréacteurs, la poussée maximale que l’on peut obtenir pour un débit d’air donné est fixée par la température maximale que peuvent supporter les ailettes de turbine, soumises, outre l’action des gaz chauds, à une. force centrifuge élevée due à la rotation de l’ensemble turbine-compresseur. Actuellement, après l’élaboration de nouveaux alliages nickel-chrome « Nimonic » par les métallurgistes, cette température peut être portée jusqu’à i xoo° C. Pour que cette valeur ne soit pas dépassée, on est conduit à faire parvenir dans la chambre de combustion une quantité d’air plus de trois fois supérieure à celle que nécessiterait la combustion stoechiométrique. Le mélange gazeux qui traverse la turbine et arrive dans la tuyère d’éjection contient donc encore des molécules d’oxygène non utilisées. Le principe de la post-combustion consiste alors à réinjecter du combustible supplémentaire en aval de la turbine pour le brûler avec cet oxygène excédentaire. Théoriquement, la température des gaz peut atteindre •a ooo° C: malheureusement, la nécessité de protéger les parois de la tuyère d’éjection, dont le matériau constituant ne résisterait pas à des températures de cet ordre, conduit à limiter cette valeur aux alentours de i 6oo° C. A cet effet, on prévoit habituellement un refroidissement auxiliaire au moyen d’air frais circulant dans un conduit annulaire qui entoure la tuyère. Ainsi, la post-combustion peut être considérée comme l’association d’un slatoréacteur à un turboréacteur.
- Certains problèmes particuliers se posent pour que l’on aboutisse au rendement le meilleur, c’est-à-dire à la consommation la plus faible pour une poussée donnée. Ce rendement sera d’autant plus élevé que la vitesse des gaz dans la chambre de post-combustion sera plus faible. Or, à la sortie de la turbine, la vitesse est généralement comprise entre 4oo et 5oo m/s; il est donc nécessaire de monter à la suite un diffuseur, justement analogue à celui d’un slatoréacteur, et qui transformera l’énergie cinétique des gaz en pression (par suite de l’augmentation des sections, la conservation du débit-masse entraîne une augmentation de la pression au détriment de la vitesse qui tombe aux environs de i5o m/s). Le diffuseur utilisé comporte généralement un angle d’ouverture inférieur à ao degrés.
- Autre problème important, celui de l’injection du combustible. Celle-ci se fait dans une direction normale à l’écoulement des gaz, le diamètre des gouttelettes devant être de quelques microns pour favoriser la xraporisation rapide du combustible. Les injeeteurs peinent être disposés de deux façons : soit le long de bras radiaux, soit le long de couronnes circulaires centrées sur l’axe du moteur; il semble que cette dernière solution soit celle qui donne le mélange le plus uniforme dans toute la zone de combustion. Pour améliorer encore la qualité de la combustion et réduire la quantité d’imbrûlés à la sortie de la tuyère, on installe en aval des injeeteurs et à hauteur du sys-
- tème d’allumage de petits obstacles normaux à l’écoulement (plaques planes ou profilés de formes diverses) dont le rôle est de créer juste derrière eux une zone d’écoulement mort permettant un contact poussé entre le mélange froid incident et les gaz brûlés très chauds. Ces petits obstacles sont appelés « stabilisateurs de flamme ».
- Dernier aspect du problème de la post-combustion, le rendement est d’autant meilleur et par suite la consommation spécifique d’autant plus faible, que . le diamètre de la tuyère est grand. Malheureusement, le constructeur d’avions, lorsqu’il adapte le moteur à sa cellule, cherche à avoir le maître couple le plus réduit possible, pour des raisons bien compréhensibles de traînée et d’encombrement. Il faut donc rechercher un compromis acceptable par les deux parties, étant entendu que l’avionneur lui aussi a intérêt à réduire la consommation spécifique du moteur.
- Le réglage du supplément de poussée que l’on désire obtenir nécessite l’emploi de tuyères à section variable. La méthode de variation par déplacement d’un cône le long de l’axe de la veine serait acceptable, si le fait pour le cône de se trouver dans un écoulement de gaz porté à très liante température ne constituait pas un handicap important au point de vue de la commande du dispositif. On emploie plutôt la tuyère « à paupières » constituée de deux demi-coquilles qui peuvent s’écarter plus ou moins suivant les variations de section désirées. La S.N.E.C.M.A., de son côté, a mis au point un procédé de striction pneumatique dans lequel la veine de gaz est resserrée par un jet d’air comprimé s’échappant à la périphérie. La post-combustion permet en moyenne d’augmenter d’au moins 5o pour ioo la poussée des turboréacteurs. Tout dernièrement, d’ailleurs, on vient d’annoncer aux États-Unis la réalisation d’un turboréacteur de 18 I de poussée. Il s’agit du Pratt et Whitney .1. 91, conçu pour être utilisé à un nombre de Mac-h de G.
- En ce qui concerne la consommation spécifique, qui constitue en quelque sorte le revers de la médaille, la valeur correspondant au turboréacteur sans post-combustion (on dit encore turboréacteur sec) et que les progrès techniques avaient réussi à amener en dessous de 1 kg/kg.p/heure se trouve ici presque doublée.
- L'injection de liquides en amont de la turbine. — 11 y a
- quelques années, on utilisait déjà, pour augmenter la poussée au décollage, l’injection d’un mélange eau-méthanol en aval du compresseur. Cette injection avait pour effet de refroidir la température de l’air avant son admission dans la chambre de combustion (par vaporisation du mélange), ce qui permettait de brûler plus de combustible pour une température donnée en amont de la turbine, donc d’augmenter la poussée. Mais la consommation spécifique était beaucoup plus élevée que pour la post-combustion, et ce procédé ne connut pas un grand développement.
- Voici maintenant que l’on songe à injecter de l’eau oxygénée concentrée dans les chambres de combustion. La décomposition de l’eau oxygénée est, en effet, une réaction exothermique et la chaleur ainsi produite pourrait s’ajouter à celle qui est due à la combustion normale; d’autre part, l’oxygène supplémentaire fourni par cette décomposition permettrait de brûler dans la tuyère de post-combustion une plus grande quantité de carburant. Du fait qu’il existe toujours une limitation de température à la turbine, l’injection d’eau oxygénée ne peut être employée qu’en liaison avec la post-combustion. Le résultat est alors une augmentation de 120 pour 100 de la poussée par rapport au turboréacteur seul, (fêla provient de ce que, si la température des gaz chauds, donc leur vitesse d’éjection est augmentée, il en est de même de la masse éjectée par unité de
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- temps, puisque l’on augmente le débit de combustible et que l’on injecte de l’eau oxygénée. Or, l’énergie contenue dans les gaz d’échappement, donc la poussée de la fusée, est représentée par le produit mv~.
- Tout ceci se paie bien entendu par une augmentation de la consommation spécifique. Nous avons vu précédemment qu’avec la post-combustion, elle atteignait 2 kg/kg.p/heure ; ici,
- l’augmentation est plus sensible encore, puisqu’elle dépasse 5 kg/kg.p/heure. Mais, elle est très admissible lorsqu’il s’agit d’obtenir une grosse augmentation de poussée pendant un temps très court, et elle demeure, dans tous les cas, faible lorsqu’on la compare à celle des moteurs-fusées.
- Jacques Spixcourt.
- La pandémie grippale de 1957
- Au cours du 38e Congrès d'Hygiène, organisé comme tous les ans par la Société de Médecine publique et de Génie sanitaire, un important rapport a été présenté par le professeur Melnotte, de la Faculté de Médecine de Nancy, sur la pandémie de grippe de 1957. Certains enseignements, relevés dans ce rapport, méritent d’être soulignés.
- Expansion géographique de la grippe. — La pandémie de 1967 est connue du public sous le nom de grippe asiatique. 11 est exact que son point d’origine se trouve en Asie et plus précisément en Chine septentrionale mais ceci ne lui est pas particulier : toutes les épidémies de grippe étudiées jusqu’à ce jour ont débuté en Extrême-Orient.
- C’est dans les premiers mois de l’année que la grippe s’est déclenchée et le virus ayait été isolé en mars par deux bactériologistes de Pékin. Elle est apparue presque simultanément, au début de mai à Hong-Kong et Singapour, ce dernier port ayant joué pour l’épidémie le rôle de plaque tournante. A la fin de mai, elle avait envahi tout l’Est Asiatique, ainsi que l’Australie. En juin, elle atteignit le Golfe Persique. Ayant essaimé dans toutes les directions, la grippe poursuivit sa route : l’Amérique centrale, puis l’Amérique du Nord et du Sud furent contaminées en juillet et août. Le Moyen-Orient était envahi en juillet et l’épidémie se propageait en Afrique noire. L’Europe resta presque indemne jusqu’en septembre. En octobre et novembre la grippe battait son plein dans toutes les parties du monde. Elle ne commença à se ralentir qu’en décembre.
- Données statistiques. — La grippe ne donne pas lieu, en de très nombreux pays, à une déclaration obligatoire. Les statistiques de morbidité sont donc approximatives, d’autant plus que les formes bénignes de la maladie peuvent rester entièrement ignorées. On a pu néanmoins relever des taux de morbidité particulièrement élevés au Chili (22,6 pour 100), en Finlande, Danemark et Islande (respectivement 16,4, 12,7 et 12,5 pour 100). Mais le fait le plus remarquable est que le taux de morbidité devient d’un seul coup considérablement plus élevé dans les collectivités de jeunes : 27 pour 100 dans les écoles de Suède et 45 pour 100 chez les militaires; 76 pour 100 parmi les écoliers d’Helsinki (Finlande).
- La mortalité a été relativement faible et ne peut heureusement être comparée à celle de la pandémie de 1918 qui fit dans le monde 20 millions de victimes. On se souvient qu’elle survint en deux vagues successives, la première bénigne, la seconde très grave. Ce rebondissement catastrophique n’a pas été constaté en 1957. Certains taux de mortalité ont été cependant élevés : 33 décès pour 100 000 habitants au Guatemala, 27 aux Philippines, 2G en France.
- En ce qui concerne notre pays, on estime, en l’absence de chiffres précis, que la grippe a pu atteindre 20 pour xoo de la population. Un absentéisme massif a été d’abord constaté en octobre et novembre dans les administrations, les écoles de la Région parisienne et des usines telles que celles de la Régie Renault. Le département de la Seine a cependant accusé une
- faible mortalité : 2,3 par ioo ooo habitants pendant le mois de novembre contre 20,6 en Savoie, 20,1 dans le Tarn, 18,6 dans l’Orne, 18,5 dans les Deux-Sèvres.
- Caractères de la maladie. — Le début de la grippe asiatique a toujours revêtu un caractère « explosif » survenant dans une période de pleine activité et se localisant sur les voies respiratoires en donnant lieu aux symptômes habituels. La grippe simple, c’est-à-dire exempte de complications, a duré en moyenne 5 jours, sans jamais dépasser 8 jours. Elle était due à un virus jusqu’alors inconnu, de la catégorie A et dont la souche a été baptisée Asie 57. Les cas graves de grippes compliquées ont été dus à un germe associé : staphylocoque doré dans la majorité des cas, suivi de Hemophilus influenzæ. En 1918, le germe associé qui fit le plus de ravages était le streptocoque hémolytique.
- Le fait saillant est que le virus grippal lui-même a résisté à toute médication chimique ainsi qu’aux divers antibiotiques. Ces derniers ont au contraire permis de traiter efficacement les complications dues aux germes associés.
- Mutations virologiques. — La particularité fort désagréable des virus de la grippe est leur variation dans le temps. Laissant de côté les types B, C et D, on peut déjà récapituler, rien que pour le type A, toute une série de souches successives :
- — Souche AWS isolée en 1933 (et qui pourrait être celle de 1918);
- — Souche A.P.R. 8 isolée en 1934 à Porto Rico;
- — Souche Melbourne isolée en ig35 en Australie;
- — Souche AF-M. 1 isolée en 1947 aux Etats-Unis et qui paraît avoir été responsable de l’épidémie de 1953.
- De l’une à l’autre ont eu lieu des mutations antigéniques, ce qui signifie que l’immunité acquise à l’égard d’un premier, virus est inopérante à l’encontre d’une nouvelle souche. C’est ainsi que l’emploi des vaccins préparés avant le déclenchement de la pandémie de 1967 a été jugé inutile.
- Des' vérifications ultérieures ont démontré que le virus A/Asie 1967 s’est maintenu en 1958, prenant donc un caractère endémique.
- Une question a été posée, celle qui attribuerait l’évolution des virus à leur communication d’une espèce animale à l’autre. Les porcs notamment sont souvent considérés comme un réservoir du virus grippal. .11 y aurait ainsi des périodes interépidémiques où la grippe prendrait chez l’homme et chez l’animal un caractère clandestin.
- Contagion et prophylaxie. — La grippe se contracte par contact direct, c’est-à-dire lors d’un séjour dans le voisinage immédiat d’un grippé qui, par sa toux, ses éternuements et sa respiration, projette autour de lui des aérosols chargés de virus. On comprend dès lors les cas de contagion en masse qui eurent lieu pendant l’été 1957, à l’occasion de grandes réunions de jeunes (Jamboree scout en Angleterre, Festival mondial de la jeunesse à Moscou, Congrès de la Jeunesse ouvrière catholique à Rome).
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- Fig. 1. — Culture du virus grippal.
- On sait que les virus ne peuvent ôtre cultivés sur milieu non vivant. L’embryon de poulet en voie de développement est un milieu de choix pour cette culture. On voit ici une inoculation en série (Photo U.S.I.S.).
- Mais de nombreuses transmissions de la maladie ont été le fait d’un seul individu, tel ce passager d’avion qui, venant d’Europe centrale et ayant transité à Singapour, débarqua le i4 mai en Australie et y propagea la grippe. Un calcul dû à Bouchard indique qu’un malade contamine en moyenne, par ses contacts journaliers, 5 personnes. Chacun de ces 5 nouveaux grippés contamine à son tour 5 autres personnes. Ainsi, du fait d’un seul malade, une population de 57 (soit 78 125) individus aura pu être atteinte par le virus, en l’espace de 8 jours.
- La prophylaxie, dans de telles conditions, se révèle difficile. Lutter contre l’importation de la maladie ne peut être envisagé
- que par des quarantaines imposées sur les frontières maritimes, mais cela équivaudrait à supprimer tout trafic pendant une période indéterminée. L’épidémie une fois déclarée, il serait utile d’isoler chaque malade chez lui en le mettant au lit et en l’enfermant sous des draps ou une moustiquaire aspergés d’essence d’eucalyptus ou encore en pulvérisant dans la pièce une solution de triéthylène glycol.
- Le plus efficace serait de restreindre les rassemblements, ce qui est possible pour les écoles, mais bien plus difficile pour les usines, les moyens de communications, les salles de spectacles, etc.
- On a envisagé en 1957 de procéder à une vaccination en masse, mais il a fallu y renoncer devant la nouveauté de la souche et l’impossibilité de préparer en quantités suffisantes un vaccin spécifique. Engager la course avec la contagion était chose impossible, bien que la souche asiatique eût été fournie dans de très courts délais à tous les laboratoires du monde.
- Le maximum' a été réalisé en Union soviétique où 10 millions de personnes ont été vaccinées. En France, des instructions ont été données pour immuniser des prioritaires, à savoir les malades pulmonaires, les cardiaques, le personnel médical et para-médical, les services de sécurité urbaine.
- Il est à remarquer que l’immunisation aussi bien en Russie qu’en France n’a pas été totale pour l’ensemble des vaccinés. Le taux de protection a été néanmoins très encourageant.
- Une nouvelle théorie est qu’il ne convient pas d’être trop « à cheval » sur la spécificité du vaccin : comme on est presque certain de ne jamais pouvoir réagir assez vite lorsqu’une épidémie se déclenche, il semble préférable de procéder à une vaccination préalable, surtout sur les enfants, en se servant des souches déjà connues : on créerait ainsi un éventail assez large d’anticorps qui aurait des chances de s’opposer victorieusement à un virus même inédit. Les mutations antigéniques ne sont pas telles en effet que la barrière des anticorps ne puisse pas être plus ou moins adéquate. Ceci suppose l’usage de vaccins polyvalents et nous signalerons pour terminer que celui préparé par l’Institut Pasteur est bivalent, avec 25 pour 100 de souche APR 8 et 75 pour 100 de souche A/Asie 57.
- Gaston Cohen.
- Blatte américaine à yeux blancs
- Des mutants à yeux blancs sont bien connus chez les insectes, la plupart chez les Diptères où l’on en connaît cinq ou six exemples, chez Calliphora erythrocephala en particulier. Un mutant de cette sorte a été rencontré dans une population de Periplaneta americana habitant une mine de charbon profonde du comté de Glamorgan, dans le Pays de Galles. Ces mutants ont pu être conservés en culture pure au Laboratoire de Zoologie de l’Université de Cardiff par G. T. Jefferson (Aattire, Londres, 27 septembre 1958). Le caractère yeux blancs se comporte comme un caractère mendélien récessif et n’est pas lié au sexe. Depuis onze ans, des échantillons de Blattes ont été recueillis dans la mine et le
- nombre des mutants s’est montré à peu près stable, de 5 pour 100 environ de la population. Il semble assez curieux qu’un mutant récessif ait pu se maintenir si longtemps à un niveau relativement élevé. Il est probable que, dans les conditions de la mine, l'œil dépigmenté est un caractère neutre, sans signification sélective-O11 ne sait d’ailleurs rien sur l’époque à laquelle ces mutants ont apparu dans la mine, non plus des conditions qui régnaient quand ils se sont répandus à leur taux actuel. Des recherches dans différents puits de mine du Pays de Galles ont permis de constater la présence de Periplaneta, mais les mutants n’ont été trouvés que dans le seul puits indiqué. L. C.
- Oiseaux contre avions
- En plein Pacifique, à Midway, les forces armées des Etats-Unis se sont vues sérieusement contrariées par la multitude d’albatros et de sternes fuligineuses nichant à terre et envahissant le ciel, ne laissant aucun espace vital à l’aviation et créant même un danger, celui de collisions, aussi néfastes à l’oiseau qu’à la machine. De plus, ces oiseaux aquatiques nichent à terre, et les nids qu’ils creusent mettraient en danger, dit-on, la stabilité des édifices de l’armée. Les autorités navales ont fait appel aux ornithologistes, et on a constaté que les albatros, les plus gênants
- pour l’aviation, ne nidifiaient pas sur l’île et ne survolaient que les terrains accidentés. Au lieu de les détruire (d’autres colonies auraient vite repi’is leur place d’ailleurs), on s’efforcera de niveler les dunes et les revêtements dans les environs des pistes. Quant aux sternes, oiseaux de bien plus petite taille, mais qui pourraient être assez dangereux pour les avions à réaction, il faudra bien détruire leurs œufs (l’oiseau n’est pas rare, heureusement) à moins qu’un ornithologiste ingénieux n’arrive à leur enjoindre de construire leurs nids ailleurs (Information U.I.C.N.).
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- Les marbres de Carrare
- Fig. 1. — Vue générale des Alpes Apua-nes, prise de l'embouchure de la Magra, en direction de l'est.
- (Photo Micheuno).
- Matériau prométhéen..
- Chair des claires statues,
- Force des colonnes, gloire
- Des temples, langage de l’innocence...
- Rocher sculpté jusqu’à l’éternité.
- Ces vers magnifiques de d’Annunzio, qui paraissent eux-mêmes ciselés dans la pierre, ont été écrits à la gloire d.u marbre des Alpes Apuanes, dont Carrare est le principal centre d’extraction. Exploitées depuis l’époque romaine, les carrières fournissent aujourd’hui le marbre le plus célèbre.
- Les Alpes Apuanes. — Vues de l’embouchure de la Magra par une claire journée, les Alpes Apuanes dressent à l’horizon de l’est leur échine massive, fréquemment escortée d.e nuages (fig. i). Derrière les contreforts cultivés et sombres, s’élèvent des Aersants pierreux à la teinte plus claire, où les talus d’ébou-lis blanchâtres donnent l’illusion de la neige (fig. 2).
- L’impression causée est suffisamment forte pour expliquer le terme, inhabituel dans la péninsule italienne, d’Alpi; en fait, il s’agit d’un massif de l’Apennin, auquel un seul chaînon le rattache (fig. 3). L’érosion a en effet creusé des vallées profondes qui isolent à peu près complètement le massif : A'allées de la Magra, de l’Autella, du Serchio. Du côté de la mer, l’érosion s’est montrée particulièrement active, creusant profondément les vallées (canali) du Carrione, du Frigido, de la Versifia, lesquelles découpent l’ensemble montagneux.
- Cette puissance érosive s’explique par deux facteurs : l’exposition de plein fouet au vent humide de la mer Tyrrhénienne (le libeccio) et l’altitude considérable à si faible distance du littoral : le point culminant, le mont Pisanino, atteint près de 2 000 m, et plusieurs autres sommets dépassent 1 700 m. Aussi les précipitations sont-elles fortes, se chiffrant en certains endroits à près de 3 m d’eau par an.
- Cinq complexes de vallées peuvent être distingués dans les
- Alpes Apuanes : trois regardent vers la mer, les deux autres sont tournées vers l'intérieur (fig. 3).
- Le plus important ensemble de vallées est celui de Carrare : plusieurs petits torrents, à sec pendant l’été, se rejoignent dans la cité pour former le Carrione. Quatre bassins peuvent ainsi être reconnus, ceux de Colonnata, du Canal grande (fig. 2), du Canal bianco et du Canale di Pescina. L’exploitation est ici fort ancienne, puisque des traces qui remontent aux Romains ont été découvertes (fig. 4) ; elle y est pratiquement continue sur tous les versants. C’est de là que provient la majeure partie de la production de marbre Q).
- Les vallées de Massa (bassin du Frigido) sont au nombre de trois (fig. 3). Aucune trace d’exploitation romaine n’existe ici, et le développement en grand de l’extraction ne remonte qu’au milieu du siècle dernier. Les carrières sont très dispersées et sont loin de constituer un ensemble ininterrompu comme dans les vallées carraraises.
- Plus au sud, les vallées de Seravezza forment le haut bassin de la Versifia. Les carrières sont également disséminées sur les versants de plusieurs canali. L’exploitation date du xvie siècle, lorsque, sur l’invitation du pape Léon X, Michel-Ange vint visiter la région en vue d’y choisir des marbres destinés à Rome.
- Ce n’est qu’au xixe siècle que les Aillées du versant de l’Autella, au nord, et celles du vex-sant du Serchio, à l’est, ont été à leur tour découvertes par l’industrie du marbre. Leur importance est moindre, en raison des conditions de transport qui obligent ici à d’assez grands détours pour gagner les centi'es d’expédition.
- 1. Les plus importantes exploitations romaines semblent avoir été celles de Polvaccio (d’où vint le marbre de la colonne Trajane), et de Fantiscritti : cette dernière tire son nom d’un bas-relief sculpté dans la carrière et représentant Jupiter, Hercule et Bacchus. Les indigènes avaient cru y voir trois enfants, d’où l’appellation en dialecte apuan : « enfants sculptés » (fanti scritti). Ce bas-relief a été transporté à l’Académie des Beaux-Arts de Carrare.
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- Fig. 2. — Canal
- grande et le viaduc de Vara.
- A gauche, versant de Fantisci'itti ; au fond, le Monte Maggiore (1396 m). Remarquer les talus de débris qui, au soleil, ressemblent à de la neige.
- (Photo Miciiei.ino).
- Les marbres. — En réalité, sous l’appellation universelle de « marbre de Carrare » (que l’on applique pratiquement à tous les marbres en provenance des Alpes Apuanes), il faut distinguer toute une série de variétés parfois très différentes les unes des autres.
- Le marbre le plus réputé, celui qui a fait la réputation de Carrare, est le candido ou statmrio : ce marbre, d’un blanc très pur, est considéré comme plus parfait pour la statuaire que les fameux marbres grecs de Paros et du Pentélique. Il est très perméable à la lumière et, comme son nom l’indique, il est utilisé par les sculpteurs pour la taille des statues. C’est de statuario que se servaient les artistes de l’Empire romain et de la Renaissance, dont les œuvres décorent la Ville éternelle. Michel-Ange, et Canova plus tard, vinrent eux-mêmes choisir les blocs de statuario qu’ils destinaient à leurs ateliers.
- Vient ensuite le bianco chiaro, ou marbre blanc commun; il
- ,i KSSHg B&faniho
- ^\^lC*Tambura %
- LASPEZIA
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- M-E-R
- Pietrasanta
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- LUCQUEï
- Viareggio
- PISE
- s’y trouve une infinité de nuances allant du blanc presque pur au gris pâle, en passant par le blanc veiné, le blanc taché, etc.
- Le bardiglio, assez répandu dans le massif, est un marbre aux teintes délicates, généralement gris bleu ou gris vert; des efflorescences aux formes multiples peuvent s’y développer et en varier l’aspect.
- Quant au brecciato (brèche), c’est un mai’bre hétérogène composé de débris plus anciens liés par un ciment calcaire. Les veines sont irrégulièrement disposées, mais les effets de contraste polychromes sont quelquefois splendides. Les plus beaux spécimens de brecciato se trouvent dans la Versilia.
- Enfin il faut citer les marbres colorés, comme le rose corail!
- ^***Xampo^Cécina^ M^Borla. 9e^yi246 A M.Uccelliera
- M.Sagjro
- 1749
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- ’irantiscritti
- Torancr
- ® Colon nata
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- O O '
- Bedizzano
- Gioia M.Brugiana g
- ,__ Voie Percée
- marmifère
- ® Exploitations romaines
- CARRARE-
- Fig. 3. — Les Alpes Apuanes ; carte d’ensemble.
- (D’après une carie de Pietro Attconi).
- Fig. 4 — Les vallées carraraises.
- Les principales carrières sont soulignées (D’après P. Attijoni).
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- Fig. 5 (à gauche). —
- Explosion d’une mine dans le Canal grande.
- (Photo MicnELiNo).
- Fig. 6 (à droite). —
- Le choix des blocs à scier.
- (Photo Bessi).
- du versant de la Garfagnana, la « fleur de pêcher » des vallées de Massa, ou le marbre noir extrait en divers endroits, et jusque dans le cap de Portovenere, près de La Spezia (fig. 3).
- D’une façon plus générale, les Alpes Apuanes se composent d’un noyau central permien (formé de schistes, de gneiss, de quartzites, de calcaires) enrobé par des calcaires do'lomitiques d’âge secondaire. L’ensemble a été repris et élevé au tertiaire par le plissement alpin, qui faisait surgir en même temps les Apennins. C’est à cette époque que, mélamorphisés, les calcaires devinrent des marbres saccharoïdes à grain très fin. Les gisements de marbre sont donc noyés parmi les gneiss, les quartzites et les roches cristallines ou cristallisées : de là les aléas de leur recherche.
- Histoire de l'extraction. — Les plus anciennes traces d’exploitation semblent remonter au ne siècle av. J.-C. ; auparavant, la région apuane était une zone frontière aux confins des domaines étrusque et ligure, perpétuellement disputée. Il ne semble pas d’ailleurs que les Ligures aient jamais porté intérêt au marbre en tant que matériau d’expression artistique : Durum in armis genus, selon le mot de Tite-Live.
- C’est en i55 av. J.-C. que paraît avoir été érigé, dans la ville •de Luni, grand centre urbain d’alors à proximité du massif, un monument édifié en marbre; dû au consul M. Claudius Mar--cellus, il devait commémorer la victoire romaine sur les Indigènes de la région. Ce furent sans doute les colons installés à Luni qui exploitèrent les premiers le marbre des vallées carra-raises, en expédiant même déjà à Rome comme en témoigne Strabon (fin du Ier siècle av. J.-C.).
- A cette époque en effet, sous l’influence culturelle de la Grèce conquise, Rome commençait à s’intéresser aux arts décoratifs. Cornélius Nepos rapporte que la villa édifiée sur le Cælius par le chevalier M. Mamurra (48 av. J. C.) était décorée de marbres venus de Luni. Auguste surtout, selon le mot de Suétone, « voulut laisser de marbre une Rome qu’il avait trouvée de brique ». Nombreux-furent jusqu’au m6 siècle après J.-C. les monuments où le marbre de Carrare tient une place d’honneur : colonne Trajane, portique d’Octavie, temple de la Concorde, temple de Jupiter vainqueur, etc.
- La décadence de l’Empire, les invasions barbares, l’interruption du grand trafic et l’insécurité générale furent cause d’un repli des régions sur elles-mêmes pendant tout le haut moyen âge. Dans le cadre étriqué de l’économie de cette époque, l’industrie du marbre n’avait aucune chance d’essor. De fait, il faut attendre le xi® siècle pour retrouver quelques indications relatives à un transport de marbre de Carrare vers Pise.
- C’est, plus sûrement et, en tout cas, sur une échelle plus importante, au xiv® siècle seulement que l’on peut parler d’une reprise véritable de l’extraction. Luni, dont le port d’ailleurs s’envasait, avait disparu, victime des guerres et des invasions. C’est Carrare (en italien Carrara) qui devint le principal centre de travail et d’expédition des marbres ; les carrières sises dans les quatre vallées qui confluent à l’emplacement de la ville, étaient propriété indivise des villages de travailleurs. Carrare, à 7 km seulement de la mer, était remarquablement située, d’autant plus que Massa (à 5 km de la mer) était plus éloignée de ses vallées, d’ailleurs plus élevées en altitude que les canali de Carrare. Quant à la Versifia, elle aboutissait à un littoral qui demeura longtemps paludéen, et où n’existait aucun port utilisable.
- Le xvie siècle fut à coup sûr la grande époque de l’extraction du marbre en Italie. Favorisée localement par la stabilité politique due à la seigneurie des Malaspina (dont le beau château se voit encore à Massa), l’exploitation se développa beaucoup; elle débuta même, on l’a vu, dans des régions encore dédaignées (Seravezza).
- Après un certain recul aux xvne et xvme siècles, l’industrie du marbre connut un éclatant renouveau au xixe siècle; l’élargissement du marché italien avec l’unification du pays, l’élévation du niveau de vie, les facilités accrues des communications expliquent cette progression des chiffres : en i83o, date des premières statistiques sérieuses, 12 000 t furent extraites des Alpes Alpuanes. En 1873, on en était à 161 000 t et, en 1912, à 44? 000 ! Le record fut atteint en 1926 avec 5og 000 t.
- Mais l’extraction du marbre obéit à d’impératives conditions économiques ; elle est tributaire de façon très étroite de la loi de l’offre et de la demande, la matière première arrachée à la montagne ne coûtant rien en soi (on évalue dans le prix de revient
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- «du marbre la proportion des salaires à 70 pour 100). Aussi la politique d’autarcie du régime mussolinien, la réévaluation de la lire en 1927 restreignirent-elles le marché extérieur, acheteur des 3/5 du marbre produit. La crise économique mondiale de 1929, puis la politique des sanctions appliquée à l’Italie lors de l’affaire éthiopienne, la seconde guerre mondiale enfin dégradèrent considérablement la situation. Pour comble, la région de Carrare resta plusieurs mois dans la zone des combats en 1944-1945. Quasiment nulle à la Libération, la production s’est sensiblement relevée, mais sans atteindre les niveaux de 1912 et de 1926 : le chiffre de 1954 est de 367 000 t, dont plus des 2/3 pour les seules vallées carraraises.
- Le travail. — Les carrières romaines étaient d’étendue très restreinte. Le travail s’y effectuait à la main; on détachait les blocs à l’aide de coins, et l’on employait des marteaux et des pics. Ces méthodes, aujourd’hui considérées comme archaïques, étaient toujours utilisées à l’aube de l’ère machiniste. Au ocix0 siècle s’étendit l’usage de la poudre. Encore employée de nos jours (fig. 5), la méthode des mines se révèle dans le cas présent assez peu adaptée : elle provoque une abondance de .débris. On la réserve aux cas difficiles, quand il faut obtenir un résultat rapidement et à peu de frais.
- Inventé dès i854 par l’ingénieur belge E. Chevallier, le fil 'hélicoïdal consiste en une petite corde dont les trois fils d’acier •s’enroulent hélicoïdalement; enroulé sur des treuils, le fil est actionné par une machine (autrefois à vapeur, aujourd’hui moteur électrique) : il scie littéralement le marbre de manière impeccable, 11e provoquant pratiquement pas de débris. De l’eau et du sable sont constamment déversés sur le fil et en suivent les cannelures.
- A la fin du xix0 siècle, l’invention de la poulie tournante per-ïectionna la méthode du fil hélicoïdal. Utilisée réellement de façon suivie à partir de 1898, cette méthode est maintenant considérée comme la plus rationnelle et la plus pratique. Elle est complétée par l’emploi d’un matériel moderne : marteaux pneumatiques, scies circulaires, fraiseuses, raboteuses, mouleuses, polisseuses, etc.
- Pourtant le facteur humain reste prépondérant. C’est à l’agilité et au coup d’œil des tecchiaioli qu’est dû le choix des blocs à détacher (fig. 6) ; les riqmdraiori régularisent et taillent les blocs quadrangulaires avant leur transport; les lizzatori se chargent de la délicate opération qui consiste à faire descendre les blocs le long des pentes jusqu’à la roule ou à la voie ferrée : les blocs de marbre, solidement arrimés, retenus par une équipe de mollatori (« ceux qui lâchent peu à peu ») glissent sur les
- Fig. 7. — Descente des blocs sur la lizza (Photo Michelino).
- li-zze, sorte de schlitte composée de poutres de châtaignier ou de hêtre; ces poutres, longues de 4 à 6 m, disposées parallèlement, sont préalablement enduites de savon et placées au fur et à mesure de la descente sous le chargement (fig. 7). Le spectacle est toujours émouvant ; la discipline est absolue et le corps des lizzatori est organisé militairement.
- On comprend que la tradition joue un grand rôle dans l’organisation du travail des carriers. Aussi n’est-il point étonnant de les voir garder cette tradition de père en fils, sans que des ouvriers originaires d’autres provinces viennent travailler dans les cave. Le travail pourtant est dur (de 5 heures du matin à i3 heures, avec une pause vers le milieu de la matinée); même en plein hiver, le travail ne s’arrête pratiquement pas, à moins de période de gel exceptionnel.
- Ainsi le nombre des ouvriers, habitant les villages des vallées
- Fig. 8 et 9. — A gauche : Un train chargé de marbre sur le viaduc de Vara.
- A droite : La station de Ravaccione, terminus de la voie ferrée « marmifère » (Photos Mickkuno).
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- Figr. 10 et 11. — A gauche : Chargement des marbres à Marina di Carrare. .1 droite : Atelier de sculpture à Carrare (Photos Micijei.ino).
- (Torano, Miseglia...), est-il aujourd’hui moindre qu’autrefois : le chiffre est tombé de i4 ooo en 1926 à moins de 5 000 en 1954. Le rendement cependant s’est accru grâce aux améliorations techniques incessantes : il atteint aujourd’hui 70 000 kg par ouvrier et par an.
- Les transports. — Pendant des siècles, l’évacuation des blocs de marbre fut confiée à des chariots traînés par des bœufs : ainsi au temps de Michel-Ange, ainsi encore dans quelques cantons de la Garfagnana.
- Inaugurée en 1890 après quatorze ans d’efforts, la voie ferrée d.es marbres (jerrovia marmifera) a accaparé presque tout le trafic et facilité la prépondérance des vallées carraraises. Elle relie en effet les canali de ce secteur à la grande gare d’Avenza (ligne Gènes-Rome) et au port de Marina di Carrare; au total, embranchements compris, elle est longue de 3i km; son altitude maximale est de 455 m ; les travaux d’art ont dû être nombreux (viaduc de Vara (lig. 2 et 8); souterrain de Fantiscritti). Le terminus se situe à Ravaccione dans le canal Bianco (fig. 9).
- La voie ferrée « marmifère » monte le sable (extrait à Via-reggio, sur la cote), les machines, les matériaux divers; elle descend les blocs de marbre. Son trafic est passé de ii3 000 t la première année d’activité à 36o 000 t en 1912, puis à 5o4 000 t (record) en 1926. En ig53, le trafic n’était plus que 2i3 000 t : ce recul est lié à la diminution de la production exposée plus haut. On parle toujours de supprimer la voie ferrée et d’élargir les routes pour faciliter la circulation des poids lourds; en fait, les routes, esclaves du relief, restent fort étroites et fort sinueuses. D’ailleurs, dans maints secteurs (Massa, Seravezza, Garfagnana, Autella), la route est le seul moyen de communication : en certains points, elle monte jusqu’à 1 3oo m d’altitude (Campo Cecina). D’autres projets concernent la construction de téléfériques, du type déjà en service sur le versant de l’Autella, au pied septentrional du M. Sagro.
- Une fois arrivés à la gare du réseau général ou au port d’embarquement, les blocs de marbre sont chargés et expédiés au point de destination. Par chemin de fer, les expéditions intéressent surtout des villes d’Italie : les gares de chargement sont, dans l’ordre : Avenza, Seravezza, Massa.
- C’est par voie maritime que s’effectue, depuis toujours, la plus grande partie des expéditions. A l’époque romaine, les naves lapidariæ partis de Luni accostaient à Ostie, d’où leur chargement était transporté à Rome par le Tibre ou par la route. Au xvie siècle, c’est à Marina di Carrare, fondé sur la côte devant sa métropole, que revient la place de port expédi-
- teur; le transport, spécialité des armateurs de Lavagna (sur la Riviera du Levant, entre Rapallo et Sestri), s’effectuait avant tout en direction de Rome, où la demande était importante en cette ère de la Renaissance; mais également vers Naples, Palerme et Messine, Venise et les villes d’Italie du Noi'd (le marbre de Carrare décore la façade de la Chartreuse fie Pavie). On note des expéditions à destination du Maroc !
- Au xixe siècle, les expéditions suivent la courbe ascendante de la production. Le maximum fut atteint dans la décennie 1905-1910 avec 2G6 000 t; les principaux acheteurs étaient alors les Elats-Unis, la Grande-Bretagne, l’Allemagne, la France, la Belgique.
- Le ralentissement noté à partir de 1926 (année qui enregistra le record de 3i3 000 t exportées) se manifesta par un recul sérieux dans les ventes. D’ailleurs le protectionnisme l’emportait un peu partout et l’Angleterre elle-même, champion du libi’e-échange, s’v ralliait en 1932; des marchés se fermaient, le granit de Scandinavie se révélait un concurrent redoutable sur les marchés d’Europe du Nord et d’Amérique.
- Puis ce fut la guerre, l’extension des difficultés économiques sur une grande partie de la planète, la réduction de la demande des produits considérés comme non indispensables. En 1953, 112 000 t seulement ont été exportées : la Grande-Bretagne se classe en tête, suivie par les États-Unis, l’Égypte, le Canada, des étals d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud. Les ports de Livourne et de Marina di Carrare (fig. 10) totalisent plus des 4/5 du montant des exportations.
- Une petite partie du marbre est travaillée sur place. Carrare possède ainsi (fig. 11) un certain nombre d’ateliers qui se consacrent à la sculpture religieuse ou profane. Peu de touristes visitent la ville et ses carrières sans emporter un souvenir taillé dans le prestigieux matériau.
- De plus en plus, on tend en Italie à répandre l’usage du marbre dans la décoration des monuments publics, des habitations privées, villas, théâtres, cinémas, etc. Ainsi est maintenue une demande qui permet de vivre à une industrie deux fois millénaire. Ainsi se perpétue la richesse artistique contenue en puissance dans les flancs des Alpes Apuanes, ces montagnes, dit F. Sacehi, « les plus nobles et les plus précieuses du monde a.
- Paul Wagket, Professeur agrégé.
- Les photographies (pii illustrent cet article nous ont été aimablement communiquées par M. Hodolfo Pastorini, directeur de l’E.P.T. de Carrare.
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- La structure des acides nucléiques
- La structure fine des chaînes moléculaires d’acide nucléique, qui forment l’axe des chromosomes et se retrouvent sous un aspect un peu différent dans le cytoplasme des cellules, ne s’est révélée que depuis peu aux chercheurs. L’action même de ces acides sur les protéines qui les entourent n’est encore qu’entrevue mais pose des problèmes qui louchent aux fondements mêmes de la rrie.
- On a commencé à se faire une idée de ces éléments minuscules du vivant grâce aux connaissances acquises par la synthèse des molécules organiques basées sur l’atome de carbone et surtout par la réalisation des polymères, ces chaînes de molécules semblables uinies bout à bout par centaines et même par milliers. L’industrie des produits synthétiques (matières plastiques, nylon, caoutchouc) a réussi à polymériser les molécules sous des formes différentes, que ce soit par l’addition à la chaîne de branches latérales ou par son organisation en réseaux. Lorsque existent des possibilités de liaison chimique, on comprend que des molécules semblables puissent s’unir de proche en proche sur une grande longueur. Dans d’autres cas il s’agit de groupes plus complexes, alternativement basiques et acides, se liant en positions diverses au long de la chaîne; mais le principe est toujours le même : les molécules s’accrochent les unes aux autres (comme des groupes de patineurs se tenant par le bras) par l’intermédiaire d’électrons de valence. Par exemple, les polyéthylènes, les plus simples matières plastiques, se composent d’atomes de carbone liés bout à bout, chacun portant latéralement deux atomes d’hydrogène. D’ailleurs les structures réalisées par des groupes de chaînes peuvent soit se disposer en fibres parallèles, en faisceaux, soit s’enrouler en amas globulaires. Or, l’observation dans les tissus vivants de structures semblables a permis de très utiles rapprochements.
- Des procédés physiques délicats ont dû être employés pour mesurer ces molécules organiques, connaître leur poids et leur disposition générale dans l’espace. On sait que les dimensions des grosses molécules ont d’abord été estimées par des méthodes basées sur la viscosité des liquides (Staudinger). Mais la précision était faible, la structure moléculaire intervenant dans les résultats. Par exemple des molécules de forme globulaire n’augmentent pas en diamètre proportionnellement à leur poids.
- La pression osmotique a aussi été utilisée. On pouvait mesurer de combien une solution artificiellement saturée de molécules lourdes s’élevait à l’intérieur d’un tube fermé à sa base par une membrane et plongé dans un liquide non saturé. Le déplacement de niveau variait avec le nombre des molécules dont on pouvait alors calculer le poids individuel, connaissant celui de la quantité totale de matière introduite. Malheureusement, le déplacement n’était plus mesurable quand le poids moléculaire devenait trop important.
- Les méthodes de centrifugation restaient également imprécises. Des molécules de grande taille tendaient à se barrer la route les unes aux autres et l’importance des effets de friction retirait toute précision aux calculs basés sur la vitesse des déplacements moléculaires vers la paroi externe de la centrifugeuse.
- Ce sont finalement les expériences de diffraction de la lumière, à travers des solutions contenant les molécules destinées à être mesurées, qui ont donné les résultats les meilleurs. Les électrons périphériques des atomes, agissant comme de petites antennes, absorbent la lumière et la réémettent dans différentes directions. De la grandeur de l’effet, par rapport à celui observé dans le solvant pur, on peut calculer la densité moléculaire. Mais il faut aussi tenir compte de l’amplitude des oscillations électroniques qui varie selon l’espèce de molécule envisagée. Heureusement la réfraction, la courbure du rayon
- lumineux aux surfaces d’entrée et de sortie du liquide, permet un calcul de cette amplitude. En effet la réfraction lui est directement proportionnelle comme elle l’est d’ailleurs au nombre des molécules. Tandis que la diffraction, l’éparpillement des photons, varie comme le carré de l’amplitude. On mesure cette diffraction au moyen d’une cellule photo-électrique, avec des résultats d’autant meilleurs que les molécules sont plus grosses et troublent davantage le liquide.
- Bien entendu on n’obtient que des valeurs moyennes de la masse et il reste à se faire une idée de la longueur des chaînes qui peut varier non seulement par le nombre des constituants mais du fait de distorsions et de repliements dans l’espace. On connaît le problème de l’ivrogne qui marche autour d’un réverbère. Jusqu’à quelle distance moyenne l’en éloignera le hasard de ses pas ? On trouve que cette distance est proportionnelle à la racine carrée du nombre des pas en supposant ceux-ci égaux. Un calcul analogue s’applique à la longueur d’une chaîne moléculaire; sachant d’ailleurs que les constituants de celle-ci ne peuvent tourner que d’un certain angle les uns autour des autres (soit tog,5° pour les liaisons carbonées). Suivant Peter J. W. Debye, la distance séparant les extrémités d’une molécule de polystyrène serait théoriquement de 3oo ângstrôms; mais le fait que les constituants ne peuvent occuper un même emplacement dans l’espace porte en réalité la longueur moyenne à i ooo Â. Comme d’autre part des dimensions de cet ordre sont comparables aux longueurs d’onde de la lumière, il est clair que des phénomènes d’interférence se produiront suivant que les photons frapperont la molécule en des points divers. C’est encore une manière d’estimer la taille de la molécule, celle-ci ne pouvant plus être considérée comme ponctuelle par rapport aux dimensions de l’onde lumineuse. On remarque alors que plus les molécules sont grosses, plus les phénomènes de diffraction s’accumulent dans le sens de translation des rayons.
- Des structures plus difficiles à déterminer ont été découvertes chez les protéines qui forment l’élément de base des tissus vivants. Par exemple les chaînes moléculaires ont montré une tendance à s’enrouler en hélice les unes autour des autres, que ce soit deux par deux ou trois par trois. Il semble même que cette configuration soit en rapport direct avec les capacités biologiques de la substance. Bien entendu on est loin de connaître le détail des structures protéiniques. Il est clair qu’à l’intérieur de molécules dont la masse équivaut à celle de millions d’unités nucléaires, toutes sortes de' configurations sont possibles, les chaînes pouvant s’attacher en divers points et s’enrouler de différentes manières; de sorte que les corrélations obtenues doivent caractériser le rôle que chaque protéine est appelée à tenir dans la cellule.
- La composition chimique des protéines est en revanche assez bien connue. Il s’agit d’acides aminés dont il existe plus d’une vingtaine d’espèces se caractérisant par des groupes d’atomes différents qui s’attachent latéralement à un élément principal identique (Paul Doty). Chaque protéine, tout en possédant un nombre particulier de constituants, peut se définir par l’ordre dans lequel les groupes latéraux qui lui sont propres se succèdent le long de la chaîne.
- C’est par les figures de diffraction des rayons X que l’on a fait des progrès dans l’étude des configurations de la molécule dans l’espace. Par exemple, un modèle de diffraction baptisé alpha a permis de mettre en évidence les structures en hélice. Les faisceaux parallèles correspondent de leur côté à un modèle bêta. Ces résultats n’ont d’ailleurs été obtenus que par des travaux prolongés, en particulier grâce à des comparaisons avec les figures de diffraction de chaînes polypeptidiques artificielles : ce n’est qu’en xg5i que Linus Pauling et R. B. Corey, de
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- l’Institut de Technologie de Californie, ont pu déchiffrer la forme caténaire en hélice. Cette configuration particulière intervient non seulement dans les molécules filamenteuses mais également dans les molécules globulaires. Ces dernières contien-tent des amas de chaînes partiellement cristallines, hélicoïdales, qui pourraient justement par leur rigidité naturelle intervenir dans l’arrangement interne de la structure totale. Une méthode ingénieuse, basée cette fois sur la polarisation de la lumière, a permis d’estimer le pourcentage de configurations en hélice qui existent dans une protéine par rapport aux configurations irrégulières. On s’est aperçu que la disposition des groupes latéraux des chaînes moléculaires était toujours lévogyre, c’est-à-dire qu’elle faisait tourner à gauche le plan de polarisation de la lumière. Il s’agit sans doute d’une propriété originelle de la matière vivante et nous noterons au passage qu’il pourrait être intéressant de chercher à l’expliquer. Il se trouve en revanche que les enroulements hélicoïdaux se montrent dextrogyres, ont un pas de vis à droite qui fait tourner dans cette direction le plan de polarisation. Les deux effets se masquent donc à des degrés divers, selon le pourcentage des structures cristallines ou amorphes qui existent dans la molécule. Par exemple la structure hélicoïdale interviendrait pour oo p. 100 dans l’albumine du sérum et pour 85 p. ioo dans la tropomvosine.
- Il n’est pas inutile de remarquer que la dénaturation chimique de la substance fait totalement disparaître son contenu hélicoïdal en même temps que son activité biologique. On a d’autre part mis en évidence, dans des chaînes de polypeptides synthétiques, une variabilité réversible du pourcentage des structures en hélice suivant l’acidité ou l’alcalinité du milieu. Des hypothèses intéressantes peuvent être suggérées par ces faits. Ainsi la contraction musculaire pourrait dépendre de l’enroulement hélicoïdal de fibres rectilignes à l’état de repos. De même les anticorps s’adapteraient aux agents infectieux par une modification de leur structure cristalline, alors que leur composition resterait inchangée.
- Structure et duplication. — Les chaînes moléculaires d’acide désoxyribonucléique (ADN), formant l’épine dorsale des chromosomes, et celles d’acide ribonucléique (ARN) qu’on rencontre sui-tout dans le cytoplasme des cellules, ont une composition chimique très voisine qu’on peut étudier après séparation dans des solutions salées. Ces chaînes sont essentiellement formées d’une suite alternée de molécules d’acide phosphorique et de sucre; mais ce dernier apparaît dans l’ADN sous forme de désoxyribose, qui ne diffère du ribose de l’ARN que par
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- Fig. 1. — Structure supposée de l’ADN.
- a : Les deux chaînes parallèles s’enroulent en hélice et sont reliées entre elles par des échelons dont chacun est formé de deux bases. — b : Chaînes-déployées ; chaque chaîne est formée de groupes de désoxyribose (DR) alternant avec des groupes phosphoriques (P) ; un couple de bases relie d’une chaîne à l’autre les DR qui se font face, l’adénine (A.) ne s’associant qu’à la thymine (T) et la guanine (G) qu’à la cytosine (C). — c .• Séquence-hypothétique de bases se présentant en ordre inverse dans deux chaînes
- identiques.
- l’absence d’un atome d’oxygène. A cet axe principal sont attachés des groupes basiques latéraux à partir seulement desmolécules de sucre. Ces bases sont au nombre de quatre : l’adénine, la guanine, la thymine et la cytosine, la thymine étant toutefois remplacée dans l’ARN par l’uracile (fig. i et 2). Signalons que l’adénine et la guanine sont des bases puriques et les-autres des bases pyrimidiques ; quant à la cytosine, elle est quelquefois trouvée dans l’ADN sous une forme un peu différente, la. 5-méthvl-cytosine (fig. 3).
- D’après son analyse aux rayons X la structure de l’ADN est entièrement hélicoïdale. Elle est formée de deux chaînes enroulées l’une autour de l’autre et unies par leurs groupes basiques latéraux. Mais chacun de ces groupes détermine celui qui lui; correspondra sur la chaîne adjacente : l’adénine étant toujours-liée à la thymine et la guanine à la cytosine. Ces bases se succèdent donc par paires au long de la structure mais l’ordre de-leur séquence varie et paraît caractériser l’activité biologique de-
- Groupe sucre Groupe
- phosphore
- Fig. 2. — Formule d’un segment de chaîne d’ADN.
- A la chaîne continue de désoxyribose et d’acide phosphorique s’attachent les quatre bases ; cytosine, thymine, adénine et guanine-(dont l’ordre pourrait être modifié) (D’après F. II. C. Crick, Scientific A merica.n).
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- Fig. 3. — Formule de l’uracile (à gauche) et de la 5-méthyl-cytosine (à droite).
- L'uracilc remplace la thymine dans l’acide ribonucléique (ARN). La 5-méthyl-cytosine se rencontre parfois dans l’ADN à la place de la cytosine. Ces bases sont du type pyrimidique, l’adénine et la guanine étant des bases
- puriques.
- la substance. Il est d’ailleurs facile de calculer que quatre éléments suffisent à former un nombre infini de combinaisons, par leur répétition ou leur alternance, et en tenant compte du fait que les éléments qui se correspondent peuvent se trouver sur l’une ou l’autre des deux chaînes. La structure paraît comparable à une échelle tordue en hélice dont chaque barreau serait fait de deux bases complémentaires, ou à la rigueur à un long escalier en colimaçon.
- Ces faits ont pu être mis en évidence grâce à l’étude de molécules synthétiques voisines. On a ainsi vérifié expérimentalement la tendance de certaines bases à s’unir électivement et celle des chaînes à s’enrouler en hélice. La synthèse d’une substance analogue à l’ARN a été réalisée (M. Grunberg-Manago et S. Ochoa). Mais les produits obtenus n’ont manifesté aucune action biologique, sans doute parce que l’ordre de leurs bases s’était établi au hasard. Quant à la polymérisation des constituants de l’ADN, elle n’a pu être obtenue par A. Kornberg qu’en présence d’exemplaires naturels. Ceux-ci agiraient alors par dédoublement de leur structure en utilisant les matériaux qui leur sont offerts. De telles molécules pourraient éventuellement montrer des aptitudes catalytiques puisque la séquence originale des bases y serait respectée, mais l’ordre de la séquence, le code qu’il définit, ne nous seraient pas pour autant révélés.
- La structure de l’ARN est moins bien connue que celle de l’ADN. Quoiqu'elle paraisse aussi constituée de deux chaînes en hélice (où l’uracile, nous l’avons vu, remplace la thymine) on trouve que les figures de diffraction des rayons X sont ici difficiles à interpréter. Il est possible que la configuration de la molécule soit plus irrégulière, partiellement amorphe, ou dessine dans l’espace des ensembles plus complexes par repliement et entrecroisement des chaînes. Il n’est pas invraisemblable que l’ARN, qui paraît intermédiaire entre l’ADN et les protéines en ce qui concerne son action, le soit aussi par sa structure.
- Que dire maintenant de la faculté de duplication des chromosomes ? On ne sait évidemment quelles en sont au départ les conditions réelles. Il est possible, comme le suggère l’étude des polypeptides synthétiques, qu’une variation de l’acidité du milieu cellulaire amène périodiquement le déroulement de la structure hélicoïdale, l’ADN étant lui-même capable d’induire les conditions de cett'e périodicité. Du moins, une fois effectuée la séparation des deux chaînes, on imagine assez bien comment chacune d’elles peut synthétiser à partir du milieu environnant une nouvelle chaîne semblable, afin de reconstituer la structure double primitive (fig. 4)- Chaque groupe basique latéral doit attirer son groupe complémentaire (l’adénine par exemple attirant la thymine ou réciproquement) et si cette base est elle-même reliée à des groupes de désoxyribose et de phosphore (formant on le sait l’ossature longitudinale) une double chaîne se trouverait rétablie de proche en proche. S’il en est bien ainsi, il apparaît que dans la structure hélicoïdale com-
- plète les deux chaînes constitutives seraient inversées tout en restant identiques (fig. i c). Comme ce sont des bases différentes qui s’unissent on comprend qu’à une extrémité puissent se trouver, par exemple, de la guanine sur la chaîne I et de la cytosine sur la chaîne II; tandis qu’à l’autre extrémité la cytosine soit en I et la guanine en IL On imagine alors qu’au centre de la structure, dont le nombre de bases devrait théoriquement être pair, se trouveraient deux liens basiques semblables en position inversée (soit adénine-thymine d’une part et thymine-adénine de l’autre).
- Cependant il est possible que les deux constituants caténaires ne soient pas exactement inversés, superposables après retournement, mais seulement complémentaires. Le résultat serait le même. Imaginons arbitrairement une courte séquence adénine-thymine-thymine-cytosine composant une chaîne, la séquence thymine-adénine-adénine-guanine, complémentaire mais non identique, se trouvant sur l’autre chaîne. Après une division, le processus de synthèse n’en reconstituerait pas moins, à deux exemplaires, une structure complète identique à celle d’origine.
- Quoi qu’il en soit, on comprend suivant l’analogie proposée par F. H. C. Crick, de l’Université de Californie, que la structure totale soit comparable à une main gantée : le gant peut servir de moule à la main et réciproquement. Des expériences, faites en marquant l’ADN par un produit radioactif, semblent
- Fig. 4. — Schéma hypothétique de la duplication des chaînes d’ADN.
- Daux chaînes liées (a) se séparent (b). Des monomères libres s’assemblent au long de chaque chaîne, les groupes basiques complémentaires s’attirant entre eux (c). Il en résulte deux paires de chaînes liées dont la séquence des bases est identique à celle de la paire d’origine (d).
- (D’après F. II. C. Crick, Scientific American).
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- vérifier un tel mode de duplication des chaînes. Ainsi Cyius Levin thaï, de l’Université du Michigan, a développé un virus dans un milieu contenant du phosphore radioactif. Une fois le virus transporté dans un milieu neutre, sa descendance présentait une baisse de moitié de la radioactivité de l’AD'N. Ce qui s’explique parfaitement si l’on admet une duplication des chaînes. Une expérience semblable, faite par J. Herbert Tay'lor, de l’Université de. Columbia, sur des semences de haricot dont les chromosomes présentent l’avantage d’être assez grands pour être directement étudiés au microscope, a donné des résultats concordants. On avait usé alors d’un milieu contenant de la thymidine marquée avec de l’hydrogène radioactif (tritium). Une fois les semences replacées en milieu neutre, on pouvait voir que la radioactivité se répartissait inégalement au moment de la division des chromosomes.
- Mode d’action de l’ADN. — Comment le système de code constitué par l’ADN peut-il transmettre ses directives aux protéines ? Des expériences de Vernon M. Ingram, de l’Univer-sité de Cambridge, jettent une lueur sur ces processus. Ce biochimiste a cherché à découvrir en quoi une constitution anormale de l’hémoglobine pouvait être responsable de l’anémie pernicieuse qui se caractérise par la forme en faucille des globules rouges du sang. Or la molécule d’hémoglobine ne contient pas moins de 8 ooo atomes. Toutefois elle se compose de deux moitiés identiques, qu’on peut considérer séparément et qui contiennent chacune 3oo groupes d’acides aminés de 19 espèces différentes. Pour faciliter l’examen de ces structures, Ingram brisa les molécules en les soumettant à de la trypsine, enzyme de la digestion; la trypsine produit une scission de la structure au niveau de chaque chaînon de lysine ou d’arginine. En étudiant un à un les 28 fragments obtenus, par une méthode combinée d’électrophorèse et de chromatographie, il réussit à découvrir une petite différence dans la constitution du fragment n° 4, par rapport à celle de l’hémoglobine normale..Pour analyser ce fragment une quantité suffisante de substance était nécessaire et demandait de nombreuses répétitions de l’expérience ; mais Ingram réussit finalement à prouver que la section moléculaire qu’il examinait portait un seul groupe d’acide glutamique au lieu de deux dans l’hémoglobine normale. En revanche il trouva deux groupes de valine au lieu d’un.
- Non content de ce résultat, Ingram chercha à découvrir l’ordre exact des neuf groupes d’acides aminés constituant la courte chaîne moléculaire du fragment n° 4- En brisant encore ce fragment (cette fois avec de l’acide chlorhydrique) il put montrer que c’était au niveau du septième chaînon qu’un groupe de valine remplaçait un groupe d’acide glutamique. Ces deux acides aminés se distinguent l’un de l’autre par le fait que le premier porte une charge négative, le second étant électriquement neutre.
- Qu’une modification aussi localisée de la structure d’une molécule très complexe puisse entraîner une malformation fatale des globules rouges du sang est assurément extraordinaire. On voit par là à quel point peut être délicate l’organisation de la matière vivante. Mais il n’est pas moins étonnant de penser qu’à ce changement d’uine seule unité, sur les 3oo groupes aminés de la molécule, ne doit correspondre qu’une modification également faible de la séquence de bases de l’ADN, du code qu’elle définit. Il est possible que le changement d’une seule paire de bases, une liaison adénine-thymine remplaçant une liaison guanine-cytosine, ou peut-être même la seule interversion des éléments d’une même paire, suffise à modifier gravement la structure de la protéine induite. L’ADN doit régler avec précision, sans doute par l’intermédiaire de l’ARN, l’alignement des acides aminés au long des chaînes protéiniques selon l’ordre de ses propres bases. Mais 'la connaissance de cet ordre interne des chromosomes nous serait nécessaire pour avoir l’espoir d’en tirer la clé du déchiffrement des codes; et qu’il s’agisse d’élé-
- ments submicroscopiques n’est pas fait pour simplifier le travail des chercheurs.
- Les. étapes de la synthèse de chaque modèle spécifique de protéine, à partir de l’acide nucléique, restent hypothétiques. On sait que les spectres des rayons X ont montré qu’une distance de 3,5 A sépare chaque acide aminé au long de la chaîne moléculaire. Comme d’autre part l’espace entre les constituants basiques des acides nucléiques est exactement le même, quelques auteurs y ont vu la possibilité d’une interaction directe. La succession des bases nucléiques laisse des intervalles, limités par des configurations atomiques variées, où pourraient s’insérer les divers types d’acides aminés dont l’ordre se trouverait ainsi réglé. Cette supposition est très vraisemblable; mais que les acides aminés soient attirés par l’acide nucléique et s’en détachent ensuite pour former des chaînes qui finissent par s’enrouler en structures de spécificité diverse, cela est beaucoup moins clair. On suppose que 'les synthèses auraient lieu dan® les micro-somes, ces granules du cytoplasme, où l’ARN et les protéines se rencontrent en quantités approximativement égales. Des acides aminés libi’es, activés par la présence d’enzymes et surtout par celle de l’adénosine triphosphorique (ATP) capable de céder de l’énergie de liaison, pourraient s’attacher aux chaînes d’ARN en des points complémentaires. Un alignement d’acides aminés, en quelque sorte moulé par accolement sur celui des groupes basiques de l’ARN, se trouverait ainsi formé de proche en proche. C’est alors que les liaisons chimiques auraient tendance à se transporter du groupe phosphorique (PO.J de l’acide nucléique aux espaces situés entre les groupes aminés eux-mêmes (jonction CO-NH3), créant une chaîne moléculaire qui se séparerait de l’ARN suivant un processus analogue à l’ouverture d’une fermeture éclair (Y. V. Kônigsberger et J. T. G. Over-
- Fig. 5. — Schéma hypothétique de la formation d’une chaîne moléculaire de protéine par accolement au long d’un acide nucléique.
- Des acides aminés libres s’attacheraient en certains points aux groupes phosphoriques de la chaîne nucléique (en hachures), là où leur propre structure leur permettrait de s’insérer entre les bases latérales. Après formation d’un alignement continu, les liaisons chimiques tendraient à se transporter entre les acides aminés, créant une chaîne protéinique indépendante (D’après P. C. Zamegnik, Scientific American).
- beck en Hollande; Paul C. Zamecnik aux U. S. A.) (fig. 5). Comme enfin l’ARN, en plus de l’ordre de séquence de ses bases, sans doute copié sur celui de l’ADN, paraît posséder une structure secondaire, on peut admettre que celle-ci serve de guide initial à la configuration dans l’espace des molécules de protéines, configuration qui pourrait ensuite se compliquer d’enroulements supplémentaires, grâce à de nouvelles liaisons chimiques (ponts de cystine, d’hydrogène ou peut-être d’acide glutamique) apparaissant en certains points de jonction ou de croisement des chaînes d’acides aminés.
- Quelques problèmes. — Il est clair que nous sommes encore loin de connaître les détails du mécanisme de l’hérédité et de la formation des organismes, de l’ontogenèse. Mais on peut encore chercher à situer quelques problèmes.
- Par exemple des individus de même espèce ne portent cependant pas un bagage héréditaire identique. Des gènes, dominants ou récessifs, sont responsables de certaines caractéristiques, aptitudes ou tares. Ainsi dans l’union sexuelle, les chromosomes homologues fournis par chaque individu diffèrent peut-être en
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- Fig. 6. — Molécules d’ADN au microscope électronique.
- Matériel extrait du sperme de saumon. € r ossissem e il t : x 102 000 (Photo aimablement communiquée par M. G. E. Hata, Massachusetts Institutc of Technology).
- quelques points de leurs séquences de bases. Mais naturellement ces différences' doivent être faibles, autrement l’influence aberrante des codes qui se contrarieraient aurait tôt fait de désorganiser la synthèse des protéines. La délicatesse de ce dernier mécanisme ressort à l’évidence des expériences de V. M. Ingram. Du moins on saisit parfaitement comment le non-conformisme d’un gène peut créer une tare plus ou moins grave, être létal ou même interdire la mise en route de l’ontogenèse. La stérilité des unions entre espèces provient de l’incompatibilité des programmes codés, des séquences que portent les acides nucléiques.
- Toutefois l’ordre des constituants basiques de la chaîne hélicoïdale pourrait ne pas être seul en cause. Il existerait dans l’ADN une structure secondaire, sous l’aspect d’une configuration dans l’espace produite par certains repliements des filaments moléculaires. Au microscope électronique on remarque que les segments d’ADN se présentent sous la forme de petites branches qui tendent à pousser des arborescences, peut-être seulement par la séparation de faisceaux de chaînes. Ce pourrait être l’indication d’une structure secondaire buissonnante. Mais il ne s’agit là que d’une hypothèse. Dans l’ARN en revanche, la difficulté d’interprétation des modèles de diffraction des rayons X, que nous avons notée plus liant, suggère l’existence de configurations assez complexes.
- On pourrait encore rendre compte d’une certaine variabilité d'action des gènes sous un aspect statistique. Le « site » d’un gène au long du chromosome correspondrait à un faisceau de structures hélicoïdales équivalentes mais dont quelques-unes différeraient en certains points. Un léger pourcentage de chaînes modifiées par rapport à la chaîne-type qui caractérise le gène influencerait le pouvoir inducteur de celui-ci, tout en étant capable de se transmettre d’une génération à l’autre. Mais nous sommes loin de pouvoir décider en pareilles matières.
- On sait que Morgan avait déjà réussi, il y a une trentaine d'années, à dresser par des méthodes statistiques une carte des sites de nombreux gènes de la Drosophile. Or cette mouche possède dans ses glandes salivaires des cellules géantes, dont les
- chromosomes apparaissent en images assez détaillées sous un grossissement de 5oo diamètres, de sorte qu’on voit nettement que le filament est marqué de bandes transversales. De là à penser que chaque bande correspondait à un gène, il n’y avait qu’un pas. Mais au microscope électronique on n’aperçoit aucune marque sur les faisceaux d’ADN d’autres chromosomes. Leur aspect est d’ailleurs exactement le même chez des espèces éloignées. Il est probable que les bandes foncées des chromosomes géants de la Drosophile correspondent simplement à des régions où le pourcentage d’ADN par rapport aux protéines est élevé, tandis qu’il serait bas dans les intervalles plus clairs (Francis O. Schmitt). On a remarqué d’ailleurs que certaines protéines (comme le collagène des tissus épidermiques) comportaient des bandes au long de leurs faisceaux moléculaires. Mais cela tient à ce que ces molécules possèdent des branches latérales importantes qui se conjuguent différemment entre les chaînes parallèles, suivant l’arrangement longitudinal des faisceaux. La simplicité relative des chaînes basiques adjacentes de l’ADN ne semble pas autoriser de tels effets d’interférence.
- L’ADN d'une bactérie n’est donc pas discernable, chimiquement ou optiquement, de celui de l’Homme. Il semble clair alors que la différence ne réside que dans l’arrangement d’une série de signes, comparables aux lettres d’une phrase possédant un sens plus ou moins complexe. Ainsi les rayons X peuvent provoquer des mutations monstrueuses en altérant l’information contenue dans le code par la modification d’un signe isolé, c’est-à-dire par la destruction d’une seule des liaisons basiques de la structure hélicoïdale. D’autre part, si les chaînes synthétiques n’ont aucune action biologique, c’est apparemment parce que nous ignorons le chiffre du code. Les moyens d’observation manquent à celte échelle : par exemple un grossissement de ioo ooo au microscope électronique ne permet de distinguer aucun détail à la surface des faisceaux d’ADN. Il faudrait du reste pouvoir relier une séquence donnée à la protéine correspondante; de sorte que nous sommes loin de pouvoir provoquer des mutations dirigées en fabriquant de toutes pièces un méca-
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- nisme inducteur. Tout ce que l’on peut faire dans cet ordre d’idées est de chercher à obtenir des hybridations par le mélange d’acides nucléiques voisins.- C’est ce qui se produit dans les souches bactériennes qu’on peut modifier en les mettant au contact d’un ADN provenant d’une souche proche même si celle-ci a été tuée auparavant. En revanche l’ADN d’une souche éloignée sera sans effet sur le matériel d’expérience, sinon qu’il le rendra également insensible à un ADN de structure voisine, ce qui est assez curieux.
- On sait qu’un autre problème important concernant les acides nucléiques a été soulevé par Brigg et King. Ayant prélevé un noyau somatique dans une cellule en plein développement, ils l’ont placé dans un œuf de même espèce, préalablement privé de son propre noyau, et ont obtenu une ontogenèse normale. L’expérience est très difficile à réaliser, car les noyaux sont prélevés à l’aide d’une pipette et on risque de les léser aussi bien d’ailleurs que le cytoplasme de l’œuf; entre celui-ci et le noyau nu le contact doit bien entendu être parfaitement établi. Chez la Grenouille, 3o à 60 pour ioo de succès ont été obtenus avec un noyau pris dans une cellule de blastula, après la 8e division. Avec un noyau de gastrula les succès se réduisent à i5 pour ioo, tandis que des prélèvements au stade de la neu-ru-la donnent encore quelques réussites quoique la différenciation des territoires soit déjà très marquée. Les expérimentateurs prétendent que les échecs- tiennent au fait que, les cellules devenant de plus en plus petites, il est difficile de maniiprder les noyaux sans les léser. La question est donc de savoir si le noyau somatique reste identique à lui-même, le cytoplasme se modifiant seul dans les divers territoires ; ou si au contraire le pouvoir organisateur du noyau diminue au cours de l’ontogenèse par la réduction de son stock d’ADN. Le problème se rattache aussi à celui de l’action des acides nucléiques dan,s les cellules embryonnaires, qui subsistent à l’état adulte, et en général aux phénomènes de régulation et de régénération dont nous sommes encore loin de comprendre le mécanisme.
- Citons, pour finir, les expériences de Heinz Frankel-Conrat, de l’Université de Californie, et de Gerhard Shramm, de l’Université de Tübingen (Allemagne) sur l’ARN du virus de la Mosaïque du Tabac. En séparant l’ARN des protéines du virus, on s’est aperçu qu’il pouvait à lui seul reconstituer le virus en totalité, par synthèse de protéines nouvelles, identiques à celles d’origine. D’autre part, si on injecte de l’ARN dans un pied de tabac en conjugaison avec d’autres espèces de protéines, il les transforme, les rendant semblables à celles de la souche à laquelle il appartient. Dans un « virus mélangé » contenant l’ARN d’une souche et les protéines d’une autre souche, le virus qui se développe dans la plante contient seulement les protéines oi’iginellement associées à l’ARN introduit. Les protéines de la souche secondaire, privées de leur propre ARN, disparaissent complètement. On peut conclure que l’acide nucléique est seul responsable de la manufacture des protéines.
- Ces faits sont très importants. Ils mènent à penser que l’information provenant d’un acide nucléique (définie par l'ordre de la série de bases responsable de la structure des- acides aminés de la protéine) ne peut sortir de la protéine une fois qu’elle y a été introduite. Une protéine est incapable de synthétiser une copie de sa propre structure ou d’influer sur la constitution d’un acide nucléique (P. H. C. Crick). L’hérédité de l’acquis, qu’aucune expérience n’a d’ailleurs réussi à prouver, est donc difficilement concevable. Une modification héréditaire de l’être ne survient qu’à partir de l’acide nucléique, l’évolution des formes vivantes n’étant alors que celle d’un « programme » original situé dans une chaîne moléculaire dont les segments correspondent à ce qu’il est convenu d’appeler les gènes. L’information contenue dans l’ADN et l’ARN, la qualité organisatrice qui y réside sous l’aspect de la séquence variable de quatre constituants basiques, paraît naître au sein même de la structure. Nous touchons là sans cloute au secret central de la vie et de l’évolution.
- Jacques Fouchet.
- Un programme d'action régionale pour le Languedoc
- Après la Bretagne, la région Poitou-Charentes, la Lorraine et, plus récemment, la Corse, la région languedocienne vient d’être dotée d’un plan d’aménagement économique. Le découpage départemental n’est peut-être pas des plus heureux (Aude, Hérault, Gard, Lozère) : il laisse de côté les Pyrénées-Orientales qui, économiquement, pouvaient être rattachées au Languedoc et lui servir d’exemple en certains domaines; d’autre part, l’inclusion de la Lozère, pour souhaitable qu’elle fût, introduit des problèmes particuliers liés à l’économie du Massif Central. Un plan régional Lozère-Aveyron eût peut-être été préférable, en y ajoutant les régions limitrophes de la Haute-Loire et du Cantal.
- Quoi qu’il en soit, l’accent a si souvent été mis, ici même, sur la nécessité d’un tel plan (voir entre autres le numéro de mars ig54, p. 190, et celui de décembre 1967, pp. 460-469), que l’on ne peut que se féliciter de cette prise de conscience. Le sous-développement du Languedoc abandonné à une monoculture spéculative, la courbe en dents de scie de son économie viticole qui bouleverse les conditions sociales, le recul des industries traditionnelles, le vieillissement inquiétant de sa population (voir l’enquête de l’Institut d’Etudes démographiques, cahier n° 3o, P. U. F., 1967, publiée sous la direction d’A. Sauvy), voilà autant d’éléments qui rendaient urgente une décision. Celle-ci, complétant les travaux déjà entrepris concernant l’irrigation de la plaine, vise à un aménagement rationnel et cohérent de l’ensemble de la région.
- Les cinq points suivants sont à retenir :
- i° On cherchera à réduire l’influence des facteurs naturels défavorables (climat, crues des rivières, pauvreté des sols, manque d’eau). Un intense travail de reboisement sera en particulier entrepris sur les Cévennes.
- a0 Les travaux d’irrigation par le canal Bas-Rhône-Languedoc seront poursuivis avec vigueur, et la mise en service d’un premier périmètre couvrant 1 000 ha est prévue pour le printemps 1959. Dans le seul trimestre avril-juin 1968, 424 000 m3 de terrassements ont été effectués. Ainsi les cultures seront diversifiées dans la plaine (vergers), tandis que les coteaux produiront raisins de table, jus de raisin et vins de qualité.
- 3° L’affaiblissement démographique du Languedoc sera combattu par le développement d’une politique de l’habitat rural regroupé par ailleurs en « villages-centres », ainsi que par l’organisation d’une immigration raisonnable.
- 4° Les activités industrielles seront encouragées et modernisées (chapellerie, chaussures, pêche littorale, ...) Deux régions-pilotes sont prévues, autour d’Alès et de Sète-Montpellier ; les centres atomiques de Marcoule et de'Narbonne faciliteront l’implantation de nouvelles industries.
- 5° La position géographique exceptionnelle du Languedoc, région-carrefour type, sera pleinement utilisée par une amélioration des moyens de communication. Un développement touristique important est également attendu.
- Ces diverses mesures tendent à redonner à cette province languedocienne la prospérité qui fut longtemps la sienne, au Moyen Age et au temps de la monarchie. D. C.
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- LES « JET-STREAMS » FACILITENT LA NAVIGATION AUX GRANDES ALTITUDES
- 'L’augmentation de l’altitude de vol des avions rend continuellement de grands services à la météorologie. Jusqu’ici, les phénomènes qui interviennent dans la stratosphère et au-dessus n’avaient pu être étudiés que par les lancements de ballons-sondes, ou de fusées d’exploration telle que « Véronique » du Laboratoire de Recherches balistiques et aérodynamiques de Vernon, dont nous avons parlé ici même (La Nature, mai 1966, p. 196); mais les renseignements accumulés étaient cependant restés assez minces par suite du faible temps passé par ces véhicules dans les légions intéressantes. L’accroissement du plafond permis par la propulsion par réaction a donc ouvert des horizons nouveaux, en grande partie grâce aux avions de transport qui effectuent maintenant des vols à des altitudes de croisière supérieures à 30 000 m. Mais, par un juste retour des choses, ce sont ces avions de transport qui vont bénéficier les premiers des progrès de la connaissance de l’atmosphère grâce à l’utilisation rationnelle des jet-streams.
- Un jet-slream est un vent très violent et de faible largeur qui se déplace dans la haute atmosphère, généralement dans la direction « ouest-est ». Il semble que ces vents soient liés au a front polaire » qui sépare les masses d’air froid des régions polaires des masses d’air chaud des tropiques. Ils se déplacent dans la direction ouest-est. et se rencontrent principalement dans les zones tempéi’ées. La trajectoire subit des ondulations constamment changeantes sous l’action des variations atmosphériques de haute et basse pression. En outre, son altitude varie également, si bien qu’il est animé d’un véritable mouvement, ondulatoire à la manière d’une corde fixée à un point fixe à l'inie de ses extrémités, et à l’autre extrémité de laquelle on imprime un mouvement de va-et-vient.
- Des recherches entreprises par les Services de l’Air Force et de la Marine des États-Unis montrèrent que ces phénomènes étaient liés à une activité considérable de l’atmosphère'au voisinage de la tropopause (région qui sépare la troposphère de la stratosphère). On arrive même à penser maintenant que les conditions climatiques observées au sol pourraient également y prendre leur origine.
- En outre, on observe de brusques variations de température sur la surface où se rencontrent les deux masses d’air et ce sont ces indications rapidement variables du thermomètre exté-
- rieur qui peuvent le mieux signifier au pilote qu’il se trouve au voisinage d’un jet-stream. Souvent également, ces vents sont accompagnés de cirrus. Enfin, la largeur d’un jet-stream varie d’une quinzaine de kilomètres à quelques centaines (elle dépasse en réalité rarement ia5 km).
- La zone de formation des jet-streams la plus intéressante pour l’aviation commerciale est celle qui recouvre la route de l’Atlantique Nord. La vitesse de ces vents est toujours supérieure à i5o km/h, et dans les cas extrêmes elle peut même atteindre G5o km/h. Il est donc très important de rechercher les jet-streams dans le sens Amérique-Europe, alors que dans le sens contraire, il convient de les éviter. Dans le premier cas, des réductions du temps de vol de près de trois heures ont pu être observées sur des trajets tels que New York-Londres. On pourrait penser que de telles réductions vont se répercuter sur la quantité de combustible à emporter et par suite sur la charge payante de l’avion. 11 n’en est malheureusement rien, car la rencontre d’un jet-stream, au moins dans l’état des connaissances actuelles, ne peut être prévue avec exactitude. Il faut doive emporter la quantité de combustible qui correspond au vol normal sans utilisation du jet-stream. Mais si tout ce combustible n’est pas consommé, l’exploitant pourra en retirer des gains de plusieurs centaines de mille francs.
- La turbulence qui se manifeste dans le voisinage du jet-slream a fait l’objet, d’une grande attention, car on craignait qu’elle ne se traduisît par des vibrations violentes de l’appareil. En fait, comme en ont témoigné tous les pilotes qui l’ont expérimenté, le vol dans un jet-stream s’effectue avec une extrême douceur. 'Le guide le plus utile pour détecter un jet-stream semble être le thermomètre extérieur. En effet, lorsqu’on aborde un tel vent, il se produit une variation rapide de la température à la traversée du flanc polaire; des thermomètres précis et sûrs sont actuellement à l’étude.
- En résumé, l’utilisation des jet-streams a déjà permis des gains intéressants sur la traversée de l’Atlantique Nord. Mais il reste encore beaucoup à faire en ce qui concerne la recherche et l’observation des vents aussi bien que dans le domaine de l’application directe aux vols. A ce sujet, une collaboration étroite avec les météorologistes, permettant d’améliorer les prévisions, pi’ésenle une grande importance. J. S.
- Pour organiser et orienter la recherche scientifique
- L’organisation do la recherche scientifique en France vient de faire l’objet d’un important décret (28 novembre 1938). Il est créé, sous la présidence du premier ministre, un Comité interministériel de la recherche scientifique et technique, qui comprend les ministres de l’Éducation nationale, des Armées, des Finances et des Affaires économiques, de l’Industrie et du Commerce, de l’Agriculture, de la Santé publique et de la Population. Les délibérations de ce Comité interministériel sont préparées par un Comité consultatif où siègent douze personnalités scientifiques : MM. Pierre Aigrain, professeur d’électrotechnique générale à la Sorbonne ; Jean Bernard, professeur à la Faculté de Médecine ; Louis Chevalier, historien et démographe, professeur air Collège de France ; René Dumont, professeur d’agriculture comparée à l’Institut national agronomique ; Paul Germain, maître de conférences de mécanique à la Sorbonne ; Raymond La far jet, co-directeur de l’Institut du Radium ; Maurice Letort, chimiste, directeur général scientifique du Centre d’études et de recherches des Charbonnages de France : André Lichnerowiez, mathématicien, professeur au Collège de France ; Maurice Ponte, directeur général de la Société française de Radioélectricité et de la Compagnie générale de T.S.F. ; Charles Sadron, professeur de physico-chimie macromoléculaire à la Facullé des Sciences de Strasbourg ; Pierre Taranger, directeur industriel du C.E.A. ; Félix Trombe, directeur du Laboratoire des
- Terres rares et du Laboratoire de recherche sur l’utilisation de l’Énergie solaire.
- Les deux comités disposent d’un secrétariat commun placé sous la direction d’un délégué général à la recherche scientifique et technique. Ce poste a été confié à M. Pierre Piganiol, ancien élève de l’École normale supérieure, agrégé des sciences physiques, directeur scientifique à la Compagnie de Saint-Gobain. Dans une conférence de presse, le 12 décembre, M. Piganiol a précisé quelles sont les tâches qui attendent les comités et la délégation générale : 1° Assurer un juste équilibre entre les dépenses dévolues aux différentes formes de recherche ; 2° Assurer l’efficacité des organismes de recherche, ce qui conduit à « étudier sur le plan le plus concret la profession de chercheur et les structures dans lesquelles elle s’exerce » ; 3° Pressentir l’éclosion des thèmes de recherche nouveaux susceptibles de revêtir une importance nationale. Cela conduit à concevoir des optiques gouvernementales à long terme en fonction de la science de demain.
- A titre d’exemple, M. Piganiol a cité les recherches sur l’espace. Il va être créé un Comité de recherches spatiales, comprenant les directeurs des organismes qui s’occupent d’études physiques, aéro-nautiques et astronomiques en rapport avec ce sujet. Ce comité éclairera le gouvernement sur ce qu’il est possible de faire et proposera éventuellement la création d’un centre spécialisé.
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- La récolte des œufs de tortue a Sara<wak et en Malaisie
- La torlue verte ou tortue franche (Chelonia mydas) est un des rares reptiles importants au point de vue économique; elle habite les mers tropicales et subtropicales et vient quelquefois se faire capturer sur les côtes d’Europe. Certains auteurs distinguent la forme de l’Atlantique, Chelonia mydas, de celle du Pacifique et de l’Océan Indien, C. mydas japonica. Presque partout sa chair est appréciée et joue un rôle important dans l’alimentation des populations; en Afrique, cette chair est mangée bouillie dans le riz ou le couscous. C’est aussi avec sa graisse qu’on prépare la fameuse soupe de tortue et le nom de tortue verte vient peut-être de la couleur de cette graisse. Mais, en Malaisie et à Sarawak, les tortues ne sont pas mangées et seuls leurs œufs sont exploités dans des conditions très particulières qui viennent de faire l’objet d’un intéressant travail de M. John R. IJendrickson (1), auquel sont empruntés la plupart des détails de cet article. Des millions d’œufs de tortues sont apportés chaque année sur les marchés, enrichissant de graisses et de protéines le régime des populations.
- On peut se demander pourquoi la chair des tortues, si appréciée en Afrique et dans différentes parties de l’Asie, est négligée par les habitants de la Malaisie et de Sarawak. Il semble qu’on peut en trouver la raison dans une coutume locale demi-religieuse. La majorité des habitants de ces régions sont des musulmans de la secte Shafi qui, bien que le Coran n’interdise pas la consommation de cette chair, ont établi cette règle, et les tortues adultes sont si bien protégées que l’auteur de l’étude n’a pu s’en procurer pour certaines recherches sur l’alimentation et les parasites du tube digestif. La propagation de l’islamisme datant de cinq cents ans environ, c’est à peu près depuis cette date que les tortues sont protégées dans la région. La récolte des œufs avait été déjà signalée par Brooke en iS/ia, dans l’île Talang Talang, sur la côte nord-ouest de Sarawak. Elle était tout d’abord faite par des entreprises privées mais est devenue, en 1875, un privilège des chefs malais de Sarawak; elle devint, en 1941, un monopole du gouvernement et fut réglementée par une ordonnance restée depuis en application, sauf pendant la période de l’occupation japonaise. En Malaisie, la capture des tortues est également réglementée, aussi bien dans les États Fédérés que dans les autres (Kelantan, Trengganu, Johore et Perlis). Cette forme d’exploitation est certainement bien préférable à celle dont la tortue franche est victime en d’autres points de sa vaste distribution géographique.
- La tortue verte habite dans les eaux peu profondes où croissent abondamment les plantes marines, Zostère. Cymodocée, Halophile, qui assurent son alimentation. C’est une grande espèce, dont la carapace peut atteindre plus d’un mètre de long et le poids au moins i?5 kg. Les études de M. J. R. Hendrick-son ont duré quatre ans et ont surtout porté sur les lieux de
- 1. Tlie green sea Turlte, Chelonia mydas (Linn.) in Malaya and Sarawak. ;par John R. Hkndrickson. Prqc. Zoo/. Soc., London, 130, 1958, pp. 455-535, pl. 1-10. Les photographies que nous publions, tirées de celle publication, nous ont été obligeamment communiquées par M. J. R. Ilendrickson.
- radeau des grandes marées
- Figr. 1. — Profil de la plage sur l’île Redang, en Malaisie.
- (tmité de J. R. HexdiucksojO .
- Fig-, 2. — Traces laissées sur le sable humide par une femelle de tortue allant pondre.
- (Photos aimablement communiquées par M. J. R. Hendrickson) .
- ponte se trouvant entre i° et 6° de latitude Nord, dans les eaux peu profondes sur les bords de la Péninsule malaise et de Bornéo, région à climat très régulier, ne subissant que faiblement l’influence de la mousson du nord-est. Les plages de ponte sont sur des îles séparées de la mer par une barre de récifs frangeants-de coraux; elles sont formées de sable fin, contenant des quantités variables de limon d’origine corallienne. Elles présentent en général une pente douce jusqu’à la limite des grandes marées, suivie d’une plate-forme qui va jusqu’à la jungle (fig. 1); la ponte est presque enlièi’ement localisée à cette plate-forme. Les îles sont basaltiques ou granitiques et présentent une dense végétation, souvent éclaircie par des plantations de cocotiers; les plages se trouvent toujours à un ou deux milles des habitations. A marée basse, les coraux empêchent l’accès à la plage et il n’est pas rare d’entendre la nuit les cris des tortues jetées sur les récifs par le retrait des eaux. La plage de Talang Talang Besar, petite île près de Sarawak, est en forme de pointe, permettant avec grande facilité l’accès à la mer; elle s'est montrée la plus intensément utilisée pour la ponte parmi celles qui sont connues de l’auteur et, probablement, du monde entier.
- Préparation du trou de ponte. — Au coucher du soleil, les tortues, venant de la pleine mer, commencent à entrer dans les eaux littorales peu profondes et on voit des individus isolés
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- Fig'. 3. — Trois tortues cherchent à pondre sur le même point de la plage.
- s’approcher du rivage et rester pendant quelque temps dans quelques centimètres d’eau, le plastron au contact du sable; la tète reste sous l’eau et se soulève de temps à autre pour observer les environs. Les tortues sont, en effet, très craintives à cette période et prennent facilement la fuite vers la haute mer. Après un temps variable, elles passent lentement sur le sable de la plage, avec de fréquents arrêts; la distance à parcourir entre la mer à marée basse et la ligne de marée haute peut être de 12 à io m, ce qui prendrait environ 5 mn sans ces arrêts; en général, elles vont jusqu’à la plate-forme en 12 à i5 mn, suivant la pente. A partir de ce point, la tortue ne fait presque plus d’arrêts et, bien que la marche devienne plus pénible que sur le sable mouillé, elle atteint généralement le lieu de ponte en moins d’une demi-heure. On constate que le réflexe de fuite est. beaucoup moins marqué à ce moment; si la tortue est troublée, elle se tourne vers la mer et fait quelques pas, mais s’arrête rapidement et revient si on la laisse; le plus souvent, elle a seulement un réflexe de retrait dans sa caparace. Sur la plate-forme où la plupart des tortues pondent, le sable est remarquablement doux et léger; avant de commencer à creuser, la tortue peut errer pendant un temps très variable, de quelques minutes à plus de 3 heures. Le réflexe de creusement ne semble se déclencher que sur un sable parfaitement net, toute pierre ou rugosité l’inhibant et provoquant la reprise des recherches; il en est de même du contact avec d’autres tortues. Par contre, le réflexe est stimulé par la rencontre d’une dépression, telle qu’un nid déjà creusé et abandonné.
- Pour préparer le trou destiné à recevoir les œufs, la tortue s’aplatit sur le sable dans lequel elle s’enfonce graduellement par des mouvements des pattes antérieures; elle « nage » positivement dans le sable, rejetant celui-ci à 1 ou 2 m en arrière; en 10 à 3o mn, elle est complètement enfoncée, à une profondeur de 5o à 75 cm. Après un certain temps, le mouvement des pattes antérieures cesse et, tandis que les pattes postérieures repoussent en arrière le sable humide, le plastron, par des mouvements de droite à gauche, régularise le fond du trou. Le corps repose alors à plat, la tête et la queue au même niveau et les pattes postérieures prennent une nouvelle activité. Au lieu de rejeter le sable en arrière, elles commencent à le creuser et. à le déposer sur les côtés; chaque patte travaillant séparément creuse une moitié de coupe; le corps étant soulevé sur trois pattes, la patte libre travaille en un mouvement de rotation continu, le bord coupant dans le sable, de sorte qu’une
- Fig. 4. — Extrémité du corps d’une tortue, au-dessus du trou de ponte déjà garni d’œufs.
- certaine quantité en est retenue dans la face ventrale en forme de bêche; la patte est ensuite levée et étendue, rejetant sa charge.
- L’action des deux pattes produit un bassin creux de 3o à 4o cm de diamètre et i5 cm de profondeur au centre. Alors commence, de la même manière, le creusement du trou de ponte; c’est un trou à peu près circulaire, de 20 cm de diamètre et 3o à 45 cm de profondeur; il est généralement un peu élargi au fond (flg. 5). Il arrive assez souvent que la tortue abandonne un trou déjà bien avancé; il semble que cet abandon se produise sous l’influence d’un stimulus extei’ne, le plus souvent la vibration du sol causée par d’autres tortues occupées à creuser à une faible distance.
- La ponte. — Lorsque le creusement du ti’ou de ponte s’est effectué dans des conditions normales, il arrive un moment où la tortue ne parvient plus à tirer du sable du fond du trou et elle se dispose alors à la ponte, rapprochant les pattes postérieures de la queue de façon à protéger l’ouverture du futur nid. Les œufs sont déposés par un, deux ou trois à la fois, avec de courts intervalles; la muqueuse du cloaque est protractée d’une dizaine de centimètres pendant la ponte; les œufs, couverts de mucus, tombent au fond du trou, avec un bruit audible à faible distance. Le nombre total des œufs est d’une centaine par ponte, la durée de la ponte étant de xo mn environ. Les œufs sont presque sphériques, d’un diamètre de 4o mm en moyenne, au moment de la ponte, et d’un poids moyen de 36 g (fig. 4). Des anomalies assez fréquentes concernent la taille (de très petits œufs ne contenant parfois que de l’albumen) et la force de la coquille.
- Paroi anterieure du fogement du \ corps
- Fig. 5. — Coupe d’un trou de ponte de Chelonia mydas.
- (Imité de J. R. Hendrickson).
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- Dès que la ponte est commencée, la tortue semble perdre toute sensibilité aux stimuli externes. Une lumière brillante projetée sur sa face provoque le retrait de la tète dans la coquille, mais non l’arrêt de la ponte; un observateur peut meme s’asseoir sur le dos de la tortue sans la troubler. Peu après le dépôt du dernier œuf, les pattes postérieures entrent en action pour couvrir la ponte avec du sable humide. La plus grande partie du trou, sauf 12 à 20 cm, est remplie par la ponte; le trou étant bouché, la tortue reprend des mouvements analogues à ceux du début, les pattes antérieures rejetant' en arrière le sable, qui est repris par les pattes postérieures. Ce mouvement de « nage » dans le sable dure de i5 mn à plus d’une heure et aboutit à combler le trou du corps pendant que la pondeuse se déplace en avant, remontant au niveau du sable de la plage. Après cette longue fermeture du nid, la tortue semble reprendre une activité plus normale et se montre de nouveau sensible aux excitations, en particulier aux stimuli visuels, et elle reprend le chemin de la mer, à une allure plus rapide qu’à l’aller.
- Incubation des œufs ef éclosion. — Le nid terminé forme une masse d’une centaine d’œufs, de 20 cm environ de diamètre, couverte par 45 à 90 cm de sable. La chambre de ponte se trouve dans le sable humide qui forme des parois assez fermes pour 11e pas s’ébouler; le plafond, constitué par le
- Fig-. 6. — Accouplement de Chelonia mydas.
- même sable, se tasse sans s’infiltrer entre les œufs qui restent séparés par un petit intervalle d’air humide; l’humidité reste assez constante dans la chambre, soit par infiltration de pluie ou par l’eau qui remonte par capillarité des couches profondes en temps de sécheresse. Une très faible proportion des nids visités (à peine 100 sur 10 000) se trouve au-dessous de la limite des grandes marées, les œufs se trouvant ainsi à l’abri des infiltrations d’eau de mer. La durée moyenne de l’incubation est de 5i jours pendant la bonne saison, les œufs pondus pendant la mousson demandant une incubation sensiblement plus longue. La température des nids se maintient assez régulièrement aux environs de 290 C; mais il se produit vers la fin une élévation progressive dans la masse d’œufs, atteignant 5° à 6° ; elle est due au métabolisme des œufs en cours de développement.
- A l’éclosion, les jeunes tortues sont longues de 5 cm; elles restent quelques jours entassées les unes sur les autres dans la chambre de ponte; puis, celles qui se trouvent à la partie supérieure grattent le sable qui, en tombant, les rapproche du plafond, lequel finit par s’effondrer. Les jeunes tortues cessent tout mouvement quand la température atteint 33°, de sorte que la sortie s’effectue à la faveur de la fraîcheur de la nuit, évitant
- un trajet sur le sable brûlant et leur permettant de gagner l’eau, protégées par l’obscurité. Arrivées à la surface du sol, les petites tortues cessent de rester groupées et se dispersent dans toutes les directions, chacune réagissant individuellement aux stimuli. Le géotropisme négatif, qui les a attirées hors du trou, a complètement disparu; le sol qu’elles ont à parcourir pour gagner la mer a été bouleversé par les tortues adultes au moment de la ponte, de sorte qu’elles ont à monter et descendre quantité de petits monticules. Aussi, la pente faible de la plage ne semble guère les entraîner et l’attraction vers la mer paraît surtout dépendre de la lumière, les bords de mer étant bien plus vivement éclairés que la terre, avec sa végétation épaisse. Arrivées à l’eau, elles nagent contre le mouvement des vagues; après avoir passé la barre, elles sont entraînées par les courants vers la pleine mer. Elles sont incapables de plonger et surnagent pendant un certain temps ; elles évitent toute masse obscure et semblent particulièrement sensibles à la couleur bleue, ce qui favorise encore leur direction vers la haute mer.
- Croissance des tortues et comportement des adultes. —
- Oue deviennent les jeunes tortues qui ont gagné la mer ? On ne le sait pas bien; seuls, certains ramasseurs d’œufs disent qu’elles vivent dans les rochers sur des rives plus ou moins éloignées du lieu de leur naissance; mais aucun observateur sérieux n’a revu les jeunes tortues après leur départ. D’après les études faites en captivité, la durée de leur croissance est de quatre à cinq années et ce sont les tortues adultes que l’on voit approcher du rivage au moment de la reproduction. Le mâle est facile à distinguer de la femelle, par sa taille un peu plus petite, sa carapace plus étroite, par sa queue longue et préhensile, ses pattes antérieures munies d’éperons recourbés.
- Les femelles prêtes à pondre se rapprochent des plages et sont suivies par les mâles. Les préliminaires de l’accouplement sont difficiles à observer; plusieurs mâles se rapprochent d’une femelle, l’un semblant dominant et chassant les autres; après plusieurs essais, il se lance derx'ière elle, d’une distance de plusieurs pieds, et se trouve à demi hors de l’eau au moment où il l’atteint; il abat alors sur sa carapace les pattes antérieures dont les éperons s’engagent sur les bords; la queue et les pattes postérieures jouent également leur rôle dans cette étreinte; les animaux restent appariés pendant 20 mn ou même plus. De mars à juillet on voit souvent les tortues accouplées autour des îles, plus rarement sur la plage (fig. 6); c’est ainsi que l’on peut exceptionnellement rencontrer un mâle hors de l’eau quand un couple s’est trouvé surpris par le retrait rapide d’une marée de printemps.
- Un certain nombre de tortues se reproduisent à toutes les saisons, lesquelles sont d’ailleurs peu marquées ; mais le moment le plus favorable est juillet-août, époque où la mousson ne se fait pas sentir; les tempêtes, fréquentes pendant la mousson, agitent trop la mer et les pluies rendent le sable trop compact pour provoquer les réflexes favorables à la ponte. Celle-ci se fait en plusieurs fois; la tortue qui a creusé un nid et effectué une ponte regagne la mer pour un séjour de deux semaines environ ; elle y retrouve les mâles et sans doute de nouveaux accouplements ont lieu.
- Pour suivre ces déplacements des tortues, il a été nécessaire de procéder à des marquages; on a employé d’abord des plaques de cuivre numérotées, fixées à la carapace, en perçant les plaques pygales, seule partie assez mince et saillante; mais ces marques se trouvant souvent arrachées par les mouvements de la tortue ou pendant l’accouplement, il a paru préférable de les fixer sur le bord des pattes antérieures. Ces observations ont montré une préférence individuelle évidente pour les lieux de ponte et une sorte de homing, les femelles revenant pondre plusieurs fois sur la môme île. Sur 5 748 marquages faits sur les îles Talang Talang, 2i5 changements seulement ont été constatés; les deux îles étant éloignées de 5oo m seulement, il y a un sens d’orientation et un choix de la plage. Le nombre
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- 'Figr. 7. — Partie d’un groupe de nids artificiels.
- Quatre nids enclos de grillage contiennent de jeunes tortues qui viennent d’éclore.
- .(Photographies aimablement communiquées par M. J. R. Hendiuckson)
- des pontes varie de un à sept, plus rarement jusqu’à dix; le plus grand nombre des tortues pondent une ou deux fois, puis il y a diminution régulière jusqu’à cinq pontes; les nombres supérieurs sont assez exceptionnels.
- A la fin de la saison de ponte les tortues disparaissent complètement. D’après des renseignements encore incertains, elles ne semblent revenir que tous les trois ans et on ne sait pas si la; reproduction se fait ailleurs pendant les deux autres années. Le retour sur l’île de la précédente ponte a été constaté pour un certain nombre d’individus mais il ne présente pas la régularité du retour pour les pontes successives d’une saison.
- L'élevage des tortues. — La méthode qui consiste à ménager l’existence des tortues adultes pour n’en consommer que les œufs présente des avantages évidents; elle a cependant été -encore améliorée par des procédés d’élevage qui permettent de protéger mieux encore l’espèce. En effet, sur les plages favorables à la ponte, le nombre des tortues est tel que beaucoup de nids se trouvent découverts par de nouvelles pondeuses. Lin nombre important d’œufs se trouvent détruits par différents prédateurs dont les principaux sont un crabe du genre Ocypoda, les rats et le varan (Varanus salvator). Les crabes sont les plus nuisibles car ils creusent leur terrier dans le sable et peuvent
- ainsi atteindre même les nids en bon état; les galeries qu’ils creusent sont ensuite envahies par les rats. Les jeunes tortues sont aussi attaquées à leur sortie du nid par les crabes et par certains oiseaux; enfin celles qui atteignent l’eau sont encore victimes des petits requins. Aussi, depuis 1947, de véritables incubateurs ont été établis dans la partie la plus haute de la plage, protégée par des palissades de bambou pour empêcher l’approche des animaux et surtout des tortues pondeuses qui viendraient bouleverser les nids artificiels (fig. 7).
- Les œufs sont recueillis dans quelques nids récemment creusés et transportés dans des trous préparés dans le sable, ainsi tenus à l’abri de toute cause de destruction; recouverts de sable, ils accomplissent régulièrement leur développement et éclosent dans une proportion d’au moins 5o pour 100. Les jeunes tortues sont alors portées à la mer, ce qui leur évite encore de s’exposer dès leur éclosion à de nombreux dangers. Les autres pontes sont récoltées pour la consommation et, sur les trois îles de Talang Talang et Satang Besang, on récolte annuellement un peu moins de deux millions d’œufs. Grâce à la méthode d’incubation surveillée et d’exploitation raisonnée, cet important prélèvement sur l’ensemble des pontes peut être effectué sans menacer l’existence de l’espèce.
- Lucien Ciiopard.
- Les dangers des radiations des montres lumineuses
- Dans Nature, J. L. Haybittle a rendu compte de récentes mesures d’émission de rayonnement y par les montres à cadrans lumineux. D’après un rapport du Medical Research Gouncil Committee, les montres et réveils lumineux augmentent de 1 pour 100 la dose naturelle de rayonnement reçue par les glandes sexuelles, estimation établie en admettant qu’une montre de poignet contient environ 0,2 microcurie de radium. D’après Haybittle, une montre moderne anti-cbocs à remontage automatique contient 2,2 gc de radium ; des mesures sur huit autres montres ont donné des valeurs comprises entre 0,01 et 1,2 gc, avec une moyenne d’environ 0,25 p-c.
- De plus grandes quantités de radium peuvent ainsi conduire à
- un danger d’irradiation de la peau en contact avec la montre ; c’est ce qu’a révélé un film placé au contact du boîtier de la montre contenant 2,2 ;ac de radium, où une dose de 8 mr/b a été enregistrée. Le port de la montre pendant 16 heures par jour conduirait la peau à recevoir 0,9 r par semainé, valeur qui atteint presque les deux tiers du niveau maximum d’exposition permis pour certaines parties du corps telles que les mains et les avant-bras.
- Ces constatations renforcent l’une des conclusions du Comité précité concernant la nécessité de réduire les quantités de rayonnement émis par diverses sources, telles que les appareils à rayons X utilisés pour les essayages de chaussures, les cadrans lumineux des montres et horloges et les appareils de télévision.
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- L’Actualité instrumentale LES SYNCHROSCOPES
- Afin de permettre le développement des recherches dans les domaines qui, telle la télévision ou la science atomique, nécessitent l’étude de signaux de forme complexe, une classe d’oscilloscopes de hautes performances, communément réunis sous le nom de synchroscopes, a vu le jour depuis quelques années. Alors que les oscilloscopes conventionnels ne permettaient en général que l’examen de variations de tension assez simples et périodiques, dans de bonnes conditions de stabilité de l’image, ceux-ci doivent être capables de reproduire dans leurs moindres détails des phénomènes, traduits en grandeurs électriques, qui évoluent avec le temps d’une façon absolument quelconque.
- De plus, certaines commodités, telles que la possibilité d'exa-niiner en détail une partie seulement du phénomène, ont été exigées par les utilisateurs. La solution à de tels problèmes ayant pu le plus souvent être fournie grâce à l’extrême souplesse des montages électroniques, seuls peuvent à présent être assurés d’un marché suffisant les appareils de ce type les plus perfectionnés. Examinons donc quelques-unes des performances sur lesquelles l’utilisateur moyen a besoin de compter dans un synchroscope.
- Réduit à ses éléments fondamentaux tout oscilloscope se ramène à un tube cathodique sur les plaques de déflexion verticale duquel le signal à examiner est appliqué par l’intermédiaire d’un amplificateur. Les plaques de déflexion hori-
- Amp/ificateur
- horizontal
- Générateur
- AA/n
- Retard au déclenchement
- Etage de sortie pus h -pull
- Générateur étalonné en amplitude et fréquence
- Fig-. 1. — Schéma de principe d’un synchroscope.
- zonlale sont en général excitées par une tension en dents de scie, donc linéaire avec le temps pendant le cours d’urrbalayage, qui permet l’affichage direct des variations du signal avec le temps. Quelles doivent être les caractéristiques de ces éléments et que faut-il y ajouter pour avoir affaire à un synchroscope ?
- Amplificateur vertical„ — Étant donné l’extrême diversité des signaux à amplifier, la bande de fréquences couverte par l’amplificateur vertical doit être la plus étendue possible. En pratique, pour un signal déterminé, la décomposition en série de Fourier permet a priori de savoir s’il peut être amplifié et reproduit correctement par un oscilloscope dont on connaît la courbe de réponse.
- L’examen de signaux rectangulaires est un excellent test qui permet de juger des qualités de l’amplificateur vertical : les signaux très longs ne peuvent être affichés sans déformation que par les appareils qui amplifient jusqu’aux tensions continues; le temps de montée, entre io et 90 pour 100, par exemple, donne une indication liée à la réponse aux fréquences élevées.
- En pratique, on peut admettre que la « classe synchroscope » commence avec les appareils dont la courbe de réponse ne s’est pas affaissée avec plus de 3 dB à 5 MHz.
- Circuits de balayage. — Il ne servirait à rien d’amplifier des fréquences aussi élevées si la vitesse de balayage ne permettait de les examiner convenablement étalées sur l’écran : il est donc nécessaire que celle-ci soit aussi élevée que possible.
- En pratique, pour presque fous les appareils, le signal de balayage en dents de scie n’est pas produit directement avec une amplitude suffisante pour obtenir le déplacement horizontal du spot sur l’écran tout entier. Un amplificateur est donc nécessaire pour les plaques de déflexion horizontale; ses caractéristiques peuvent être nettement inférieures à celles de l’amplificateur vertical : il suffit qu’il amplifie sans distorsion les dents de scie de la fréquence de balayage la plus élevée qu’on désire obtenir.
- Synchronisation. — Afin d’obtenir une image stable, exempte de scintillement (filter), le balayage doit commencer, lorsqu'il s'agit de signaux répétés, toujours au même moment par rapport au signal. Cette synchronisation sur tous les appareils est disponible en relaxé ou en déclenché. En relaxé, le balayage commence avec la fin du balayage précédent et le retour du spot à l’origine. En déclenché, c’est le signal lui-même ou un signal de synchronisation extérieur qui donne le départ au spot. Dans le cas de la synchronisation intérieure, presque tous les appareils permettent de retarder l’entrée du signal dans l’amplificateur vertical d’une fraction de microseconde, ceci afin que le début en soit observable sur l’écran.
- Balayage retardé et loupe électronique. — Il est fréquent que le début du phénomène étudié ne présente aucun intérêt : lorsqu’on veut, par exemple, examiner l’arrivée d’un train d’onde bref sur un récepteur, le balayage étant déclenché à l’émission, il n’v a rien à observer pendant le temps de transit. Il est alors indispensable, si l’on veut éviter que Je signal intéressant soit tassé dans un coin de l’écran, soit de retarder le début du balayage par rapport à la synchronisation extérieure, soit de disposer de la possibilité d’étendre une portion choisie de la trace sur tout l’écran. Les différents constructeurs ont opté pour l’une ou l’autre de ces deux solutions.
- Double-trace. — Pour comparer commodément deux phénomènes, la meilleure solution est de les afficher simultanément. Quelques appareils sont munis d’un commutateur électronique qui envoie à fréquence élevée, sur les plaques verticales, l’un puis l’autre des deux signaux. Le passage se fait soit à la fréquence du balayage, soit à fréquence plus élevée; les traces sont alors affichées en pointillé sur l’écran.
- Étalonnages. — Le synchroscope ne peut remplir son rôle d’instrument de mesure de signaux complexes que si les correspondances entre abscisse et temps cl’une part, hauteur de l’image et tension crête à crête du signal de l’autre, peuvent être établies aisément et avec exactitude. Des précisions de l’ordre de 3 pour 100 aussi bien sur les temps que sur les tensions sont possibles, lorsqu’un dispositif d’étalonnage à l’aide de signaux connus est incorporé à l’appareil; quelquefois, l’étalonnage de la déflexion horizontale est remplacé par un marquage des temps qui peut être, par exemple, l’extinction brève du spot à fréquence de répétition étalonnée.
- Tube cathodique. — Le tube est l’élément central du synchroscope; il est inutile d’accroître les performances du reste de l’appareil s’il est incapable de traduire cette amélioration.
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- Fig. 2. — Phénomène complexe examiné à l’aide d’un dispositif de balayage avec synchronisation retardée.
- En haut : vitesse de balayage lente. En bas : balayage rapide. Le top de synchronisation est arrivé au même instant dans les deux os.
- (Photo Ribet-Desjahdins).
- En fait, ce sont les progrès réalisés en optique électronique qui ont rendu possible le développement des appareils du type synchroscope. Seuls les tubes à haut potentiel d’accélération du faisceau électronique ont permis d’accroître la bande de fréquence explorable par les techniques oscillographiques ; dans les tubes à potentiel d’accélération plus bas, c’est en effet le temps de traversée du champ déflecteur par le pinceau d’électrons qui limite la réponse aux fréquences élevées.
- Les tensions, utilisées en macro- ou en post-accélération, dépassent 20 000 Y pour les appareils prévus pour fonctionner jusqu’à 5o MHz.
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- En possession de ces critères, il nous est maintenant possible d’examiner les synchroscopcs proposés par les différents constructeurs.
- Nous avons adopté comme caractéristique de classement — en dehors de toute idée de valeur qui ne saurait dépendre que des buts à atteindre — la fréquence maximum atténuée à 3 dB par l’amplificateur vertical. Lorsque l’appareil peut être équipé de
- Fig. 3. — Iftilisation du dispositif de loupe électronique (expandeurJ permettant d’étaler l’échelle des temps pour une partie du balayage (Photo Du Mont).
- différents amplificateurs verticaux, sous forme de tiroirs interchangeables, il sera classé en fonction de celui dont la fréquence de coupure est la plus élevée.
- Classe 5 MHz. — Les appareils de cette classe sont du type transportable; ils allient à cet avantage... celui d’un prix limité. Sur quelques-uns, l’une des caractéristiques (sensibilité, double trace...) a été recherchée. La plupart des constructeurs en présentent. un ou deux dans leur arsenal.
- Fig. 4. — Oscilloscope portatif C.R.C. OC 341.
- — La Société de Constructions radio-électriques et électroniques du Centre (C.R.C.) construit le modèle OC 34i (fig. 4) dont les caractéristiques sont les suivantes :
- Portatif tropicalisé.
- Bande passante verticale o-4 MHz à 3 dB.
- Sensibilité (*) i5o mV/cm portée à i5 mV/cm entre xoo Hz et 4 MHz.
- Balayage o,3 [xs/cm maximum; avec loupe x 5.
- — Ribet-Desjardins, à partir du 255 A (o-4 MHz), vient de mettre sur le marché le 255 B également portatif et de performances améliorées :
- Bande passante 0 à 6 MHz à 3 dB.
- Temps de montée 0,06 p.s.
- Balayage jusqu’à o,5 p.s/cm environ; loupe x 5.
- Amplificateur horizontal : 0-800 kliz.
- Poids : 12 kg.
- Avec un préamplificateur incorporé qui permet l’obtention d’une sensibilité verticale de i5 mV/cm entre 10 Hz et 6 MHz, on peut classer le 255 B parmi les synchroscopes haute sensibilité.
- — Parmi les autres constructeurs français, Lérès commercialise le type T 7 (8 dB à 7 MHz) dont les caractéristiques sont analogues.
- Les constructeurs américains sont représentés sur le marché français par Tektronix et Du Mont.
- — Le 3io Tektronix est un appareil de haute sensibilité (0,015 V/cm avec préampli alternatif, ramené à o,i5 V en tension continue) dont la bande passante va jusqu’à 3,5 MHz.
- — Le 3i5 D Tektronix, du môme type mais moins compact, monte à 5 MHz avec la même sensibilité. Le balayage horizontal
- 1. Les sensibilités et les vitesses de balayage sont données par les constructeurs soit par division, soit pour toute l'échelle, soit par unité de longueur. La correspondance entre les différentes échelles est malheureusement souvent omise. En général, les divisions mesurent entre 5 et 10 mm et la totalité de l’échelle en contient 10 ou 20.
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- Fig. 5. — Synchroscope Tektronix type 535 équipé d’un dispositif de tiroirs interchangeables pour la préamplification verticale.
- descend à o,i5 ps/cm (au lieu de o,5 pour le type 3io) et possède comme lui une loupe électronique x 5.
- — Le 33i Du Mont (o à 4 MHz).
- Sensibilité verticale 0,2 Y/pouce.
- Balayage o,5 ps/pouce avec loupe x 3.
- Appartient à la môme classe.
- -— Le 327 du même constructeur a des caractéristiques un peu améliorées :
- o à 5 MHz.
- Balayage 1 ps/pouce avec loupe x 2, 3, 4 et 5.
- — En Angleterre, Milliard fabrique le type L 101 de caractéristiques analogues mais en double-trace :
- 5 IIz-4 MHz de bande passante verticale.
- Balayage jusqu’à 0,1 ps/cm.
- Classe 10 MHz. — L es appareils de cette catégorie, bien que de hautes performances et dotés de tous les perfectionnements, sont encore d’un usage assez courant pour qu’on puisse les considérer comme le type même du synchroscope d’application universelle, avant les synchroscopes très haute fréquence réservés jusqu’à présent à des recherches très spécialisées.
- Ceci explique l’effort particulier que les constructeurs ont porté dans ce domaine. Sans entrer dans les détails de réalisation, donnons pour chacun d’entre eux les caractéristiques essentielles.
- — Ribet-Desjardins :
- 252 BL : 5 dB à xo MHz.
- Sensibilité (élalonnable) : 0,07 Y/cm porté à o,o5 V/cm enti'e 20 IIz et 10 MHz.
- Balayage 0,1 ps/cm.
- Retard au déclenchement de 1 ps à io5 ps suivi d’un retard au redéclenchement évitant la superposition des traces.
- Ampli horizontal o-5oo kllz.
- 254 A : Existe en plusieurs versions réalisées à l’aide de tiroirs interchangeables.
- — 1 voie 0-6 dB à ioMIIz.
- — 1 voie 0-6 dB à 4MHz à gain élevé (0,012 V/cm).
- — 2 voies (double-trace) o-3 dB à 3 MHz.
- Balayage 0,1 ps/cm avec loupe x 5.
- A titre indicatif les tensions d’accélération du tube atteignent déjà 4 000 V pour ces appareils.
- — Philips GM 566o :
- i5 Hz à 10 MHz (3 dB).
- Sensibilité verticale 0,28 V/cm.
- Balayage 0,20 ps/cm élalonnable seulement sur la gamme la plus rapide.
- Contient un générateur d’impulsions disponible pour synchroniser d’autres appareils avec le balayage.
- — Du Mont :
- Type 323. — C’est le synchroscope-type amené à ses fonctions d'appareil de mesure en dehoi's de toute autre utilisation. Le tube est monoaccéléré et le balayage horizontal possède ceci de particulier que, sans amplificateur, la tension en dents de scie est appliquée directement aux plaques horizontales. Ceci permet une excellente linéarité de l’échelle des temps par ailleurs étalonnée. Les valeurs de temps et de tension sont ainsi obtenues en lecture directe, mais l’absence d’amplificateur horizontal rend impossible le tracé de courbes de Lissajous.
- Fig. 6. — Synchroscope Du Mont type 329-A (0-10 MHz à 3 dB).
- Ses caractéristiques sont les suivantes :
- o-3 dB à 10 MHz.
- Sensibilité 0,1 V/pouce.
- Vitesse de balayage maximum : 0,1 us/pouce avec loupe x xo.
- — Tektronix possède une gamme complète d’appareils de ce type.
- — Les 51 x AD, 5i4 AD et 624 D diffèrent en particulier par la sensibilité : respectivement 0,2a, o,o3 et o,oi5 V/cm.
- Balayage 0,1 ps/cm avec loupe x 5. Largeur de bande 0-10 MHz l'amenée à 2 IIz-10 MHz sur les sensibilités maxima.
- — La série 53o comporte un type de base équipé de nombreux tiroirs amplificateurs interchangeables : lai'ge bande, haute sensibilité, double-trace, etc.
- Les caractéristiques communes sont :
- Potentiel d’accélération 10 kV.
- Balayage 0,02 ps/cm avec retard au déclenchement réglable de 0,1 s au maximum.
- Classe > 10 MHz. — 11 s’agit d’appareils représentant le point actuellement le plus avancé de la technique oscillogra-phique; ils sont évidemment tous munis des perfectionnements
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- Fig. 7. — Synchroscope haute fréquence Philips GM 5662.
- déjà cités et constituent, le peloton de tète dans la course aux fréquences élevées. Nous les citerons dans l’ordre croissant approximatif des bandes d’amplification verticale.
- — Philips GM 566a 3dB à i4 MHz et à 3 Hz.
- Lecture verticale : 5o mV sur la sensibilité maximum.
- — Du Mont 336 :
- 3 dB à 18 MHz. C’est une modification du type 3a3 à sensibilité réduite (o,5 V/pouce).
- — Tektronix 5i3 D :
- Temps de montée 0,020 p.s. Sensibilité o,o3 V/cm.
- Fig. 8. — Synchroscope Ribet-Desjardins 251-A équipé du tiroir d’amplification verticale deux voies 0-24 MHz.
- — Du Mont at)3 :
- 0-25 MHz.
- Temps de montée 0,01 p.s. Destiné à l’étude des impulsions haute tension.
- — Ribet-Desjardins 251 A (fig. 8) :
- Double voie 0-24 MHz à 3 dB.
- Temps de montée 0,012 p.s.
- Sensibilité o,o5 V/cm.
- — C.R.C. OC 56o :
- Réalisé avec tiroirs interchangeables (fig. 9).
- Bande passante maximum o-3o MHz à 3 dB.
- Sensibilité correspondante : 5oo mV/cm.
- Temps de montée 0,012 p.s.
- Balayage avec loupe x 5, 10, 20, 5o et 100 et vitesse maximum 0,02 u.s/cm.
- Fig. 9. — Synchroscope C.R.C. OC 560 à tiroirs interchangeables.
- — Tektronix 5x7 :
- Potentiel d’accélération 24 kV.
- Temps de montée 0,007 Insensibilité o,x V/cm.
- — Ribet-Desjardins ao4 A :
- Bande passante o,3 dB à 5o MHz, 6 dB à 70 MHz.
- Temps de montée 0,007 frs.
- Sensibilité max. o,o5 V/cm.
- Tube de 24 kV.
- A l’extrémité de cette gamme viendront vraisemblablement s’ajouter dans les prochaines années des appareils de performances encore plus élevées; on peut cependant estimer que la classe synchroscope se terminera vers ces quelques dizaines de mégahertz. Au-delà, la voie semble ouverte vers les fréquences encore plus élevées, dont l’exploration peut être utile dans les techniques nucléaires par exemple, par des appareils du type de l’oscilloscope Edgerton dont l’optique électronique pei'met de travailler vers 2 000 MHz. On sort cependant là de la série des synchroscopes de laboratoire d’électronique pour entrer dans le domaine des ultra-hautes fi’équences, si bien que dans la course aux performances, il est actuellement possible de fixer aux alentours de 100 MHz les bornes du type d’appareil que nous nous sommes pi’oposé d’examiner.
- R. Buvet.
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- LE CIEL EN FEVRIER 1959
- SOLEIL : du 1er février au 1er mars (à O11) sa déclinaison croît de —17°22' à —7°57' et la durée du jour de 9*22“ à 10*52“ ; diamètre apparent le 1er = 32'30'',9, le 28 = 32'20",2. — LUNE : Phases : N. L. le 7 à 19*22“, P. Q le 15 à 19*20“, P. L. le 23 à 8*54“ ; apogée le 14 à 14h, diamètre app. 29'33" ; périgée le 26 à 10*, diamètre app. 32'40". Principales conjonctions : avec Jupiter le 2 à 1*, à 2°34' N. ; avec Saturne le 4 à 12*, à 4°2' N. ; avec Mercure le 7 à 14*, à 6°44' N. ; avec Vénus le 9 à 18*, à 4°24' N. ; avec Mars le 16 à 5*, à 5°53' S. ; avec Uranus le 22 à 0*, à 5°21' S. ; avec Neptune le 27 à 17*, à 0°17' N. Principales occultations : le 17, de 115 Taureau (mag. 5,3) immersion à 21*49“,2 ; le 18, de H1 Orion (mag. 5,7) immersion à 18*20“,4 ; le 20, de a Gémeaux (mag.. 3,6) immersion à 0*27“,6 et de 30 B. Cancer (mag. 6,1) immersion à 23*48“,1 ; le 21, de a Cancer (mag. 4,3) immersion à 19*15m,2. — PLANÈTES : Mercure, est inobservable en. conj. supér. avec le Soleil le 14 ; Vénus, se voit de mieux en mieux le soir, se couche le 18 à 19*21m, soit 2*7“ après le Soleil ; Mars, dans le Taureau brille jusqu’à 2* du matin, le 8 se retrouve à 2° au S. des Pléiades, le 16 : diamètre app. S",0 ; Jupiter, dans la Balance devient bien visible le matin ; le 18, lever à l*27m et diamètre polaire app. 34"4 ; Saturne, dans le Sagittaire étoile du matin se levant le 18 à 4*9m, soit 2*47“ avant le Soleil ; Uranus, dans le Cancer visible toute la nuit, en opposition avec le Soleil le 3, diamètre app. 4",0 ; Neptune, dans la Balance peut se voir toute la
- seconde moitié de la nuit, diamètre app. 2",4. — ETOILES VARIABLES : minima observables d’Algol (2“,2-3“,5) le 4 à 4*,6, le 7 à 1*,4, le 9 à 22*2, le 12 à 19*0, le 27 à 3*,1 ; minima de (3 Lyre (3“,4-4“,3) le 12 à 21*,5, le 25 à 19*,9' ; minima de 8 Balance (4® ,8-5®,9) le 5 à 4*,5, le 12 à 4*,0, le 19 à 3*,6, le 26 à 3*,2 ; maximum de R Hydre (3“,5-10“,9) le 20. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris, à 0* (T. U.) : le 1er : S*51“103, le 11 : 9*30“36s, le 21 : 10*i0“l3, le 3 mars : 10*49“273.
- Phénomènes intéressants. — Surveiller l’apparition détachés et de facules à la surface du Soleil. — Du 9 au 13, lumière cendrée de la Lune, le soir. — On recherchera à la jumelle la petite planète Vesta dans le Cancer, d’abord dans la région de uiu2, puis de <J/ à la fin du mois, positions : le 1er : 8*29“ et -F 23°49\ le 11 : 8*19“ et + 24°45', le 21 : 8*11“ et + 25°27, le 3 mars : 8*5“ et 4- 25°54'. — On recherchera également la planète Uranus dans la même constellation, son mouvement est rétrograde. — Observer et reconnaître les belles constellations d’hiver : le Taureau avec Aldébaran et les Pléiades, Orion avec Bételgeuse, Rigel et la grande nébuleuse, le Cocher avec Capella, les Gémeaux avec Castor et Pollux, le Petit Chien avec Procyon, le Grand Chien avec Sirius.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
- Les variations de niveau de la mer d'Aral
- La mer d’Aral, en Asie centrale soviétique, est une des rares mers fermées, qui ne communiquent avec aucun océan ; la mer Caspienne, à l’est du Caücase, est la plus grande.
- Un phénomène assez curieux a été constaté : le niveau de la mer d’Aral est extrêmement variable. Ainsi, rien qu’au cours du dernier siècle, de 18S0 à 1956 plus précisément, ce niveau s’est élevé de 3 m, et cela en passant successivement par des maximums et des minimums. Des maximums, atteignant et même dépassant 53 m, ont été relevés en 1915, en 1925, en 1935-1936, en 1945 et en 1955-1956, alors qu’en 1920, par exemple, le niveau descendit à 51,5 m. Or, il y a tout lieu de supposer que, dans l’antiquité, le niveau moyen de la mer d’Aral était considérablement plus haut qu’il ne l’est de nos temps. En effet, des terrasses s’étagent tout autour de cette mer fermée. Ces terrasses sont formées de dépôts marins, de coquilles de mollusques. La plus haute, celle qui correspond au niveau le plus élevé jamais atteint par la mer d’Aral, se compose de sable gris, avec le mollusque Cardium edide. Dans
- sa partie septentrionale, cependant, cette terrasse semble témoigner d’un niveau variable, compris entre 53 et 64 m suivant l’époque. Le chercheur soviétique Ianchine en conclut, après avoir constaté que les bas niveaux correspondent aux synclinaux et les hauts niveaux aux anticlinaux, que les dépôts de la terrasse ont été disloqués dans cette région, ce qui ne permet pas l’évaluation du niveau maximal atteint dans le passé. Mais, sur la rive sud-est de la mer d’Aral, la terrasse supérieure à Cardium edide surmonte de 3,5 à 4 m le niveau actuel de la mer, qui est de 53 m. La mer d’Aral serait donc montée, dans le passé, jusqu’au niveau de 56-57 m, ce qui traduit une variation de 8 m environ par rapport au niveau le plus bas, relevé en 1880.
- Ces fortes variations ne sauraient, semble-t-il, s’expliquer par les seules variations climatiques locales. Or, il est intéressant à ce sujet de constater que la variation de niveau de la mer d’Aral suit une courbe opposée à celle des variai ions de niveau de la mer Caspienne. C. M.
- LES LIVRES NOUVEAUX
- Introduction à la cybernétique, par W. Ross Ashby. Traduit de l’anglais par M. Pillon. 1 vol. 14 x 22, 370 p., 18 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix : 1 960 F.
- L'auteur, qui s’est entièrement consacré ces dernières années à l’étude de l’application des lois de la cybernétique aux systèmes biologiques, fait un exposé original d’une remarquable clarté. S’adressant aux chercheurs qui reculent devant l’étude poussée des mathématiques et de l’électronique, il montre que dans de nombreux domaines, celui des sciences biologiques en particulier, l’emploi de techniques simples peut être très fructueux, pourvu que l’on ait bien assimilé quelques principes fondamentaux. La connaissance de l’algèbre élémentaire suffit pour lire avec profit cet ouvrage dont une des caractéristiques importantes est un choix judicieux d’exercices soigneusement dosés avec leurs solutions-types.
- Manuel technique des procédés de régulation, par W. Oppelt. Traduit de l’allemand par H. Jacot. 1 vol. 16 x 25, 689 p., 458 fig., 92 tableaux et 1 atlas de fiches pour servomécanismes simples. Eyrolles, Paris, 1957. Prix, relié : 8 500 F + t. 1. ; port et taxes inclus : 8 870 F.
- Excellente initiation aux possibilités très nombreuses de la régulation automatique dans les domaines les plus divers. Les méthodes mathématiques n’y sont utilisées qu’avec mesure ; c'est ainsi, en particulier, que la transforma-
- tion de Laplace et les méthodes statistiques n’y sont pas employées. En revanche, l’ouvrage comporte de nombreuses figures résumant le texte et le remplaçant même parfois ; il se termine sur des fiches signalétiques des divers types de servomécanismes où sont résumés leurs équations et leur comportement.
- Principes des calculatrices numériques automatiques, par P. Naslin. 1 vol. 11 x 16, 126 p., 141 fig. Monographies Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile : 980 F.
- Cette monographie servira d’introduction au domaine des machines à calculer électroniques, à tous ceux, de plus en plus nombreux, qui peuvent être amenés à s’en servir.
- Technologie et calcul pratique des systèmes asservis, par P. Naslin. 1 vol. 16 x 25, 464 p., 482 fig. 2e édition revue et augmentée. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié : 3 600 F.
- Trop souvent les développements relatifs aux systèmes asservis s’embarrassent de considérations cybernétiques ou de développements mathématiques hors de proportion avec les résultats obtenus. Dans son nouvel ouvrage M. Naslin a voulu éviter cet écueil. Dans une lr" partie à caractère descriptif, l’auteur développe la notion d’asservissement ou de réaction négative. La 2° partie est consacrée au développement d’une méthode pratique d’application de l’analyse harmonique à l’analyse et à la synthèse des systèmes asservis. La 3e partie étudie les éléments constitutifs des systèmes asservis électriques.
- Électrostatique. Courants continus. Magnétisme, par P. Fleury et J. P. Mathieu. 1 vol. 16 x 25, 552 p., 507 fig. Eyrolles, Paris, 1957. Prix, relié : 5 900 F + t. 1. ; port et taxes inclus : 6 225 F.
- Les auteurs ont cherché à faire intervenir dans cet ouvrage certaines modifications par rapport à l’enseignement classique. En plus des chapitres habituels, ils ont introduit des pages sur les particules élémentaires électrisées, les diélectriques et les semi-conducteurs. Ils ont de plus clairement fait la distinction entre le champ et le déplacement électriques, de même qu'entre le champ et l’induction magnétiques. Ils ont aussi presque totalement éliminé la notion naguère jugée fondamentale de masse magnétique. Ils ont utilisé couramment le système d'unités Giorgi rationalisé tout en s’appliquant à rendre la transposition facile à ceux qui ont l’habitude des anciens systèmes d’unités. Voici donc un manuel sérieux et très utile à l’étudiant ainsi qu’à ceux qui voudraient rafraîchir des souvenirs quelque peu effacés.
- Dictionnaire d’Électronique et guides d’ondes en six langues : anglais, allemand, espagnol, français, italien et hollandais,
- par W. E. Classon. 1 vol. 15,5 x 23, vui-628 p., Dunod, Paris, 1958. Prix, relié : 5 400 F.
- La science devenant de plus en plus internationale et progressant avec la rapidité que l’on sait, des dictionnaires polyglottes récents sont toujours nécessaires. Celui-ci, d'une pré-
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- sentation très commode et contenant plus de 2 000 mots, est d’une rigoureuse valeur technique et constitue un précieux instrument - de travail.
- Les ondes centimétriques, par G. Raoult.
- 1 vol. 17 x 24,5, 420 p., 330 fi g. Masson, Paris, 1958. Prix, relié : 7 300 F ; broché : 6 500 F.
- Publié dans la même collection que les célèbres ouvrages d’enseignement supérieur de la physique que sont les traités de Bruhat, de Rocard et de Durand, ce livre prendra une digne place parmi ses aines. C’est le premier qui rassemble en langue française l’essentiel des connaissances actuelles sur les ondes centimétriques, dont le domaine ne fait que s’étendre depuis l’invention du radar. Les 7 premiers chapitres sont consacrés aux lignes servant à la propagation des hyperfréquences : coaxiaux et surtout guides d’ondes. L’exposé, très progressif, rappelle les notions fondamentales (propagation, impédance, ondes stationnaires), analyse les modes de propagation et insiste sur la mesure des impédances et sur les coudes, organes de liaison et appareillages divers utilisés dans le domaine centimétrique : on ne trouvera là que le principe de fonctionnement, et l’auteur renvoie aux ouvrages spécialisés en ce qui concerne les détails et les calculs relatifs à chaque cas. Trois autres chapitres traitent de la mesure des puissances, des fréquences et des constantes diélectriques ; on parvient alors à l’étude des générateurs d’ondes centimétriques, des cristaux détecteurs et des antennes sur lesquelles les indications sont plus qualitatives que quantitatives, car le sujet est très vaste. Le dernier chapitre est consacré à deux applications particulièrement intéressantes des hyperfréquences dans le domaine de la recherche : la résonance paramagnétique électronique et la radioastronomie, qui utilise également des ondes décimétriques et métriques. L’auteur, dont la compétence et le talent didactique sont indiscutables, a puisé aux meilleures sources. Il est dommage qu’il n’ait pas complété son ouvrage d’une bibliographie plus importante et plus critique. Tel qu’il est, il rendra déjà les plus précieux services aux étudiants et aux ingénieurs et peut être considéré comme une étape indispensable avant d’aborder les grands traités plus spécialises et plus techniques, tels que ceux de la série M.I.T. éditée par McGraw-Hill.
- Introduction au Génie nucléaire, sous la direction de Thomas Reis. 'J’orne I : Physique et calcul des réacteurs nucléaires, par Théo Kaiian et Maurice Gauzit. 1 vol. 16 x 25, 400 p., 133 fig. — Tome II : Contrôle et protection des réacteurs nucléaires, par Maurice Gauzit et Théo Kaïïan. 1 vol. 16 x 25, 400 p., 180 fig. Dunod, Paris, 1957. Prix, relié : 3 900 F chaque volume.
- Dans ces deux volumes qui font partie d’une « Introduction au Génie nucléaire », collection publiée sous la direction de M. Reis, les auteurs dégagent les principes généraux de la conception, du calcul, de la structure et du fonctionnement de ces nouvelles génératrices d’énergie. Le 1er tome traite plus particulièrement de la physique des réacleurs en chaîne. Le 2e tome expose les problèmes que posent la comminde de ces machines ainsi que leur protection, c’est-à-dire l'atténuation des divers rayonnements extrêmement dangereux qu’ils émettent. L’ouvrage, qui comprend de nombreuses tables numériques et des exemples pratiques, ne fait appel qu’à des notions mathématiques classiques et s'adressent à un très vaste public.
- Rockets, Missiles and Space Travel, par Witly Lky. 2e édition. 1 vol. 14,5 x 22, xv:-528 p., 85 schémas et 31 planches hors texte. Chapman and Hall, Londres, 1957. Prix, relié : 50 sh.
- Cet ouvrage est sans doute le plus documenté et le plus complet qui soit consacré aux fusées. La lre partie est un historique d’un prodigieux intérêt qui retrace les balbutiements de la propulsion par réaction depuis l’antiquité, et les travaux des pionniers du début de ce siècle. L’auteur possède sur les travaux allemands à Peenemünde des renseignements de première main puisqu’il les tient de H. von Braun lui-même. On sait que les Américains continuent à White Sands, dans des buts pacifiques ou militaires, les recherches allemandes : la plupart des renseignements qui ne sont pas sous le sceau du secret sont publiés dans un gros chapitre. La 2e partie ouvre des perspectives d’avenir sur les fusées à longue portée, les satellites artificiels (qui n’étaient pas encore lancés quand
- l’ouvrage était sous presse) et la navigation interplanétaire. Un copieux appendice renferme beaucoup de renseignements qui n’ont pu trouver place dans le texte, notamment les caractéristiques des principales fusées allemandes, américaines et françaises. Bibliographie exhaustive.
- The Exploration of Space by Radio, par
- R. Hanbüry Brown et A. G. B. Lowell. 1 vol. 16 x 25,5, xn-208 p., 132 schémas et photographies hors texte. Chapman and Hall, Londres, 1957. Prix, relié : 35 sh.
- Cet ouvrage, dû à deux éminents spécialistes anglais, nous fait pénétrer les secrets de la Radioastronomie, science très récente dont le développement ne date que de l’après-guerre. Après quelques pages rappelant les connaissances indispensables d’astronomie, on aborde l’étude de la propagation des ondes radioélectriques et des techniques de la radioastronomie. L’émission hertzienne de notre Galaxie et fies nébuleuses extragalactiques ainsi que le rayonnement radio du Soleil font l’objet du centre du livre qui décrit ensuite les échos radar sur les trajectoires météoritiques, les aurores boréales et la Lune. Cette étude destinée au grand public est agréablement complétée par une monographie consacrée au grand radiotélescope de 75 m de Jodrell Bank et illustrée d’intéressantes photographies. Toutefois, deux réserves s’imposent : cet ouvrage n’apportera pas grand-chose aux personnes qui ont déjà lu l’ouvrage de R. Cou Irez que nous avions recommandé dans celte même revue, d’un niveau un peu plus élevé mais écrit en langue française ; d’autre part, l’importante contribution de notre pays à la radioastronomie a été entièrement passée sous silence, à tel point que l’on peut se demander s’il n’y a pas là quelque parti pris.
- Nouveau Traité de Chimie minérale, publié sous la direction de Paul Pascal, membre de l’Institut, professeur honoraire à la Sorbonne. Tome IV : Glucinium, Magnésium, Calcium, Strontium, Baryum, Radium, par J. Bénard, G. Bouissiérer, IL Brusset, Th. Dupuis, A. Maillard, P. Pascal, E. Rinck, P. Silbkr. ] vol. 17,5 x 26, 974 p., 87 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 7 500 F ; cart. toile : 8 500 F.
- Ce volume étudie les éléments du sous-groupe II a de la classification périodique, à savoir le glucinium, le magnésium, les alca-lino-terreux et le radium. Le glucinium et à un moindre degré le magnésium se distinguent par leur structure électronique très simple, qui leur confère des propriétés physiques et chimiques particulières. Le radium n’est étudié dans ce tome que pour ses propriétés chimiques ; il en sera de nouveau question dans le tome XV, consacré à l’uranium, aux tvansuva-niens et à la radioactivité. La bibliographie, particulièrement bien présentée et très étendue '8 873 références), couvre en partie l’année 1957.
- Nouveau Traité de Chimie minérale, publié sous la direction de Paul Pascal. Tome XII : Vanadium, Niobium, Tantale, Protactinium, par G. Bouissières, M. Foëx, M. HaÏssinsky,
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- se tient à ia disposition des lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- A. Mouette, R. Rohmer. 1 vol. 17,5 x 26, 692 p., 95 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 6 000 F ; cart. toile : 7 000 F.
- Le tome XI du Traité de M. Pascal, par suite de l’étendue qu’il a fallu donner à l’ouvrage, a été scindé en deux tomes, le tome XI étant réservé à l’ursenic, à l’antimoine et au bismuth. Ce tome XII étudie donc les éléments du sous-groupe V a de la classificilion périodique, dont la structure électronique entraîne une variété remarquable des états de valence (2, 3, 4 et 5).
- Nouveau Traité de Chimie minérale, publié sous la direction de Paul Pascal. Tome XIX : Ruthénium, 'Osmium, Rhodium, Iridium, Palladium., Platine, par R. Ciiaronnat, G. Ciepka, M. Delépine, CI. Duval, P. Poulenc. 1 vol. 17,5 x 26, 954 p., 29 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 8 500 F ; cart. toile : 9 700 F.
- Le groupe VIH de la classification périodique comprend deux familles, celle du fer (fer, cobalt, nickel) qui doit faire l’objet du tome XVIII, et celle du platine, traitée ici et qui se décompose en deux triades : ruthénium, rhodium, palladium, et osmium, iridium, platine. Les membres de celle deuxième famille se caractérisent par le fait qu’ils présentent plus rarement encore une structure ionique simple, à l'état dissous comme à l’état solide ; ils présentent des valences très variées et par suite des combinaisons de natures extrêmement diverses. La chimie des platinoïdes est surtout une chimie de complexes et, au chrome près, les volumes XVIII et XIX constituent une sorte d’encyclopédie des complexes les plus courants. Le Nouveau Traité est annoncé maintenant comme devant comprendre 20 volumes, dont deux ou trois scindés en deux fascicules. Rap-jielons qu’avant ce tome XIX ont déjà paru les tomes I, lit, IV, X et XII.
- Complexometric titrations, par Gerold Schwar-zenbacti. Traduit de l’allemand par IL Irving.
- 1 vol. 14,5 x 22,5, xviii-132 p., 41 fig.
- Methuen, Londres, 1957. Prix, relié : 21 sh. L’ufiLisation des complexons en chimie analytique connaît actuellement un succès considérable. Ils permettent en effet de réaliser de très nombreux dosages de métaux d’une manière extrêmement simple puisque le matériel fie la volumétrie classique suffit et avec une précision le plus souvent excellente. En outre, depuis un peu plus d’un an, les complexons commencent à être utilisés en polarographie, ampérométric et colorimétrie. Enfin, la préparation toute récente de l’E.D.T.A. par électro-lyse permet la détermination de nombreux métaux par coulométrie. Pour ces raisons, le livre de Schwarzenbach qui est véritablement le père de la complexométrie a connu dès sa parution un succès considérable ce qui explique sa traduction en langue anglaise. Après une partie théorique très complète, l’auteur a consacré la moitié de l’ouvrage à une description des nombreux dosages justiciables de cette méthode. Leur liste est loin d’être complète ; elle montre cependant la variété des problèmes que les complexons peuvent résoudre.
- Solvent extraction in analytical chemistry,
- par George II. Moriuson et llenry Freiser. 1 vol. 15,5 x 23,5, xn-269 p., fig. John Wiley and Sons, New York, 1957. Prix, relié : 6,75 dollars.
- L’extraction par solvant se classe depuis quelques années parmi les méthodes de séparation les plus puissantes. Elle permet en effet des analyses plus rapides, elle est applicable aux traces et les mélanges les plus complexes en sont justiciables. La lro partie de l’ouvrage est consacrée aux principes de l'extraction et à ses différents aspects. Les auteurs insistent sur la similitude des nombreuses extractions réalisées jusqu’à présent. I/aspect pratique de la méthode fait l’objet de la 2e partie ; appareillage et techniques y sont décrits d’une manière détaillée. La 3e partie traite des composés utilisés pour l’extraction : amines à longue chaîne, dithizone, etc. Enfin, 60 pages environ sont consacrées à une sélection des méthodes d’extraction des différents éléments ; elles guideront le chimiste préoccupé par un problème précis de séparation.
- Les grandes fonctions de la chimie organique et leurs principales applications,
- par A. Wii.lemàrt et R. Chaux. Préface de M. Ch. Dufraisse, membre de l’Institut. 2e édition. 1 vol. 16 x 25, 928 p., nombreu-
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- ses figures et 2 hors-texte. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié : 6 400 F.
- Tout en conservant les grandes lignes de l’exposé classique des fonctions, les auteurs ont développé les problèmes de fabrication et les applications industrielles de la plupart des corps d’importance pratique. L’étude des différentes fonctions est aussi l’occasion d’exposés sur les méthodes d’études des constitutions des composés organiques et sur les relations entre les propriétés et la structure chimique. Depuis 5 ans, la chimie organique s’est beaucoup développée. Alors que les organoaluminiques ou les peroxydes n’étaient il y a quelques années que des composés curieux, ils sont devenus des produits d’emploi industriel courant ; aussi font-ils l’objet de chapitres particuliers. Les mécanismes de la polymérisation sont exposés dans leurs lignes essentielles et des monographies sont consacrées aux polyéthylène, polypropylène et polystyrolène.
- Les résines époxy, les nouveaux antibiotiques, les dérivés chlorés avec leurs applications en tant qu’insecticides ne sont pas oubliés. Aperçus récents sur les protéines et leurs structures, plus particulièrement sur l’insuline.
- Gas Chromatography, par A. I. M. Ketjle-mans. 1 vol. 15,5 x 23,5, xx-217 p., Fig. Reinhold Publishing Corporation, New York, 1957. Prix, relié : 7,50 dollars.
- Le développement considérable pris par la chromatographie en quelques années suscite la rédaction de nombreux ouvrages sur ce sujet. Celui-ci, consacré à la chromatographie des gaz, c’est-à-dire aux nouvelles techniques d’analyse par application des méthodes d’adsorption d’une part, d’adsorption et de dissolution d’autre part, à la résolution des nombreux problèmes d’analyse de gaz, expose à la fois la théorie et les applications de ces nouveaux procédés. Excellente documentation.
- Mises au point de Chimie analytique pure et appliquée et d’analyse bromatologique publiées sous la direction de J. A. Gautier. 5e série. 1 vol. 16,5 x 27, 162 p., 65 fig. Masson, Paris, 1957. Prix, broché : 2 500 F.
- Rappelons que cette collection se propose de
- résumer, chaque année, les faits nouveaux les plus frappants qui intéressent la chimie analytique et, plus spécialement, les applications de cette science aux composés organiques et biologiques, ainsi qu’à l’essai des aliments et médicaments. On trouvera dans cette série les publications suivantes : Vue d’ensemble sur les méthodes chimiques d’analyse des corps gras, par E. André ; Coulométrie, par G. Chariot ; Recherche biologique des antiseptiques dans les vins, par P. Darmon ; Polarovoltrie et polarammétrie, par J. E. Dubois ; Analyse des jus de fruits, par P. Dupaigne ; Utilisation en analyse quantitative des relations non stoechiométriques, par R. Pottier. On appréciera particulièrement l’article du professeur Chariot sur la coulométrie, méthode instrumentale récente qui semble vouée à un développement important, et celui de R. Pot lier sur l’utilisation de relations empiriques pour relier la composition de la matière et les propriétés mesurables qui lui sont quantitativement reliées.
- Causes de la répartition des êtres vivants,
- par Raymond Furon, sous-directeur au Muséum. 1 vol. 14 x 22,5 de la collection Évolution des Sciences, 168 p., 15 fig. et cartes. Masson, Paris, 1958. Prix : 1 000 F.
- La répartition actuelle des êtres vivants est à bien des égards encore mystérieuse. Or la biogéographic, étudiée d’un point de vue statique par les biologistes, se doit d’être explicative. L’auteur, géologue, croit pouvoir montrer La voie. Le problème n’est soluble qu’en faisant appel à ta paléontologie, à la paléogéographie, a la palécclimutologié. Les glaciations quaternaires ont eu des incidences catastrophiques. Elles ont bousculé, morcelé, et en partie anéanti les flores et faunes tertiaires. A cela doit s’ajouter naturellement l’étude des causes qui résident dans le milieu vivant lui-même, par exemple des moyens de dispersion. L’homme enfin a puissamment agi, surtout comme destructeur. Au total, il s’agit de mettre sur pied une biogéographie dynamique.
- Techniques de microbiologie agricole, par IL Girard et R. Rougieux. 1 vol. 14x22, 200 p., 15 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- La lre partie de ce manuel traite des techniques générales de microbiologie, la 2e des grandes familles de microorganismes, la 3° des milieux de cultures, des réactifs et des colorants usuels. Le texte se réfère fréquemment à la systématique et aux techniques simples et sûres qui permettent d’isoler et de caractériser les micL'oorganismes. Elles sont appuyées de rappels théoriques. Rédigé par des spécialistes, cet
- ouvrage pratique, très clair, s’adresse aux étudiants, aux techniciens des industries agricoles et à tous ceux qui sont intéressés par la microbiologie.
- Vers la conquête de la vie, par Jules Garles.
- 1 vol. 13 x 20, 222 p., 15 fig., 12 pl. hors
- texte. Hachette, Paris, 1958. Prix : 900 F.
- Excellente mise au point, à l’usage d’un
- public étendu, sur quelques-uns des grands problèmes de la biologie. C’est d’abord un tableau assez vivant des principales acquisitions concernant la vie cellulaire, l’hérédité, l’évolution. Mais ce qui intéresse surtout, c’est ce qui a surtout intéressé l’auteur : la nature des gènes et des virus, la question de savoir si l’on doit accorder ou non aux virus la qualité d’êtres vivants, enfin les chances que possède la science de pénétrer le secret ultime de la vie et de synthétiser la matière vivante.
- Zoologie. Tome I. Invertébrés (fascicule 2), par H. Roué, professeur au Lycée Ghaptal, et R. Ciianton, professeur au Lycée Louis-le-Grand. 1 vol. 15 x 21, 542 p., 552 fig. G. Doin, Paris, 1958. Prix : 4 640 F.
- Ce fascicule 2 du tome I termine l’étude des Invertébrés en traitant des Mollusques, Parar-thropodes, Arthropodes, Ëchinodermes et Tlémi-chordés. Les qualités en sont celles que nous avons signalées pour le fascicule 1 : la description des groupes est donnée dans un esprit moderne ; une large place est faite à la cytologie, à l’embryologie, à la. physiologie et au comportement. C’est ainsi que les principales expériences qui ont conduit à la découverte des hormones des insectes et de leur rôle dans les métamorphoses sont largement décrites. Les rapports et affinités sont soulignés de façon à préparer à l’étude de l’évolution.
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- Chronic radiation hazards. Art experimental study with fast neutrons, par G. J. Neary, R. J. Munson et R. H. Mole. 1 vol. 14,5x22, 191 p., 45 fig. Pergamon Press, Londres, 1.957. Prix, relié : 45 sh.
- Résultats d’une série d’expériences de longue durée, au cours desquelles des souris furent exposées à l’action de neutrons rapides. La partie expérimentale, tant au point de vue biologique que physique, est particulièrement détaillée. Les résultats de l’étude en ce qui concerne la survie des animaux, la pathologie, l’hématologie, les variations de poids de divers organes, la stérilité sont donnés et discutés. La dernière partie traite de l’efficacité biologique relative des neutrons x*apides et des rayons gamma.
- The effects of atomic radiation on Ocea-nography and Fisheries. 1 vol. 18 x 26, x-137 p., illustr. National Academy of Sciences, "Washington, 1957. Prix, relié : 2 dollars.
- Rappoi*t extrêmement documenté touchant a une question primordiale pour l’hygiène future de l’humanité entière. On y parle abondamment des méthodes d’étude. On lira avec intérêt le chapitre consacré au transport et à la dispersion des radioéléments dans la mer, et celui qui traite de la rétention de ces éléments dans les tissus des organismes aquatiques. Peu de conclusions d’ensemble qui satisferaient les non-spécialistes. Mais les problèmes océanographiques sont à l’échelle de la mer.
- Le métabolisme du fructose, par H. G. Hers, agrégé de l’enseignement supérieur. 1 vol. 16 x 24, 200 p., 39 fig., 43 tableaux. Éditions Arscia, Bruxelles, 1957.
- Après des données générales sur la biochimie du fructose, l’auteur étudie l’utilisation du fructose par le foie et son métabolisme dans le muscle, puis les enzymes qui interviennent. IL compare les métabolismes de ce sucre et du glucose, et indique ses utilisations en clinique. La 2e partie traite de la formation du fructose : transformation du glucose en fructose, cétose-réductase et aldose-réductase. En appendices, des données sur les matériaux et méthodes, le matériel biologique, les techniques analytiques. Ce travail est publié sous l’égide du F.N.R.S. et du Laboratoire de Chimie physiologique de TUniversité de Louvain.
- Cours de psychologie animale, par Gaston Viaud, professeur à la Faculté des Sciences de Strasbourg. Fascicule II. 1 vol. 21 x 26,5, 210 p., 129 fig. Centre de documentation universitaire, Paris, 1958. Prix : 1 000 F.
- Ce 2° fascicule étudie : les tropismes des Arthropodes et des Vertébrés ; la connaissance du monde extérieur chez les animaux supérieurs ; les comportements instinctifs ; la mémoire et l’apprentissage ; l’intelligence des animaux supérieurs ; les principaux types de comportements ; l’évolution du psychisme animal.
- La médecine du travail, par Henri Desoiixe, professeur à la Faculté de Médecine de Paris. 1 vol. 11 x 17,5, 128 p., 7 fig. Collection Que sais-je ?, P.TJ.F., Paris, 1958. Prix : 180 F.
- La première partie parcourt le domaine de la médecine du travail : influence du travail sur la santé ; préservation de la santé au cours du travail ; travail des enfants, des femmes, des gens âgés ; alcoolisme. La deuxième partie étudie l’organisation pratique : évolution de la législation française ; organisation de la prévention ; réparation des accidents et maladies professionnelles ; reclassement des diminués ; enseignement, recherche, documentation.
- Archeological Investigations at the mouth of the Amazon, par Betty J. Meggers et Clifford Evans. 1 vol. 15 x 23,5, xxvm-664 p., 206 fig., 112 pl. Smithsonian Institution, Washington, 1957. Relié.
- Une volumineuse étude marquée par un souci extrême de méthode propre aux jeunes écoles archéologiques. Chaque trouvaille, même mineure, fait l’objet de déterminations minutieuses, est « digérée » dans un appareil statistique compliqué. Le seul matériel de travail consistait en poteries, rarement intactes. Mais l’étude
- minutieuse des niveaux et des ornements a permis aux chercheurs de passer de la chronologie relative à de fructueuses considérations ethnographiques.
- Des cavernes à l'Europe des Vikings, par
- Geoffrey Bibby. 1 vol. 13 x 19, 474 p., avec 42 illustr. dans le texte, 9 cartes et 31 illustr. hors texte. Plon, Paris, 1958. Prix, relié sous jaquette coloriée : 1 500 F.
- Ce nouveau volume de la collection illustrée par le célèbre Des dieux, des tombeaux, des savants de W. Ceram ne le cède en rien à ses devanciers. L’objet de l’auteur a été de retracer la vie des premiers hommes en Europe, depuis 15 000 avant J.-C. jusqu’à l’époque des Vikings, quelque 1 000 après J.-C. ; uu dénominateur commun à cette entreprise : la technique des fouilles. Intéressants sont les chapitres consacrés à Altamira, Lascaux, aux palaffites suisses, à Hallstatt et à La Tène, aux découvertes archéologiques de Norvège et d’Angleterre. En bref, passionnant roman de vulgarisation, bien écrit et fortement documenté. A propos des palaffites cependant, rappelons l’ouvrage publié par la collection « La Nature et l’Homme » chez Dunod, sur Le mythe des cités lacustres : on y trouvera un autre son de cloche !
- A travers le Parc national suisse, par Charles Porret. 1 vol. 12x17,5, 160 p., 1 carte, 37 photos. Éditions du Soleil Levant, Namur (Belgique). 1958. Prix : 750 F (75 F belges).
- Après un historique de la création du Parc national suisse de l’Engadine, l’auteur nous fait faire une promenade à travers cette superbe réserve. Ici, par la volonté de tout un peuple, ont été protégées de toute atteinte des beautés naturelles presque vierges avec leur flore et leur faune. Cette protection est-elle assurée pour toujours ? On le souhaite et on souhaite qu’elle ne reste pas l’exception.
- Reprises et lâchers de grand et petit gibier,
- par A. Ghaigneau, ex-professeur à l’École des Gardes de Cadarache. 1 vol. 13,5 x 18, 128 p. Grépin-Leblond, Paris, 1958. Prix : 840 F.
- Soit pour éviter la destruction des reproducteurs pendant la période de chasse, soit pour repeupler, soit pour éviter une consanguinité prolongée, on procède à des reprises de gibier et à des lâchers consécutifs. Ce petit livre, après un rappel des dispositions légales en la matière, décrit les procédés de piégeage et les règles à observer pour les lâchers. De nombreux dessins éclairent parfaitement le texte.
- Guide Nagel Belgique et Luxembourg, par
- Jean Giory. Préface de A. Haulot, commissaire au Tourisme de Belgique. 1 vol. 11 x 16, 384 p., nombreux plans en noir et en couleurs, 1 grande carte routière en trois couleurs. Nagel, Genève et Paris, 1958. Prix, relié : 1 900 F.
- Ge guide comble une lacune dans la collection des guides Nagel. On en retiendra surtout les 110 pages d’introduction générale (pourquoi la géographie n’occupe-t-elle que 3 pages ?) consacrées à l’histoire, à la littérature et aux arts, au folklore et à la gastronomie. Les itinéraires décrivent tout le territoire belgo-luxembourgeois et sont suivis d’uliles renseignements pratiques. Un utile compagnon de voyage pour deux pays qui nous sont à peine étrangers.
- « Mon Univers » : La voiture à travers les âges. Texte de Michel Dotjcet. Dessins de Pierre Conte, Henri Mercier, Bernard Kagane. 1 vol. 17,5 x 25,5, 30 p., ill. en couleurs. Armand Colin, Paris, 1958. Prix, cartonné : 285 F.
- « Mon Univers » : Les Inventions du
- XXe siècle. Texte de Frédéric Petit. Dessins d’Henri Mercier. 1 vol. 17,5 x 25,5, 30 p. ill. en couleurs. Armand Colin, Paris, 1958. Prix, cartonné : 285 F.
- « Mon Univers » : Marines. Texte de Nathalie Delage. Dessins d’Henri Mercier. 1 vol. 17,5 x 25,5, ill. en couleurs. Armand Colin, Paris, 1958. Prix, cartonné : 285 F.
- Trois albums d’une agréable collection de vulgarisation pour les enfants. Le premier conte, de façon quelque peu romancée, l’histoire des
- moyens de transports, du traîneau au chemin de fer et au camion-citerne. Le deuxième a choisi la locomotive électrique, l’industrie du froid, la pile atomique, le tube électronique, l’éclairage, la télévision... Le troisième va de la caraque au sous-marin et au pétrolier.
- L'Année ferroviaire 1958. 1 vol. 14 x 23, 208 p., nombreux croquis. Plon, Paris, 1958. Prix, broché : 840 F.
- Cette année, la rédaction de l’édition de l’Année ferroviaire a été partagée entre MM. Armand, Boyaux, Rissone, De Vos, respectivement présidents de l’Union internationale des chemins de fer et des Chemins de fer français, italiens et belges. M. Armand démontre que le chemin de fer constitue l’outil précieux d’unè économie rénovée ; M. Boyaux expose le thème du « caractère moderne du chemin de fer », M. Rissone traite du « rôle social du chemin de fer », et M. De Vos décrit « la vocation européenne des chemins de fer ». Une abondante deuxième partie présente une documentation récente accompagnée de statistiques ; un chapitre spécial est réservé à la description du matériel exposé à Bruxelles.
- Rêves d’ingénieurs, par Willy Rey. Version française de René Fouéré. 1 vol. 15,5 x 21, 190 p., 14 fig., 14 planches de photos hors texte. Collection Découvertes. Marne, Paris, 1958. Prix : 930 F.
- Le progrès n’allant pas assez vite, on nous transporte ici dans le futur qui, d’ailleurs, pour partie de ces rêves, pourrait bien être proche. Quatre rêves sont ici décrits : le volcan apprivoisé ; l’énergie solaire ; les énergies de la mer ; les vents harnachés.
- Plus clair que mille Soleils, par Robert Jungk. 1 vol. 16 x 21, 320 p., 6 photos. Arthaud, Paris, 1958. Prix, broché : 1 300 F, relié : 2 100 F.
- Basé sur une documentation importante, dont une partie encore inédite, l’auteur retrace l’histoire captivante des découvertes qui ont conduit à la construction des bombes atomiques. Il met en évidence les aspects philosophiques et moraux auxquels les acteurs de ce drame, à la fois scientifique et militaire, emportés par le cycle infernal de la guerre, ont eu à faire face. Il explique pourquoi les Allemands n’ont pas construit la bombe atomique. Il fait pénétrer le lecteur dans un monde particulier : celui des plus illustres savants atomiques de toute origine, qui mirent entre les mains des hommes une force puissante, plus claire « que mille Soleils » pour reprendre une phrase du poème hindou que le célèbre savant Oppenheimer récitait au moment de la première explosion expérimentale dans le désert d’Alamogordo.
- La recherche scientifique, par Vladimir Koxjr-ganoff, professeur à la Faculté des Sciences de Lille. 1 vol. 11,5 x 17,5 de la collection Que sais-je ?, 128 p. Presses Universitaires de France, Paris, 1958. Prix : 180 F.
- Après avoir décrit la « crise de croissance » de la recherche scientifique qui l’amène à examiner la formation des chercheurs, l’équipement, le financement, la liberté dans la recherche, la documentation, la condition sociale des chercheurs, l’auteur examine les buts et les méthodes de la science, les découvertes, les différents aspects de la recherche. Enfin, il s’interroge sur les « valeurs » des résultats.
- PETITES ANNONCES
- (300 F la ligne, taxes comprises. Supplément de 150 F pour domiciliation aux bureaux de la revue).
- RECHERCHE pour collection privée coquillages exotiques Madagascar, Nouvelle-Calédonie, Tahiti.
- Écrire à la revue sous N° 231.
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal ; ier trimestre 1959, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD S. A. (3lo566), LAYAL, N° 3866. — I-IQÔg.
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- N* 3286
- Février 1959
- LA NATURE
- Recherches acoustiques sur les Corbeaux
- Un accroissement des dégâts provoqués par les corbeaux dans divei’ses cultures se manifeste en France depuis quelques années. Les responsables en sont essentiellement les Freux, les Corneilles noires et les Choucas. L’espoir d’améliorer l’efficacité des procédés classiques de lutte étant bien faible, les laboratoires des Vertébrés et de Physiologie acoustique de l’Institut national de la Recherche agronomique, dirigés respectivement par MM. Giban et Busnel, ont entrepris en iç)53 des recherches sur le comportement acoustique de ces especes, en vue d’appliquer un procédé de lutte par des émissions sonores provoquant l’attraction ou la fuite de ces oiseaux.
- Chez ceux-ci, en effet, les moyens d’information acoustiques et visuels sont les deux principales sources de renseignements. En de nombreux cas, les messages sonores, dont la portée est grande, jouent un rôle prédominant, la vue ne pouvant souvent fournir que des indications à faible distance. Ces fonctions de « la voix » se retrouvent chez tous les oiseaux mais elles sont encore plus développées chez les espèces sociales, qui possèdent fréquemment un vocabulaire très précis. Ainsi Tin-bergen et 'Lorenz ont montré que les corbeaux ont la faculté d’omettre divers types de croassements à la vue d’un rapace. Chacun d’eux a une signification particulière. Il précise par exemple à quelle espèce appartient l’oiseau repéré, et renseigne donc simultanément sur le mode d’attaque qui est à redoute r. Les « sentinelles » apprécient de plus l’importance ou l’imminence d’un danger. Elles communiquent ces renseignements en émettant tel ou tel signal. Les autres corbeaux, à la perception de ces indications, réagiront de façon stéréotypée, ce qui autorise donc bien à parler de cris d’alarme, d’alerte, d’effroi ou d’envol. Les cris de détresse sont ceux obtenus lors-
- qu’un oiseau est ienu dans la main. Ils furent souvent utilisés clans nos expériences, car il est aisé de provoquer leur émission en laboratoire, c’est-à-dire dans des conditions acoustiques optimales pour un enregistrement.
- En raison même de la richesse et de la précision du vocabulaire dont disposent les corbeaux, il importait d’en effectuer un recensement et de constituer une phonothèque à laquelle il serait fait appel lors de la réalisation pratique d’essais de protection des cultures. Dans ce but, un poste d’écoute et d’observation simultanées fut installé dans la nature aux deux périodes biologiques caractéristiques, c’est-à-dire en hiver et au moment de la reproduction.
- Il fut ainsi possible d’enregistrer durant la période de reproduction des freux une quinzaine de signaux nettement distincts. En hiver, il fut capté surtout des cris d’ensemble de bandes mixtes (freux, corneilles noires et choucas) aux gagnages, relatifs à divers comportements grégaires. A ces documents sonores pris in situ vinrent s’ajouter ceux obtenus dans des conditions expérimentales : cris et râles de corbeaux attaqués par un autour dressé, cris d’oiseaux en volière ou de jeunes élevés au laboratoire, etc. (fig. i à 6).
- Il fut alors procédé à l’étude physique complète de ces cris à trois points de vue différents : intensité sonore, modulation et composition spectrale. L’analyse spectrale permet de mettre en évidence la répartition des fréquences constitutives du signal, tandis que l’analyse oscillographique révèle sa modulation dans le temps. Ces deux opérations se trouvent réalisées simultanément dans le « Sonagràph », appareil qui, malheureusement, ne couvre que la plage de o à 8 ooo IIz (les fréquences se lisent-en ordonnées) (fig. 7 et 8). ;
- Fig. 1 à 3. — Modulation de divers types de croassements.
- Les déplacements du spot lumineux sur l’écran de l’oscilloscope cathodique sont filmés en meme temps que ceux du spot •du signal de référence = 50 Hz (tracé inférieur). En haut : Cri de femelle et phonoréponse du mâle. Cette différence dans les •cris disparaît durant la période hivernale ; elle est déjà moins caractéristique dès l’envol des jeunes. — Au milieu : Cri de femelle en train de couver. — En bas : Râle d’un freux tenu dans les serres d’un Autour des Palombes.
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- Fig. 4. — Oscillogramme du cri d’un choucas en voL
- La brièveté et la tonalité de ce cri le font différencier très aisément des croassements de freux, ou de corneilles noires.
- En meme temps, il fut procédé a une étude de l'audition chez ces especes par la technique du potentiel microphonique cochléaire. On mit en évidence que ces oiseaux ont un domaine de sensibilité acoustique préférentiel pour les basses fréquences entre i ooo et a ooo Hz, ce qui coïncide avec les valeurs moyennes des fréquences émises dans les signaux naturels (lig. g et io).
- La Corneille noire a, comparativement aux deux autres especes, une plus grande sensibilité acoustique. Il est d’ailleurs •curieux que ce -corvidé soit le seul à vivre par couples solitaires. Le moyen d'information acoustique joue donc chez lui un rôle plus important dans certains comportements comme par exemple celui du rapprochement sexuel ou celui de la défense du territoire. Il semble donc qu'à un rôle accru on puisse faire correspondre une adaptation physiologique plus poussée.
- Fig. 5 et 6. — Composition spectrale de deux cris de détresse.
- En haut : Cri de détresse d’un choucas. — En bas : Cri de détresse d’une corneille noire. L’échelle est graduée enrkiloherfz. ILapparait-nettement que ces oiseaux émettent principalement aux fréquences reçues de façon préférentielle (fig. d ci 10).
- Fig. 7 et 8. — Étude simultanée, réalisée à l’aide du « Sonagraph », de la modulation et de la composition spectrale d’un signal sonore.
- En haut : Cri de détresse d’un geai. 'Joutes les fréquences constitutives inférieures à 8 000 Hz apparaissent sur le phonogramme, tandis que les autres ne sont pas mises en évidence (comparer avec la ligure 17). — En bas : Cri de détresse d’une corneille noire. Ce signal ne renfermant que peu de fréquences supérieures à 8 000 llz (comparer avec la figure (>), le phonogramme traduit exactement la composition spectrale totale du
- croassement.
- Les principes d’une lutte éventuelle devaient tenir compte
- du fail crue Sa nocivité des -corbeaux est essentiellement fonc-*
- Lion de la densité des oiseaux qui cherchent leur nourriture sur une surface donnée. Il fallait donc envisager d’obienir que le nombre de corbeaux par hectare puisse être niainlonu dans des limiles telles que les dégals occasionnés par eux ne soient pas catastrophiques. Trois possibilités étaient donc à retenir :
- mm
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- Fréquence
- Fig. 9. — Amplitude de la réponse aux diverses fréquences
- pour le freux.
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- 15 Voirs
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- 5 6 7 6 9 10 11 12 13 14 15
- Fréquence en* K Hz
- Fig. 10. — Amplitude de la réponse aux diverses fréquences pour la corneille.
- i° Limitation du nombre de jeunes s’envolant au printemps grâce à des interventions durant la couvaison ou le nourrissage des poussins.
- 2° En hiver, les corbeaux se regroupent le soir pour se brancher côte à cote dans des zones boisées, connues sous le nom de dortoirs. Ces fortes densités d’oiseaux représentent un danger grave pour les cultures. 11 fallait essayer d’obtenir un éclatement de ces dortoirs en un nombre plus élevé, chacun ayant alors un effectif réduit, ce qui reviendrait à réaliser une protection relative des champs avoisinants.
- 3° Enfin, 'une dernière possibilité réside non plus dans la biologie des corbeaux mais dans celle des cultures à protéger : chacune de celles-ci présente au cours de sa végétation une ou plusieurs périodes durant lesquelles les dégâts des corbeaux sont le plus à craindre. Dans 'une même région, ces périodes critiques se situent heureusement à des dates échelonnées selon les végétaux. Il fallait donc empêcher les oiseaux de venir chercher leur nourriture en ces lieux tant que des dégâts étaient à craindre.
- Signalons également que la mise au point éventuelle de tels procédés ne signifiait en aucun cas la condamnation a priori des procédés classiques. Ils devaient avant tout fournir des moyens de défense supplémentaires, étant donné les nouvelles conditions où la lutte s’imposait et, accessoirement, augmenter l’efficacité des techniques précédemment utilisées.
- Expériences effectuées durant la période de reproduction. — Avant toute intervention sur corbeauliéres on chouenssières, il était procédé durant plusieurs jours à l’observation de l’activité normale de celles-ci.
- Différents rythmes d’intervention furent expérimentés. Il est apparu qu’un débit moyen horaire de deux émissions de deux minutes chacune suffisait à provoquer, en période favorable, l’abandon des nids contenant ou non des œufs. Une augmentation de cette cadence ne conduit pas à des résultats meilleurs, ni même plus rapides. Par contre, une réduction est peut-être encore possible. Une interruption totale des émissions de
- 22 h à 5 h ne compromet nullement les résultats. Ceci se comprend aisément : à 22 h, les oiseaux sont normalement branchés pour la nuit et ne reprennent leurs activités qu'aux environs de 5 li à 5 h 3o. Si par des émissions vespérales on obtient que les corbeaux ue séjournent pas près des nids, ce qui est le cas, poursuivre les émissions est inutile, la région élant désertée par les parents. Il importe, par contre, de reprendre les émissions dès 5 h du matin, freux et choucas ayant alors tendance à revenir aux nids.
- Deux jours consécutifs d’interventions réalisées selon celle technique assurent le succès, mais ceci uniquement durant la période favorable qu’il importe donc de connaître avec précision.
- Fig. 11. — Pour obtenir les cris de détresse d’un freux.
- L’oiseau est tenu par les pattes, le ventre en l’air, et secoué s’il y a lieu (Photos I.N.R.A.).
- Cette période débute lorsque les femelles se mettent à pondre leurs premiers œufs et se termine aux premières éclosions, ce qui correspond à une durée approximative d’un mois. Mais, étant donné le but à atteindre, peut-on attribuer une valeur pratique homogène à des interventions pratiquées durant toute cette période ? Malheureusement non et ceci en fonction même des phénomènes physiologiques de la reproduction. Durant la première semaine, seul un très faible pourcentage de nids contiennent déjà des œufs et souvent même dans ceux-ci la ponte n’est; pas terminée. Obtenir l’abandon de la corbrautière à ce stade revient en fait, à quelques exceptions près, à provoquer une nouvelle ponte en un autre lieu.
- Par contre, les trois semaines suivantes sont réellement intéressantes : la majorité des pontes sont achevées, la couvaison elle-même étant commencée. Ces œufs délaissés à la suite des émissions perçues par les femelles sont irrémédiablement condamnés. La saison de reproduction étant avancée, seuls quelques
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- Fig. 12. — Vue partielle d'une corbeautière.
- Les nids sont apparemment de tailles différentes. En réalité, la coupe présente peu de variations, celles-ci ne jouant que dans la quantité de branchages lui servant de support.
- couples doivent être encore dans des conditions physiologiques telles qu’ils peuvent assurer un recoquetage. Pour tous les autres, les stimuli physiologiques du comportement d’accouplement ne se manifesteront plus. Donc, au total, seuls quelques recoquetages d’importance numérique toujours faible seront susceptibles de diminuer la portée pratique des interventions.
- Les premières éclosions ayant eu lieu, des émissions effectuées selon la même technique ne sont pas suivies de l’abandon des lieux par les parents, le comportement de nourrissage des jeunes dominant le comportement de fuite. Certes, on peut noter une perturbation intense, bouleversant ou faisant disparaître de nombreux comportements caractéristiques de ce stade en conditions normales, mais les jeunes sont malgré tout nourris. Il est possible toutefois, mais non prouvé, qu’en de telles circonstances la mortalité juvénile soit plus élevée.
- Il faut remarquer enfin que si, théoriquement, la période favorable est d’un mois, en pratique on disposera de 5 à 6 semaines. En effet, pour chaque corbeautière l’intervalle qui sépare l’époque des premières pontes de celle des premières éclosions est constant. Ces stades ne sont pas simultanés dans toutes les corbeautières d’une région. Il est alors possible de mettre à profit des décalages biologiques et d’agir en réalité durant un mois et demi environ, à la seule condition de faire précéder chaque intervention d’observations précises effectuées sur la corbeautière envisagée.
- Un autre problème restait encore à résoudre. Des essais d’ef-
- farouchement acoustique sont régulièrement entrepris depuis plusieurs années à l'aide de détonations par canons à carbure disposés sous les arbres qui portent les nids. Il est apparu que très rapidement les corbeaux s’accoutumaient à ces détonations plus ou moins rythmées. Un trouble peut persister dans la cor-beaulière, mais il n’est pas assez important pour déterminer à la longue l’abandon des nids et des œufs. Le même écueil n’était-il pas à craindre avec des émissions de signaux naturels ? En période favorable et jusqu’à présent, il n’a jamais encore été constaté de tels phénomènes.
- De plus un autre facteur diminue encore le rôle que l’on pourrait être tenté d’attribuer à ce problème : un changement temporaire dans la nature des messages provoque une réaction beaucoup plus violente de la part des corbeaux. 11 semble donc que si des phénomènes d’accoutumance devaient se produire, ils relèveraient davantage cl’une accoutumance à la signification propre du message qu’à la technique d’effarouchement elle-même. Or, une grande diversité dans les émissions est très aisée, étant donné la multiplicité des enregistrements disponibles. Ainsi donc pour les corbeautières, une action étant entreprise en période favorable, le succès peut être attendu avec une bonne probabilité d’efficacité.
- Expériences sur les dortoirs de corbeaux. — Comme à la période de reproduction, toute intervention sur dortoirs fut, là aussi, précédée d’observations relatives au comportement naturel des corbeaux qui s’y regroupaient pour y passer la nuit. Celles-ci avaient lieu matin et soir durant au moins les deux jours qui précèdent l’intervention.
- Les émissions furent toujours effectuées de nuit, dans le calme total. Dès le lendemain matin, les observations biquotidiennes étaient reprises. Il était ainsi possible de se rendre compte et de l’efficacité du traitement et du devenir des corbeaux. De l’ensemble des essais réalisés, il ressort que si dans certains cas une seule séance d’émission d’une durée d’une à deux minutes peut provoquer un abandon total et durable du dortoir, le phénomène le plus général n’est qu’un abandon partiel des lieux. Mais cet abandon partiel est, lui aussi, durable.
- De plus, au point de vue pratique, des résultats différents en apparence peuvent être identiques en fait. En effet, si l’obtention d’un abandon total est spectaculaire, l’efficacité d’un tel traitement n’est satisfaisante qu’à la condition suivante : il faut que les oiseaux chassés de ce dortoir se regroupent ultérieurement non pas en un seul nouveau dortoir, mais en plusieurs, chacun d’eux comprenant donc un effectif moindre. Ce résul-. tat est apparent dans le cas des abandons partiels.
- Quelles que soient les conséquences de telles expériences, la réaction immédiate des oiseaux à une émission nocturne d’un signal de détresse est identique : dès que les corbeaux, branchés, perçoivent le signal, ils se redressent, puis se mettent à croasser violemment. L’envol se produit peu de secondes après. La majorité des individus fuient directement, des départs ayant lieu dans toutes les directions, celle de l’émission elle-même n’étant pas exclue. L’impression que l’on retire de l’observation (de tels départs est qu’il s’agit plus d’un sauve-qui-peut individuel que d’une fuite organisée de la bande.
- Pour certains dortoirs où l’intervention ne fut suivie que d’un abandon partiel, il fut procédé les nuits suivantes à de nouvelles émissions réalisées dans des conditions semblables.
- Ces expériences mirent en évidence deux faits principaux :
- i° Si le dortoir n’est pas abandonné après une intervention, il semble que même la répétition de celle-ci ne conduira pas à l’abandon total. Ces séances ultérieures jouent à l’égard des corbeaux réfractaires le même rôle que la première émission à l’égard du dortoir initial : à chaque fois quelques individus s’enfuient, mais leur nombre va en diminuant quotidiennement, à l’inverse du nombre des réfractaires.
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- Fig. 13 et 14. — A l’intérieur du camion-laboratoire : prêt pour l’émission.
- A gauche : Le haut-parleur est dirigé vers une troupe de corbeaux branchés à la lisière de la forêt. — A droite : Les observations préalables étant faites, l’enregistrement de la séquence des cris de détresse va être introduit dans le répétiteur de message. Le signal sera transmis à l'amplificateur (à gauche sur la photographie), puis au haut-parleur (Photos I.N.R.A.).
- 2° Cet abandon progressif et limité ne se produit pas de’façon arbitraire, comme le montrent les quelques manifestations suivantes observées dans la majorité des essais.
- C’est ainsi qu’à chaque séance d’émission correspond une variation dans Vimplantation du dortoir, due essentiellement à un déplacement de sa zone centrale où les oiseaux sont en plus grand nombre. Il se réalise conjointement un éparpillement relatif des corbeaux. Moins nombreux de jour en jour, les oiseaux restants montrent une tendance à se répartir néanmoins sur une plus grande surface boisée.
- La diminution de l’effectif total des corbeaux est très importante durant les premiers jours, puis l’effectif se stabilise. Après la deuxième intervention, il a souvent été noté un abandon des lieux que l’on peut chiffrer comme étant de l’ordre de 5o à 75 pour 100. Corrélativement, on remarque qu’il se produit une modification dans la répartition interspécifique des corbeaux qui fréquentent encore le dortoir. Celle-ci peut aller jusqu’à la disparition totale d’une espèce. Ce fut le cas pour un dortoir de Normandie où Freux, Corneilles noires et Choucas se côtoyaient. Après cinq séances d’émissions, seul un groupe de Choucas continuait à y venir passer la nuit, les Freux et Corneilles ayant abandonné cette région boisée.
- Ainsi dès maintenant, il apparaît qu’une action efficace sur dortoirs de corbeaux puisse être envisagée à l’aide des techniques d’effarouchement. Mais avant de pouvoir préconiser un emploi généralisé de telles méthodes, de nombreux facteurs doivent encore être précisés, comme ceux par exemple qui régissent le devenir des oiseaux chassés d’un dortoir.
- Expériences sur bandes de corbeaux aux gagnages.
- —^'La technique utilisée était la suivante : le camion-laboratoire circulant à faible vitesse, les observateurs repéraient du plus loin possible les bandes de corbeaux aux gagnages. Une bande
- Fig. 15. — Le camion-laboratoire aussitôt après l’émission.
- Les oiseaux, arrivés au-dessus du haut-parleur, se sont mis à tournoyer. Un expérimentateur les observe tandis qu’un deuxième note l’intensité de l’émission à l’aide d’un décibelmètre portatif (Photo l.N.R.A.).
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- Fig. 16. — Expérience sur corbeaux aux gagnages.
- L’émission est .diffusée à partir du camion-laboratoire que l’on aperçoit à droite. Les corbeaux venus à la source sonore tourbillonnent maintenant en prenant de l’altitude et en se dispersant progressivement.
- (Pïioto I.N.R.A.).
- étant aperçue, le camion est stoppé. Tandis que les appareils d’émission sont mis sous tension, l’expérimentateur note le maximum de renseignements relatifs à la topographie des lieux, aux conditions atmosphériques, et s’attache également à déterminer la distance moyenne à laquelle sont les oiseaux, le nombre de ceux-ci et la composition spécifique de la bande. L’émission est alors effectuée. La durée moyenne des émissions dans ce type d''expériences est de deux minutes.
- Il a été possible d’attribuer à ces divers signaux plusieurs comporlemçnts caractéristiques, chacun d'eux étant lié à un type précis d'enregistrement et n’-ap-paLaissant que dans ce cas-là. Certes des modalités secondaires peuvent occasionnellement être'-'discernées, . mais malgré elles le processus général demeure d’une remarquable constance.
- k.La réactrSn la plus fréquente et la plus caractéristique est une. phonotaxie positive. Dès la perception de l’émission, les oiseaux arrêtent de piocher le sol, ils s’envolent tous ensemble, tournoient sur place quelques instants, puis se dirigent vers la source sonoré Tout en gagnant de l’altitude et en croassant fréquemment. Arrivés iut^Voisinage ou exactement au-dessus du haut-parleur, ils arrelenlTeur progression et se mettent à tourbillonner. Peu à peu le vol devient plus biche, une dispersion progressive se produisant alors. Cet éloignement ne donne pas l’impression d’une fuite. Celte phonotaxie positive comporte donc trois phases successhés dont les deux premières seulement présentent un caractère grégaire : l’envol, la venue à la source sonore, la dispersion.
- Les modalités secondaires, telles qu’un envol progressif ou partiel, une dispersion très rapide ou au contraire très lente, sont dues pour une part aux conditions météorologiques.
- En plus de ces signaux qui déclenchent une phonotaxie positive de la part des corbeaux, il en existe d’autres dont l’émission ne fait que perturber les bandes aux gagnages, plus ou moins fortement d’ailleurs. Les manifestations d’un tel trouble sont multiples : arrêt de Imite activité, petits vols, éloignement progressif, etc. Dans certains cas, on assiste à une fuite directe mais c’est assez rare et il semblerait qu’un tel comportement soit plus la traduction d’une perturbation importante consécutive à l’émission qu’une phonotaxie négative.
- Pouvait-on mettre en évidence, dans une certaine mesure du moins, quels sont les facteurs acoustiques contenus clans un signal qui sont responsables du déclenchement de la réaction ?
- La nature même des messages joue un rôle certain : à des
- émissions de cris de détresse d’un congénère, les oiseaux réagissent de façon semblable, bien que les résultats soient nettement meilleurs avec des cris de détresse de Choucas. Ces messages gardent leur signification tout au long de l’année. Des enregistrements de cris de la période de reproduction sont en général inactifs durant la période normale, et souvent même au printemps.
- La puissance acoustique influe également mais n’a pas un rôle prépondérant. En effet, si la rapidité de la réponse des oiseaux est peut-être en rapport avec l’intensité sonore qu’ils perçoivent, des variations importantes de la puissance n’ont jamais provoqué de modifications du type de réaction observée. Des émissions même de forte puissance réalisées à l’aide d’enregistrement de bruits les plus divers ne troublent pas les corbeaux, ce qui tend à prouver qu’un bruit sans contenu sémantique n’a pas valeur de signal.
- La question du rythme fut également étudiée. Il a été constaté qu’un signal unique, répété régulièrement, ne provoque pas en général de belles réactions, à l’inverse d’une séquence partielle où les mêmes passages sont émis toutes les i5 à 20 s environ..
- De toute façon, si l’intégrité du message n’est pas conservée, dans la plupart des cas l’émission ne déclenche pas de réaction apparente des corbeaux. De nombreux essais réalisés à l’aide de signaux artificiellement réduits le confirme. 'L’intégrité du signal semble donc indispensable.
- Mais que vont faire des corbeaux percevant 'un enregistrement naturel émis à l’envers selon la technique musicale du contrepoint à l’écrevisse ? Dans la majorité des cas, les corbeaux intègrent néanmoins et réagissent, mais de façon nuancée. Si on inverse un message qui provoque normalement une phonotaxie très positive, celle-ci se produira encore, mais elle sera moins nette. Si on se livre à la même expérience avec un enregistrement de plus faible valeur réaclogène, on constate que l’émission ayant lieu dans un sens ou dans l’autre, les réactions obtenues sont sensiblement de même importance.
- En conclusion, il semblerait donc qu’on ne peut altérer un signal ayant une valeur sémantique très précise, déclenchant une forte réaction, sans compromettre fortement sa valeur réactogène, ce qui n’est pas te cas pour les signaux de faible spécificité.
- Étude de finterspécificité des messages. — La présomption d’une inlerspéeificilé des messages entre freux, corneilles et choucas était grande en raison même de leur association commune en hiver et de leurs voisinages presque constants tout le long de l’armée. Celle interspécificité a été démontrée cl il a été possible d’obtenir au printemps l’abandon
- Fig. 17. — Spectre de fréquences d’un cri de détresse d’un geai.
- La ré partition dans la bande sonore des fréquences constitutives de ce cri explique peut-être en partie la valeur interspécifique de ce signal.
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- de nids de freux à la suite d’émissions de signaux de détresse de choucas.
- Cette interspécificité s’étendait-elle aux autres représentants de la famille des Corvidés? Le problème n’est pas encore totalement résolu, mais dès maintenant il est certain que les corbeaux réagissent aux signaux de détresse du Geai (fig. 17). Les pies, elles, réagissent aux émissions de cris de corbeaux et de geais. Ainsi il semble que l’inlerspécificité des messages s’étendrait à tous les oiseaux de cette famille, quelle que soit leur biologie, et qu’on ait affaire à des migrateurs ou non.
- Les problèmes de l’interspécificité des messages sont d’ailleurs beaucoup plus complexes. Il a été donné à certains membres de notre équipe de travail d’observer une interspécificité des messages entre le Goéland et la Corneille américaine, vivant fréquemment dans les mêmes biotopes, notamment dans le Maine (U. S. A.).
- Des essais, réalisés en France, à l’aide d’enregistrements de différents cris de goélands américains ne provoquèrent pas de réaction de la part des corbeaux français. Par contre, en Normandie où, sur les grèves, choucas, corneilles noires, mouettes et goélands cherchent côte à côte leur nourriture, cette intercompréhension paraît exister.
- Une coexistence continue doit permettre de telles réactions qui ne se manifesteront pas, par contre, si les voisinages ne sont qu’occasionnels. Ainsi, dès l’automne, de nombreuses mouettes passent la nuit sur des étangs de la région parisienne. Dans la journée on rencontre dans les champs mouettes et corbeaux se côtoyant. Ces rassemblements fortuits n’entraînent que très rarement une interspécificité réactionnelle.
- A l’appui de celte hypothèse, il faut signaler les travaux entrepris par notre équipe à la fois en France et aux U. S. A. en coopération avec notre collègue le P1' Frings. Des émissions furent faites en France avec des enregistrements de cris de corneille américaine tandis qu’aux U. S. A., il fut utilisé des cris de détresse de corbeaux français. Les résultats obtenus peuvent se schématiser ainsi :
- Les corbeaux de notre pays réagissent aux signaux de rassemblement de Corvus brachyrynchos par une phonotaxie nette, du même ordre que celle déclenchée par des signaux d’une espèce française.
- En Amérique, les résultats diffèrent selon les lieux et l’époque. En été dans le Maine et en hiver en Pennsylvanie, les signaux français sont totalement, inactifs tandis qu’au début de juin, si ces mêmes signaux demeurent inopérants dans le Maine, on observe qu’en Pennsylvanie les corneilles réagissent aux cris des choucas comme à ceux de leurs congénères. Or, il a été démontré que les corbeaux de Pennsylvanie, au cours de leur migration hivernale en Floride, s’y trouvent associés à d’autres Corvidés, tandis que ceux du Maine demeurent pratiquement isolés toute l’année même durant l’hiver.
- Ces résultats conduisent à penser que selon la ségrégation des populations, il peut exister ou non des signaux acoustiques ayant une valeur réactionnelle interspécifique. Cette sémantique du message est probablement rendue perceptible par un conditionnement, d’association naturelle de plusieurs espèces dans un même biotope.
- Ces conditions ne doivent cependant pas être les seules qui entrent en jeu, car il est, en effet, possible de trouver dans un même biotope des oiseaux qui réagissent à des cris de corbeaux, tandis que les autres ne sont même pas troublés. C’est ainsi qu’au cours des expériences sur corbeautières on a constaté que nombre de petits passereaux, colombiformes ou gallinacés, continuaient, à nidifier tranquillement malgré nos interventions.
- On peut donc penser que la sémantique des signaux est à la fois spécifique pour certaines espèces et interspécifique pour d’autres. En effet, y l’éagisscnt spécialement Corbeaux et Corvidés, tandis que les petits passereaux et oiseaux-gibier ne sont pas troublés, même en période de couvaison.*1'
- Fig. 18. — Mesure au décibelmètre portatif de l’intensité sonore de divers croassements d’un couple de corneilles noires au moment de la reproduction.
- Conclusion. — Les travaux entrepris dans celte voie par les laboratoires de l’Institut national de la Recherche agronomique ont permis de préciser de nombreux points concernant la valeur réactogène de certains signaux acoustiques naturels des Corvidés ; ils ont conduit à des résultats encourageants en vue d’une application de procédés élccl co-acoustiques à la protection des cultures, qui est le but défini par les impératifs de l’agriculture. .11 est toutefois nécessaire de poursuivre, en les associant, à la fois les travaux d’ordre fondamental et les expériences pratiquées à petite échelle, pour la mise au point des procédés techniques.
- Philippe Gkvmet,
- Assistant à l’Institut national tic la Recherche agronomique.
- L'hélicoptère au service des pêcheurs
- En projet prévoyant la coopération de bateaux de pêche et d’un hélicoptère de reconnaissance est actuellement à l’étude en ü.R.S.S. (Priroda, avril 19o8). La tAche de l’hélicoptère consistera à survoler certaines régions déterminées de la mer, à y détecter des bancs de poissons au moyen d’une sonde acoustique, et à en aviser sans délai les bateaux de pêche intéressés. L’émetteur d’ultrasons sera maintenu dans l’eau, à une profondeur comprise entre 4 et 6 m, par un câble spécial qui sera fixé à un flotteur et qui, d’autre part, reliera l’émetteur à l’hélicoptère. Cet hélicoptère sera évidemment muni d’un treuil pour dérouler ou enrouler le câble. Les avantages offerts par les hélicoptères seront nombreux : ils pourront explorer la même zone beaucoup plus rapidement que ne le font les bateaux de reconnaissance ; ils pourront guider vers les bancs de poissons les bateaux de pêche les plus rapprochés ; ils pcrmettrdnt de supprimer l’un des inconvénients majeurs du bateau, le bruit de l’hélice, qui effraye et fait fuir le poisson ; enfin, leur champ de vision étant beaucoup plus étendu, les hélicoptères permettront d’unir le repérage visuel à la détection par sonde acoustique.
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- Centrales nucléaires à eau
- I. Considérations générales
- Il est actuellement très difficile à l’ingénieur-constructeur de choisir un type de réacteur parmi les divers types déjà réalisés ou en cours de développement. De nombreuses con-sidéralions entrent en ligne de compte; si la principale est naturellement l’économique, celle-ci est délicate à établir, car à côté des éléments de construction dont le coût est éventuellement chiffrable (bien que des plus-values de 5o à ioo pour ioo aient, déjà été observées), viennent se greffer les coûts de fonctionnement et d’entretien pour lesquels l’expérience est encore insuffisante. D’autre part, si certaines réalisations sont proches, d’autres, plus lointaines et de types différents, laissent espérer, une fois acquis les frais de premier développement, des avantages certains à long terme.
- Il faut tenir compte aussi du fait que la demande en centrales nucléaires n’est, pas pressante au point de justifier des risques incalculables. Aussi est-il très difficile de se livrer à des pronostics, et conséquemment à des choix sans appel. Bornons-nous donc à constater qu’acluellement les types de réacteurs dont la mise au point est la meilleure et qui font l’objet des réalisations et des projets les plus nombreux sont les réacteurs à graphite, et uranium naturel refroidis au gaz (centrales anglaises) et divers réacteurs, modérés et refroidis à l’eau, et, utilisant de l’uranium enrichi ou de l’uranium naturel (centrales américaines et canadiennes, premiers projets de l’Euratom).
- Ces dernières centrales, que nous inclurons dans le terme générique de centrales à eau, nous intéresseront seules pour l’instant. L’Euratom a choisi ce type général de centrales pour ses premières réalisations. Nous pensons qu’il est utile, au moment où vraisemblablement vont commencer les discussions de ces projets, de faire le point des centrales nucléaires à l’eau. C’est ainsi que nous exposerons d’abord les caractéristiques générales de ces centrales, puis les principales réalisations suivies des projets les plus avancés.
- Principales propriétés de Peau (légère et lourde).
- — Parmi les principales propriétés de l’eau, qui sont à la base du très grand intérêt qu’elle présente pour les réacteurs nucléaires, nous citerons le fait qu’elle est à la fois un bon modérateur pour les neutrons et un bon réfrigérant pour extraire la chaleur produite. On sait que dans un réacteur fonctionnant par les neutrons thermiques, les neutrons sont émis par le combustible fissile (uranium 235, plutonium 289 ou uranium 233) à des énergies élevées, de l’ordre de plusieurs MeV, alors que les atomes fissiles subissent préférentiellement la fission lorsqu’ils sont frappés par des neutrons de faible énergie, dits thermiques à cause de leur équilibre thermique avec le milieu dans lequel ils baignent (énergies de l’ordre de 0,026 eV). On sait, d’autre part, que les fissions produites par ces neutrons dégagent de l’énergie (environ 200 MeV par fission), et qu’il est nécessaire d’évacuer cette énergie vers un système extérieur dans lequel elle sera transformée en travail ou en énergie électrique.
- Les réfrigérants sont des liquides ou des gaz, tels que l’eau, le sodium fondu, les hydrocarbures, ou l’air, le gaz carbonique, l’hélium, etc. Il est évidemment séduisant d’envisager le cas où le réfrigérant jouirait de propriétés modératrices, c’est-à-dire qu’il serait apte à remplir les deux fonctions. L’eau et les hydrocarbures ont cette double qualité; l’emploi des hydrocarbures est en cours d’exploration, l’eau s’est par contre très vite imposée. Nous retiendrons donc comme principal avantage de l’eau pour les réacteurs nucléaires d’être à la fois un bon réfrigérant et un bon modérateur, et de permettre ainsi pour le
- réacteur une structure plus simple qu’un réacteur du type G-i de Marcoule, par exemple, modéré au graphite et refroidi au gaz.
- Mais dire que l’eau est à la fois un bon modérateur et un bon réfrigérant n’est évidemment pas suffisant. Nous allons essayer de « chiffrer » ces avantages, et comparer les avantages respectifs de l’cfiu lourde et de l’eau légère. Nous signalerons simplement que d’autres avantages moins importants militent aussi en faveur des réacteurs à eau : l’eau est incombustible, ce qui réduit les problèmes de manipulation; l’eau légère est très économique (l’eau lourde est plus coûteuse); les dommages causés à l’eau par les rayonnements sont, relativement peu importants; l’eau ne gèle pas aux températures usuelles (contrairement. aux métaux fondus), et elle est relativement simple à pomper, en offrant de plus certaines qualités lubrifiantes; elle permet éventuellement d’envoyer directement la vapeur dans la turbine, sans système intermédiaire; enfin, sa technologie et ses problèmes sont relativement bien connus, ce qui a beaucoup facilité les développements rapides de son emploi dans l'énergie atomique.
- L’eau, par contre, souffre de certains désavantages : elle corrode l’uranium métallique aux basses températures et réagit vigoureusement avec lui pour former des oxydes aux températures élevées; il est nécessaire de choisir des matériaux ayant de bonnes qualités de résistance à la corrosion aux températures de fonctionnement; le point critique est relativement bas (à peu près 375° C) ; l’eau lourde coûte relativement cher, et il faut très soigneusement en éviter les perles dans un réacteur. Aucun de ces désavantages cependant ne fut insurmontable, comme on le verra par la suite.
- Nous nous sommes placés au point de vue de l’ingénieur-constructeur, et non du physicien. Nous avons d’autre part retenu comme avantage principal de l’eau ses doubles propriétés de bon modérateur et de bon réfrigérant. C’est donc en tant qu’ingénieurs-constructeurs que nous verrons les principaux types possibles de réacteurs à eau, en fondant nos distinctions sur les qualités respectives de modération ou de refroidissement.
- Propriétés neutroniques de Veau ; leur influence sur la structure des réacteurs. — Un modérateur ralentit les neutrons issus de fission jusqu’aux vitesses dites thermiques; une fois atteintes les vitesses thermiques, les neutrons « diffusent » dans le milieu pendant un certain temps avant d’être absorbés par l’uranium 235 ou tout autre atome fissile (ou aussi, hélas, par tout autre atome parasite plus ou moins gourmand et qui prive ainsi le réacteur d’une partie de son atmosphère neutronique). On voit donc qu’il y a en réalité deux fonctions associées à un modérateur, la fonction de ralentissement proprement dite, et la fonction de diffusion. A ces deux fonctions il est possible d’associer deux longueurs, dites respectivement de ralentissement et de diffusion, qui représentent en quelque sorte le parcours moyen du neutron pendant son ralentissement ou sa diffusion à l’intérieur du modérateur.
- Dans le processus du ralentissement, un neutron doué d’une grande vitesse (plusieurs dizaines à plusieurs milliers de kilomètres par seconde), heurte un atome sensiblement au repos (au plus animé de l’agitation thermique). Selon les lois de la mécanique, le neutron incident « cédera » d’autant plus d’énergie au noyau heurté que celui-ci sera plus léger, le maximum d’énergie perdue ayant lieu pour un choc avec un noyau d’hydrogène de masse sensiblement équivalente à celle du neutron. Le neutron incident a donc perdu une certaine énergie au moment du choc. Il est alors possible de définir pour cha-
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- Figr. 1. — Maquette de la centrale à eau pressurisée de Ship-pingport ( Pennsylvanie) construite par la Westinghouse Co.
- Le réacteur et les circuits primaires, ainsi que le pressuriseur sont contenus dans d’énormes réservoirs étanches en acier que l’on aperçoit ici en arraché. Le réacteur, d’une puissance thermique de 240 000 kW, se trouve dans le récipient sphérique central, surmonté d’un dôme qui abrite les mécanismes des barres de contrôle. 'Photo aimablement communiquée par le Centre culturel américain).
- que catégorie de noyaux heurtés une grandeur caractéristique, par exemple, le nombre moyen de chocs nécessaires à chaque neutron pour perdre pratiquement toute son énergie et atteindre l’équilibre thermique avec le milieu modérateur dans lequel il baigne. Ce nombre est habituellement désigné par la lettre n, et on comprend, d’après ce qui précède, que ce nombre sera d’autant plus faible que le noyau heurté sera plus léger. Ainsi, l’hydrogène apparaît être le meilleur noyau modérateur, le deutérium venant après lui.
- Nous donnons dans le tableau I les valeurs de n pour les principaux noyaux rencontrés dans un réacteur.
- Tableau I. — Nombre moyen be chocs nécessaires
- POUR THERMALISER UN NEUTRON BE FISSION
- Élément Nombre de masse Nombre de chocs Élément Nombre de masse Nombre de chocs
- Hydrogène . I 18 Béryllium 9 86
- Deutérium . 2 20 farbone . 12 115
- Hélium . 4 43 Uranium. 238 2 172
- Ce tableau confirme l’intérêt des noyaux légers. Cependant, la densité de ces noyaux à l’intérieur d’un volume donné est aussi une grandeur essentielle. C’est pourquoi le gaz hydrogène, constitué de l’élément hydrogène à l’état moléculaire sous faible densité, ralentit moins bien les neutrons que l’eau légère, la quantité de noyaux d’hydrogène par centimètre cube étant plus élevée pour cette dernière. Ceci conduit d’ailleurs à associer aux grandeurs microscopiques fondamentales (liées à un
- noyau) les grandeurs macroscopiques correspondantes, plus utilisables (liées à la densité de noyaux par centimètre cube, par exemple). Il ressort de ce qui précède qu’il est possible de définir une « longueur de ralentissement », proportionnelle par exemple au nombre de chocs nécessaires pour ralentir un neutron jusqu’aux vitesses thermiques et au libre parcours moyen entre deux chocs ralentisseurs qui dépend de la densité des noyaux, sensiblement égale pour l’eau légère et pour l’eau lourde en première approximation. C’est ainsi que pour l’eau légère et l’eau lourde aux températures ambiantes, les longueurs de ralentissement sont de l’ordre de 5,75 et ii cm respectivement; pour atteindre les énergies dites thermiques, un neutron devra donc voyager sur une distance double dans l’eau lourde que dans l’eau légère. C’est dire que le meilleur matériau possible pour ralentir les neutrons aux températures usuelles sera l’eau légère, meilleure que l’eau lourde.
- Une fois qu’il aura atteint les vitesses thermiques, le neutron thermalisé va voyager dans le modérateur, car il est peu probable qu’il ait à chaque fois la chance de rencontrer aussitôt un atome de combustible. Statistiquement, le neutron va parcourir une distance moyenne avant de provoquer la fission d’un atome fissile; nous assimilerons cette distance à une longueur dite de diffusion. De quoi dépendra cette longueur ? Le neutron, animé disons d’une vitesse de a 200 m/s (correspondant à o,oa5 eV), va heurter les atomes du modérateur, cédant à l’un une petite fraction d’énergie, qu’il récupérera sur le suivant ou le troisième, en conservant ainsi une énergie moyenne. Toutes choses égales, par ailleurs (densités, atomes étrangers, etc.), le neutron va ainsi parcourir une distance d’autant plus grande (c’est-à-dire augmentera d’autant plus ses chances de rencontrer un atome fissile) que le modérateur lui-même sera plus indifférent à son égard. Ce pouvoir d’indifférence se
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- •mesure : c’est la section efficace d’absorption des atomes du modérateur pour les neutrons thermiques, microscopique si on ramène sa valeur à un noyau isolé; macroscopique si on considère la totalité des atomes contenus dans i cm3. Alors, les rôles se renversent : l’eau légère, ralentissant à merveille les neutrons, les « mange » lentement quand ils sont froids; l’eau lourde, moins pressée de les ralentir, les laisse avec indifférence errer en son milieu une fois ralentis. Les longueurs de diffusion pour l’eau légère et l’eau lourde sont respectivement de 2,85 et 171 cm.
- Sans vouloir faire appel à des formules complexes puisque nous ne voulons aujourd’hui être que « constructeurs », signalons ainsi que l’on peut définir un « pouvoir modérateur » qui pondère à la fois les qualités de ralentissement et de diffusion des neutrons. Si nous attribuons arbitrairement à l’eau légère la valeur 1, l’eau lourde a un pouvoir 3oo fois supérieur (le graphite dans la même échelle ayant une valeur de l’ordre de 2,5). Ceci dit pour satisfaire un peu le physicien, voyons quelles conclusions va en tirer l’ingénieur-constructeur. Celui-ci se trouve devant deux matériaux aux propriétés physiques sensiblement équivalentes, mais aux propriétés neutroniques sinon opposées, du moins assez différentes. L’eau légère ralentit vite les neutrons, mais ceux-ci n’y vivent pas longtemps puisqu’à défaut de l’uranium ou des autres matériaux présents, l’hydrogène constitutif lui-même est avide de ces neutrons; l’eau lourde, par contre, a besoin de volumes plus importants pour rendre ces neutrons utilisables, mais une fois qu’elle les a rendus aptes à être utilisés, elle ne s’intéresse plus à eux et les laisse errer tranquillement, ce qui est également favorable pour le contrôle du réacteur.
- Comment traduire ceci géométriquement et mécaniquement ? L’eau légère, ralentissant vite les neutrons, sur un plus faible parcours, permettra des réacteurs plus petits en dimensions; disons, en très grossière approximation, par le rapport des longueurs de ralentissement, c’est-à-dire un facteur deux. Ceci, au point de vue mécanique, est un avantage indéniable, puisque l’épaisseur des parois du récipient contenant le cœur du réacteur, le volume de la protection autour du réacteur et l’ensemble des systèmes pourront être plus petits. Si les dimensions sont un facteur important du choix, l’eau légère marque un point (cas des sous-marins atomiques, par exemple). Nous mettons ici à profit les excellentes propriétés de l’eau légère pour ralentir les. neutrons.
- Par contre, nous Pavons dit, l’eau légère est assez avide de neutrons thermalisés en comparaison de l’eau lourde. Autrement dit, chaque fois que nous devrons dresser un bilan strict des neutrons dans le réacteur (soit que nous ne disposions que d’uranium naturel, soit que nous recherchions la régénération), l’eau lourde sera beaucoup plus intéressante. Elle nécessitera un réacteur plus volumineux, certes, mais nous pourvoira beaucoup plus généreusement en neutrons thermiques, sans les manger comme le fait l’eau légère au fur et à mesure qu’elle les produit. Or, pour le constructeur, de quel autre facteur dépend sensiblement l’abondance des neutrons ? De l’enrichissement du combustible en isotope fissile, par exemple, du pourcentage d’uranium 235 dans l’uranium utilisé.
- Sans rechercher des optimums que tant d’autres facteurs (économiques, physiques, politiques môme) peuvent faire prendre en considération, pour l’ingénieur-constructeur le problème se pose donc comme suit. L’uranium naturel suppose plus ou moins le recours à l’eau lourde, l’uranium enrichi, par contre, permet des réacteurs plus petits grâce à l’eau légère. La valeur économique de la régénération du combustible (qui suppose une stricte économie des neutrons) semble encore suffisamment loin d’être prouvée, en raison du coût des traitements chimiques de récupération du combustible, pour que nous l’ayons volontairement laissée de côté. Par uranium enrichi, nous entendons un uranium naturel où la proportion d’uranium 235 a été aug-
- mentée d’une façon quelconque, depuis 2 à 3 pour 100 comme-pour certains réacteurs de puissance, jusqu’à quelque 90 à 95 pour 100 comme pour les moteurs atomiques de sous-marins (où le coût n’est pas un facteur déterminant).
- Avant de quitter ces considérations neutroniques, nous parlerons d’un aspect particulier des réacteurs. En effet, jusqu’à présent, nous avons sous-entendu une température proche de l’ambiante. Or, on comprendra aisément, et nous nous étendrons sur ces considérations dans le prochain paragraphe, que pour extraire de l’énergie utilisable d’un réacteur nucléaire, il faut le faire fonctionner à des températures plus élevées, disons 25o° à 3oo° C au minimum; le mode d’enlèvement de chaleur n’est pas sans influence sur les propriétés du réacteur.
- En effet, l’accroissement de la température de l’eau a pour effet une diminution de sa densité, ce qui équivaut à une diminution du nombre de noyaux par centimètre cube, et aboutit corrélativement à une augmentation des longueurs de ralentissement et de diffusion (a). De plus, l’extraction de la chaleur peut se faire en tolérant ou favorisant à l’intérieur du réacteur l’ébullition du liquide à la fois modérateur et réfrigérant. L’effet de cette ébullition se traduit lui aussi par une diminution de la densité moyenne du modérateur. Nous dirons donc simplement qu’il ne suffit pas à l’ingénieur-constructeur de « calculer » son réacteur quand celui-ci est froid, mais au contraire qu’il est nécessaire de calculer celui-ci dans les conditions réelles de fonctionnement, ou encore de prévoir une marge suffisante de et réactivité ».
- Il suffit de connaître ces impératifs : les conclusions ci-dessus sur les valeurs respectives et les conditions d’emploi de l’eau légère ou de l’eau lourde restent valables; nous en verrons, dans les articles suivants, consacrés aux réalisations ou projets les plus avancés, les modalités effectives d’application.
- Propriétés thermodynamiques de l’eau ; leur influence sur la structure des réacteurs. — Avant même de passer aux qualités thermodynamiques de l’eau et aux types de réacteurs exploitant ces qualités, il nous faut citer un gros désavantage de l’eau, qui en limite les possibilités et en diminue aux yeux de certains les avantages à un tel point qu’ils jugent préférable de s’orienter vers d’autres liquides, tels que les métaux fondus, pour extraire la chaleur des réacteurs nucléaires. Ce défaut est lié à l’existence du point critique relativement bas, 374° C, au delà duquel il n’est pas possible, quelle que soit la pression appliquée, de maintenir l’eau à l’état liquide. Il existe donc une limite sévère et insurmontable a priori, par la température peu élevée qu’est 374° C, pour extraire de l’énergie de bonne qualité d’un réacteur nucléaire avec de l’eau, légère ou lourde. Avant même d’atteindre celte température pour laquelle le rendement de tout cycle de Carnot serait déjà moins bon que pour n’importe lequel des métaux liquides laissant espérer des sources chaudes entre 5oo° et 8oo° ou même 1 ooo° C, des considérations pratiques obligent à opter pour des températures comprises dans l’intervalle de 25o° à 3oo° C, au mieux 33o° à 35o° C, et à mettre en œuvre des pressions déjà importantes, de l’ordre de 4o kg/cm2 à 25o° C et de 90 kg/cm2 à 3oo° C, ces valeurs étant, comme nous le verrons, des minimums, selon le type de refroidissement adopté. Pour l’ingénieur-constructeur, eau à haute température et pressions importantes seront synonymes. Nous verrons ultérieurement ce que cela suppose pour le mécanicien-constructeur.
- Il faut maintenant nous préoccuper de la répartition du combustible dans le réacteur projeté, car l’extraction de la chaleur en dépend étroitement. Nous avons dit que l’eau coi’rode l’uranium métallique; pour celte raison et pour d’autres, telles que
- 1. Pour l’explication de ces effets de la température, voir : Les réacteurs homogènes, par M. Guenon, La Nature, octobre 1958, p. 377, et novembre 1958, p. 423.
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- Fig. 2. — Maquette de la centrale à eau bouillante d’Argonne, près de Chicago.
- Comme pour la centrale de Shipplngport, les systèmes nucléaires sont isolés de façon étanche de l’extérieur, mais ici dans un unique et énorme réservoir en acier de 24 m de diamètre et 36 m de hauteur. Le réacteur, d’une puissance thermique de 60 000 klY (20 000 prévus initialement), est situé près de la piscine de stockage des éléments de combustible usagés, que l’on voit tout à fait à droite de l’enceinte étanche.
- (Photo aimablement communiquée par le Centre culturel américain).
- la rétention des produits de fission émis au sein du combustible, celui-ci sera généralement protégé, gainé par un matériau de structure résistant bien à la corrosion par l’eau, comme l’acier inoxydable, le zircalloy-II (alliage de zirconium déhafnié et d’étain), etc.
- Nous avons alors un certain agencement possible des principaux paramètres du combustible, à savoir : enrichissement choisi (ou disponible), forme de l’uranium (métallique ou à l’état d’oxyde), matériau de gainage, forme géométrique de l’élément de combustible (barreau plein, barreau creux, crayon, plaque, etc.). Coiffant le jeu de ces paramètres interviennent les considérations d’extraction de la chaleur, compte non tenu naturellement des conséquences neutroniques du choix de certains matériaux (revenant toujours à établir des bilans de neutrons). Ces considérations d’extraction de la chaleur sont essentiellement liées à la puissance que l’on veut extraire du réacteur, et à la « surface mouillée » offerte au réfrigérant par le combustible gainé.
- On comprendra, en considérant deux extrêmes, un réacteur à eau lourde et uranium naturel d’une part, un réacteur à eau légère et uranium très enrichi d’autre part, comment les considérations thermiques peuvent influer sur le choix des éléments de combustible, en admettant la même puissance à extraire pour le réacteur, par exemple ioo MW thermiques.
- Dans le cas de l’uranium naturel, la masse totale d’uranium est importante, puisque si la masse critique n’est que de quelques kilogrammes ou dizaines de kilogrammes d’U-235, il faut multiplier ces chiffres par i4o, ce qui donne alors quelques tonnes ou dizaines de tonnes d’uranium naturel. Le réacteur
- à eau lourde étant nécessairement, comme on l’a vu, d’un volume assez grand, on se trouve en présence d’une quantité importante de combustible à répartir dans un grand volume d’eau. Les densités de puissance, soit par kilogramme de combustible, soit par litre de modérateur, ne seront par conséquent pas très importantes. Partant, les flux thermiques du combustible au modérateur-réfrigérant pourront être assez bien maîtrisés en ayant recours à des barreaux pleins, de quelques centimètres de diamètre par exemple. Ce tableau s’assombrit toutefois à mesure qu’on s’oriente vers les très grandes puissances (plusieurs centaines de mégawatts), un premier remède étant d’augmenter la surface mouillée en augmentant le nombre des barreaux par diminution corrélative de leur diamètre, le volume total d’uranium variant beaucoup plus lentement.
- Tout autre est le problème du réacteur à eau légère, de petit volume, à uranium fortement enrichi, pour lequel la masse totale d’uranium est d’autant plus proche de la masse critique que l’enrichissement est plus élevé. Les densités de puissance, par kilogramme de combustible ou par litre de modérateur, deviennent vite importantes, et le refroidissement pose de difficiles problèmes. Il faudra avoir recours à la dispersion du combustible dans une matrice métallique (aluminium, acier, zirconium ou alliages) et façonner l’ensemble sous forme de plaques minces, par exemple, de façon à offrir une grande surface à l’échange de chaleur. C’est le cas des réacteurs du type Nautilus.
- Nous donnons dans le tableau II, à titre purement indicatif, les ordres de grandeur pour deux réacteurs hypothétiques des types considérés.
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- Tableau II. — Exemples de densités de puissance de réacteurs a eau
- Réacteur à eau lourde et uranium naturel Réacteur à eau légère et uranium enrichi à 90 i/o
- Puissance thermique. Densité de puissance par kg d’uranium . Densité de puissance par litre d’eau .... xoo MW 3o kW/kg U nat. i5 kW/1 100 MW 5 000'"kW/kg U a35 120 kW/1
- On voit donc, comme les exemples le préciseront, que le choix de l’uranium naturel (et eau lourde) ou de l’uranium enrichi (et eau légère) va conditionner la structure du réacteur. Les deux cas supposés sont extrêmes, et tous les degrés d’enrichissement sont possibles entre les 0,70 pour 100 de l’uranium naturel et les 100 pour 100 de l’uranium 235 pur. Nos ordres de grandeur en seraient modifiés en conséquence.
- Mais un nouveau facteur va intervenir, c’est le mode proprement dit d’extraction de la chaleur. Deilx modes principaux s’offrent à nous, selon que l’eau portée à haute température dans le réacteur sera autorisée ou non à bouillir. Si une surpression est appliquée au système pour qu’il n’y ait pas ébullition, le réacteur sera dit pressurisé; si, au contraire, on laisse l’eau bouillir au contact des éléments de combustible, le réacteur sera dit bouillant ou à ébullition. Voyons rapidement les avantages respectifs de ces deux modes d’extraction de chaleur, et pour cela nous considérerons le tableau III qui indique les propriétés thermodynamiques de l’eau.
- Tableau III. — Propriétés thermodynamiques de l’eau
- Tempé- rature Tension de vapeur (en kg/cm2) Enthalpie de l’eau saturée (en kcal/kgi Enthalpie de la vapeur saturée (en kcal/kg) Chaleur latente de vaporisation (en kcal/kgi
- ioo° G 1,o33a 100,04 638,9 538,9
- i5o° 4,854 i5o,9 655,5 5o4,6
- 200° 15,857 2o3,5 667,0 463,5
- 25o° 4o,5G 259,2 669,0 4og,8
- 3oo° 87,61 321.0 656,i 335,i
- 35o° i68,63 3()8,9 611,9 2l3,0
- 374° 225,2 488 5a3 35
- On voit immédiatement sur ce tableau que les pressions deviennent de plus en plus élevées avec la température (compte non tenu de surpressions de quelques dizaines de kg/cm2 pour un réacteur pressurisé). On voit aussi que, jusqu’à 2Ôo0 G, la chaleur spécifique de l’eau liquide peut être prise sensiblement égale à 1, et un peu supérieure à 1 au-delà de 25o° C, par exemple de l’ordre de 1,6 en moyenne entre 25o° et ooo° C. Comparons maintenant les cas de deux réacteurs, l’un pressurisé fonctionnant entre les deux températures d’entrée et de sortie de 25o° et 3oo° C respectivement, soit avec un AT de 5o° C, ce qui est déjà assez important, l’autre bouillant à 25o° C. Un kilogramme d’eau entrant dans le premier réacteur à 25o° C et en sortant avec un accroissement de température de 5o° C emportera une énergie de 62 kcal environ vers le système extérieur d’utilisation, constitué par exemple par un générateur de vapeur et une turbine. Ce même kilogramme d’eau entrant à l’état liquide à 25o° G dans le second réacteur où il se vaporise au contact des éléments de combustible et sortant à l’état de vapeur emportera une énergie de 4io kcal environ, égale à la chaleur latente de vaporisation; soit environ 6,6 fois plus que
- Pressuriseur à vapeur
- Réacteur
- pressurisé
- Turbine
- Condenseur
- Générateur
- Circuit
- primaire
- Circuit
- secondaire
- vapeur
- Pompe de circulation
- Turbine
- Condenseur
- Réacteur
- ébullition
- Eau liquide
- Fig. 3. — Schémas de principe d’un réacteur pressurisé (en haut) et d’un réacteur à ébullition (en bas).
- dans le premier cas. Indépendamment du fait que les pressions en cause sont beaucoup plus faibles pour le réacteur à ébullition (4o kg/cm2 au lieu de 87 kg/cm2 + 3o à 4o kg/cm2 de surpression, soit 120 à i3o kg/cm2 pour le pressurisé), ce qui est un avantage mécanique très important, il sera possible pour une même puissance extraite d’avoir des débits beaucoup plus faibles avec un réacteur bouillant (donc des puissances de pompage moindres) et même de fonctionner en circulation naturelle comme une chaudière, sans pompe. Dernier avantage important en faveur du réacteur à ébullition : la possibilité moyennant certaines précautions d’envoyer directement la vapeur dans la turbine, d’où simplification évidente des circuits extérieurs, sans devoir passer par un générateur de vapeur intermédiaire comme pour le réacteur pressurisé. La figure 3 montre schématiquement l’agencement possible des systèmes d’un réacteur pressurisé et d’un réacteur bouillant.
- Tentative de classification des réacteurs à eau. —
- Toujours du point de vue de l’ingénieur-constructeur, il semble maintenant aisé de procéder à une classification simple des réacteurs à eau, sous forme par exemple d’un tableau à double entrée : d’une part eau légère ou eau lourde, d’autre part pressurisation ou ébullition. Et c’est effectivement ainsi que le problème apparaissait il y a quelques années, avec quatre types-cadres de réacteurs à eau.
- En fait, l’ingéniosité des constructeurs s’est donné libre cours, et un trouble-fête est apparu : le tube de force. Voyons de quoi il s’agit. L’attrait de l’eau, avons-nous dit, est basé sur ses propriétés à la fois modératrices et réfrigérantes, et à ce
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- point de vue l’eau lourde est un excellent modérateur, d’autant meilleur que sa température est plus basse. D’où l’idée de séparer, au prix d’une complexité de structure accrue, les fonctions de modérateur et de réfrigérant à l’aide de tubes de force dans lesquels circule le réfrigérant chaud et sous pression, léchant les éléments de combustible pour les refroidir, et à l’extérieur desquels se trouve le modérateur froid.
- Si cette séparation en deux systèmes est complète, on se trouve alors en présence de deux circuits : un circuit principal, thermique, qui assure l’évacuation hors du réacteur de la plus grande partie de l’énergie produite par les fissions dans les éléments de combustible; un circuit dit modérateur, pour lequel l’énergie produite, due aux rayons y est faible, quelques pour ioo au plus de l’énergie totale. L’avantage considérable d’une telle configuration, qui se paie, nous l’avons dit, par une complexité de construction plus grande, réside dans le fait que ce circuit modérateur est froid (donc le modérateur ralentit bien les neutrons), partant, sans pression; ainsi, les limitations de taille que l’on pouvait craindre dans le cas de l’uranium naturel avec eau lourde ne joueront plus; il est possible d’envisager ainsi d’énormes réacteurs, tels que la construction de l'a cuve devant tenir la pression ne pose plus de condition limite. De tels systèmes seront d’abord intéressants pour les réacteurs à eau lourde, fonctionnant avec l’uranium naturel ou faiblement enrichi, réacteurs plus gros que ceux à eau légère. Une centrale canadienne est en construction sur ce principe comme nous le verrons par la suite; ce type de centrale jouera sans doute aussi un rôle important dans les projets de l’Euratom.
- Dernier pas à franchir : dans des réacteurs à tubes de force, le rôle essentiel est lié à l’eau qui circule dans ces tubes. Comme pour beaucoup de projets, le neutronicien s’est effacé derrière le thermicien-mécanicien, qui impose ses choix au constructeur. Le modérateur joue un rôle modeste, bien qu’essentiel. Il est possible de concevoir alors que l’eau lourde soit remplacée par un autre modérateur, du graphite par exemple, sans que l’aspect général de la centrale, et en particulier de tous les systèmes thermiques de puissance, en soit beaucoup affecté. On se trouve alors en présence du type russe de centrale nucléaire, dont plusieurs réacteurs basés sur ce principe sont, ou en fonctionnement ou en construction.
- Récapitulons. Notre intérêt pour l’eau légère ou lourde, renforcé par sa technologie bien connue, s’est fondé sur son double avantage en tant que réfrigérant et modérateur. Puis le rôle de modérateur, pour essentiel qu’il soit, s’est effacé devant le rôle de réfrigérant, et nous en sommes arrivés à la conception des centrales nucléaires à l’eau utilisant essentiellement l’eau comme fluide caloporleur, le rôle du modérateur étant tenu par l’eau elle-même (cas des réacteurs type Naiitilus ou à ébullition d’Argonne), ou par de l’eau lourde dans un circuit différent (cas du réacteur canadien) ou même par du graphite (cas des réacteurs russes).
- Comme nous le verrons dans les articles ultérieurs, les réacteurs à eau peuvent être construits soit avec une cuve tenant la pression, soit avec des tubes de force, et fonctionner sans ébullition, avec une ébullition aussitôt suivie de recondensa -lion dans la masse liquide, ou avec une franche ébullition.
- Généralités sur l’art du constructeur. — Fondamentalement, parmi ces divers types de réacteurs qui forment maintenant une famille plus ou moins continue (que l’on divisera, uniquement par commodité, en trois classes : réacteurs pressurisés, réacteurs à ébullition, réacteurs à tubes de force), le constructeur va rencontrer une série de problèmes communs.
- Que l’eau soit surpressée ou bouillante, sa pression est importante dans les deux cas. Le constructeur rencontrera donc dès l’abord les problèmes des hautes pressions. Mais cette eau à haute température est corrosive, et le problème du choix des matériaux va se poser; on emploiera largement par exemple
- l’acier inoxydable. De plus, en traversant le réacteur où régnent des flux élevés de neutrons, cette eau va plus ou moins s’activer, sans parler de sa décomposition radiolytique sous rayonnement; cette activation importante, doublée du coût élevé dans le cas de l’eau lourde, imposera à l’ensemble des circuits une étanchéité absolue, une fuite de quelques gouttes par jour pouvant au plus être tolérée pour des circuits de plusieurs mètres cubes. Cette question de l’étanchéité absolue, nouvelle pour l’industrie, n’est pas encore complètement résolue; elle requiert l’emploi de matériels nouveaux et coûteux (comme les pompes à rotor immergé, les vannes hydrauliques, etc.) qui grèvent d’autant plus le coût des réalisations actuelles.
- Parmi les autres problèmes importants communs aux diverses centrales nucléaires à eau, citons l’emploi, qui semble un retour en arrière, de turbines basses pressions. On ne connaît pas encore de surchauffe nucléaire, et le turbinier doit se contenter de pressions et températures modestes si on les compare à celles qui régnent dans les centrales classiques; nous pensons cependant que ceci est une maladie infantile des centrales nucléaires à eau et qu’une surchauffe nucléaire sera bientôt utilisable.
- Autre problème : le choix des éléments de combustible et leur disposition dans le réacteur, tenant compte du fait qu’après fonctionnement leur activité y sera considérable, et que des procédés de défournement très coûteux devront être mis au point.
- Nom eau problème ; la sécurité, aussi bien celle de l’extérieur que celle de l’entretien, qui devra se faire à distance avec des manipulateurs ou sous éci’an d’eau. Des solutions originales doivent être trouvées.
- Nous n’avons cité ici que quelques-uns des problèmes les plus imporlants que doit résoudre l’ingénieur-construcleur d’une centrale nucléaire à eau. Nous verrons dans les articles suivants les diverses solutions qui ont été adoptéees, encore à l’état de prototypes le plus souvent, mais susceptibles néanmoins de nous donner une vue assez bonne des futures centrales nucléaires industrielles à l’eau.
- (à suivre). Michel Sorger.
- Les réserves et la production de U uranium
- A la dernière conférence de Genève, on a fait le point des réserves actuelles en uranium naturel. La production du bloc communiste n’a pas été divulguée. La production annuelle totale des pays non communistes est de 35 000 t d’uranium et devrait atteindre 42 000 t en 1959.
- États-Unis. — On estime les réserves à 220 000 t d’oxyde d’uranium. La production annuelle d’oxyde est de 15 000 t environ et dépassera 20 000 t en 1960.
- Canada. —• On estime les réserves d’oxyde à 400 000 t. La production devait atteindre 1 400 t par an à la fin de 1958.
- France. — Le total des réserves en uranium est mal connu. Le gisement du Bois Noir, dans le Forez, contient au moins 4 000 t d’uranium. La production, de 550 t environ en 1958, atteindra 750 t en 1959, 1 000 en 1960, 15 000 en 1962. Les gisements connus de thorium de Madagascar contiennent environ 6 à. 8 000 t. La France est le premier producteur du monde de thorium, sous forme de nitrate ; la production annuelle est de 250 à 300 t.
- Afrique du Sud. — Les réserves d’uranium sont très grandes et sont estimées à 3 170 000 t. La production actuelle est de 6 200 t par an.
- Congo belge. — Ce gisement, le plus anciennement connu du monde, s’épuise vite. Les réserves sont estimées à 6 000 t environ et la production annuelle est de 1 000 t environ.
- Des réserves d’uranium existent également en Australie et, à un moindre degré, en Suède, au Japon, en Espagne, aux Indes où se trouve également le plus important gisement de thorium actuellement connu. A. A.
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- Après le Phytotron, le Biotron
- Le Phytotron de Pasadena, prédécesseur du Phytotron de Gif-sur-Yvette, est, on le sait, à la disposition des biologistes américains depuis 1949 O- Les latitudes qu’il offre n’ont été exploitées jusqu’ici que par les chercheurs (botanistes et agronomes) spécialisés dans l’étude des végétaux. La question a été cependant posée de savoir si le principe du Phytotron, qui est de soumettre les plantes à une large gamme de variables climatiques, ne pouvait être utilement étendu à l’étude des animaux. C’est dans cet esprit qu’a été conçu le projet d’un « Biotron », installation plus vaste et plus complète que le Phytotron de Pasadena et ou l'expérimentation viserait à la fois le monde animal et végétal.
- Un article de S. B. Hendricks et F. W. YVent, paru dans la revue Science (5 novembre 1958), rend compte des délibérations d’un comité réuni en mai 1968 pour discuter de la réalisation éventuelle du Biotron. Au départ, deux nécessités essentielles avaient été soulignées : i° salles individuelles de croissance, créant des conditions expérimentales reproductibles et permettant d’obtenir une série homogène de plantes; i° vastes installations où les effets de différentes variables climatiques peuvent être étudiés simultanément. Ceci l’ésullait de l’expérience acquise pendant les quelques années de fonctionnement du Phytotron.
- Reprenant le pi’oblème à sa base, les membres du comité ont défini les conditions d’environnement pour lesquelles on doit pouvoir réaliser des variations adéquates. Ce sont essentiellement : la lumière, la température, l’ensoleillement, l’humidité et les cycles. 11 serait souhaitable de faire jouer également la nature du milieu (composition de l’air, salinité), la pression (aérienne ou hydrostatique), l’ionisation de l’air, le mouvement (vent et courants). Les discussions ont fait ressortir l’importance et la complexité de l’outillage dont il faudrait disposer pour maîtriser ces différentes variables.
- La présence des animaux compliquerait évidemment l’installation : alors que la plupart des espèces végétales peuvent être logées clans *une même salle, la cohabitation des animaux serait en général à éviter. Les changements d’environnement doivent, en outre, s’opérer graduellement et non pas d’un seul coup, comme on peut le faire pour les plantes. Cependant, malgré
- 1. Voir : Un laboratoire de Bioclimatologie : le Fhytotron, par J. P. Nitscii, La Nature, septembre 1953, p. 272.
- ces objections et tenant compte de la similitude de la plupart des problèmes, on est parvenu à la conclusion qu’une installation mixte serait plus opportune qu’une installation divisée en sections végétales et animales. En dehors des considérations économiques, les membres du comité estiment que les études seront d’autant plus fécondes qu’elles seront menées en commun par les botanistes et les zoologistes. Ayant à choisir entre des compartiments nettement séparés pour plantes ou animaux et une installation entièrement mixte, on tendrait plutôt à adopter une solution intermédiaire : compartiments consacrés plus particulièrement à l’une des catégories (plante ou animal), mais où l’étude de l’autre catégorie pourrait être conduite accessoirement.
- Fait assez curieux : tandis que les différentes « disciplines végétales » (botanique, agronomie, phytopalhologie) sont unanimes à désirer la réalisation du Biotron, les zoologistes manifestent des réticences et ne seront peut-être convertis qu’à la longue.
- Parmi les problèmes que le Biotron aidera à résoudre, on peut citer :
- — les effets de la température et du photopériodisme;
- — l’interaction des différents facteurs d’environnement;
- — l’étude des rythmes et des cycles;
- — la germination;
- — la distinction entre les effets génétiques et ceux de l’environnement ;
- — les mécanismes de l’adaptation, de l’acclimatation, de l’évolution, de la spéciation, de l’hibernation;
- — les effets des radiations;
- — les effets du contrôle hormonal.
- De nombreuses discussions se sont élevées, concernant des points de détail : devra-t-on, comme dans le Phytotron, transporter les espèces d’une cellule à une autre ? Ces cellules seront-elles spécialisées en environnement contrôlé fixe et environnement variable ? Adoptera-t-on une formule de cellules slandai'd ? Étant donné son extrême complexité, le projet devra être examiné à nouveau : MM. Ilendricks et Went ont adressé un appel à tous les biologistes pour qu’ils fassent connaître leur opinion et interviennent dans la discussion amorcée par le comité.
- G. C.
- Le vin de Chypre
- Les récentes importations de vin en provenance de Chypre ont attiré l’attention sur le vignoble de cette île. Chypre possédait des vignes dès l’antiquité, ainsi qu’en font foi les découvertes archéologiques (notamment découvertes d’amphores dans des navires naufragés à proximité des côtes). Sous l’Empire byzantin, puis sous les Croisés et la dynastie des Lusignan, l’exportation de vin était florissante : depuis le passage de Richard Cœur de Lion en 1191, Chypre envoyait chaque année des vins à Londres. Cette tradition se maintint sous l’administration turque, jusqu’à l’installation britannique de 1878.
- Les plants cypriotes sont exempts de phylloxéra ; les vignobles sont exploités en petites étendues au stade familial, tandis que la vinification s’opère dans de grandes entreprises de Limassol.
- Les exportations vers l’Angleterre demeurent traditionnellement les principales (23 000 hl en 1957) : il s’agit surtout de vins de dessert ou d’apéritif de type sherry (vins blancs), ne supportant que des taxes faibles (11 shillings pour un gallon de 4,5 1). L’Allemagne a importé 8 000 hl en 1957. On pense que les ventes en France ne ''seront qu’exceptionnelles.
- D. C.
- Voiture sans roues ni suspension
- La Compagnie Ford poursuit des recherches concernant un véhicule terrestre qui ne comporte ni roues ni système de suspension. L’ensemble repose sur une très mince couche d’air. De l’air comprimé est, en effet, éjecté en permanence sous la voiture et la maintient à quelques millimètres du sol. Le frottement de glissement est alors, paraît-il, extrêmement faible. On envisage de
- propulser ces engins par un petit réacteur analogue à ceux utilisés en aviation et de les faire circuler sur des autostrades spéciales où ils pourraient atteindre des vitesses de croisière de 400 km/h et plus. Il 11e faut pas perdre de xme cependant que seuls des essais de sustentation ont été faits jusqu’à présent : l’emploi généralisé du « Lcvo-Car », tel est son nom, n’est pas encore pour demain.
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- Les roches ultrabasiques
- Parmi les roches qui composent la croûte terrestre, le sol où nous marchons, et celui où nous creusons parfois les puits de nos mines et les fondations de nos maisons, il est un groupe particulièrement attachant, et vraiment pas banal, c’est celui qu’on baptise du nom de roches ultrabasiques, parce qu’elles ont une forte teneur en bases, et notamment en magnésie. Attachantes d’abord, parce qu’elles ne sont nulle part très communes, mais éparpillées, en quelque sorte, à la surface du globe, en gisements jamais très vastes. Attachantes aussi par leurs propriétés particulières, qui retiendront notre attention. Attachantes enfin, parce qu’elles sont la source du diamant, et aussi de certains gisements de nickel et d’amiante; de sorte que pour évoquer les applications de ces roches, il suffit de songer à la préparation d’une tasse de thé, dans un intérieur moderne : la main féminine va du réchaud en nickel au grille-pain en amiante, cependant qu’à son doigt un brillant étincelle. Tout cela c’est aux roches ultrabasiques que nous le devons; sauf la main féminine bien sûr...
- Péridotites et serpentines. — Les plus typiques sont appelées péridotites, du nom de péridot, leur minéral le plus caractéristique. Pérklot est un vieux mot, dont on ignore l’origine, mais qui était déjà en usage au moyen âge, en l’an 1220, sous la forme péritot; et le minéral mérite bien un nom particulier, car son aspect est très spécial : vert ou jaune olive, transparent, très dur, lourd et à éclat gras; on l’appelle encore olivine; on le trouve aussi dans les basaltes. Dans les péridotites, il est parfois seul, mais plus souvent associé à d’autres minéraux lourds comme lui, mais en général plus foncés, entre autres à l’oxyde de fer magnétique. Ainsi faites de grains assez gros, visibles à l’œil nu, d’olivine et de quelques autres minéraux, les péridotites sont des roches vert sombre et lourdes. Au microscope, en lame mince, la polarisation y produit des jeux de lumière, rouge, vert, jaune, bleu, plus beaux qu’en aucune autre roche.
- Par l’olivine, les péridotites se rapprochent des basaltes que les volcans rejettent et qui viennent de la profondeur de la terre; par leur grain grossier, elles rappellent les granités, roches consolidées en profondeur. Avec les basaltes et les granités, elles se rangent dans le grand ensemble des roches endogènes, c’est-à-dire engendrées à l'intérieur de la croûte terrestre, et qu’on appelle aussi roches éruptives, parce que certaines d’entre elles, comme le basalte,, proviennent d’éruptions. Mais, là est leur premier intérêt, dans cet ensemble, les péridotites se classent tout à fait à part, comme le montre le tableau suivant qui donne les compositions chimiques comparées des roches ultrabasiques et des autres familles de roches endogènes (éruptives); aux péridotites, nous avons joint les serpentines et les kimberlites qui leur sont apparentées.
- | Silice Alumine j Potasse Soude Chaux Oxydes de fer Magnésie Eau et divers
- Péridotitc 4i 6 0,2 o,4 G 10 25 n,4
- Serpentine . 4o I 0,2 0,2 1 7 37 13,6
- Kimberlite . 3o 6 0,3 o,7 II l4 27 II
- Basalte .... 49 iG 1,2 3 10 11 7 2,8
- Dior i te .... 57 17 2 3 7 8 4 2
- Granité .... 70 i4 4 4 a 3 I 2
- Syénite .... 60 16 4 4 4 6 2 4
- La coupure majeure ne s’établit pas entre le granité et le
- basalte, mais bien à la limite même des péridotites. Du granité au basalte, la proportion des minéraux foncés varie seulement de 8 à 33 pour 100, tandis qu’elle bondit à 98 pour 100 dans lea péridotites. Le pourcentage de magnésie varie de o à 7 pour ioor mais il grimpe entre 20 et 00 pour xoo dans les péridotites. Inversement, alors que l’alumine dans les autres roches se tient entre i4 et 21 pour 100, dans les péridotites elle tombe entre 6 et o pour 100; les alcalis, potasse et soude, allant ailleurs de 4 à i3 pour 100, tombent ici à moins de 1. S’il y a deux parts à faire des roches nées en profondeur, c’est entre les péridotites d’un côté et toutes les autres roches de l’autre. Et les péridotites sont caractérisées avant tout, chimiquement, par la magnésie, comme elles le sont, minéralogiquement, par le péridot, minéral magnésien.
- Enfin, les péridotites ont une radioactivité très faible : 0,02 contre i,3o au basalte et 5 ou 6 au granité, exprimée en millionièmes de calorie par gramme et par an.
- Dans la nature, les péridotites sont le plus souvent associées à une roche très voisine et bien curieuse, au nom évocateur : la serpentine. De couleur verte, foncée ou pâle, parfois mouchetée comme une peau de serpent, la serpentine rappelle la péri-dotite, mais elle a moins de grain; souvent elle est compacte, et sous le doigt, elle est lisse, presque savonneuse; elle est très tendre, rayée par le canif; la surface des échantillons peut montrer des stries ou des cannelures parallèles, parce que dans les mouvements et efforts du sous-sol, la serpentine a joué à la manière d’un métal dans la filière.
- La densité est franchement plus faible que celle de la pérido-tite : 2,7 environ au lieu de 3 à 3,5. Ceci tient à la teneur en eau, 10 à i4 pour 100, beaucoup plus forte que dans les péridotites et dans les autres roches où elle oscille entre 2 et 4 pour 100. Mais l’eau mise à part, la composition chimique des serpentines est identique à celle des péridotites; elle révèle la même richesse en magnésie, la même pauvreté en alcalis et en alumine. Aucun doute n’est possible, il s’agit bien d’une seule et même famille. On y rattache encore quelques roches un peu moins riches en magnésie, un peu plus riches en chaux ou en oxydes de fer, comme l’asbeste ou le laïc; et on baptise le tout, au sens large, du nom de roches vertes.
- Gisement des roches vertes. — En Fiance, les roches vertes se rencontrent dans les Alpes, en Corse; outre-mer, un de leurs domaines d’élection est la Nouvelle-Calédonie, où les péridotites et les serpentines sont les roches dominantes. On en trouve aussi en maint autre endroit, dans l’Oural, et au Canada par exemple, et encore à Madagascar, en Syrie, à Bornéo, aux Antilles. D’une façon générale, les roches ultrabasiques se rencontrent non loin de la mer, ou de remplacement d’anciennes mers. Assez souvent, associés aux roches vertes, on trouve d’anciens dépôts marins à Radiolaires : roches rouges ou noires, si dures parfois qu’elles méritent le nom de jaspes; le microscope y révèle, en coupe mince, de très jolis squelettes treil-lissés, qui sont ceux d’anciens Radiolaires, petits animaux dont les descendants, aujourd’hui encore, vivent dans la mer. De là à penser qu’il existe un rapport entre les roches vertes et les fonds marins, il n’y a qu’un pas.
- Mais souvent aussi, les roches vertes sont associées à d’au-tlientiques roches volcaniques, entre autres à des basaltes; de sorte qu’on échappe difficilement à l’idée qu’elles ont pu, comme les basaltes, venir s’épancher à la surface du socle rocheux. Joignant les deux notions, on songe alors à des éruptions sous-marines. Et de fait les basaltes, associés aux péridotites, en montrent parfois les traces : leur surface est vitrifiée, comme il arrive dans un refroidissement brusque; et elle prend un curieux aspect, en mosaïque de creux et de bosses, qui ressemble à des oreillers. Or les laves en oreillers, de nos jours,
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- ne se forment jamais à l’air libre, mais sous l’eau; de sorte qu’elles témoignent, elles aussi, d’éruptions sous-marines.
- Les choses sont particulièrement nettes dans le Proche-Orient. Là, les géologues français ont continué à travailler dans l’amitié et l’estime des populations. L’un d’entre eux, Dubertret, a fort bien décrit le complexe dos roches vertes : épais de i à 3 km, il s’étend sur la surface d’un demi-département; il montre une succession unique, allant des péridotites et serpentines à la base, jusqu’aux basaltes et roches de la même famille moins excessivement basiques au sommet; les laves basaltiques montrent à leur surface un aspect d’oreillers, et sont surmontées par les dépôts plus récents des calcaires marins crétacés. A la base le complexe repose sur un socle plus ancien et tout à fait différent, tantôt calcaire et tantôt schisteux, l’ancien fond de mer où se serait répandue la gigantesque coulée. En un point môme, au sud d’Alexandrette se voit l’une des cheminées par où serait montée la matière en fusion, il y a 75 millions d’années.
- Dans ce tableau, il y a quelques ombres. On connaît depuis bien longtemps, sous le nom d’ophicalces, des roches dont un môme morceau montre une mosaïque de calcaire blanc et de serpentine verte, qu’évoque précisément la racine grecque ophi, qui veut dire serpent; cette mosaïque est si belle que l’ophi-calce est souvent exploitée comme marbre, dans les Pyrénées piar exemple. Mais le marbre résulte de la recristallisation d’un calcaire qui existait antérieurement; il y a eu un métamorphisme qui s’est opéré à l’état solide. Il est difficile de penser qu’en ce cas au moins, la serpentine n’en a pas fait autant; autrement dit, elle se serait mise en place à l’état solide et sans coulée. De môme, si les péridotites se sont épanchées sur le fond marin, à l’état de coulées brûlantes, d’où vient qu’elles aient, sur la roche du fond, provoqué l’apparition de minéraux si discrets et si rares, alors qu’on pourrait au contraire s’attendre à un puissant recuit ? Le contact des roches vertes avec leur socle résulte-t-il d’une coulée ? Ou bien pourrait-il venir de l’une de ces grandes poussées plus ou moins horizontales que les géologues ont baptisée du nom fort expressif de charriages ? Les roches vertes contiennent souvent des blocs arrachés à leur socle. Mais arrachés par quoi P Par la lave liquide en fusion P Ou par le rabotage d’une écaille solide charriée ?
- Minerais de nickel et de chrome. — Si la question de l’origine des péridotites reste ainsi ouverte, comme d’ailleurs celle de toutes les autres roches d’origine profonde, et précisément parce que le lieu d’origine nous en est caché, enfoui sous d’autres roches ou sous la mer, en revanche, une question apparaît maintenant bien éclaircie, c’est celle des gisements de nickel qui sont la grande richesse, entre autres terres, de la Nouvelle-Calédonie et qui font d’elle le troisième producteur du monde, après le Canada et la Russie. L’histoire en est simple. Les péridotites et les serpentines renferment, en inclusions microscopiques, ou même à l’état de combinaison chimique, des arséniures, sulfures et antimoniures de nickel; la teneur en métal nickel est, du fait de la dispersion des minéraux, très faible, o,25 pour 100, et elle n’autoriserait pas l’exploitation. Mais, fort heureusement, des transformations sont intervenues au voisinage de l’atmosphère. Au cours d’une période aujourd’hui révolue, mais datant peut-être' d’une vingtaine de millions d’années, le climat de la Nouvelle-Calédonie était chaud, comme aujourd’hui, mais avec des différences. Alors, à la surface du pays, la péridotite et la serpentine ont été altérées, et il s’est formé des terres un peu analogues aux latérites de l’Inde, du Brésil et de l’Afrique : terres décomposées, d’où ont été entraînées, en majeure partie, la magnésie, la chaux et la silice, mais où subsistent, en résidu, les hydrates de fer et d’alumine.
- Les latérites habituelles se forment principalement sur des granités, gneiss, basaltes, schistes ou argiles, toutes roches riches en alumine. Les péridotites, au contraire, en sont très pauvres : 1 pour 100 en moyenne. De là vient que l’altération tropicale n’y a pas engendré de latérites du type usuel, riches en alumines, mais des terres rouges spéciales, surtout riches en oxyde de fer. Par chance, dans cet ensemble de transformations sous l’effet du climat chaud, le nickel est resté sur place, la teneur est passée de 0,25 à 1 pour 100, ce qui indique que les trois quarts de la péridotite originelle sont partis : trois quarts, c’est précisément, en gros, la somme des teneurs en silice et magnésie.
- Puis, de nouvelles séparations et concentrations se sont faites. En général, le nickel a eu tendance à se concentrer dans le sol, à un niveau un peu plus profond que le fer; il a pris la forme
- *SS^s St
- Equateur
- P Péridotite S Serpentine K Kimberiite A Amiante
- 4000 km
- Principaux gisements de roches ultrabasjques dans le monde.
- Fig. 1.
- (Etabli par A. de Cayeux, d’après les travaux de Dubu, Hess, Lombard, Pinard et Latin, Yeriioogen, Termier).
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- Fig. 2. — Taches rondes de chromite de 1 à 2 cm sur fond de serpentine.
- Minerai « léopard » de la mine de chrome de Feragen (Norvège septentrionale).
- (Photo aimablement communiquée par M. Tor-sten Du Ruiz, Boliden).
- de garniérite, beau minéral vert pâle, assez léger et tendre, qui est un silicate riche en eau, et dont la teneur en nickel métal varie de 5 à 18 pour ioo. L’oxyde de fer, au contraire, est resté au voisinage môme de la surface, où il forme .une sorte de manteau, d’ailleurs fort irrégulier, et par places exploitable, puisqu’il peut titrer jusqu’à 65 pour ioo de métal. Telle fut en Nouvelle-Calédonie, sous le climat tropical, ou sous les climats tropicaux de jadis, sous l’effet des eaux d’infiltration et des variations de température, la sarabande des métaux. Suivant les endroits, suivant la disposition des roches, les fissures, la pente, on a, ici des gisements de nickel, là de fer; ailleurs encore de chrome, de cobalt, de manganèse. Ailleurs enfin c’est la silice qui, au lieu de migrer, est tombée en panne et a colmaté des fissures.
- Silice mise à part, les autres éléments ainsi concentrés offrent un grand intérêt, pratique et, de fait, plusieurs parmi ces métaux ont fait l’objet d’exploitation. Par leur origine même, ils sont liés les uns aux autres, étant issus des mêmes péridotites. La logique aurait voulu que leur prospection et leur mise en valeur eussent été conçues comme un tout cohérent. Mais les conditions historiques en ont jusqu’ici décidé autrement et, comme l’a fort bien montré M. Routhier, le chef de la Mission géologique qui a récemment étudié ce pays : « L’industrie minérale de la Nouvelle-Calédonie apparaît comme un corps dissocié en ses éléments. » Avec lui, on peut conclure que « la tendance logique, et prévisible, sera au regroupement ».
- Amiante et diamant. — On vient de voir, sur l’exemple néo-calédonien, la variété des produits que nous offrent les roches vertes. Il y en a d’autres encore.
- L’usùes/e, ou amiante, est un beau minéral, fibreux, grisâtre; les fibres se détachent au couteau, elles sont tenaces et évidemment incombustibles. Bon isolant incombustible, elle sert à fabriquer des vêtements de pompier, des grille-pain, des cloisons de fours. Elle est l’objet d’une exploitation intense, en diverses parties du monde : Alpes, Brésil, Canada, Oural, etc.
- Le talc, le jade se rattachent encore aux roches vertes.
- Enfin, la roche mère du diamant, la curieuse kimberlite, est elle aussi de la famille des péridotites. Elle renferme en effet 27 pour 100 de magnésie, pratiquement pas de potasse et de soude, et seulement 5 pour 100 d’alumine. Connue depuis longtemps en Afrique, depuis le fleuve Orange jusqu’au lac Victoria, son mode de gisement est unique en son genre. Elle remplit i5o cheminées verticales, ou pipes, creusées à l’emporte-pièce, à travers les roches encaissantes, et dont le diamètre est compris entre 3o et 700 m. En profondeur, elle est dure et de couleur générale gris bleu foncé; plus haut, par altération, elle est devenue friable; c’est la terre bleue-, plus haut encore, au voisinage de l’air libre, elle tire à l’ocre ; c’est la terre jaune, épaisse de 5 à 20 m en général. On trouve dans la kimberlite et dans les terres qui en dérivent des fragments arrachés aux roches encaissantes, et mesurant de moins d’un millimètre à plusieurs mètres; la kimberlite en est pétrie; il n’y a pas une préparation microscopique qui n’en montre. On en conclut que sa mise en place s’est accompagnée d’intenses arrachements; et de fait, ia paroi des cheminées est fréquemment polie. Il s’agit sans doute de conduits d’explosions, par où est montée une matière venue de la profondeur.
- L’intérêt pratique de la kimberlite est de renfermer des diamants; sur les 20 cheminées du Katanga, i4 en présentent et dans 7 d’entre elles la qualité en est bonne. Mais pour que l’exploitation en vaille la peine, il faut une teneur de 80 carats par millier de tonnes. Sept cheminées seulement en Afrique du Sud l’atteignent ou la dépassent. La cheminée Premier, à Kimberley, donne même 3oo carats. Rappelons que le carat vaut environ 0,2 g.
- Tout récemment, on vient de découvrir des cheminées de kimberlite au Soudan, à Kéniéba; et quelques années avant en Sibérie, en Yakoutie. Celles du Soudan n’ont pas des teneurs suffisantes en diamant pour être exploitables. Celles de Yakoutie sont très variées par leur composition chimique et par leur disposition.
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- Les kimberlites d’Afrique ont environ 60 millions d’années; celles de Yakoutie, i5o. On connaît en Norvège une roche très analogue, bien plus ancienne, et sans diamants.
- En Afrique du Sud et de l’Est et en Yakoutie, les kimberlites voisinent avec des basaltes, ce qui confirmerait leur origine vol-
- Fig. 3. — Échantillon d’amiante chrysotile.
- (Photo G. Hunter ; autorisation d’Asbestos Corporation Ltd.).
- canique probable; en Yakoutie, leur profondeur paraît de l’ordre de quelques kilomètres; en Afrique, on la croit plus grande.
- Nous retrouvons ici une énigme, déjà rencontrée à propos des péridotites proprement dites : celle de la profondeur. Quelle force a été capable de percer la croûte, pourtant solide, de la Terre, sur une telle épaisseur, et probablement d’une manière si brusque ? Comment a-t-elle été orientée vers le haut, et suivant des cheminées si étroites ?
- Mais les questions posées ne doivent pas nous dissimuler les points acquis et, notamment, l’extrême originalité des kimberlites. Celle-ci se manifeste jusque dans leur chimie, et par la présence de diamants, cette étonnante variété du carbone. Les kimberlites ont aussi une teneur en gaz carbonique de 4 à 5 pour ioo, exceptionnellement forte pour les roches endogènes qui en contiennent presque toujours moins de i pour ioo.
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- Ainsi au total, des péridotites aux serpentines et peut-être aussi aux kimberlites, les roches ultrabasiques montrent une grande originalité. Elles s’opposent à toutes les autres roches d’origine profonde plus qu’aucunes de celles-ci ne le font entre elles. Leur rareté, leur lourdeur à l’état frais, leur richesse en magnésium, leur pauvreté en alumine et en alcalis, tout semble indiquer en elles des échantillons des couches relativement profondes de la croûte terrestre, habituellement enfouies sous d’autres roches et qui, de-ci de-là, par de puissants mécanismes encore à l’étude, ont réussi à monter jusqu’à nous.
- Par suite, lorsqu’on cherche, sous le nom de sial, et de sima, ou autrement, à se représenter les couches respectivement légères et lourdes qui se superposent dans l’épaisseur de l’écorce terrestre, ce n’est pas entre le granité et le basalte qu’il faut placer la coupure majeure : la coupure qui sépare les péridotites de toutes les autres roches est au moins aussi importante, et même plus importante encore dans l’ordre chimique.
- André de Cayeux,
- Maître de conférences à la Sorbonne.
- Les sables vifs du Sahara nord-occidental
- M. Franklin Pierre vient de consigner dans un important ouvrage les observations qu’il a effectuées pendant cinq ans dans le Sahara nord-occidental (l). Partant du Centre de Recherches sahariennes de Béni-Abbès, ü a étudié, du point de vue physique et biologique, les sables vifs, c’est-à-dire ceux qui subissent des variations du fait des facteurs climatiques, par opposition aux sables fixés comme ceux des palmeraies. Il ne s’est donc pas limité aux ergs mais a envisagé également les petites formations sableuses qui se rencontrent sur les hammadas, les regs et dans les djebels. L’auteur donne avant tout une définition du désert, dont la limite peut être caractérisée par le coefficient D de Dubief, qui est le rapport entre la quantité de pluie tombée pendant une année et la durée d’évaporation exprimée en jours ; ce coefficient varie entre 1 et 10 dans les régions désertiques. Ainsi défini par la limite du chiffre 10, le Sahara est le plus grand des déserts, représentant une énorme superficie d’environ huit millions de kilomètres carrés.
- La première partie du travail est ensuite consacrée au milieu envisagé sous tous ses aspects. Successivement sont étudiés l’origine des sables et leur classification écologique, les facteurs climatiques, spécialement le climat au sol et le climat interne du sable. F. Pierre a montré que l’endoclimat s’oppose au climat de surface par la permanence de l’eau, par la température beaucoup plus basse, et dont les écarts quotidiens et saisonniers sont extrêmement atténués, enfin, par l’humidité relative de l’air qui atteint, à une faible profondeur, des valeurs élevées. Mais il y a dans le sable des microclimats, importants du point de vue bio-
- 1. Ecologie et peuplement entomologique des sables vifs du Sahara nord-occidental, par Franklin Pierre. 1 vol. cart. in-8°, 332 p., 16 planches. C.N.R.S., Paris, 1958.
- logique, au contact des végétaux, sous les pierres et dans les cavités souterraines. Les propriétés physiques et chimiques des sables ont un rôle important dans la répartition des sabuli-coles ; aussi les types de sables sont étudiés dans leur composition, la granulométrie, la teneur en eau et les facteurs chimiques, en particulier la teneur en sels et matières organiques. Enfin, certains facteurs biotiques doivent être comptés parmi les facteurs du milieu ; ce sont ceux qui résultent de la coexistence de la végétation et de certains animaux ; une liste des espèces végétales croissant dans les différents faciès du désert saharien est annexée.
- La seconde partie concerne spécialement le peuplement des sables et leur faune entomologique. Après une liste des espèces avec leur répartition suivant les catégories de sables, l’auteur étudie l’importance et le caractère des peuplements dans les grands massifs dunaires et les sables isolés, ainsi que les conditions écologiques particulières nécessaires au développement des insectes sabulicoles ; on trouve dans ce chapitre de nombreuses indications sur la morphologie et le développement des larves. Un très important chapitre est ensuite consacré aux particularités morphologiques des sabulicoles, tant à l’état larvaire que chez les adultes. Un certain nombre de types morphologiques principaux sont ainsi définis ; il est fait en outre une étude comparative de certains organes spécialisés, tels la patte transformée en organe fouisseur, les différents types de sensilles, la pigmentation et la structure du tégument. Deux autres chapitres se rapportent aux particularités physiologiques et éthologiques des sabulicoles. Le livre se termine enfin par l’étude des groupements et de l’origine de la faune entomologique des sables.
- L. C.
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- Le “ Plan Delta ” des Pays-Bas
- 2. Aspects géographiques
- A s’en tenir à un strict déterminisme, on s’attendrait à trouver en Zélande un « delta » du type Mississippi ou Danube : marécage saumâtre, paludéen, zone inhospitalière abandonnée aux bêtes sauvages et aux oiseaux migrateurs. Or, nous nous trouvons en présence d’un pays riche, densément peuplé, à l’impeccable propreté;' le taux de mortalité y est un des plus faibles du monde; les rendements de l’agriculture y atteignent des chiffres de loin supérieurs à la moyenne européenne.
- Ce « miracle zélandais » ne doit de survivre qu’à l’infatigable labeur de l’homme. Cette spectaculaire et en apparence paradoxale réussite constitue la réponse humaine à ce que Toynbee appelait « le défi de la nature ». Les travaux actuellement engagés sous l’appellation de « plan Delta », et dont M. P. Ph. Jansen nous a entretenus le mois dernier (La Nature, janvier 1959, p. 8), sont une entreprise de plus, peut-être définitive, à mettre à l’actif de l’homme.
- Les conditions naturelles. — La région des estuaires de l’Escaut, de la Meuse et du Rhin a de tout temps été une zone amphibie où les frontières de la terre et des eaux sont demeurées instables. Au début de l’ère chrétienne, on y comptait une infinité d’îles, d’îlots, de bancs de sable séparés par d’innombrables chenaux.
- Ce n’est qu’aux alentours du xme siècle que l’homme commença à récupérer une partie des terres basses que l’alluvionne-ment exhaussait lentement. Ces travaux empiriques (voir : La conquête des atterrissements littoraux, La Nature, juin 1968, p. 223) se poursuivirent durant tout le Moyen Age : les îles étaient peu à peu rattachées les unes aux autres et l’archipel zélandais prenait sa figure actuelle. Walcheren se compose ainsi de quatre îles soudées à partir de 12x9, Tholen comprend cinquante-sept polders lentement agglutinés au cours des siècles; Schouwen et Duiveland furent réunies au xvn® siècle, Goeree et Overflakkee au xvm6. Quant à la Flandre zélandaise, au sud, elle était formée originellement d’une dizaine d’îles {Axel, Hulst, Sluis...) que séparaient des bras de mer : le dernier de ceux-ci, le Braakman, n’a été endigué qu’en 1962.
- C’est en Zélande que se constituèrent les premiers organismes de défense collective contre l’eau, les walerschappen (Walcheren, 1290). La mer partout présente, amie et ennemie, portait d’imposantes flottilles de pêche au hareng (c’est un Zélandais qui inventa au xive siècle l’art, de conserver le hareng) ; des ports célèbres s’animaient au trafic des bateaux, Middel-burg, Veere, Zierikzee. Et Flessingue donnait le jour, en 1607, au plus fameux marin des Pays-Bas, Ruyter.
- La création de l’archipel zélandais est avant tout œuvre humaine. Les conditions naturelles cependant se montrent défavorables, au point de menacer aujourd’hui le travail séculaire des hommes.
- Le substratum rocheux, recouvert ici de riches alluvions marines (jonge zeeklei, argile récente), semble particulièrement instable : sans doute est-il haché de failles profondes. 'L’affaissement lent de la zone des estuaires ne paraît pas niable : il correspond à un lent relèvement de la bordure des terrains anciens (Ardenne, Limbourg). Le phénomène est d’autant plus grave dans cette « zone de subsidence » que les terrains superficiels, de mieux en mieux drainés, se tassent régulièrement.
- De plus, en liaison avec le réchauffement climatique observé depuis peu (analysé ici même dans notre livraison de janvier 1958, p. 19), le niveau de la mer s’élève graduellement. L’ampleur totale du mouvement négatif en Zélande pourrait se chiffrer, selon les savants, entre 12 et 25 cm/siècle. Des tests au carbone i4 ont démontré que des coquillages enfouis à
- — 1 m étaient âgés de 5oo ans, tandis que ceux retrouvés à
- — 18 m remontaient à 8 000 ans.
- Les observations que l’on peut faire à l’époque historique prouvent d’ailleurs que le cours des fleuves a subi un net déplacement : jadis le Rhin écoulait une grande part de ses eaux par l’Ijsel en direction du Zuyderzée. Or, maintenant, la quasitotalité des eaux rhénanes, mosanes et scaldiennes convergent vers l’archipel zélando-hollandais. Cette attirance s’explique aussi par l’amplitude de la marée, beaucoup plus accentuée à Flessingue (3,5o m) qu’à Rotterdam (i,5o m) ou au Helder (1,20 m).
- En tout cas, la menace est perpétuelle dans ce bas pays près-
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- Fig. 2. — Réparation d’une brèche dans une digue de Zuid-Beveland.
- Vue prise après l’inondation de février 1953 (Photo P. Wagret).
- que entièrement situé au-dessous de la marée haute. La défense s’appuie sur la ligne des dunes côtières, mais surtout, dans la proportion des 9/10, sur le rempart des digues : celles-ci ont un développement de 53o km en Zélande seulement, et de i ioo km dans l’ensemble de la zone des estuaires. Certaines sont des œuvres d’art gigantesques (Westkapelle : ioo m de large sur 5 km de long) (fig. x).
- Mais les digues cèdent fréquemment sous la poussée des eaux (fig. 2) : dans les îles, des buttes artificielles appelées vliedbergen (« buttes-refuges ») servaient d’abri momentané aux hommes et aux bêtes. On ne compte plus les catastrophes : 1288, 1421, i477, i5o9- En i532, le polder Reimerswaal est perdu; en 1570, c’est au tour de Saeftinge, aujourd’hui dénommé « le pays englouti » (verdronkenland). En 1825, Tholen fut entièrement submergée. Le désastre de xo53, enfin, est dans toutes les mémoires : 1 800 victimes, 160 000 ha inondés.
- Il n’est pas exclu cependant qu’une catastrophe plus terrible
- Fig. 3. — Une digue intérieure dans l’île de Tholen.
- CPhoto P. Wagret).
- encoi'e se pi’oduise : les conditions les plus graves n’étaient pas réunies en févx-ier iq53, et en particulier la conjonction d’une crue lluviale avec la marée-tempête. L’avenir est loin d’être éclairci : en octobre 1958 encore, l’alerte fut sérieuse le long des digues.
- Les barrages prévus. — La première parade envisagée consistait à surélever systématiquement toutes les digues existantes, ainsi qu’il avait été toujours fait dans le passé.
- Mais rien ne prouvait que, cette fois, les digues résisteraient mieux. Il était nécessaire de les surélever de près de 2 m, si l’on voulait se prémunir contre le risque d’une inondation exceptionnelle possible. Enlin, les assises de nombre de ces digues se révélaient déjà fragiles, rongées à leur base externe par les courants; à l’ouest de Zierikzee, l’appi’ofondissement moyen atteignait o,43 m en l’espace de vingt ans (1933-1953); depuis 1882, plus de 376 affaissements de digues (dijkvallen) se sont produits en Zélande.
- Dans ces conditions, était-il rentable d’abord, et même utile ensuite, de procéder à de tels travaux généralisés sur 1 100 km ? N’était-il pas préférable de faire porter l’effort sur la construction d’un grand ouvrage moderne, réalisé avec toutes les ressources de la technique, qui raccourcirait la ligne de défense et reporterait celle-ci vei's la mer ? 'Les digues actuelles pourraient toujours jouer le rôle de défenses d’appoint; quant aux anciennes digues intéi’ieures qui cloisonnent souvent l’intérieur des îles (fig. 3), l’excellente terre arable qui les constitue serait récupérée avec profit.
- Un élément important résidait dans le coût total des travaux : 2 milliards de florins dans les deux cas (25o milliards de francs). La durée de l’exécution du plan exigerait 25 ans. Aussi, après une étude détaillée confiée à une commission spéciale, laquelle remit son rapport dès 1954, le projet fut approuvé par le Parlement néerlandais le 5 novembre 1957. En voici les dispositions essentielles (voir la figure 1 du précédent article, janvier 1959, p. 8).
- i° En raison de l’élévation attendue du niveau des marées, qui ne pourront plus remonter dans l’intérieur, on devra procéder au rehaussement de toutes les digues des secteurs non touchés par le plan : la Nieuwe Waterweg de Rotterdam au nord, et le cours de l’Escaut occidental, accès au port d’Anvers, au sud. Bien que l’élévation de la marée haute attendue ne soit pas supérieure à 0,10 m environ, les digues seront surélevées de près de 2 m : ainsi pourront-elles résister, espère-t-on, à une marée-tempête supérieure à celle de 1963. Ces travaux sont actuellement en cours.
- 20 Afin d’interdire aux eaux l’accès des régions intérieures de Hollande centrale, un barrage mobile sera érigé sur le cours du Hollandse I-jsel, un bras du Rhin confluant à Rotterdam. L’expérience a en effet montré qu’un grave danger résidait dans ce reflux des eaux fluviales poussées par des flots de tempête : en ig53, une catastrophe fut évitée de justesse près de Gouda, qui aurait noyé tous les polders du centre du pays. D’ores et déjà, ce barrage du Hollandse Ijsel est terminé.
- 3° Un lac artificiel sera aménagé entre les îles actuelles et les futurs barrages maritimes : il emmagasinera les eaux douces et les déversera en mer du Nord. En cas de tempête interdisant tout déversement, ce lac poui'ra retenir quelques jours l’excédent des eaux rhénano-mosanes.
- 4° Le déversement des eaux douces s’effectuera par un système de vannes incorporées dans le barrage du Haringvliet ; c’est en effet ce bras de mer qui écoule la quasi-totalité des eaux fluviales qui empruntent le Hollandsdiep ; les passages du sud laissent rémonter l’eau salée, mais ne voient guère passer d’eau douce en direction de la mer. Ce barrage-écluse du Haringvliet, actuellement en cours de construction jusqu’en 1968, a fait en gi’ande pai’tie l’objet de l’article paru dans nos colonnes le mois dernier sous la plume de M. Jansen.
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- Fig. 4. — Le « port de travail » du Veeregat.
- Vue prise en août 1958
- (Photo P. Wagret).
- 5° Les trois îles de Walcheren,
- Zuid-Beveland et Noord-Beveland seront soudées par la construction de deux digues : l’une fermera le chenal de Veere ou Veeregat par un grand ouvrage maritime, l’autre enjambera le Zandkreek et sera munie d’une écluse pour les bateaux de pèche. La réalisation de ce « plan des trois îles » est prévue d’ici 1961; déjà les premiers travaux ont commencé, et une base est aménagée près de Veere (fig. 4).
- G0 Des barrages secondaires seront construits en deux endroits : les Grevelingen et le Volkerak. Ils comporteront des écluses afin de -permettre la navigation, notamment entre Anvers et le Rhin ; leur but est de mettre fin à l’agitation engendrée par les courants de marée qui font le tour des îles et provoquent des zones d’interférence parfois compliquées. Si ces courants turbulents subsistaient, la construction des futurs ouvrages exposes ci-dessous serait compromise.
- 70 Enfin, lorsque tous les travaux précédents auront été terminés, il sera temps d’obstruer définitivement les grandes passes du Brouwershavensegat (entre Goeree et Schouwen) et de l’Escaut oriental ou Ooster Schelde (entre Schouwen et Noord-Beveland). Ces grandes digues de mer, sans écluses, seront longues respectivement de 6 et g km (la grande digue du Zuyderzée en a 3a). Leur achèvement définitif est prévu pour 1977. L’emplacement des barrages a été déterminé en fonction des profondeurs enregistrées : aussi n’a-t-on pas suivi la ligne des plus courtes distances joignant une île à l’autre.
- L'agriculture et la lutte contre le sel. — Si la sécurité seule était prise en considération, le Deltaplan mériterait déjà d’être exécuté. Mais il s’y ajoute un intérêt économique certain, envisagé sous l’angle de la production agricole : on n’oubliera pas que l’agriculture est la principale activité des Pays-Bas et qu’elle alimente une sérieuse exportation.
- Formé de fertiles alluvions argileuses, le sol des îles donne de magnifiques rendements : 35 q/ha pour le blé, 36o q/ha pour la betterave sucrière. Les céréales occupent la majeure partie du sol : en tête se classent l’orge et le froment, suivis par l’avoine. Aucune province néerlandaise, sauf Groningue, ne consacre une telle superficie à la céréaliculture.
- 'La betterave à sucre est cultivée en assolement avec le blé; les pommes de terre, les haricots, les carottes, les épinards, les choux occupent d’importantes superficies; oignons et chicorée sont une spécialité de Goeree-Overflakkee. Le lin et le colza prospèrent un peu partout, mais particulièrement en Flandre zélandaise.
- L’élevage est florissant : il se pratique soit en plein air toute l’année grâce à la clémence de la température (moyenne de janvier à Walcheren : 2,4°), soit à l’étable. Le rendement en lait de la race hollando-frisonne est un des plus élevés du monde (4 000 kg/an) : tout le nord des estuaires (Voorne-Put-ten, Beierland) est inclus dans la zone d’approvisionnement laitier de Rotterdam. Walcheren élève de magnifiques chevaux de labour et de gros trait; chaque ferme enfin possède son troupeau de porcs et d’innombrables volailles.
- Beaucoup d’exploitants préfèrent acquitter un loyer plus
- élevé, mais consacrer leurs capitaux à l'amélioration des techniques et à l’achat de matériel. Aussi le fermage l’emporle-t-il dans les îles zélandaises, s’étendant sur 72 pour 100 du sol. Les loyers atteignent des valeurs justifiées par la richesse du sol, mais qui semblent élevées par rapport à la France : une moyenne de 7 quintaux de blé par hectare, c’est-à-dire le double ou le triple de ce qui se pratique couramment chez nous.
- Certaines exploitations sont de véritables fermes-modèles : ainsi le polder Wilhelmina, au nord de Goes, vaste de x 63o ha, et qui possède des jardins expérimentaux et des laboratoires agricoles réputés.
- La culture des fleurs est très peu répandue en Zélande ; en revanche, les vergers, très soignés, fournissent des récoltes prodigieuses de fruits (groseilles, poires et pommés, cerises...). Au printemps, le spectacle des arbres fruitiers en fleurs est un enchantement dans Zuid-Beveland; l’été, les paysans vendent leurs produits sur le bord des routes parcourues par les tou-l'istes.
- La région du Westland, comprise entre Rotterdam, La Haye et la Nieutve Watenoeg, offre un caractère spécial : cette « ville de verre » aux innombrables serres hérissées de cheminées,
- =7 La Haye WESTLAND
- =Brielse Maas
- VOORNE
- fordrecht'
- iG EI SVE R L A N D’
- 20 km
- THOLEN
- Fig- 5. — Salinité des estuaires.
- 1. Avancée extrême de l’eau salée en cas d’été très sec ; 2. Avancée do l’eau salée, en temps de débit minimum des fleuves, à marée haute ; 3. Id. à marée basse ; 4. Avancée de l’eau salée, en temps de hautes eaux des fleuves, à marée haute ; 5. id. à marée basse.
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- Fig. 6. — L’Escaut oriental (Ooster Schelde)
- Vue prise du bac qui relie Zierikzee (Schouwen) à Katseveer (Zuid-Beveland).
- (Photo P. AVacuet).
- desservie par canaux où circulent les barques chargées de légumes, est le domaine de l’horticulture. 'Là sont produites tomates, endives, laitues, carottes, fraises, etc. Plus de 3 ooo ha leur sont consacrés, dont le tiers dans des serres chauffées.
- Or, cette richesse est menacée par l’infiltration des eaux salées sous les digues. L’eau de mer, plus lourde, remonte les estuaires par le fond du lit. Les travaux d’approfondissement, notamment à Rotterdam, ont facilité cette pénétration saline
- vers l’intérieur (fig. 5), d’autant plus grave que les eaux théoriquement douces de la Meuse et du Rhin sont polluées par les déversements des industries chimiques allemande et française. L’effet de cette pollution est très sensible lorsque l’été est sec, et le niveau des rivières relativement bas. Maassluis et Schie-dam arment alors des bateaux-citernes pour aller puiser de l’eau douce loin en amont !
- L’hiver, l’eau salée infiltrée reste à une certaine profondeur, à cause de la pression des eaux douces sus-jacentes constamment renouvelées par les pluies. Mais, l’été, elle remonte par capillarité, contamine les fossés; le bétail ne peut plus s’abreuver, les plantes souffrent. Le taux de sel augmente très vite, pour peu que la sécheresse dure (cas de 19/17 et de 19/19) : en un jour d’été, on évalue à 800 000 m3 le volume d’eau évaporé sur l’ensemble de la zone des estuaires!
- La limite acceptée pour une eau potable est de 2,5 g par litre. Les bestiaux peuvent boire, à la rigueur, une eau chargée de 5 g/l (eau de mer : 35 g/l). Mais l’eau d’arrosage ne doit pas contenir plus de o,5 g/l, si l’on veut éviter une baisse des rendements; dès 4 g/l, les légumes meurent.
- Il faut donc lutter contre la salinisation des eaux du sol. Stocker l’eau douce en hiver pour la restituer l’été, tel était l’objectif des ingénieurs du Waterstaat qui, dès avant 1939, échafaudèrent le Deliaplan. De là l’idée tendant à la constitution d’un lac artificiel jouant dans le sud le rôle de l’Ijselmeer dans le Nord des Pays-Bas. En 1951, l’estuaire de la Meuse de Brielle était obturé; en ig52, ce fut le tour du Braakman, en Flandre zélandaise. La poursuite du plan, étudié d’ailleurs sur modèle réduit au' Laboratoire Hydraulique de Delft, a été accélérée par la catastrophe de 1953 qui a mis l’accent sur l’urgence de l’aspect sécurité.
- Afin de régler convenablement le niveau des eaux douces dans le futur réservoir, des barrages-écluses vont être édifiés sur le Rhin et la Meuse. On pourra de la sorte diriger l’excédent éventuel d’eau douce soit vers l’Ijselmeer, soit vers Rotterdam (dont l’ensablement diminuera par suite de cet apport en direction de la mer), soit enfin vers le Haringvliet ou le lac de Zélande. Le contrôle des eaux sera total; les besoins de l’agriculture seront satisfaits, les rendements s’accroîtront.
- L’avenir. — Outre cet intérêt primordial sur le plan agricole, d’autres avantages apparaissent. Par exemple, l’administration des digues dans la région considérée est à l’heure actuelle partagée entre trois provinces, 28 communes, i3 conseils des digues dirigés chacun par un bailli (ou dijkgraaf), 64 organismes de surveillance et 125 polders autonomes. Au lieu de cet enchevêtrement des compétences, héritage d’un lointain passé, on aura un seul organe de direction : le Waterstaat.
- Sur les rives du Waal et de la Meuse, ainsi que sur les schor-rcn amphibies, des espaces fertiles seront récupérés et mis en culture. Le Biesbos lui-même, ce « fourré de roseaux » perdu depuis 1421, sera peut-être mis en valeur à son tour.
- Un plan cohérent de développement est d’ores et déjà en cours d’élaboration pour l’ensemble de la région (le plan de Schouwen est terminé). Le remembrement des parcelles permettra une rentabilité accrue de l’exploitation, sur le modèle réalisé à Waleheren après 1945.
- Au même moment, le transport et la vente des produits du sol se trouveront considérablement facilités par la jonction des moyens de communication : quelques instants suffiront pour passer d’une île à l’autre, au lieu de plusieurs heures d’attente, parfois, à l’embarcadère des ferry-boats (fig. 6). Aussi le ramassage du lait, le transport des légumes et des grains seront-ils rendus plus aisés et plus rémunérateurs. Grâce aux contacts plus nombreux, les techniques agricoles modernes se répandront davantage encore dans les îles, où subsistaient quelques traces d’archaïsme.
- La fin de l’isolement de la Zélande se traduira aussi par l’implantation d’industries, désormais bien reliées aux grands
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- Fig. 8. — Paysannes au marché de Middelburg.
- (Photo Particam, Amsterdam).
- centres urbains des Pays-Bas. L’approvisionnement important en eau douce facilitera cette industrialisation, dont on attend qu’elle occupe des bras sur place et qu’elle arrête l’exode rural. A l’heure actuelle, à part les chantiers navals de Flessingue, seules existent quelques industries alimentaires (sucreries) et chimiques (cimenteries) le long du canal de Terneuzen à Gand.
- Le tourisme ne pourra que se développer encore, grâce aux nouvelles communications : une autoroute est prévue de*Rotterdam à Middelburg, une autre (via Overflakkee) de Rotterdam à Zierikzee. Toutes deux emprunteront le faîte des digues, ménageant de splendides panoramas. Il faut espérer que le folklore si pittoresque des îles ne souffrira point : depuis longtemps, il est vrai, Walcheren et Zuid-Beveland sont rattachées au continent, et les habitants restent fidèles plus que jamais à leur seyant costume, que les touristes photographient en foule les jeudis d’été au marché de Middelburg (fig. 7 à 9).
- La présence d’un vaste lac favorisera la pratique du yachting, si populaire aux Pays-Bas; des bancs de sable seront boisés, agrémentant le paysage. On espère que les plages du littoral
- Fig. 9. — Écolières zélandaises.
- (Photo F. Gerritsen, Amsterdam).
- seront engraissées par les apports de sable dus aux courants déviés.
- Mais que deviendra la pêche ? Que deviendra le charmant port de Veere (fig. 10), resté en dehors du temps comme une Belle au bois dormant ? Que deviendront les ostréiculteurs et les mytilicu Meurs de Yerseke, qui exportent annuellement pour 900 millions de francs d’huîtres et de moules ? On les encourage à se transporter sur les rivages des Wadden... Une compensation est à prévoir pour 2 000 personnes dont le genre de vie traditionnel va être bouleversé. Il est bon de savoir que les Pays-Bas sont les premiers producteurs de moules du monde et les seconds producteurs d’huîtres d’Europe, après la France.
- Fig. 10. — Pêcheurs au port de Veere.
- (Photo P. Wagret).
- Reste enfin la question de la navigation. Celle-ci est très utilisée pour les transports de produits pondéreux; de plus, la liaison entre le Rhin et l'Escaut est indispensable à maintenir, à cause du port belge d’Anvers. Actuellement, cette navigation emprunte le canal de Wemeldinge à HansAveert, à travers Zuid-Beveland. Le futur lac sera sans doute plus tranquille que les passes actuelles, mais il sera pris par les glaces plus facilement, étant constitué d’eau douce. De plus, le trafic sera ralenti par l’éclusage supplémentaire du Volkerak.
- Aussi les Anversois réclament-ils avec opiniâtreté le creusement d’un canal direct Anvers-Moerdijk, que les Néerlandais ne sont guère pressés de mettre en chantier. De là des tiraillements à l’intérieur du Benelux, qu’un prochain article se proposera d’exposer plus en détail.
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- * «
- Vaste de 1 685 km2, le tiers d’un de nos départements, mais peuplée de 3oo 000 personnes (densité 175), la Zélande commence une transformation spectaculaire : d’ici vingt ans, la carte de son littoral présentera un tracé rectifié face à la mer. ‘Les frontières, a-t-on dit, sont les cicatrices de l’histoire; mais, déclare S. de Gorter, « les frontières de la Hollande ne sont-elles pas plutôt les cicatrices de la géographie P ».
- Paul Wagret, Agrégé de FUniversité.
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- La végétation de la zone aride
- Les parcelles protégées d'Atar
- Alors que, sur la surface du globe, d’immenses étendues sont arides ou semi-arides, il est raisonnable d’estimer que, tout en cherchant à utiliser au mieux les terres des zones climatiques plus favorables, on a le devoir de tirer le meilleur parti possible des régions sèches. A cet effet, des travaux ont été entrepris dans divers centres nationaux par des hommes animés d’un zèle de pionniers, mais ne disposant souvent que de moyens matériels limités, et ayant entre eux des contacts très insuffisants. L’existence d’organisations internationales permet désormais de procéder sur une base beaucoup plus large à l’étude des problèmes que pose l’exploitation du sol. L’Unesco a entrepris cette tâche avec le concours d’autres institutions spécialisées des Nations Unies, telles que la F.A.O. et l’O.M.S., de divers organismes scientifiques internationaux et d’institutions scientifiques.
- En 1949, une réunion d’experts recommanda la création d’un comité international restreint qui aurait pour tâche d’orienter, au nom de l’Unesco, l’élaboration d’un programme de travaux sur les problèmes posés par les terres arides et semi-arides. En ig5o, l’Organisation institua un Conseil international intérimaire de recherches sur la zone aride, chargé de passer en revue les problèmes scientifiques relatifs aux régions sèches et de chercher les moyens de les résoudre ; ce conseil intérimaire recommanda un programme d’activités et suggéra que l’Unesco crée un Comité consultatif de recherches sur la zone aride qui présiderait en permanence à son exécution.
- Le premier objectif à atteindre était de recueillir, classer et étudier toute la documentation existante; le deuxième, de mettre en chantier d’autres recherches en vue d’acquérir de nouvelles connaissances et d’encourager les centres de recherche à collaborer le plus étroitement possible. Il était prévu que chaque année des spécialistes seraient invités à rédiger des rapports concernant un domaine de recherches particulier, que ces rapports seraient publiés, et que, l’année suivante, un colloque serait consacré à ce même sujet. Dans toute la mesure du possible, ces colloques devaient avoir lieu dans un pays comprenant une région aride.
- Pour des raisons évidentes, le premier domaine exploré a été celui de l’hydrologie, et particulièrement des eaux souterraines. Huit spécialistes éminents ont présenté des rapports et, en avril 1962, un colloque sur l’hydrologie a eu lieu à Ankara, sous les auspices communs de l’Unesco et du gouvernement turc. Les comptes rendus de ce colloque ont paru en ig54.
- Le deuxième problème fondamental ne pouvait être que celui de la couverture végétale; il est nécessaire, en effet, de savoir ce qu’est la végétation actuelle, si son caractère a changé avec le temps et s’il est possible de faire quoi que ce soit pour l’améliorer, dans -l’intérêt de l’homme et du sol à protéger. C’est ainsi qu’au cours- de 1962, des spécialistes de l’écologie végétale ont consacré des rapports aux principales régions arides et que l’Unesco a organisé, vers la fin de 1908, à l’Institut de botanique de l’Université de Montpellier, un colloque sur les problèmes relatifs à la végétation de la zone aride, ainsi qu’à des problèmes connexes relevant de la climatologie, de la physiologie végétale, de l’introduction de plantes nouvelles, etc.
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- Il est parfaitement démontré que le Sahara 11’a pas toujours été un désert pendant le Quaternaire. L’homme primitif y a connu des périodes où l’agriculture, la pêche et la chasse étaient relativement prospères. Les preuves en sont fournies par des restes fossilisés d’animaux et de plantes et par l’abondance des vestiges laissés par les populations préhistoriques.
- « Il y avait alors au Sahara, comme l’écrit L. Joleaud, des roseaux géants (Phragmites maxitna) dans les marécages et des Chara dans les eaux courantes. Sans doute faut-il voir des restes de forêts de celte époque dans les Cyprès actuels des Azdje-r Q) et dans les Pistachiers de l’Atakor. Des Mollusques (Melania, Melanopsis, Planorbis, Limnæa, Bithynia, Hydrobia, Amnicola,
- 1. Voir : Une relique rarissime du Sahara central : Le Cyprès de Duprez, par A. S. Balaciiowsky, La Nature, janvier 1955, p. 20.
- Fig. 1 et 2. — A gauche : Dromadaires pâturant dans la « teyaret » de Timzac, savane désertique au nord d’Atar.
- placée à l’orée de chaque parcelle protégée, en Adrar de Mauritanie (Photos I.F.A.N.).
- A droite : Pancarte
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- Fig-, 3 et 4. — Dans la parcelle n° 2. — A gauche : Avant la protection, dromadaires broutant des jujubiers dans la savane désertique.
- — A droite : Même savane après un an de protection. Remarquer la régénération des jujubiers. Remarquer aussi l’accumulation des sables transportés par les vents souvent violents. La vitesse de ces vents est considérablement freinée par le grand développement de la végétation protégée qui fait obstacle sérieux. Cet ensablement du rag, loin d’être néfaste à la savane désertique, permettra l’implantation d’autres végétaux plus ou moins psammophiles tout en favorisant ceux qui y croissent présentement étant donné l’amélioration des conditions édaphiques.
- Corbiculu), des Poissons, des Reptiles d’eau douce, de même que des Mollusques terrestres de lieux humides (Succinea.), étaient alors répandus de la Saoura au Tchad. De grands herbivores, Éléphants, Rhinocéros, Hippopotames, hantaient la Mauritanie, le Tanezrouft, la Nigérie, les contreforts de l’Aïr et du Tibesti. Les résidus de cette faune se trouvent encore en Mauritanie (Éléphants) et dans l’Ennedi (Crocodiles). »
- Puis le climat changea : les précipitations atmosphériques, notamment, devinrent de moins en moins importantes et fréquentes et de plus en plus irrégulières. Il s’ensuivit un assèchement progressif, bref, une désertisation du Sahara qui se poursuit encore de nos jours.
- Les changements considérables qui sont survenus dans le climat du Sahara au cours du Quaternaire n’ont pas été sans modifier profondément la flore. Celle-ci a été maintes fois remaniée par les vicissitudes des conditions écologiques qui ont éliminé de nombreuses espèces et en même temps permis à d’autres de s’implanter. Ainsi, peu à peu, le peuplement végétal du Sahara, plié aux lois sélectives les plus rigoureuses, a-t-il été façonné à l’image que nous lui connaissons actuellement.
- L’amenuisement du tapis végétal, sa pauvreté floristique, sont des faits attribués, d’une façon générale, a l’action combinée des facteurs climatiques et humains et en particulier, parmi ces derniers, au surpâturage. Tous ceux qui ont visité le Sahara ont pu constater que d’immenses régions ont été dépouillées, par la main de l’Homme, de leurs buissons et de leurs arbres. Non content de cette destruction démesurée de la végétation boisée, l’Homme a eu l’initiative irréfléchie d’introduire la Chèvre. Celle-ci, notamment près des ksours et des points d’eau permanents, se charge d’anéantir complètement les maigres peuplements végétaux qui existent encore.
- Ainsi, l’action dévastatrice de l’homme et de ses troupeaux domestiqués, qui s’exerce sans doute depuis des millénaires, a contribué, pour une large part, à la régression du tapis végétal saharien. Cependant, il est difficile, dans l’interprétation de la végétation actuelle, d’apprécier au juste les méfaits qu’il faut attribuer d’une part aux actions d’ordre climatique et d’autre part a celles dont l’homme est responsable. A ce sujet, les personnes autorisées ne sont pas toutes du même avis : les unes incriminent avant tout les péjorations climatiques et les autres une économie pratiquée anarchiquement.
- Il nous est possible, grâce à certains procédés scientifiques, de connaître ce que serait le peuplement végétal présent sans l’in-
- tervention humaine, c’est-à-dire sous la seule influence des autres facteurs du milieu qui sont :
- i° les facteurs édaphiques ou facteurs qui sont liés au sol tels que : composition chimique, teneurs en eau et en éléments chimiques, texture, réaction (pH), etc.;
- 2° les facteurs climatiques; ils ont une double origine : les uns sont d’origine cosmique (lumière, température) et les autres d’origine atmosphérique (humidité, précipitations, vents);
- 3° certains facteurs biologiques ou facteurs vivants du milieu, notamment : l’interaction ou la coaction entre végétaux, le rôle de la faune sauvage, etc.
- La méthode, pour déterminer le rôle de l’homme et du bétail sur la végétation en zone aride, est fondée sur la mise en défense de certaines surfaces de terrains judicieusement choisies que l’on clôture et surveille. La végétation ainsi soustraite à l’action humaine échappe dès lors au piétinement, à la récolte du bois de feu et du bois d’œuvre, à l’émondage, au broutage, à l’abattage et autres actions destructrices mécaniques.
- Une telle expérience est présentement tentée dans la région d’Atar en Adrar de Mauritanie.
- * *
- L’idée d’établir, en Adrar de Mauritanie, des parcelles expérimentales protégées vient de Th. Monod, directeur de l’Institut français d’Afrique noire à Dakar. Sous le double patronage de l’Union internationale des Sciences biologiques et de l’Union internationale pour la Conservation de la Nature, Th. Monod cherchait, en igôi, à intéresser le Comité consultatif de recherches sur la zone aride, qui relève de l’Unesco, au projet qu’il avait mis au point spécialement.
- Après avoir examiné ce projet, le Comité consultatif, dans sa 4e session tenue à Londres, du 29 septembre au Ier octobre 1952, lui allouait une aide financière. Un autre secours d’argent a été accordé, ultérieurement, par le Bureau des Sols de l’A.O.F., car la protection des pâturages, étant donné l’importance du facteur édaphique dans l’écologie des espèces, est inséparable de la protection des sols. Dès lors il était possible de passer du projet à l’exécution.
- L’exécution débuta en décembre 1963, époque à laquelle il nous a été confié une première mission dans la région d’Atar-
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- Fig. 5 à 8. — Exemples de régénération de végétaux dans les parcelles protégées. — En haut à gauche : Biomorphose d’un « atil » (Maerua crassifolia), due au broutage intensif. — En haut a droite : Un atil après un an de protection. — En bas à gauche : Le « morkbœ » des Maures (Panicum turgidum), individu brouté. — En bas à droite : La même graminée après un an de protection.
- Elle avait pour but essentiel une reconnaissance générale de cette contrée afin d’v choisir les .meilleurs emplacements qui pouvaient se prêter à l’expérience. Les terrains à choisir devaient être, autant que possible, d’un accès facile et situés dans un périmètre raisonnable. De plus, chacun devait représenter un milieu biologique différent. Ainsi, le nombre des parcelles à enclore a été fixé à 7, toutes situées en amont d’Atar et échelonnées sur un rayon de 4o km environ. Les surfaces revenant à chacune des parcelles sont très variables du fait qu’aucune règle générale n’a pu être adoptée à ce sujet. Ces surfaces, toutefois, ont été prises suffisamment grandes afin que chacune représente au mieux le biotope auquel elle appartient. La superficie totale des 7 parcelles est de 29 ha.
- Il a fallu consacrer toute l’année 1954 aux levers à grande échelle des terrains à enclore et au rassemblement du matériel nécessaire aux clôtures. Il ne faut pas perdre de vue que l’organisation du travail dans une région désertique où les ressources techniques sont modestes pose des problèmes complexes dont la solution est toujours moins rapide qu’on ne l’espère.
- Enfin, l’année 1955 a été marquée par la mise en place définitive des 7 parcelles expérimentales. En effet, la pose de toutes les clôtures était terminée au début du mois d’août et l’expérience proprement dite de protection commençait dès lors.
- Au départ de l’expérience, nous avons effectué, dans chaque parcelle protégée, un inventaire floristique qualitatif et quantitatif. En outre, nous y avons établi de nombreux carrés permanents mesurant chacun 5 ou 10 m de côté suivant les cas. Ces carrés ont été cartographiés à l’échelle du 100e ou 5oe. Ils nous donnent la possibilité d’étudier en détail le développement dans l’espace et les successions dans le temps d’un ensemble végétal donné dans une même localité.
- Quelles sont maintenant, depuis la mise en défense des 7 portions de tapis végétal, les observations que nous avons pu faire jusqu’à présent ?
- En xg56 déjà, après à peine 10 mois d’expérience, les changements dont la couverture végétale a été le siège, à l’intérieur des 29 ha de terrains protégés, ont été surprenants, et l’expérience présentement poursuivie se révèle, d’ores et déjà, prometteuse quant à la portée des conclusions qu’elle permettra d’accumuler au cours de sa continuation. Dès à présent on peut affirmer ceci : dès que la couverture végétale est soustraite aux influences anthropozoogènes, on assiste, au bout de quelques mois déjà, à une augmentation sensible de sa productivité. En effet, dans les 7 parcelles s’effectue une renaissance en tous points remarquable des végétaux qui y croissent. Cette « exubérance » inattendue de la flore désertique protégée dépassait d’ailleurs large-
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- ment ce que nous attendions réellement après si peu de temps. La régénération de la flore vivace, c’est-à-dire des plantes que l’on rencontre en toutes saisons, est particulièrement remarquable. La rapidité de croissance végétative de certaines espèces est extraordinaire. Le Panicum turgidum que les Maures nomment morkbœ et les méharistes « markouba » par déformation, est une graminée vivace qui joue un rôle physionomique très important dans la constitution de la savane désertique et qui est très recherchée par les herbivores domestiqués. Autour d’Atar, cette graminée est broutée rez-de-terre par les troupeaux d’ovins et de caprins. Or quelques mois de protection permettent-à ce végétal d’atteindre une hauteur de i5o cm, voire davantage, de fleurir et de fructifier abondamment. Le Mærua crassifolia ou atil des Maures est un végétal ligneux ravalé au rang de buisson bas par la dent des animaux domestiques alors que, dans des conditions de croissance normales et sous la latitude d’Atar, il devrait être au moins un petit arbre de 4 à 5 m de haut. Protégée, celle plante s’accroît rapidement et en hauteur et en lar-
- geur. Il en est de même pour les autres végétaux pérennes : talha (Acacia tortilis), tamat (Acacia flava), sderr heretik (Zizi-phus lotus), ignin (Capparis decidua), titarek (Leptadenia pyrotechnies), etc., qui tous montrent à présent une amélioration très nette par rapport aux individus qui se trouvent, en dehors des clôtures, exposés à la pâture excessive des troupeaux devenus trop nombreux pour les maigres ressources végétales encore disponibles.
- Parallèlement à la régénération de cette flore vivace a eu lieu un enrichissement considérable en espèces fugaces, c’est-à-dire en plantes qui ne poussent qpu'après les pluies et qui disparaissent au fur et à mesure que décroît l’humidité du sol. L’ensemble de ces végétaux à cycle vital éphémère et soumis au caprice des précipitations atmosphériques est appelé acheb en Afrique du Nord et rbia en Mauritanie. Ces lambeaux de verdure, qui croissent au hasard des ondées bienfaisantes, sont une bénédiction pour les populations sahariennes car ils permettent l’engraissage de leurs troupeaux faméliques. Il va sans dire que
- Fig. 11 et 12. — Dans la parcelle n° 5, la plus belle.
- gaboun » des Maures
- — A gauche : Après un an de protection (mars 1956). — A droite : Le « sedrayet (Abutilon muticum), de la famille des Malvacées.
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- Fig. 13 et 14. — A gauche : A la limite de la parcelle n° 3, à 10 km au nord d’Atar. On voit la différence entre la végétation non protégée, en deçà de la clôture, et la végétation protégée, au delà. — A droite : Dans la parcelle n° 6, une résédacée annuelle (Réséda villosa), jamais
- vue jusqu’à présent de cette taille en Adrar de Mauritanie (Photos I.F.A.N.).
- Vrbia, pâturage d’herbe verte et tendre, est tondu dès qu’il apparaît. Si, par contre, ce type de végétation est protégé il arrive, en certains endroits, à former une strate herbacée quasiment ininterrompue, prenant l’aspect d’une prairie multicolore qui attire de nombreux insectes, hyménoptères et lépidoptères surtout, ceux-ci attirant à leur tour de nombreuses espèces d’oiseaux. Cette végétation herbacée, lorsqu’elle est desséchée, crée des conditions biologiques particulièrement favorables à la multiplication et la perpétuation des espèces ligneuses. En effet, les graines de ces espèces qui ont pu germer grâce aux pluies sont
- Fig. 15. — Dans la parcelle n“ 3 après deux ans et huit mois de protection.
- Le tapis graminéen particulièrement dense rappelle certains paysages sahéliens du Sahara méridional en saison des pluies. A.U premier plan, une touffe de Chloris.
- protégées par les herbes sèches contre l’action combinée de l’insolation et de la sécheresse. Les germinations qui se sont produites en dehors des clôtures sont broutées dès le plus jeune âge ou ne résistent pas à la dessiccation. En outre, il est intéressant de signaler que nous avons observé dans nos parcelles des espèces annuelles encore jamais rencontrées jusqu’ici en Adrar de Mauritanie.
- Enfin, il est certainement prématuré de vouloir, dès à présent, tirer des conclusions utiles après moins de trois ans de protection. Rappelons à ce sujet les quelques mots suivants empruntés à Th. Monod : « Il serait particulièrement regrettable et dangereux de vouloir conclure trop vite, par exemple au terme d’un premier groupe d’années qui pourrait avoir été caractérisé par une longue sécheresse ou au contraire par une pluviosité relativement élevée. Seule l’observation de la végétation pendant une durée suffisante pourra nous renseigner efficacement sur sa dynamique véritable. »
- Formulons le vœu que ce genre d’expérience soit multiplié à travers tout le Sahara pour le plus grand bien des quelques misérables Bédouins attachés à celte teri’e particulièrement ingrate et sévère,
- Antoine Nægelé, Botaniste à l’I.F.À.N., Dakar.
- Le renouveau du pyrèthre
- Nos lecteurs se souviennent de l’article paru dans nos colonnes à propos du « Renouveau d’un insecticide ancien : le pyrèthre » (octobre 1957, p. 412). Nous sommes en mesure d’ajouter à cette étude les précisions suivantes. La production de 1957 s’est montée à 5 508 t (4 100 t pour le Kenya et le Tanganyika, le reste provenant du Congo belge). Les ventes, en progression de 7 pour 100 sur l’année 1955, ont été dirigées avant tout sur les États-Unis (près des 2/3) ; les envois ont été effectués par voie maritime et aérienne. Le développement d’une campagne d’information est en cours de la part du Centre Technique du Pyrèthre africain (correspondant à Paris : M. J. Souvairan, 79, boulevard Malesherbes (8e)). On sait, en effet, que la résistance accrue présentée par les insectes aux insecticides de synthèse provoque actuellement un net regain d’intérêt pour les insecticides naturels.
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- Le turboréacteur léger Bristol « Orpheus »
- Dans un récent article sur le chasseur léger simplifié (La Nature, juin 1968, p. 218), une erreur s’était glissée, attribuant le turboréacteur « Orpbeus » à la Société Rolls-Royce. Rendons à la Société Bristol, en nous excusant, la paternité de ce moteur. Celle rectification nous est d’ailleurs une occasion de revenir sur le problème des turboréacteurs légers et en particulier sur l’Orpheus qui en est le représentant le plus typique.
- L’un des facteurs principaux qui conditionnent l’amélioration des performances des avions est en effet la réduction du poids total, eu égard à la poussée dont ils disposent. Dans le poids total, et spécialement dans le cas d’avions légers pour lesquels les autres éléments de la structure ont déjà été allégés au maximum, le turboréacteur occupe une certaine place. Le mérite de la Société Bristol est d’avoir conçu un moteur dont le poids spécifique, c’est-à-dire rapporté à la poussée, est de 0,17. Pour obtenir un tel rapport, un taux de compression modéré fourni par un compresseur axial unique à sept étages a été choisi. 11 a de plus été fait un large emploi d’alliages légers, à base d’aluminium, ou en magnésium-zirconium; la turbine, elle, est à un seul étage. La chambre de combustion est du type canulaire, c’est-à-dire qu’elle comporte sept tubes de flammes dans une chambre annulaire (fig. x). Les tubes de flamme sont positionnés à leur extrémité avant sur les brûleurs, et à l’arrière forment partie inlégi’ante des aubes d’entrée de la turbine. Le carter qui les entoure, qui doit résister à des températures élevées, est une des rai’es pièces en acier.
- La version actuellement en construction fournit 2 200 kg de poussée.
- Une autre de ses caractéristiques, importante aux yeux des utilisateurs, est de permettre un entretien extrêmement facile. C’est ainsi, par exemple, qu’un changement de moteur sur •avion a pu être effectué dans le temps exceptionnellement court •de 44 mn (fig. 2). Tous les accessoires sont également très faciles à atteindre, ce qui facilite leur remplacement.
- Actuellement, en dehors des avions du programme de « chasseur léger », et qui sont, rappelons-le : le Bréguet « Taon », le Dassault « Etendard » et le Fiat G. 91, différents autres appareils sont équipés de l’Orpheus. L’un des plus significatifs est le Lockheed « Jet Star », avion de transport d’affaires à une dizaine de places, et qui comporte deux moteurs de ce type accolés à l’arrière du fuselage, suivant le principe lancé par Sud-Aviation avec la ce Caravelle ».
- Le turboréacteur Orpheus semble en outre particulièrement bien adapté aux chasseurs de haute performance sur lesquels il
- Fig. 2. — Changement de turboréacteur Orpheus sur un avion Étendard VI au cours d’essais à Brêtigny.
- (Photo Roland de Narbonne).
- Fig. 1. — Montage des sept chambres de combustion du turboréacteur Orpheus.
- (Photo Bristol Aéroplane Co. Ltd,.).
- pourrait être utilisé comme moteur d’appoint pour le décollage et le début du vol, en combinaison avec un statoréacteur ou un moteur-fusée comme moteur principal.
- Enfin, le rapport poussée/poids exceptionnellement élevé de l’Orpheus le désigne comme tout à fait indiqué pour les appareils à décollage vertical, les moteurs étant alors disposés verticalement pour fournir une poussée dirigée de bas en haut. Des modèles plus puissants sont actuellement à l’étude. En particulier, le B. Or. 12 développera 3 100 kg en version normale et 3 600 kg avec post-combustion, cette dernière version donnant lieu à un rapport poussée/poids de 7,25.
- Signalons pour terminer que l’Orpheus, s’il est adopté par l’O.T.A.N., sera construit en France par la S.N.E.C.M.A., notre société nationale ayant passé un accord de cession de licence avec la Société Bristol.
- Jacques Spincourt.
- Relevé des eaux souterraines en Allemagne de l'Ouest
- Une étude exhaustive des eaux souterraines a été entreprise en Allemagne fédérale sous les auspices du ministère de l’Économie et sous la direction scientifique du professeur Grahmann. Les résultats ont été consignés sur des cartes qui portent avec précision le relevé des nappes sur tout le territoire. C’est sans doute la première fois qu’une telle investigation s’appliquant à la totalité d’un grand pays a été menée à bien. Elle doit servir de base à toutes les directives concernant l’utilisation de l’eau pour l’industrie et les besoins de la population dans la République fédérale allemande (Information U.I.C.N.).
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- L’expérience de la fusée lunaire soviétique
- L’histoire de la fusée tirée par l’U.R.S.S. en direction de la Lune commence le 2 janvier vers 17 h (temps universel); elle se termine pratiquement le 5 à 8 h du matin avec l’épuisement des batteries de son émetteur. Que s’est-il passé en ces deux jours et demi et qu’en restera-t-il ?
- Il a fallu, pour atteindre et dépasser la Lune, lancer l’engin à une vitesse voisine de la limite de n 180 m/s qui permet de le libérer de l’attraction terrestre. Le sens exact de cette valeur critique est le suivant : si la vitesse initiale v0 est inférieure, l’objet retombe sur Terre après avoir atteint une distance plus ou moins forte selon la marge existante; si v0 est supérieur, sa vitesse tend en décroissant vers une limite qui reste positive à l’infini. Quand v0 égale cette vitesse, l’objet tend à atteindre à l’infini une vitesse nulle.
- Si l’on tire vers la Lune, celle-ci aide un peu de son attraction propre, surtout en fin de parcours, si bien que la vitesse nécessaire pour arriver au point d’égale attraction (terrestre et lunaire), d’où le corps retombera naturellement sur notre satellite, est un peu inférieure à la vitesse parabolique; elle est de 11 088 m/s seulement. Le point d’équilibre, étant donné le rapport des masses de la Lune et de la Terre (1/81), est situé aux 9/10 de la distance qui les sépare en partant de la Terre.
- Mais ceci suppose que l’on ait bien envoyé le projectile en direction exacte de la Lune. Celle-ci en effet ne saurait attirer et retenir que les corps qui ne passent pas à trop grande distance. A toute distance du centre lunaire existe une vitesse de libération, tout comme par rapport à la Terre; et inversement, tout corps qui passe auprès de la Lune avec une vitesse supérieure à la limite de libération correspondante ne peut être capturé. Voici les valeurs de cette limite de capture :
- Distance à la Lune
- —— ---------..1---------— Limite supérieure
- Au centre A la surface pour la capture
- I 735 km 0 km 2,38 km/s
- 5 000 » 3 265 » 1,3g »
- 10 000 » 8 265 )> o,99 »
- i5 000 » i3 265 » 0,80 ))
- 20 000 » 18 265 » 0,70 )> etc.
- Ces nombres ont une grande importance pour la compréhension de l’essai soviétique; nous y reviendrons.
- * *
- Le projectile parti, l’attraction terrestre immédiatement le ralentit; sa vitesse peut s’exprimer par la relation simple :
- v2 = vx2 + cjr
- où ux représente la vitesse limite atteinte à l’infini, et où la constante C vaut 797,2 si l’on écrit les vitesses en km/s et la distance r au centre de la Terre en milliers de kilomètres.
- La vitesse iq elle-même s’écrit fort simplement :
- V 2 = V 2 __* V 2
- U1 vo up
- où vp est la vitesse parabolique ou de libération au point de départ.
- Ces formules ne tiennent compte que de la seule attraction terrestre; nous verrons plus loin dans quelle mesure les résultats que nous avons en vue sont altérés si l’on fait intervenir celle de la Lune.
- Voici, selon la formule écrite plus haut, les vitesses restantes
- pour un départ selon la vitesse parabolique et à diverses dis tances :
- r
- v
- 6 378 km (sol) n ,18 km/s
- 10 000 )> 8,92 )>
- 20 000 » 6,3i )>
- 5o 000 » 4,oo )>
- 100 000 » 2,92 »
- 200 000 » 099 »
- 4oo 000 )) i,4o »
- La loi de décroissance est tout à fait analogue pour les vitesses un peu supérieures; pour 11,4 km/s par exemple la vitesse à 4oo 000 km est encore de 2,64 km/s.
- D’après ces vitesses, on peut calculer la durée de trajet; elle est très sensible à la valeur de v0 aux environs de la vitesse parabolique et surtout entre cette limite et la vitesse de 11,088 km/s qui permet encore, sans atteindre la libération, d’arriver au point d’égale attraction. Mais au delà de 11,180 km/s on arrive déjà à des trajectoires rapides et la variation est moins forte. Au lieu des quatre ou cinq jours nécessaires dans la première hypothèse, on revient à des durées de voyage de l’ordre de celle qui vient d’être réalisée. Il est facile de tenir compte du rôle de l’attraction lunaire dans la solution rapide, car elle ne modifie pratiquement la vitesse qu’après un parcours de 3oo 000 km. O11 constate que le résultat est une réduction de la durée de trajet de l’ordre de deux heures seulement, alors que sur un voyage de quatre jours, elle serait de plusieurs dizaines d’heures.
- On sait comment l’expérience a fini : la fusée a manqué la Lune à une distance de 7 5oo km environ de sa surface, soit plus de 9 000 du centre. Il est intéressant de noter qu’en arrivant au niveau de la Lune, la fusée n’était nullement en avant ou en arrière de celle-ci le long de son orbite, mais sensiblement au Nord; autrement dit, même en arrivant plus tôt ou plus tard, elle ne pouvait en aucun cas rencontrer le globe lunaire. Cette conclusion résulte des positions successives de l’engin telles que les a données l’agence Tass elle-même; la latitude du point survolé en effet n’est autre qu’une déclinaison céleste, et vers la fin du parcours c’est cette déclinaison elle-même qui a été indiquée. Or, à l’heure du plus grand rapprochement, la déclinaison du centre de la Lune était d’un bon degré (soit près de 7 000 km) australe par rapport à celle de la fusée, laquelle a donc évité le bord lunaire le plus proche de plus de 5 000 km par le Nord.
- Si l’objectif était la Lune elle-même, l’erreur a donc été en direction, et principalement vers le Nord. La durée de trajet par contre était correcte, et par suite la vitesse initiale. On peut même préciser que l’écart par rapport à la valeur nécessaire n’a pas dû excéder 20 m/s environ.
- Mais le but était-il vraiment le coup direct ? Des déclarations d’abord vagues, puis plus nettes, ont été faites à ce sujet; les dernières constituent un démenti.
- Trois hypothèses seulement sont possibles :
- i° Le coup au but suppose parmi les solutions possibles une durée de trajet dans le sens « court »; en effet, pour une erreur donnée sur la vitesse initiale, l’écart résultant sur la durée de parcours est d’autant plus petit que la vitesse a dépassé plus largement la limite parabolique, et finalement que la durée du voyage elle-même est plus petite. Or il y a intérêt à ne pas dépasser sur l’heure d’arrivée une erreur d’une demi-heure de part et d’autre, car c’est le temps que met la Lune à se déplacer de son demi-diamètre le long de son orbite.
- 20 La capture de l’engin comme satellite lunaire exige que la vitesse restante soit inférieure aux limites données plus haut;
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- à la distance où la fusée est passée de la Lune, la limite est de i km/s. Or la vitesse restante a été donnée pour être de 2,45 km /s, ce qui est en parfait accord avec une durée de trajet de 34 h et correspond à une vitesse initiale de ii,3i km/s; à cette vitesse restante, qui était nécessairement connue dès que l’on avait choisi la durée de trajet, la fusée ne pouvait pas être capturée même en passant au ras de la surface lunaire, où la limite est de 2,38 km/s.
- Les conditions de départ pour réussir la capture sont extrêmement sévères; en effet, pour arriver à une vitesse restante compatible avec l’écart de visée possible, c’est-à-dire assurant la capture même si l’objet passe à des milliers de kilomètres de la Lune, il faut partir moins vite et par suite choisir un trajet long dans le temps. U11 écart donné sur la vitesse initiale entraîne alors une avance ou un retard importants dans l’heure de la rencontre, alors qu’il ne faut toujours pas dépasser la demi-heure. En vérité, si les auteurs des essais américains avaient réellement en vue cet objectif, il n’est pas honteux pour eux d’avoir échoué.
- 3° Le contournement suivi d’une course sur une orbite planétaire, résultat effectivement obtenu cette fois, est beaucoup plus facile à réussir. Il suffit de dépasser franchement la vitesse nécessaire (bien entendu, nous ne sous-estimons pas la réalisation technique contenue dans ce simple énoncé) ; quant au rapprochement avec la Lune, il sera d’autant plus étroit que la visée aura été plus exacte, le temps intervenant ici assez peu. Mais n’étant pas le but essentiel, cela n’aurait que peu d’importance. Oh peut considérer cependant que l’essai n’aura d’intérêt que si les appareils de télémesure ont la possibilité d’enregistrer des données relatives à l’entourage, à la surface et au globe de la Lune; il faut donc ne pas en passer trop loin, ni pendant un temps trop court. Mieux encore, si l’on se propose délibérément d’envoyer un engin au delà de la Lune, et comme la moisson relative à notre satellite risque d’être maigre, il paraît au moins avisé de l’équiper de batteries solaires afin de pouvoir, grâce à des émissions radio ^durables, suivre sa course, et recevoir de lui des informations sur l’espace vraiment interplanétaire. De telles batteries sont employées déjà sur plusieurs satellites artificiels, notamment le troisième Spoutnik dont le poids total est précisément de même ordre que celui de la fusée lunaire, et qui pourtant contient un poids triple en instruments.
- Or qu’avons-nous vu ? La fusée est partie pour un trajet rapide, avec une vitesse initiale conforme à la durée de 34 h qui a certainement été voulue; l’arrivée de la Lune au rendez-vous à l’heure dite (et annoncée dès le début) le prouve. Mais le choix de cette vitesse au départ excluait toute possibilité de capture. On pouvait, d’ailleurs, tenter d’aller plus vite encore sans s’imposer des vitesses initiales énormes : à ii,5 km/s on n’eût mis que 28 h, et 20 h à 12 km/s, avec des tolérances plus larges
- (70 m/s dans ce dernier cas). Il ne reste donc comme objectifs possibles que le coup au but ou la création d’une planète. En faveur du premier, on pourrait invoquer le placement à bord des fameux fanions de nationalité, qui au demeurant n’était peut-être qu’une précaution ; le désir de réduire autant que possible l’écart probable sur l’heure d’arrivée nous paraît plus significatif. Mais surtout, si le but était de dépasser la Lune, pourquoi se priver volontairement de toule information et de tout contact ultérieurs ?
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- L’intérêt scientifique de la fusée devenue planète est nul. Ses dimensions ne laissent aucun espoir de jamais la revoir; l’astéroïde le plus petit parmi la cohorte des 1 600 à 1 700 actuellement recensés est une cinquantaine de fois plus gros qu’elle, et les chances d’un futur rapprochement à distance suffisamment petite sont pratiquement inexistantes. On ne saurait mettre en doute, bien entendu, que l’objet décrive maintenant une orbite voisine de ce qui a été indiqué (demi-grand axe 2,4 unités astronomiques, excentricité o,i5, période un peu inférieure à 48o jours, périgée voisin de celui de la Terre), mais on ne pourra jamais préciser ces éléments provisoires; ce nouvel astéroïde qui serait plutôt une grosse météorite paraît bien définitivement abandonné au néant.
- Il reste que pour la première fois un objet a quitté la Terre pour ne plus y revenir, et que la vitesse initiale désirée a été réalisée avec une précision assez remarquable. Si nous quittons la technique pour le domaine scientifique, nous pouvons espérer la publication de résultats nouveaux sur une zone jamais atteinte auparavant. L’ensemble constitue un exploit qui conserve un intérêt majeur même si l’on estime qu’il n’a pas abouti exactement au résultat voulu. Mais il comporte pour l’avenir un enseignement qui ressemble fort à une confirmation. 'L’évasion vers les planètes, et même vers la Lune, paraît inséparable d’un guidage poussé bien au delà de la phase du lancement proprement dit. Le tir balistique pur, même guidé au début, ne permettra jamais d’atteindre une autre planète; il apparaît que la Lune non plus n’est à notre portée, par cette méthode, que de façon statistique, c’est-à-dire en multipliant les essais. La solution n’est pas nécessairement à repousser, surtout avec des projectiles plus légers, mais elle exclut le voyage humain. Telle ne paraît pas être la direction actuellement suivie par les expériences; aussi devons-nous compter bientôt avec des réalisations vers la stabilisation de ces engins en vue de leur guidage.
- Paul Muller,
- Astronome à l’Observatoire de Paris.
- Du Pionnier et de l'Atlas au Lunik
- Au cours des derniers mois, les États-Unis ont fait de gros efforts pour rattraper les Russes dans ce qu’on pourrait appeler la course aux satellites artificiels. Cela s’est traduit par l’envoi, le 11 octobre dernier, d’une fusée lunaire « Pionnier I », qui ne put atteindre son but mais dépassa cependant les records précédemment établis en s’éloignant à une distance de 120 000 km de la Terre. Le 18 décembre, l’engin intercontinental Atlas, ou plus exactement son dernier étage, était installé sur une orbite terrestre. Nous commencerons par discuter de cette performance, qui du point de vue technique se rapproche plus des précédents envois de satellites que le lancement de la fusée lunaire.
- L’intérêt typiquement astronautique du lancement de l’Atlas, baptisé projet « Score « (Signal Communications by Orbiting Relay Equipment) réside dans le poids du satellite qui est de 4 t
- alors que le record en la matière appartenait jusqu’alors au Spoutnik III soviétique qui pesait 1 325 kg. Encore faut-il faire remarquer que le poids du Spoutnik ne tient pas compte du dernier étage largué en fin de combustion et qui évolue sur une orbite inférieure à celle du satellite lui-même. On peut donc conclure que cette performance n’est que l’aboutissement logique des recherches entreprises sur les mélanges combustibles à haut pouvoir énergétique à l’occasion des études d’engins à long rayon d’action, dont l’Atlas est justement le meilleur représentant aux États-Unis.
- Par contre, le Score marque une étape considérable dans le domaine des télécommunications. Il comporte un combiné radioélectrique qui peut fonctionner à la fois comme émetteur, enregistreur ou récepteur. Ainsi, le satellite peut recevoir une émission terrestre, l’emmagasiner et la retransmettre plus tard
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- au-dessus d’une région de la terre, sous l’action d’un signal déterminé.
- L’intérêt militaire d’un tel dispositif ne manquera pas d’apparaître, pour la transmission rapide de messages à très longues distances. La capacité de stockage de l’appareil correspond à quatre minutes d’émission de messages, soit près de 1.700 mots. Il semble en outre que le guidage de l’Atlas pour l’amener sur son orbite ait utilisé des ondes très courtes, de longueur d’onde de l’oi'dre du millimètre, c’est-à-dire très proches des rayons infrarouges. Ces ondes auraient une portée beaucoup plus grande que celle qu’on leur attribuait jusqu’à maintenant. Le Score, dont la durée de révolution est de xoo mn, tourne entre des altitudes de 190 et 1 000 km.
- Le lancement du « Pionnier » témoigne par contre de progrès dans la valeur des impulsions spécifiques que peuvent fournir les moteurs-fusées actuels. En effet, bien qu’il n’ait pu totalement échapper à l’attraction terrestre, l’engin cosmique qui a atteint une altitude de 120 000 km devrait avoir approché d’assez près la vitesse de libération. On sait que cette vitesse serait de 11,2 km/s, si elle devait être appliquée d’un seul coup au niveau du sol; mais ce chiffre peut être réduit si l’on tient compte de ce que la vitesse maximale est atteinte en un point déjà éloigné de la Terre (ce qui est le cas de tous les engins propulsés par fusées) et si, de plus, on tient compte de l’attraction exercée par la Lune sur un corps qui sc dirige vers elle. Avec ces deux restrictions, les Américains avaient calculé qu’il suffirait d’une vitesse de 10,57 km/s. En réalité, le Pionnier n’a atteint que 10,35 kin/s. On voit donc que l’on n’était pas
- si loin du résultat escompté. Peu de choses, bien entendu, ont été dévoilées sur les mélanges propergoliques servant à la propulsion; la fusée porteuse aurait quatre étages, les deux derniers utilisant des combustibles solides.
- Alors que le dernier étage du Pionnier ne pesait que 08 kg (une fois tout le combustible brûlé), celui du dernier engin soviétique, baptisé « Lunik », était dans les mêmes conditions de 1 472 kg dont 36x kg d’instruments scientifiques inclus dans un container spécial. Ces insti'uments devaient servir aux mesures suivantes : étude du champ magnétique existant sur la Lune; mesure de l’intensité des rayons cosmiques en dehors de l’atmosphère terrestre; distribution des noyaux lourds dans les radiations cosmiques ; étude des radiations corpusculaires solaires et des particules météoriques.
- Le vol du dernier étage a pu être suivi grâce à un émetteur l’adio émettant sur les fréquences de 19 995 et 19 997 mégahertz. Le nombre d’étages de la fusée porteuse n’a pas été précisé; il semble que la puissance de pointe du moteur ait été supérieure à 4o millions de chevaux.
- Pour tenir compte des erreurs inévitables dans le programme de vol et en particulier dans le réglage de la poussée, les techniciens américains avaient prévu un jeu de moteurs-fusées éjectant des gaz soit vers l’avant soit vei's l’arrière, selon que l’engin était en avance ou en retard pour sa rencontre avec la Lune. Malheureusement, le Pionnier ne put faire usage de ce dispositif. On ne sait pas si quelque chose d’analogue était prévu sur le Lunik.
- Jacques Spincourt.
- Données récentes sur la rotation de la Terre
- On sait depuis longtemps que la rotation de notre globe 11’est pas uniforme, mais qu’elle est sujette à de légères variations où l’on a pu déceler ti’ois effets supei’posés : à un ralentissement lent et continu de la rotation tei'reslre (variation séculaire) se supei'posent une variation saisonnière, dont la péxdode est égale à un an, et une composante qui ne paraît soumise à aucune loi et que l’on nomme pour cette raison variation aléatoire. Les méthodes d’étude des mouvements de la Terre ont énoi’mément progressé ces dernières années. Autrefois, on disposait de données astronomiques très précises (éclipses, position d’étoiles et de planètes), mais la précision des horloges astronomiques était relativement faible, si bien qu’il était impossible de compter sur un garde-temps pour étudier des phénomènes aussi petits que les irrégularités de la rotation de la Terre. C’est ainsi que l’on découvrit la variation séculaire de la durée du jour non pas en comparant directement le mouvement de la Tei're (déterminé par les observations des passages d’étoiles au méridien) à une pendule, mais en étudiant le mouvement apparent de la Lune dans l’échelle de temps habituelle définie par la rotation terrestre. Ilalley constata dès 1695 que la rotation apparente de la Lune autour de la Terre s’accélère au cours du temps. Une partie seulement de cette accélération apparente peut s’expliquer par l’action perturbatrice des grosses planètes comme l’a montré Adams en i835; le reste doit être attribué en réalité à un ralentissement progressif de la rotation de la Terre. On attribue généralement ce phénomène, qui représente une déperdition d’énergie de i,5 io9 kW environ, à l’effet des marées des océans; mais il semble bien qu’il faille tenir compte aussi des « marées » de l’atmosphère terrestre qui paraissent responsables de la variation diurne de la pression atmosphéi’ique et qui exerceraient au contraire un couple accélérateur, compensant en partie l’effet retardateur des marées océaniques, comme l’a montré Lord Kelvin. Enfin le moment d’inertie de la Terre varie peut-être dans le temps par
- Fig-. 1. — Différence entre le temps de l’éphéméride et le temps universel.
- Le temps universel T y est lié à la rotation de la Terre. Le temps - de l’éphéméride (ephemeris Urne) TE est un temps physique indépendant des mouvements do la Terre. Leur différence exprime les irrégularités de la rotation de la Terre. Les variations saisonnières ne sont pas indiquées (D’après II. Spencer Jones et D. Brouwer).
- suite de l’abaissement du niveau des mers ou de la formation continue d’un noyau fer-nickel au centre du globe, d’après Urey : on voit que la question est complexe et n’est pas encore résolue.
- A cette variation séculaire de la rotation terrestre se superposent, nous l’avons dit, deux autres composantes. La variation aléatoire, qui apparaît nettement à l’examen de la figure 1, a pu être déduite elle aussi d’observations astronomiques sans avoir recours à une pendule étalon. Par contre, la variation
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- saisonnière est un phénomène de période relativement courte, trop courte pour être décelée de cette façon : sa découverte, •effectuée en 1937 par M. Stoyko, astronome titulaire à l’Observatoire de Paris, est liée à la mise en service d'horloges à quartz suffisamment stables pour qu’on puisse y comparer -directement le temps sidéral (qui dépend de la rotation de la Terre puisqu’il est déterminé par des observations de passage -d’étoiles au méridien). La variation saisonnière est sans doute due à des modifications du moment d’inertie de la Terre qui proviennent de la répartition différente des masses d’air atmosphérique au cours des saisons.
- Depuis cette découverte, on a fait encore de très grands progrès à la fois dans la construction des horloges et des appareils d’astronomie de position. Nous avons relaté en leur temps la réalisation des horloges atomiques à ammoniac et surtout à césium (dont la France possède depuis septembre iq56 un «exemplaire au C.N.E.T.), et la mise en service de l’astrolabe impersonnel de M. Danjon, qui est un incomparable instrument d’observation des passages (x). Grâce à ces appareils, on a pu établir une courbe de variation saisonnière reposant sur les observations récentes effectuées à l’astrolabe de l’Observatoire de Paris, qui a été présentée le 10 décembre dernier devant l’Académie des Sciences par M. Danjon, directeur de l’Observatoire de Paris-Meudon (fig. 2). Cette courbe diffère notablement de celle que l’on donnait auparavant, car elle comporte un maximum très accusé vers le ier juin et un minimum peu net en septembre, la variation saisonnière étant faible entre septembre et février.
- Ces nouvelles méthodes de mesure ont également permis d’étudier sans difficultés à tout instant la variation aléatoire que l’on ne pouvait déduire autrefois que d’observations astronomiques échelonnées sur de longs intervalles de temps. La communication de M. Danjon apporte sur cette variation des renseignements du plus haut intérêt. Fait très inattendu, un changement dans le régime de rotation de la Terre est survenu brusquement vers la fin de février ig56. Avant cette date, la durée du jour diminuait d’environ 7 millionièmes de seconde par jour, tandis qu’elle tendait à croître de 2,5 p.s par jour par la suite; la discontinuité ne porte donc pas sur la durée du
- 1. Voir : Une horloge atomique à césium, par James Lequeux, La Nature, février 1958, p. 54 ; et du même auteur : L’astrolabe impersonnel de A. Danjon, La Nature, juillet 1957, p. 278.
- jour elle-même, mais sur son taux de Auriation au cours du temps. Or le moment où est survenu ce phénomène coïncide de façon très remarquable avec une des plus grandes éruptions solaires connues, celle du 23 février xg56, qui a brusquement ouvert la période du maximum du cycle d’activité solaire.
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- J A S 0 H D J
- faanjjas t
- Fig. 2. — Variation saisonnière de la rotation de la Terre.
- Cette courbe a été obtenue à l’aide des observations faites à l’observatoix-e de Paris de juillet 1956 à octobre 1958. En ordonnées est portée la partie saisonnière de la différence entre le temps universel et le temps de l’éphé-
- méride.
- Cette éruption a été la cause d’intenses perturbations de l’ionosphère, ainsi que d’une augmentation considérable du rayonnement cosmique, ce qui est tout à fait exceptionnel. D’après M. Danjon, il n’est pas impossible que la variation du régime de rotation de la Terre soit une autre conséquence de l’activité solaire, dont il reste à élucider le mécanisme. Par ailleurs, les observations les plus récentes paraissent annoncer un second changement du régime de rotation qui coïnciderait cette fois avec le fléchissement de l’activité solaire.
- Bien qu’il convienne de rester très prudent dans l’interprétation de tels mécanismes, il n’est pas impossible que la vieille astronomie de position, qui est toujours bien vivante, vienne d’ouvrir un nouveau chapitre dans l’étude des relations solaires-terrestres. J. 'Lequeux.
- Paysages à sauver
- Paysages à sauver, c’est sous ce titre que le Touring-Club italien lance une campagne destinée à émouvoir l’opinion et les autorités. Déjà la côte ligure est devenue en mains endroits, la « Riviera de béton ». Il s’agit maintenant d’empêcher que soient défigurés des sites longtemps restés à l’écart des communications.
- Ainsi est posée la question de la protection des sites le long de la nouvelle route longeant le golfe de Terracine entre Sperlonga et Gaète : cette route extrêmement pittoresque, et qui offre une agréable variante à la tortueuse et congestionnée via Appia, traverse une zone demeurée intacte au point de vue de la flore, de la faune, du relief littoral, ... Il importe d’y interdire la prolifération des bâtisses sans esthétique.
- Précisément, une victoire A'ient d’être remportée à ce point de vue dans la région de Pise : le domaine national de San Rossore, entre les embouchures du Serchio et de l’Arno, a été rattaché à la Présidence de la République. Cette propriété est une relique de végétation typique méditerranéenne, dont l’intégrité a pu être préservée malgré les vicissitudes des siècles : on y voit des arbres géants, des cours d’eau riches en poissons, des hardes de daims et de sangliers, des oiseaux migrateurs. On y voit même quelques dromadaires récemment acclimatés (ceux qui y furent introduits au xviie siècle ont été ensuite exterminés). Un bel article illustré a été consacré à la propriété domaniale de San Rossore dans le numéro de septembre de la revue Le vie d’Italia, sous la signature de R. Albanese, premier journaliste à avoir visité en détail l’ensemble du domaine.
- Allergies à la pénicilline
- Une étude, parue dans le Bulletin de l’Office mondial de la Santé (vol. 19, n° 3, 1958) et rédigée par les docteurs Idsôe, Willcox et Guthe, met en garde le corps médical et le public contre l’usage inconsidéré qui est fait de la pénicilline. Alors qu’en 1943 la pénicilline, à ses débuts, fut produite à raison d’une quinzaine de kilos, elle atteint ces dernières années un chiffre de production voisin de 750 t. Avec les autres antibiotiques (bien moins souvent employés) elle représente, en valeur, 50 pour 100 des médicaments vendus dans le monde.
- Ce succès sans précédent est entièrement justifié par les innombrables guérisons dues à la pénicilline. Mais ce médicament est aussi un allergène : des accidents souvent graves se produisent, surtout lorsqu’il s’agit de personnes sensibilisées à la pénicilline. Quelques milliers de décès ont été ainsi enregistrés aux États-Unis et une statistique danoise chiffre le nombre des décès à 3 pour 10 millions d’injections. 11 est à craindre que ce taux n’augmente, en raison de l’emploi répété qui est fait de la pénicilline pour guérir des maladies bénignes, telles que le rhume de cerveau, contre lesquelles elle est d’ailleurs inefficace.
- Le danger serait considérablement restreint (la pénicilline restant un moyen thérapeutique indispensable entre les mains des médecins) si l’on restreignait la sensibilisation intensive, due aux produits d’hygiène, aux pommades et aux médicaments à la pénicilline que les pharmaciens sont autorisés à délivrer sans ordonnance médicale. Il est à noter que les plus dangereuses réactions allergiques à la pénicilline ont lieu entre 20 et 49 ans.
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- La mutilation du pied des Chinoises
- Mutilations et déformations sont chose courante chez les peuples attardés; elles affectent les parties du corps les plus diverses, pratiquement toutes celles sur lesquelles on peut opérer sans danger grar-e : crâne, dents, lèvres, nez, oreilles, organes génitaux, doigts, etc. On les rencontre même chez des ethnies de niveau culturel aA’ancé; c’est le cas des déformations crâniennes. Les Incas ont connu la déformation fronto-occipitale oblique; jusqu’au début du xxe siècle a existé dans la France du Sud-Ouest la déformation dite toulousaine : compression avec un bandage circulaire aboutissant à l’hyper-dolichocéphalie.
- Une bonne partie de ces coutumes sont dues à des croyances religieuses, à des superstitions; dans certains cas, elles ont perdu graduellement leur signification rituelle et n’ont survécu qu’à titre d’habitudes sociales reçues, vidées de toute valeur transcendante. Assez souvent, la déformation n’a jamais relevé que du domaine profane : soit que des principes d’une pseudo-hygiène l’aient suscitée, soit qu’elle résulte de la mise en œuvre d’objets de parure ou se classe d’emblée parmi les modes. Telle apparaît la mutilation du pied des femmes chinoises.
- On peut encore voir en Chine actuellement de vieilles femmes, ou simplement des femmes d’âge mûr, dans des bourgades des provinces méridionales, qui marchent avec peine appuyées sur un bâton. Ce sont les dernières victimes d’un usage dont les manifestations initiales ne sauraient être datées de façon rigoureuse. De nombreuses légendes prétendent cependant rendre compte de son apparition.
- Une d’entre elles l’assigne à une célèbre courtisane de l’Antiquité, Sou Tan-ki, favorite de Cheou Siu (ii54-ii22 av. J.-C.), souverain de la dynastie des Chang, un débauché fastueux et cruel. Étant née avec un pied bot, Tan-ki voulut faire de cette infirmité un signe d’élégance et ordonna qu’à son imitation toutes les lillettes eussent les pieds mutilés.
- Selon une autre légende, l’empereur Yang-ti, parricide, ivrogne, corrompu, aurait obligé une de ses concubines à se déformer les pieds. Son imagination sadique lui aurait suggéré de faire graver en relief sous la chaussure de la malheureuse une fleur de lotus qui laissait à chaque pas son empreinte sur le sol. C’est depuis lors que les petits pieds de la Chinoise s’appellent kin lien, lotus d’or. Pour d’autres, cette dénomination remonterait à Tong Hoen-hou (499-001), empereur aussi peu intéressant que Yang-ti; voyant danser l’une de ses concubines, il se serait écrié : « Chacun de ses pas fait pousser un lotus ! » On a prétendu aussi qu’un monarque vivant à Pékin au xe siècle exigea que le pied d’une de ses femmes fût tordu afin de ressembler au croissant de la lune. Cette fantaisie de dément plut tant aux courtisans, « peuple singe du maître », que la mode s’instaura.
- Quel crédit pi’êter à toutes ces histoires ? Probablement aucun, encore que la dernière corresponde à l’époque où il semble que la déformation soit mentionnée avec certitude pour la première fois : le texte met en cause, cependant, un empereur de la dynastie des T’ang méridionaux (plongée dans l’anarchie, la Chine, scindée en différents domaines compta en un demi-siècle cinq dynasties dans le Nord et dix dans le Sud; plusieurs régnèrent en même temps). Si l’on néglige tous les racontars, on constate qu’un seul point est à peu près acquis : la mutilation est apparue vers le Xe siècle. Oui la lança ? Où ? Pourquoi ? Bien hardi qui se hasarderait à proposer des réponses aux deux premières questions. Quant à la dernière, les sociologues, les ethnologues, les médecins s’y sont attaqués, ils ont avancé des explications dont certaines sont vraisemblables; mais, en l’absence de documents irréfutables, elles ne peuvent être considérées que comme des hypothèses plausibles. On a supposé
- Fig-. X. — Un o petit pied » de Chinoise : plante et profil.
- (D'a|>iÀ's le Dr J.-J. Matignon, La Chine hermétique, Geuthncr, Paris, 1936).
- que les Chinois avaient voulu, par jalousie, i'etenir leurs compagnes à la maison en suscitant celte difficulté à marcher; c’est une explication du même ordx'e que celle avancée à propos des lèvres-plateaux des femmes Sai’a vivant au voisinage de Fort-Archambault, en Oubangui-Chari. Dans le cas des Célestes, elle est sûrement erronée : la Chinoise dont la mutilation n’a pas été poussée au degi’é exti'ême marche, sort, danse.
- Un peu plus rationnelle déjà semble la théorie suivant laquelle il faudrait voir dans la coutume l’application d’une croyance, existant aussi chez les Romains, que résume le dicton : « Petits pieds, petit bijou. »
- On a encore affii'mé qu’à l’atrophie des membres inférieui-s correspondait une hypertrophie du nions Veneris; outre que celle « observalion » demanderait à être confirmée, il resterait à prouver que pareille modification anatomique ait pu exercer un attrait tel sur l’homme, en Chine, que, durant des siècles, la mutilation du pied soit devenue générale. Il semble bien qu’on ait affaire ici à un genre d’explication dont on a été friand au début de ce siècle, et qu’on a pu rencontrer pour Vampallang des Dayak de Bornéo (chevillage) ou pour l’opération mica des Australiens (hypospadias artificiel).
- La véritable raison est probablement assez différente; celles que nous avons rappelées pèchent par simplisme. Elles font appel à des conceptions valables peut-être pour quelques cas individuels (en admettant l’exactitude des postulats sur lesquels on les fonde), mais incapables de rendre compte de la constance et de l’expansion de la coutume. Elles révèlent une méconnaissance totale du psychisme humain et de la place qu’y occupe le subconscient collectif. On n’a jamais signalé, dans une autre ethnie, d’exemple sur de déformation ou de mutilation qui, due à la préoccupation consciente d’améliorer les conditions où se satisfait la libido, soit devenue d’usage général dans le groupe social. Saxxs doute faut-il voir deux démarches psycho-
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- Fig. 2. — Empreinte et dimensions normales d’un pied de Chinoise mutilé.
- Grandeur naturelle (D’après J.-.T. Matignon, op. cit.)
- orteils
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- ongle du 2 e orteil
- logiques dans l’apparition et l’extension des « lotus d or ». Quelque grand personnage, à l’exclusion probable d’un empereur, car des documents historiques d’une authenticité indiscutable (compte tenu de l’époque tardive) nous auraient transmis son nom, figure vraisemblablement à l’origine de la coutume. Quelle en est la signification ? Sans pouvoir la déterminer exactement, il est certain que le fétichisme en constituait le primum mobile. A cette démarche psychologique individuelle initiale a succédé l’étape collective : l’imitation s’est emparée de la trouvaille; le snobisme, manifestation de l’esprit grégaire, a permis ici à des tendances sadiques latentes de s’extérioriser, et celles-ci ont reçu la consécration sociale; grâce à quoi, élevées au rang d’institution, elles ont sévi durant des siècles.
- Quelles qu’en soient l’origine et la date d’apparition, voyons en quoi consistait la déformation podalique.
- Beaucoup plus répandue dans le Sud que dans le Nord du Céleste Empire, les Chinois seuls la pratiquaient. Les empereurs mandchous avaient interdit aux Tarlares de suivre l’usage du peuple soumis. Contrevenir à leur ordre, c’était encourir la peine de mort. Les mandarins, d’autre part, à défaut d’une épouse choisie dans la nation tartare, ne pouvaient se marier qu’avec une Chinoise ayant des pieds non déformés. Des édits impériaux avaient même tenté de supprimer complètement la coutume; en vain. Macartney, qui accomplit en 1793-1794 un « Voyage en Chine et en Tartarie », rapporte : « Les femmes de la lie du peuple et celles qui habitent les montagnes, loin des grandes villes, se dispensent de cette coutume; mais les autres personnes de leur sexe les traitent avec le plus grand mépris. On ne les emploie qu’aux services les plus abjects. On assure que si de deux sœurs, d’ailleurs parfaitement ressemblantes, l’une s’était estropié les pieds, et l’autre les avait abandonnés à leur croissance naturelle, celle-ci serait couverte d’opprobre, considérée comme le rebut de la famille, et condamnée à l’obscurité » (Voyages autour du monde, t. III, p. 121. Paris, s. d.).
- La femme mutilée, incapable de se livrer à d’importants efforts physiques, était la vivante preuve de sa noble extraction. Aussi ces infortunées — selon notre optique — avaient-elles à cœur d’infliger à leurs filles les tortures qu’elles-mêmes avaient dû subir; une jeune Chinoise à pieds normaux se voyait d’ailleurs condamnée au célibat.
- La gravité de la mutilation variait suivant la condition familiale : elle atteignait son maximum dans les provinces méridionales du Koang-tong ou du Koang-si et dans les villes, alors que la population particulièrement misérable des régions septentrionales n’avait guère le loisir de s’offrir le luxe de fdles infirmes. On s’y contentait, la plupart du temps, de fléchir en
- permanence quatre orteils — le gros demeurant libre — sous la face plantaire où ils s’ankylosent et s’atrophient graduellement, ainsi que les ongles, en prenant une forme vaguement triangulaire. De cette façon, la locomotion n’était pas trop gênée. Mais la mutilation complète provoque, de surcroît, une flexion concave de la plante qui est séparée du talon par une encoche de 1 cm de profondeur, siège fréquent d’ulcérations chroniques très douloureuses. Dans ces conditions, la longueur plantaire arrive parfois à ne guère dépasser 7 cm, le pied, à forte cambrure, se réduisant à un moignon d’une douzaine de centimètres. En vue latérale externe, il présente l’aspect d’un triangle rectangle dont l’hypoténuse est constituée par le bord supérieur ; la plante forme un ellipsoïde, plus étroit dans la partie antérieure. Les orteils fléchis, appuyés sur le sol par leur face dorsale, s’enroulent autour de leur axe; celui du pouce se trouve dévié de sorte qu’il passe par le milieu du talon. La plupart des muscles du pied s’atrophient, à l’exception du court adduc-
- 2 e Orteil
- Ongle ''Gros de l'orteil, orteil
- Orteils
- Fig. 3. — Silhouette de la plante d’un pied de Chinoise mutilé.
- (D’après .T.-J. Matignon, op. cit.).
- teur du gros orteil; il en est de même de ceux de la jambe et de la cuisse. En conséquence, l’articulation tibio-tarsienne et le genou perdent à peu près toute mobilité. Le jeu des hanches assure donc seul la locomotion; grêles et rigides, les jambes assument le rôle des pilons qui supportent l’individu qui a subi l’amputation subtotale des membres inférieurs. Les os du pied sont très graciles et, évidemment, atrophiés eux aussi dans l’ensemble; le scaphoïde, toutefois, reste souvent normal. Le cuboïde, les cunéiformes s’aplatissent latéralement. Le volume du calcanéum ne se modifie pas sensiblement, mais l’os se déforme par fléchissement sur lui-même et se tord; surtout, il bascule vers l’arrière et acquiert une position quasi verticale qui le met presque dans la ligne de prolongement des os de la jambe. Les métatarsiens et le tarse antérieur deviennent habituellement plus ou moins parallèles à cette ligne. Astragale, tarse et métatarse, au lieu de constituer une droite approxima-
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- tive, forment, en gros, un quart de cercle. Dans les cas les plus typiques, le pied repose à terre par le pilier calcanéen, la tête du premier métatarsien, la face plantaire du gros orteil et la face dorsale des autres. La démarche devient instable, parce qu’il n’existe plus d’axe de soutien, et sautillante parce que l’arc interne de la voûte du pied, l’arc fonctionnellement chargé du mouvement, n’a pratiquement plus à intervenir du fait que l’axe du corps se confond, à peu de chose près, avec l’axe du calcanéum.
- Quelle est la technique de déformation ? Pour donner le meilleur résultat, les manœuvres doivent commencer immédiatement après le sevrage, qui intervenait tard, vers l’àge de trois ans. Par des massages du pied, on fléchit les petits orteils et on les maintient dans la position souhaitée au moyen de bandages huilés de soie ou de coton, en forme de 8 avec entrecroisement sur le bord interne du pied. Leur application quotidienne imprime en outre un mouvement de torsion aux métatarsiens correspondants, tasse le pied d’avant en arrière et exagère la voûte plantaire. On serre ces bandages un peu plus chaque jour; le pied doit être lavé et frictionné à l’alcool afin d’essayer d’éviter les ulcérations.
- La chaussure montante, à semelle plate, que porte la fillette ne cesse également de rapetisser jusqu’à se terminer en pointe parfaite (fig. 4). Ainsi finit-on par obtenir la déformation habituelle dans les provinces septentrionales —- la flexion permanente des orteils — celle qui s’arrête avant la mutilation typique condamnant la femme à une oisiveté presque complète. Pour conserver intégralement le résultat acquis, la compression et le
- Fig. 4. — Chaussures de femme tartare (en haut) et de femme chinoise (en bas).
- (D’après J.-J. Matignon, op. cit.).
- port des bottines spéciales ne doivent jamais s’interrompre; durant sa vie entière, la femme continuera de s’inlliger le martyre qu’on lui a imposé dès sa tendre enfance (fig. 5). Sinon, le pied, sans redevenir normal, tendrait cependant à amorcer un retour vers sa forme et ses dimensions naturelles.
- Lorsqu’on désire parvenir au stade ultime de la déformation, celui de la suprême « élégance », il convient, une fois le premier degré atteint, de poursuivre la torture par des procédés différents. Un morceau de métal semi-cylindrique est placé à demeure sous la piaule du pied; maintenu en place par le bandage qu’on a pris soin de serrer très fort et dont les entrecroisements se trouvent désormais sous la face plantaire, il joue le rôle de point d’appui et contribue au mouvement de bascule du calcanéum devenu mobile. Plus tard, on dispose le bandage de manière que sa pression s’exerce sur le calcanéum lui-même et que son action se fasse plus énergique. Des massages, ou plutôt des manœuvres de pliage forcé, qui aboutiraient quelquefois, assure-t-on, à une luxation ou à une fracture des tarsiens, et des chaussures à semelle convexe aident à obtenir le résultat escompté. Il arrivait même qu’on ôtât le scaphoïde quand cet os venait à percer la peau après sa fracture.
- Cette déformation n’avait pas pour unique inconvénient de
- Fig. 5. — Femme chinoise entourant son pied d’une bandelette.
- gêner la marche et l’exercice physique. Sans en exagérer les dangers, on peut dire que, outre les affections locales qui l’accompagnaient de façon inconstante (excoriations, congestions, ostéites du tarse, nécroses), elle avait des répercussions sur l’état général par les limitations qu’elle apportait à l’activité corporelle normale : l’anémie, le lymphatisme, la scrofule étaient couramment le lot de la Chinoise. Le squelette et les muscles de la jambe partageaient l’atrophie du pied et provoquaient des chutes fréquentes, génératrices d’entorses et de fractures; pour peu que la sous-alimentation et la malnutrition vinssent conjuguer leur action avec celle de la mutilation, des accidents banaux en soi dégénéraient souvent en gangrène. Le membre devait subir l’amputation, à condition qu’on pût recourir à un médecin européen, car les praticiens indigènes ne se hasardaient pas à. des interventions d’une telle importance. L’issue fatale était donc le dénouement habituel de la mortification. La déformation supportait aussi la responsabilité des cas extrêmement fréquents de tuberculose osseuse localisée au pied par suite de l’ischémie des extrémités. Il est probable, d’autre part, qu’elle a contribué à la mortalité infantile dans le sexe féminin par les retentissements qu’elle avait sur l’organisme d’enfants vivant, en grande majorité, dans des conditions économiques lamentables et antihygiéniques.
- Les Européens, et singulièrement les missionnaires, aidés d’ailleurs par quelques Chinois ennemis de la routine, avaient essayé de lutter contre la coutume. Très souvent, les chrétiens, déférant aux injonctions des évêques, ne sacrifiaient pas à la tradition; et il fallait que leur mépris des conventions, que leur ferveur religieuse fussent vraiment profonds, car une fille à pieds normaux trouvait difficilement à se marier. Un poète avait dit qu’« un pied non déformé est un déshonneur ». Aussi arriva-t-il plus d’une fois, dans le Sud de la Chine, que des religieuses européennes dussent mutiler elles-mêmes les fillettes orphelines ou abandonnées qu’elles avaient recueillies.
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- — D
- Fig 6. — Dessins exécutés d’après des radiographies.
- 1, pied mutilé de femme chinoise ; II, pied normal de femme annamite de même taille ; A, petite apophyse du calcanéum ; B, cuboïde ; G, insertion du tendon d’Achille ; D, tête de l’astragale ; xy, tiretés tracés suivant les trouées osseuses délimitant l’angle d’ouverture de la voûte ; a[}, ligne horizontale tangente à la tête des premiers métatarsiens et du calcanéum ; yS, ligne perpendiculaire à ajJ passant par le centre do gravité du corps (D’après le Bulletin de la Société médico-chirurgicale de l’Indochine,
- 2, février 1912, et le Dr Motjzels, Presse Médicale, 27 juillet 1912,
- Masson, Paris).
- (D’après E. Vincent, La Médecine en Chine au XXe siècle, Steinheil, Paris, 1915).
- En i885 se fonda, sous la présidence d’une Anglaise, une Société pour les pieds naturels. Elle contribua fortement à la désaffection qui commença à se développer à l’égard des pieds
- liés. iqoS 'vit. se constituer, au Ngan-hoei, une Société pour ne pas bander les pieds ; les adhérents s’engageaient à ne pas pratiquer la mutilation traditionnelle et à ne pas donner à leurs fils pour épouses des femmes aux petits pieds. Le coup final fut porté par la chute de l’Empire en 1912 et le changement de mentalité qui accompagna la disparition d’un régime féodal sclérosé.
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- Les observations directes faites par des hommes de science occidentaux sur le pied de la Chinoise se heurtaient aux plus grandes difficultés; il fallait procéder par ruse pour obvier à la mauvaise volonté des intéressées, ou opérer sur des cadavres. Au pied mutilé s’attachait en effet une valeur érotique intense; la Musulmane surprise cache, ou cachait, son visage alors que la Laotienne dissimule sa poitrine (réaction dénuée de sens pour la mentalité balinaise) et que la Chinoise refusait de dénuder, meme pour le mari, ses « lotus d’or » qui restaient enveloppés d’une étoffe plus ou moins fine. Les prostituées ne toléraient pas non plus qu’on examinât les leurs. Ils faisaient le sujet de gravures et de statuettes pornographiques; les courtisanes des bateaux de fleurs savaient jouer et user de ce charme supplémentaire qui laissait l’Européen parfaitement indifférent, mais constituait pour le Céleste un aphrodisiaque plus puissant que tous ceux de sa pharmacopée.
- Ces faits contribuent à étayer la théorie selon laquelle la genèse de la pudeur sexuelle est fonction des cultures, c’est-à-dire de cet aspect des représentations collectives que sont les tabous; les manifestations en diffèrent tellement, suivant le temps et le lieu, qu’elle apparaît comme une réaction artificielle, comme une sorte de mode, voire un épiphénomène psychologique. Le tabou social engendre-t-il la pudeur ou convient-il d’inverser les termes ? La pudeur a-t-elle des fondements « naturels » qui s’actualiseraient de diverses façons ? On peut en douter, et il nous semble que son étude relève de la sociologie plus que de la bio-psycliologie. Ses avatars, mais aussi sa naissance demeurent soumis aux contingences : l’observation des enfants-loups plaide en faveur de Hegel, au grand dam de Max Scheler ou de Soloviev.
- Léon Thomas,
- Agrégé de l’Université.
- Le prix « Atome pour la paix » à G* C. de Hevesy
- Le prix « Atome pour la paix », d’une valeur de 75 000 dollars, vient d’être attribué au professeur Georges Charles de Hevesy, attaché à l’Institut de recherches de Chimie organique à Stockholm. G. C. de Hevesy, qui a débuté dans la recherche sous la direction de Rutherford, est déjà prix Nobel 1943 de chimie. H est considéré à bon droit comme un des principaux précurseurs de la technique des traceurs radioactifs. Sa première réalisation en ce domaine date en effet de 1912 où il utilisa du plomb marqué au radium D, dans des expériences de chimie minérale.
- C’est en 1923 qu’il étendit cette technique inédite à la biochimie en suivant le parcours du plomb dans les végétaux. On lui doit par la suite de nombreuses études sur le métabolisme de l’eau chez les poissons avec l’eau lourde comme traceur, et sur la dynamique du squelette grâce au radiophosphore. De Hevesy est également l’inventeur de l’analyse par activation.
- On ne peut manquer de noter que ses premiers travaux utilisant les traceurs précèdent de loin la découverte par Irène et Frédéric Joliot-Gurie de la radioactivité artificielle.
- Monts Outrais subarctiques
- La revue soviétique Priroda a donné d’intéressants renseignements sur la partie septentrionale, encore peu connue et peu exploitée des Monts Ourals. Seuls le cristal de roche, la houille et la pierre à affûter y sont, en effet, produits à l’heure actueHe. Le sous-sol de cette région renferme cependant de nombreuses richesses, dont l’exploitation sur une grande échelle doit être entreprise sous peu. Ces travaux ne seront guère facilités par l’extrême rigueur du climat. La température moyenne dans cette province peu hospitalière est de — 21° C en janvier et de 13,(5°
- seulement en juillet sur le versant occidental, c’est-à-dire européen, des monts. Le froid, en hiver, y atteint même parfois — 53°. Sur le versant asiatique, où le climat est encore plus continental, les températures moyennes sont de — 22,1° en janvier et de 15,9° en juillet. Le froid est généralement beaucoup moins vif aux hautes altitudes que dans les vallées environnantes. C’est dans la partie septentrionale justement que se trouvent les sommets les plus élevés des Monts Ourals. Ainsi, le Mont Karpinski atteint 1 878 in, et le Mont Narodnaia 1 894 m. C. M.
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- L’Actualité instrumentale PRODUCTION DU VIDE
- Aussi bien au laboratoire de physique qu’au laboratoire de chimie ou de biologie, la production de vide est un problème qu’il est de plus en plus souvent nécessaire de résoudre. Les moyens mis à notre disposition par les spécialistes se sont énormément enrichis depuis les premières pompes à vapeur de mercure en verre pour faire face à la diversité des problèmes posés, si bien qu’il nous a semblé nécessaire de faire le point des productions actuellement disponibles d’une façon courante.
- Il est utile de préciser d’abord quelles caractéristiques d’emploi sont demandées aux pompes à vide destinées à être 'utilisées dans les laboratoires.
- — Le vide, limite qu’il est possible d’atteindre est évidemment une donnée essentielle. L’usage a consacré les dénominations de vides primaire, intermédiaire et élevé (ou moléculaire) pour les domaines de pression situés respectivement jusqu’à io-3 mm de mercure (mm Hg), entre io~3 et io~4, et au delà de io~4 jusque vers io“6 mm Hg, ce qui représente la limite qu’il est possible d’atteindre à l’aide des meilleures pompes moléculaires disponibles.
- — Le débit et sa variation en fonction de la pression de pompage sont également importants lorsque les volumes à vider sont grands ou lorsqu’on a affaire à une production de gaz qu’on doit pomper constamment.
- — Les vapeurs condensables doivent avoir peu d’influence sur le vide limite, en particulier pour toutes les utilisations au laboratoire de chimie, telles que la distillation.
- — Lorsqu’il est nécessaire de recueillir les gaz pompés, ils ne doivent pas être souillés de produits provenant de la pompe (vapeurs de dégradation d’huile, par exemple).
- — Lorsque sont pompées des vapeurs corrosives, elles doivent être sans influence sur le matériau constitutif de la pompe, ni sur les fluides qu’elle peut contenir. Si ce dernier point devient important, il est nécessaire le plus souvent de revenir au matériel de pompage en verre.
- Nous examinerons les divers dispositifs de pompage en fonction du vide limite qu’ils permettent d’atteindre.
- Pompes « à compression mécanique ». — Ces pompes, plus ou moins dérivées du classique dispositif à piston, permettent de descendre pratiquement vers io~4 mm Hg. Elles sont basées sur la compression du gaz à pomper dans un volume plus petit, tel qu’il atteigne une pression au moins égale à la pression extérieure d’évacuation qui peut être, soit la pression atmosphérique, soit une pression correspondant au vide préli-
- Fig. 1. — Fonctionnement du dispositif de lest d’air.
- A, volume de gaz + vapeurs aspiré ; B, soupape d’évacuation ; C, soupape de lest d’air ; D, vanne de réglage du lest. L’entrée d’air en b empêche la condensation des vapeurs avant que ne s’ouvre B (c).
- Torr (mm Hg) micron
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- Fig. 2. — Évacuation d’un récipient contenant de l’air humide avec et sans lest d’air (schéma Leybold).
- j,, fermeture du lest ; .J,, ouverture du lest ; en traits interrompus, pression totale ; en traits continus, pression partielle des gaz permanents.
- minaire obtenu par une pompe du même type (pompes à double étage). 'L’espace intérieur de ces pompes est rempli d’huile de tension de vapeur faible à la température de fonctionnement, son rôle étant d’assurer d’une part la lubrification, d’autre part l’étanchéité entre zones d’aspiration et zones de compression.
- Un des inconvénients de ces pompes résultait de leur utilisation lorsque des vapeurs condensables sont présentes dans les gaz aspirés, telles, par exemple, que de la vapeur d’eau. Au cours de la phase de compression, la pression de vapeur saturante peut être atteinte, les vapeurs se condensent et leur évacuation n’a pas lieu avec les gaz permanents; et, ce qui est plus grave encore, par la suite ces vapeurs restent dans l’huile et il est impossible d’atteindre le vide limite de la pompe.
- La solution à ce problème a été trouvée par W. Gaede et est maintenant utilisée sur la plupart des pompes de ce type. Elle consiste à laisser entrer une certaine quantité d’air dans le volume de gaz en cours de compression, après isolement de l’orifice d’aspiration, permettant ainsi l’ouverture de la soupape d’évacuation avant que la pression partielle des vapeurs n’atteigne sa valeur de saturation (fig. i). De plus, si l’huile de la pompe est déjà souillée, le fonctionnement avec ce « lest d’air » permettra d’évacuer rapidement les souillures volatiles (fig. 2). L’utilisation du lest d’air entraînera une diminution des caractéristiques de vide limite de la pompe qui se traduira par la modification des courbes de débit, en fonction de la pression d’aspiration pour les plus faibles valeurs de celle-ci (fig. 5).
- Pompes à palettes. — La plus connue des pompes à compression mécanique est la pompe à palettes dans laquelle, sur un rotor tangent intérieurement au corps de pompe sont adaptées deux cloisons qui, au cours de la rotation, restent constamment appliquées sur les parois du stator (fig. i et 3). Deux éléments de ce type peuvent être montés en série dans le même bloc-pompe, réalisant ainsi un ensemble à double étage dont les meilleurs modèles permettent d’atteindre io~4 mm Hg environ. A partir de ce principe, les pompes fournies par les différents constructeurs s’éloignent les unes des autres par des caractéristiques telles que : dispositifs évitant les remontées d’huile et les rentrées d’air en cas d’arrêt du pompage, silence en cours de fonctionnement, séparateur air-huile sur l’évacuation, etc.
- — Parmi les constructeurs français, Beaudouin fabrique des
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- Fig. 3. — Schéma d’une pompe à palettes ( schéma Pompes Celtiques : pompe
- P 1).
- A, ajutage connecta au récipient à vider ; B, soupape d'évacuation ; C, carter ; D et E, déflecteur et pot d’échappement contre les projections d’huile ; P, palettes ; R, rotor ; S, stator ; T, point de tangence rotor-stator.
- Fig. 4. — Groupe de pompage Beaudouin à double étage, type 482.
- pompes à un ou deux étages, séduisantes par leur silence et leur présentation (fig. 4) :
- Un étage : types 6i4 et 744, vide limite io-2 mm Tlg. Débit à 5oo t/mn aux pressions moyennes : x et 3 1/s.
- Deux étages : Vide limite 3.io-4 mm Hg. Étages égaux : type 482; débit 1 1/s. Étages inégaux : type 718; débit 3 1/s.
- Toutes ces pompes sont équipées d’un lest d’air réglable qui, utilisé à pleine injection, x'amène le vide limite à
- 5.10- 3 mm Ilg.
- — La Compagnie Générale de Radiologie (C.G.R.) construit des pompes, avec injection d’air, à un étage (vide limite :
- 2.10— 3 mm Hg).
- Micropal Aa : débit hors limites (c’cst-à-dire dans la zone de pression loin du vide limite) : 2 m3/h. A titre d’exemple, la courbe complète de débit est représentée par la figure 5. Cette
- Fig. 6. — Pompe à palettes CGR Monopal A 100 à un étage.
- pompe est remarquable par sa faible contenance d’huile : 55 ml.
- Monopal A5 : débit hors limites : 5 m3/h.
- Monopal Axoo : débit hors limites : 100 m3/h (fig. 0).
- Le lype Monopal A25 (a5 m3/h, soit 7 1/s) a été étudié pour les débits moyens avec un vide limite sans injection de 5.io~3 mm Hg.
- — Les Pompes Celtiques diffusent les types Pi et P3 à simple étage, vide limite io~3 mm Hg, débits hors limites x,4 et 4 1/s environ (fig. 3); et le lype Da à double étage, vide limite io-4 mm Hg, débit 3 1/s environ. Ces pompes ne sont pas équipées de lest d’air.
- — En Allemagne, Leybold a un catalogue comprenant des pompes à un et deux étages avec lest d’air à différents débits.
- Type VP : Pression limite des gaz permanents : 2. io~2 mm Hg. Débits : 2 et 6 m3/h. Lest d’air important.
- Type S : Pression limite : 2.10-3 mm Hg. Débits : 2, 6 et 12 m3/h.
- Type D : Double étage. Pression limite : 2.10-5 mm Hg. Débits : 2, 6, 12 et 25 m3/h. Vide limite l'amené à io~4 pour le dernier modèle.
- — En Angleterre, Edivards dispose d’une gamme complète de pompes à un ou deux étages, avec ou sans injection d’air, réunies sous la marque « Speedivac ».
- 1 étage : Vide limite 5.io-3, injection d’air, fermée; débits hors limites de 3o, 5o, 100 et 45o 1/mn pour les types x SC 3o, 5o, i5o et 45o.
- Fig. 5. — Courbe débit-pression pour une pompe à palettes CGR Micropal A 2.
- Les droites diagonales sont des lignes d’égale quantité de gaz évacuée (produit P x V).
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- 2 étages : Modèles 2 SC 20, 5o et i5o, dont les débits sont 20, 5o et i5o 1,/mn. Vides limites allant jusqu’à 5.io~5 pour le type 2 S 5o non muni d’injection d’air. Pour le type 2 SC 5o, à pleine ouverture du lest d’air, le vide limite est encore 3.io-3 mm IIg.
- Autres pompes à compression mécanique. — Quelques modèles de pompes à compression mécanique existent en dehors des pompes à palettes et sont surtout utilisés pour l’obtention de débits de pompage élevés. Elles diffèrent par- le système de cloisonnement entre zones d’aspiration et d’évacuation.
- — En France, les Pompes Piel se sont spécialisées dans la construction d'une pompe à rotor excentré d’axe vertical (fig. 7).
- Figr. 7. — Pompe Piel à rotor excentré ( vue axiale en coupe).
- C, aspiration ; D, évacuation ; G, rotor ; II, stator ; K, palette.
- Un rotor est entraîné par un excentrique dans un corps de pompe cylindrique et possède un logement dans lequel coulisse à frottement doux une palette, articulée sur le stator, dont le rôle est de séparer les orifices d’aspiration et de refoulement. Ces pompes permettent d’obtenir un vide limite de 5.io~2 mm Ilg avec des débits de 5, 10 ou i5 m3/h.
- — Les Pompes Celtiques fabriquent un type de pompe à cloison dans lequel un rotor excentré reste constamment langent à un stator cylindrique; une cloison maintenue en contact permanent avec le rotor coulisse dans un logement ménagé dans le stator et sépare les orifices d’aspiration et de refoulement.
- Sur ce principe sont construits les types BB 38 et x5o, dont les débits, qui restent élevés aux basses pressions, sont respectivement de 38 et i5o m3/h, avec des vides limites de io~3 et 5.io~3 mm Ilg en un seul étage.
- La pompe PV 2 est également une pompe à rotor excentré, mais dans laquelle la cloison coulisse dans le rotor en étant fixée, avec possibilité d’oscillation, sur le stator. Elle permet d’atteindre 5.io~2 mm Idg avec un- débit hors limites de 2,8 m3/h.
- 'RIFlCE DE SORTIE VERS IE RÉSERVOIR D'HUILI
- ORIFICE
- DE POMPAGE ,
- SORTIE
- D’EAU
- ARRIVÉE
- 'd'Eau
- ORIFICE
- D’INJECTION
- D’AIR
- Figr. 8. — Pompe à piston (schéma Edwards).
- a : Le rotor aspire l’air de l’enceinte à vider ; b : Le rotor comprime l’air aspiré et le rejette.
- — La Société Galiléo ainsi qu’Edwards et iLeybold construisent tous trois le même type de pompe dont le fonctionnement est, décrit par la figure 8. Ces pompes permettent d’atteindre des débits élevés et peu variables jusqu’au voisinage du vide limite.
- Les pompes des types GKS et GKD Edwards, munies d’un lest d’air, permettent d’atteindre io~2 mm Idg avec lest fermé pour des débits compris entre 45 et 1 3oo m3/h pour les différents modèles (8 modèles).
- Les pompes Leybold de la série S permettent d’atteindre 2. io~3 mm Idg, lest d’air fermé, pour les débits de 60 et 180 m3/h et 6.io~3 mm Hg pour les débits de 36o et 720 m3/h. Elles peuvent être fournies montées en série pour obtenir io~3 mm Idg, la pompe qui travaille à la pression la plus élevée étant choisie parmi les petits modèles de pompes à palettes.
- La Société Galiléo a concentré l’ensemble de sa production de pompes mécaniques sur ce type à rotor et piston. 'La pompe V 2 c est à un seul étage et permet d’atteindre 2.10-3 mm Idg avec un débit de 5o m3/h. Les modèles V 2 i, h, d, l et e possèdent deux étages, ce qui les amène à un vide limite de 2.10~4 mm Idg, avec des débits respectivement égaux à 5, i5, 60, 200 et 5oo m3/h, le type V 2 e ne permettant toutefois d’atteindre que 2.io~3 mm Idg. Les deux rotors sont montés sur le môme axe en opposition de phase afin d’obtenir un bon équilibrage malgré le ballant important de chacun d’eux. Par ailleurs, toutes ces pompes sont munies d’un lest d’air.
- Pompes à diffusion. —- On sait que les molécules 'd’un gaz permanent peuvent être entraînées par un jet de vapeur à grande vitesse, d’une zone à basse pression à une zone à pression relativement élevée. Après condensation des vapeurs, en général obtenue par refroidissement dans un échangeur à circulation d’eau, le gaz peut être évacué par une pompe à vide primaire d’un type mécanique. Sur ce principe sont basées les pompes à diffusion d’huile ou de mercure. Alors que le mercure était au début exclusivement utilisé comme fluide entraîneur, la mise au point d’huiles à très basse tension de vapeur à la température ambiante et stables au chauffage, en particulier les huiles siliconées, a permis l’utilisation de plus en plus
- Fig. 9. — Schéma
- d'une pompe à diffusion d’huile ( schéma Leybold).
- 1, paroi refroidie par circulation d’eau ; 2, vide primaire ; 3, tuyères ; 4, chambres de vaporisation de l’huile ; 5, chaudière. L’orifice de connexion au vide moléculaire est l’ensemble de la partie supérieure.
- . rzr:...... y:.' , y i
- fréquente des pompes à vapeur d’huile. Selon la disposition des différents éléments (chaudière, condenseur, tuyères qui conditionnent les caractéristiques : débit, vide limite, pression primaire nécessaire), ces pompes sont réunies sous les noms de pompes à diffusion proprement dites, boosters, ou pompes à éjecteurs (fig. 9 et 10).
- La plupart des fabricants déjà cités construisent également des pompes à diffusion qui, équipées d’un piège à air liquide pour la condensation des vapeurs résiduelles d'huilé ou de mercure, permettent d’atteindre iô~6 mm Hg environ.
- — La C.G.R. dispose des modèles Normavap CM 5i et CM 53
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- à mercure qui permettent d’aUeindre io~° mm llg à partir de vides primaires respectivement de 2 et i mm Hg avec des débits à 1 o~;1 mm IIg de 8 et 90 1/s.
- Les pompes Oléovap du même constructeur dépassent 5.io~° mm Hg à partir de vides primaires de quelques dixièmes de mm llg avec des débits à io-4 mm Iig étagés, en six modèles, entre 10 et 5 000 1/s.
- — Beaiidouin fabrique une pompe à trois étages à liuile qui permet d’atteindre 5.io~6 mm Hg depuis 0,1 mm llg avec un débit de 100 1/s à io~5 mm llg.
- — Les Pompes Celtiques disposent de deux pompes à vapeur' de mercure permettant d’obtenir io~6 mm Hg à partir d’une tension d’amorçage de jo mm llg et dont les débits sont respectivement 3 et a5 1/s à io-3 mm llg pour les types MC 3 L et MC a5 L ; ainsi que de. deux pompes à vapeur d’huile opérant à partir de m-1 mm llg jusqu’à io~6 mm Hg, avec des débits de joo et 3oo 1/s à io~4 mm IIg pour les types H 100 et II 3oo.
- — Le Laboratoire dos Basses Pressions construit une série de pompes entièrement on acier inoxydable, fonctionnant à l’aide
- Fig. 11 (ci-contre). —
- Groupe CGR comprenant une pompe à palettes Monopal A 5 et une pompe à diffusion Oléovap CH 62-14.
- Fig. 12 (ci-dessous). —
- Pompe à huile Beau-douin.
- d’huile silicone, qui permelient, à partir de io_1 mm Hg, d’obtenir io“'' mm Hg, avec des débits maximaux à io~4 mm Hg de 100, a5o, 000, 1 000 et 2 000 1/s pour les modèles DH 100, 200, 5oo, 1 000 et 2 000.
- — Edwards également sous la marque « Speedivae », dispose d’un catalogue de 27 pompes dont certaines possèdent jusqu’à cinq tuyères d'éjection en série et permettent d’atteindre des' vides limites de 5.io“r mm Hg. Les fluides entraîneurs sont le mercure ou des huiles siliconées.
- L’une de ces pompes (2 M 4.) munie d’un pré-éjecleur à mercure permet d’obtenir 5.jo_7 mm Hg à partir de 3o mm Hg, avec un débit, hors limites de 70 i/s.
- Le modèle A 102 est une pompe à lmile miniature (débit : 10 1/s) refroidie par un simple ventilateur et descendant à o.io-'’ mm Hg. Le modèle A 208 permet dans les mêmes conditions d’obtenir un débit, hors limites de 70 1/s.
- Enlin, un modèle (F. a4o4) permet de pomper 12 m3/s avec un vide limite de 5.io-7 mm llg.
- Entre ees extrêmes, toute la gamme des caractéristiques est disponible; en particulier une gamme de cinq pompes « booster » (Iig. jo) peut être utilisée lorsque le vide limite qu’on désire atteindre n’est que de io~4 mm Hg à partir d’un vide primaire de 2 à 5 mut llg, élevé pour une pompe à vapeur d’huile.
- — Levbold possède également 'une gamme étendue de dix pompes à vapeur d’huile.
- La série DO comprend cinq pompes à diffusion à éjection périphérique, (fig. 9) qui permettent d’atteindre 5.io~7 mm Hg en pression totale limite, pour des vides primaires de 2.io-1 mm Hg et avec des débits compris entre 35 et 4 000 1/s à io~5 mm Hg.
- Fige 13. — Schéma de V éjecteur Leybold OOP 300.
- 1, raccord vide moléculaire ; 2, tuyère d’éjec-teur ; 3. diffuseur ; 4, tuyère d’éjecteur ; 5, diffuseur ; 6, raccord vide préliminaire ; 7, retour du fluide moteur ; 8
- et 9, lubes d’ascension ;
- 10, chaudière.
- La série OT comprend trois pompes du type « booster » qui permettent d’obtenir des vides limites de io~4 mm Hg avec des débits de 4oo, 1 200 et 6 000 1/s à io~3 mm llg.
- Enfin, deux pompes à éjection axiale (iig. i3) permettent d’obtenir io~3 mm Hg à partir de 3 mm Hg avec des débits de 5o et 3oo 1/s à io~4 mm llg.
- Le fonctionnement à pression primaire élevée est rendu possible par le retour des vapeurs condensées à la chaudière par une tuyauterie extérieure; la différence des niveaux d’huile dans les deux parties compense ia dépression et permet la circulation du liquide.
- — Galiléo construit une série de six pompes à diffusion d’huile de type classique à trois étages qui permettent d’atteindre to-0 mm Hg, avec des débits de 3o, 100, 000, 1 000, 3 000, 10 000 1/s pour les types V 3 an, af, am, c, d et e.
- . Pompes « roots ». — Leybold s’est, intéressé au domaine du vide intermédiaire et a pu résoudre le problème de sa production à débit élevé par une méthode entièrement mécanique, sans l’intervention, donc, de pompes de type booster. Les pompes roots sont dérivées des pompes à engrenages et constituées
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- Fig. 14. — Ensemble de métallisation sous vide (schéma Galiléo).
- 1, vanne micrométrique ; 2, passage tournant sous vide ; 3, traversée de courant ; 4, enceinte à vide moléculaire ; 5, tète de mesure du vide moléculaire ; 6, by-pass ; 7, vanne plane ; 8, trappe à huile ; 9, vanne à
- commande électromagnétique ; 10, vanne à commande manuelle ; 11,
- pompe rotative ; 12, réserve de vide ; 13, pompe à diffusion ; 14, vanne d’entrée d'air.
- de deux pistons rotatifs (fig. i5) qui tournent à grande vitesse en sens inverse l’un de l’autre. 'Les pistons ne sont en contact ni entre eux, ni avec les parois, afin de permettre les vitesses élevées de rotation; ceci entraîne un reflux gazeux inévitable.
- Les pompes roots fonctionnent dans tout le domaine des pressions d’aspiration, mais avec un rapport de compression variable. Alors qu’à partir de l’atmosphère, elles ne permettent guère d’obtenir que s?5o mm Ilg, à partir d’une pompe primaire à deux étages, elles peuvent atteindre io-4 mm Hg, soit un rapport de pressions de l’ordre de i à 5o.
- Leybold diffuse une série de cinq pompes pourvues ou non de conduite de dérivation, réunies sous la marque Ruvac. Les débits maximaux obtenus pour des pressions d’aspiration de 5.io-2 mm Hg sont échelonnés entre i5o et 5 ooo m3/h et en font donc des engins surtout destinés aux volumes à vider importants ou aux procédés qui demandent l’aspiration de grosses quantités de gaz ou vapeurs.
- Pompes moléculaires. — L’obtention de très bons vides par des moyens ne mettant pas en oeuvre de fluides tels que l’huile ou le mercure a pu être réalisée par les pompes (dites moléculaires) du type ITohveck ou Siegbahn.
- Beaudouin s’est, intéressé à une telle pompe qui présente les avantages suivants sur les pompes à diffusion : mise en régime rapide sans chauffage préalable ; suppression des pièges pour le captage des vapeurs d’huile ou de mercure; gaz pompés non souillés de vapeurs; insensibilité aux rentrées accidentelles d’air.
- La pompe à disque Beaudouin (fig. 16) est constituée d’un disque tournant à 6 ooo t/mn entre deux flasques qui l’encadrent à quelques centièmes de millimètre. 'Les flasques sont creusés de canaux en spirale de section croissant avec le rayon.
- L’arrivée de vide moléculaire étant à la périphérie, les molécules sont entraînées par frottement et progressivement amenées vers le centre où, comprimées dans un volume plus petit, elles peuvent être aspirées par une pompe à vide primaire.
- Cette pompe permet l’obtention de vides de l’ordre de io~fi mm Hg, pratiquement indépendants du vide primaire à condition que celui-ci soit inférieur à quelques io-1 mm Hg, avec des débits de l’ordre de Go 1/s qui restent constants jusqu’au voisinage du vide limite.
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- Dans la réalisation d’ensembles fonctionnant sous vide, la ou les pompes doivent nécessairement être épaulées de tout un jeu de vannes, trappes, conduites et appareils de mesure disponibles chez tous les fabricants déjà cités. A titre indicatif, la figure x4 représente le schéma d’un ensemble à métallisation sous vide tel qu’il peut être conçu à partir d’appareils courants. La détection de fuites dans les ensembles destinés à fonctionner sous haut vide a été réalisée, de meme, en plaçant localement l’enceinte vidée en atmosphère d’hélium et en analysant les gaz qui ont pénétré dans l’appareil par une méthode physique, telle que la spectrométrie de masse simplifiée. Nombreux sont par ailleurs les spécialistes du vide qui se chargent entièrement de la construction de tels montages.
- R. Buvet.
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- LE CIEL EN MARS 1959
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- SOLEIL : du 1er mars au 1er avril (à 0h) sa déclinaison croît de —• 7°o7' à + 4°10' et la durée du jour de i0*»86“» à 12h44m ; diamètre apparent le 1er = 32'20",2, le 31 = 32'3",9. — LUNE : Phases : D. Q. le 2 à 2ho4m, N. L. le 9 à 40hSlm, P. Q. le 17 à
- lahIOm, P. L. le 24 à 2Dh2m, D. Q. le 31 à llhüm ; apogée le 14
- à 9h, diamètre app. 29'29" ; périgée le 26 à 9h, diamèLre app. 33'S". Principales conjonctions : avec Jupiter le 1er à 10h, à 2°52' N. ; avec Saturne le 3 à 22h, à 4°14' N. ; avec Mercure le 11 à 0h,
- à 1°16' S. ; avec Vénus le 12 à 0h, à 0°4' S. ; avec Mars le 16
- à 19h, à 6°36' S. ; avec Uranus le 21 à 9h, à 6°27' S. ; avec Neptune le 27 à t1», à 0°18' N. ; avec Jupiter le 28 à 18h, à 2°56' N. ; avec Saturne le 31 à 0h, à 4°20' N. Principales occultations : le 13, de 31 Bélier (mag. 5,7) immersion, à 19,h4m,7 ; le 21, de /l1 Cancer (mag, 5,7) immersion à 0h23m,7 et de A" Cancer (mag. 5,7) immersion à 2h18m,5 ; le 21, de 6 Lion (mag 5,3) immersion à 21h3m,7 ; le 29, de y Ophiuchus (mag. 4,S) émersion à 3h50m,0. — PLANÈTES : Mercure brille le soir jusqu’autour du 20, plus grande élongation le 12, se couche lh46m après le Soleil ; Vénus, belle étoile du soir se couchant le 14 à 20h31m, soit 2h39m après le Soleil ; Mars, dans le Taureau étoile du soir moins brillante mais visible au-delà de minuit ; Jupiter, dans le Scorpion, s’observe à présent toute la seconde partie de la nuit, le 14 diamètre pol. app. 37" ; Saturne, dans le Sagittaire, brille le matin, se lève le 14 à 2h41m, soit 3h28m avant le Soleil ; Uranus, dans le Cancer, est visible la majeure partie de la nuit ; le 14, position : 9h2m et + 17°39", diamètre app. 3",S ; Neptune, dans la Balance, peut se rechercher dès la fin de la soirée ; le 14, position : 14h20m et —12°2', diamètre app. 2"4. — ETOILES VARIABLES : minima observables d’Algol (2m,2-3jn,5) le 1er à 23h,9, le 4 à 20*», 7, le 22 à lh,6, le 24 à 22*»,5, le 27 à 19*»,3 ; minima de |3 Lyre (3m,4-4m,3) le 10 à lSh,2, le 23 à 16*»,6 ; minima de 6 Balance (4«\S-Sm,9) le o à 2h,7, le 12 à 21»,3, le 19 à lh,9, le 26 à lh,4 ; maximum de R Serpent (5m,6-141“,0) le 19. ’— TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris, à 0h (T. U.) : le 1er : 10h41m34s, le 11 : ll*»20»n398, le 21 : 12h0ra2oB, le 31 : 12*»39»“50s.
- Phénomènes intéressants. — On surveillera toujours l’activité solaire. — Équinoxe de Printemps le 21 à 8h55m. —
- Du 11 au 15, lumière cendrée de la Lune, le soir. — Le 24, éclipse partielle de Lune, en partie visible en France, entrée de la Lune dans la pénombre à 17h57m,3, dans l’ombre à 19h16m,7, milieu de l’éclipse à 20hllm,4, sortie de la Lune de l’ombre à 21h6m,2, de la pénombre à 22h25m,5 ; grandeur de l’éclipse : 0,264- ; à Paris lever de la Lune à 18h2m. — Ne pas manquer d’observer Mercure à l’œil nu jusqu’au 20 (plus grande élongation le 12 à 9h à 18°13' E du Soleil). — On pourra encore rechercher Vesta (mag. 7,1) dans le Cancer près de 'V, positions : le 1er : 8h6m et + 25°50', le 11 : 8h3» et + 26°4', le 21 : SL3ra et + 26°d', le 31 : 8*1™ et + 2ô°67\ — Les belles constellations d’hiver, signalées le mois précédent, se couchent de plus en plus tôt.
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- Utile aide-mémoire, pouvant être manié par les agents techniques de diverses industries et par les candidats à des examens élémentaires. Certaines données auraient gagné à être étroitement contrôlées.
- Caractéristiques des Corps chimiques purs et techniques. Dunod, Paris, 1958.
- Les amines. 46 fiches 21 x 27, assemblées sous jaquette. Prix : 1 900 F.
- Les nitriles. 29 fiches 21 x 27, assemblées sous jaquette. Prix : 1 250 F.
- Après la publication des fiches caractéristiques des corps chimiques purs et techniques consacrées aux polyols, aux polyacides et aux fluorés une quatrième et cinquième séries traitent des amines et des nitriles, Les amines présentent une réactivité très riche, elles interviennent dans nombre de synthèses organiques et leurs propriétés physico-chimiques leur procurent quelques usages pratiques directs tels que l’inhibition de la corrosion. Les nitriles, que les progrès de la catalyse rendent d’accès facile, sont remarquables par leurs possibilités de polymérisation (la plupart des fibres synthétiques appartiennent à ce groupe), par leur aptitude réactionnelle due à la présence de la triple liaison carbone-azole, et par leurs curieuses propriétés suivantes.
- Introduction à l’analyse organique qualitative, par 11. Staudinger, prix Nobel, avec la collaboration du docteur \V. Kern. Traduit de l’allemand par G. Cousin. 1 vol. 14 x 22, 206 p., 2* édition. Dunod, Paris, 1958. Prix, broché, 1 850 F.
- Ouvrage d’initiation, suffisamment complet d’ailleurs pour permettre d’effectuer la plupart des analyses organiques. Dans une lre partie, l’auteur rappelle les propriétés physiques essentielles des corps organiques, puis il pose les principes généraux de séparation en groupes basés sur les grandes différences de solubilité que présentent les corps dans l’eau et dans l’éther. La 2e partie est consacrée à l’ensemble des essais à effectuer en présence d’un problème détermine jusqu’à l'identification du composé final. Des tableaux résumés à la fin du livre concourent à faire de cet ouvrage un guide extrêmement clair.
- Advances in Chemical engineering (tome II), publié par Thomas B. Dreav et John AV. Hoopes Jr. 1 vol. 15,5 x 23,5, xi:-338 p., fig. Academie Press, New York, 1958. Prix, relié : 9,50 dollars.
- Tl s’agit du tome II d’une collection consacrée à des études d’actualité concernant le génie chimique. Dans le présent volume, nous relevons spécialement les monographies relatives k la technologie du vide poussé, au problème du contrôle automatique, k l’élimination des eaux résiduaires dans les usines de chimie nucléaire.
- Précis des matières colorantes synthétiques,
- par Henri Wahl. Tome I : Matières premières et produits intermédiaires. 1 vol. 13,5 x 18,5, 340 p., 36 fig. Collection « Euclide ». Presses Universitaires de France, Paris, 1958. Prix : 2 400 F.
- Ce manuel, rédigé par l’un dos meilleurs spécialistes français, est entièrement consacré à la chimie industrielle organique des colorants et divisé en trois volumes. Le tome I, qui vient de paraître, traite dans la lre partie des matières premières : benzol, goudron de houille, dérivés organiques tirés du pétrole. Dans la 2" partie, on étudie les produits intermédiaires obtenus par les réactions fondamentales de la chimie organique et on expose les méthodes techniques de fabrication, qui ont d’ailleurs un caractère général, en rapport étroit avec les autres branches industrielles organiques : produits pharmaceutiques, photographiques, plastifiants, etc. Ces méthodes relèvent des enseignements de base destinés aux étudiants et aux chimistes. En fin du volume, un appendice est consacré à la théorie des réactions de substitution aromatique. Rappelons que le tome II, Matières colorantes, est déjà paru il y a plusieurs mois. Le tome III, Teinture et impression, est actuellement sous presse.
- La Chromatographie, par L. Savihan. 1 vol. 11 x 16, 124 p., 32 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile souple : 680 F.
- Cet ouvrage de la série des Monographies Dunod donne les principes physiques fondamentaux de la chromatographie, y compris celle des gaz, et les illustre par de nombreux exem-
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- pies. Il fait le point en quelques pages de cette importante question qui intéresse tous le-s scientifiques et les esprits curieux car la chromatographie a pris une place de tout premier plan en analyse immédiate. Elle permet les séparations les plus difficiles, minérales et surtout organiques, comme celle de composés stéroïdes très voisins et. des mélanges complexes des protéines et de leurs produits d’hydrolyse.
- Les minerais pauvres. 1 vol. 16 x 24, 174 p.,
- 27 fig. O.E.C.E., Paris, 1958. Prix : 800 F.
- L’objet de ce rapport est d’exposer les méthodes de recherches américaines pour améliorer les procédés d’extraction des métaux des minerais tout-venants et spécialement pour accroître la production des minerais rares. Très détaillé et illustré ce rapport complète une publication antérieure de l’O.E.C.E. sur Je traitement des minerais en Europe, il donne des précisions sur la coopération qui existe aux États-Unis et au Canada entre les pouvoirs publics, les universités, les instituts techniques et les industriels pour fournir les techniques et les hommes indispensables à J'exploitation rationnelle des ressources minérales mondiales.
- Vistas in Astronautics, édité par Morton A.lperin, Marvin Stern et Harold Wooster.
- 1 vol. 19 x 25, xxu-330 p., fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié ; 105 sh.
- Avec les progrès des fusées et le lancement des satellites artificiels, l'astronautique sort du domaine de l’utopie pour devenir une véritable science. Cet ouvrage rassemble les communications présentées au Symposium de San Diego (Californie) auquel ont participé en février 1957 plus de 600 chercheurs et ingénieurs. On y trouvera une quantité de communications sur des sujets très variés allant de la technique (propulsion, repérage et communications) à la psycho-physiologie (facteurs humains dans les voyages interplanétaires) en passant par l’étude des orbites possibles des satellites artificiels (non encore lancés à l’époque) et des problèmes posés par les atmosphères planétaires. La 3e partie, consacrée à la physique de la haute atmosphère et aux mesures effectuées à l’aide de fusées, intéressera spécialement les physiciens, de même que les espoirs qu’offre la physique des plasmas pour la propulsion. Le niveau des ariicles est évidemment variable mais aucun ne manque d’intérêt. Certains font un large usage des mesures anglaises ce qui procuré de désagréables surprises au lecteur français, surtout lorsqu'il s’agit de thermodynamique.
- Le volcanisme lunaire et terrestre, par
- Alexandre Dauvjllikr, professeur au Collège de France. 1 vol, 14 x 19, 300 p., 43 fig., 5 planches hors texte. Albin Michel, Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- Le volcanisme, du à la radioactivité, est la cause- essentielle du relief lunaire et terrestre. Dans une première phase très «clive, le sima a bouillonne sous l’effet de l’eau hypercritique, du ,gaz carbonique et des produits volatils. Il a soulevé d’énormes cloques dans la croûte vitreuse superficielle et, après émanation des corps volatils, la croûte s’est effondrée en produisant sur scs bords des bourrelets comme ceux qui entourent les mers, les cirques et les cratères .lunaires. Sur la Lune, tous les produits \olalils se sont échappés dans l’espace et révolution s’est arrêtée là. Sur la Terre se sont alors constitués les océans et l’atmosphère, et le volcanisme a pu continuer grâce à un cycle de beau. Il ne cessera que lorsque les réserves de corps radioactifs seront épuisées. L’auteur discute en détail les données gcochimiques et thermodynamiques qui le mènent à cette théorie. 11 établit un bilan quantitatif qui rend compte de tous les mouvements de l’écorce ; il montre aussi comment le cycle de l’eau rend compte de la permanence de la teneur en sels des océans, qui conditionne la vie marine.
- Dictionnaire des sols, par Georges Plaisance,. ingénieur des Eaux et Forêts, et André Cail-leux, maître de conférences à la Sorbonne. 1 vol. 16 x 24, 604 p. La Maison Rustique, Paris, 1958. Prix, cartonné : 7 500 F.
- La science du sol intéresse une foule de scientifiques et de techniciens auxquels ce dictionnaire sera fort utile. Il comprend tous les mots français intéressant la pédologie et les sciences connexes, les mots étrangers introduits en France ou leur traduction, les noms conimuns populaires et régionaux, voire étrangers, dont la connaissance est utile, les abréviations, usuelles. A la fin de l’ouvrage ont été indiqués les syrh-
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- IkjIcs des mesures, les unités anglo-saxonnes, les abréviations étrangères. Sous la rubrique « Géo-lechniquc » ont été groupées les notions concernant la résistance des sols, la mécanique, la technologie, les travaux publics. Les données
- historiques n’ont pas été négligées.
- Problèmes de géologie sous-marine, par
- Jacques Bourcaht. 1 vol. lé x 22,5 de la collection Évolution des sciences, 128 p.,
- 20 fig., 1 planché hors texte. Masson, Paris, 1958. Prix : 980 F.
- Dans ce petit livre riche de substance, le professeur Bourcart a condensé les réflexions d’une longue expérience sur la structure et l’évolution des terres sous-marines de faible profondeur. Au terme de plateau continental, qui suggère une uniformité, il préfère celui de préconlineiit, qui inclut le prétendu plateau et son talus; et dont le relier, dû à l’érosion aérienne, date des époques où celte zone était émergée. On connaît la notion de flexqre continentale introduite par M. Bourcart, et qui explique la profondeur actuelle de certains reliefs. L’érosion marine n’a pas les effets qu’on lui prête souvent. Elle est ici fort bien discutée, de même que les processus de sédimentation. Protection des plages et des ouvrages a la nier, exploitation éventuelle du précontinent (pétrole), pose des cables et bientôt des pipe-lines, aménagement de polders, enfin préservation de toutes les richesses biologiques, autant de raisons qui incitent à développer cette étude dans le sens indiqué par AI. Jacques Bourcart.
- CHmatology. 1 vol. 21 x 27, 190 p., 36 fig. Unesco, Paris, 1958! Prix : 1 500 F.
- Ce livre est le dixième paru dans la série consacrée par l'Unesco à la zone aride. Comme les précédents, il réunit un certain nombre de communications présentées au cours des symposiums qui ont été organisés par l’Unesco dans le cadre de celle élude. Signalons, parmi les sujets traités par différents auteurs : l’évaporation et le bilan hydrique ; les facteurs climatiques dans l’écologie animale de la zone aride ; la modification des microclimats ; le climat chimique et les sols salins dans les zones arides.
- Sciences naturelles, par L. Garnier, docteur es sciences, 1\. Mercier el P. Pichard, agrégés. de sciences naturelles, avec la collaboration de A. Payan, inspecteur général de l'instruction publioue. Illustrations de F. "Verrier. 1 \oî. 17 x 23. 204 p. Armand Colin, Paris, 1958. Prix : 1160 F. *
- Nouvelle édition allégée, dont la présentation et l’illustration ont été grandement améliorées. Conforme au programme de la classe de sixième, il traduit le souci d’un enseignement concret, fondé sur l’observai ion précise. L’étude des plantes a reçu un développement particulier. La « connaissance de la matière » a été réduite au minimum. Livre très apprécié par beaucoup de professeurs d’histoire' naturelle.
- Initiation aux méthodes statistiques en Biologie, par Maxime Lamotte, professeur à la Sorbonne, 1 vol. 16 x 24, 146 p., 26 flg. Masson, Paris, 1957. Prix : 2 000 F.
- La variabilité des phénomènes biologiques oblige, pour les traiter numériquement, de
- recourir aux méthodes statistiques. Toute mesure doit être répétée sur un certain nombre d’échantillons ou d’épreuves, et donne lieu d’abord à l’étude des distributions de fréquence. Les relations entre les grandeurs qui font l’objet des mesures prennent elles-mêmes un caractère statistique qui conduit à introduire des notions comme celle de corrélation. Enfin les résultats obtenus conservent un degré d’incertitude, que l'expérimentateur doit pouvoir évaluer. On trouve dans ce livre un exposé élémentaire de ces méthodes qui s’imposent en tant de domaines de la biologie et de ses applications.
- L’étude de la végétation tropicale. 1 vol.
- 21 x 27, 226 p., 14 flg., 11 pl. hors texte.
- Unesco, Paris, 1958. Prix : 1 800 F.
- Ce volume rassemble les communications présentées au colloque tenu à Kandy (Ceylan) en mars 1956. Elles ont principalement porté sur l’étude des végétations de l’inde, de Malaisie, d’Océanie, d’Indonésie, d’Australie et d’Afrique. Le colloque avait été organisé dans le cadre des recherches sur la zone tropicale humide, recherches dont les objectifs sont à la fois botaniques, écologiques et démographiques.
- Embryos and ancestors, par Gavin de Beeu. •3° édition. 1 vol. 14 x 22, xn-197 p., 18 fig. Clarendon Press, Oxford University Press, Londres, 1958. Prix, relié : 25 sli.
- Révision par Sir Gavin de Bcer de son livre
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- dont la première édition a paru en 1930. L’argumentation sur les erreurs de la loi biogénétique de Haeckcl et la théorie de la récapitulation n’est pas modifiée mais étendue, avec de nouveaux exemples, et trois nouveaux chapitres sur l’embryologie et la taxonomie, l’embryologie et l’homologie, la théorie de la spécificité des feuillets. La plus grande partie de l’ouvrage est consacrée à l’ensemble des questions concei'nant l’ontogénie et la phylogénie et à la présentation d’une nouvelle interprétation des conceptions phylogénétiques classiques à la lumière des connaissances modernes. Successivement sont envisagés les stades de développement et d’évolution, avec les lois de von Jîaer, les facteurs internes et externes dans l’ontogénie, les transformations phylogénétiques, l’hé-térochronie et les différents modes d’évolution morphologique. Dans les trois derniers chapitres Fauteur insiste sur la valeur des caractères embryonnaires et larvaires en taxonomie ; les formes larvaires des Crustacés et des Mollusques, loin d’être comparables aux formes adultes ancestrales, sont des modifications adaptatives à la vie pélagique. Chez les insectes, les larves sont également adaptées à différents modes de vie ; elles peuvent cependant être parfois la preuve d’affinités entre deux groupes, mais la division en métabolcs et amétaholes ne reflète pas les ressemblances de structures des adultes. Une brève analyse ne peut donner qu’une idée très imparfaite de l’importance de cet ouvrage qui doit se trouver dans la bibliothèque de tous les biologistes.
- Tortues et crocodiles de l’Afrique noire française, par A. Vieuers, Préface de J. GuiBé, professeur au Muséum. 1 vol. 15,5 x 24, 354 p., 290 11t. Institut français d’Afrique noire, Dakar, 1958.
- Malgré son intérêt anatomique et éthologique, et même à certains égards économique, souligné par M. Guibé dans sa préface, l’ordre des Ché-
- ANNUAIRE
- DU BUREAU DES LONGITUDES pour l’an 1959
- avec un Supplément pour l'an I960
- Notices :
- L’éclipse totale de Soleil le 15 février 1961.
- Réflexions sur la forme de la Grande Pyramide, par P. MONTEL. Méthodes modernes de calcul, par J. KUNTZMANN. Guillaume Grandidier, par P. TARDI.
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- Ioniens est relativement mal connu. L’auteur en présente ici une étude, consécutive à de longs travaux, qui intéressera tous les naturalistes. Après la description anatomique et physiologique, il présente de copieux_ éléments de biologie : vie terrestre et aquatique, moyens de défense, maladies, respiration, nutrition, reproduction, intelligence et vie sociale. Un chapitre est consacré aux rapports avec l’homme : pêche, industrie de l’écaille, rôle médical, folklore et religion. Quelques données sur la Paléontologie précèdent un important travail de systématique. Un plan analogue concerne les Grocodiliens. En annexe, catalogue systématique, liste des noms vernaculaires, index alphabétique et bibliographie. De nombreux dessins et pho-
- tographies illustrent toutes les parties de cet important travail.
- Psycho-physiologie du comportement, par
- D. O. Hebb, McGill University. Trad. par
- Madeleine King. 1 vol. lé x 22,5, 344 p.
- Presses Universitaires de France, Paris, 1958.
- Prix : 1 500 F.
- Ce livre est la traduction de The Organiza-tion of Behavior, paru à New York en 1949. L’auteur a essayé, dit-il, « de grouper diverses manières d’attaquer le problème du comportement en une théorie générale, capable de combler le fossé qui sépare la neurophysiologie de la psychologie et la psychologie de laboratoire des problèmes cliniques ». Il est conduit à uti-
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- User, sinon a concilier, deux théories extrêmes : celle qui tente de dresser le tableau des connexions sensori-motrices pour expliquer le comportement comme conséquence de L’organisation de ces connexions ; celle qui assimile le cortex à un support homogène où régnent des champs et des gradients. M. Hebb suggère par exemple que la perception dépendrait de l’excitation de parties spécifiques de la surface réceptrice, et il fait apparaître une signification physiologique de l’attention. On étudie avec lui : sommation et apprentissage en perception ; théorie du champ ; premier stade de la perception : croissance et développement de l’ensemble ; perception d’un complexe : succession de. phase; développement de la capacité d’apprentissage ; apprentissage en fonction des processus supérieurs et inférieurs ; problème de motivation : douleur et faim ; sources de la motivation ; perturbations émotionnelles ; accroissement et déclin de l’intelligence.
- L’hypnotisme, science précise, par Jean Datj-ven. 1 vol. 14 x 19, 224 p. Nouvelles éditions latines, Paris, 1958. Prix : 600 F.
- L’hypnotisme, qui paraît revenir à la mode dans les pays anglo-saxons, ne jouit pas en France d’une bonne presse. Trop de charlatans sans doute ont contribué à le déconsidérer. L’auteur se propose de montrer qu’il y a pourtant là des faits bien établis, des phénomènes qu’il convient d’étudier sans préjugé et, en dehors de tout ésotérisme, une pratique qui doit être considérée comme une science précise.
- La France inconnue, par G. Pillement (tome IV : Le Nord-Oaest). 1 vol. 14 x 19, 278 p., 64 photos h. t. de l'auteur. Bernard Grasset, Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- Ce quatrième tome de La France inconnue déroule ses itinéraires archéologiques à travers le Nord-Ouest : Bretagne, Anjou, Maine, Touraine plus exactement. C’est dire que la Normandie reste à découvrir (ce sera pour le tome V, avec sans doute la Picardie et l’Ile-de-France), ce que le titre ne précise pas. Excellent plaidoyer en faveur des vieilles pierres, mais est-il besoin de présenter G. Pillement ? Une idée en tout cas est à retenir : sauver de vieux manoirs pittoresques en les aménageant discrètement en hôtelleries-relais analogues aux paradors espagnols. Idée qui mérite de faire son chemin, et qu’on s’étonne de ne pas avoir vu formuler plus tôt : que fait la Direction générale du Tourisme français P
- Les Alpes et leur destin, par Raoul Blanchard. 1 vol. 13 x 22, 286 p., 40 fig. Arthème Fayard, Paris, 1958. Prix : 950 F.
- L’admirable livre î En un raccourci saisis-' sant, l’auteur dresse un tableau du monde alpestre français qui restera comme l’un des maîtres ouvrages de notre école géographique. Successivement il étudie la formation de la montagne, le climat, les eaux, le manteau végétal. Puis il suit les travaux et les jours du paysan alpin, montre le vigoureux élan de l’industrie, insiste sur l’essor touristique. Il examine enfin le « décor humain » des Alpes en étudiant avec soin les phénomènes d’émigration, si accentués dans le Sud. Partout une connaissance intime, une communion réelle avec le paysage alpestre apparaît. Nul étonnement, quand on sait que R. Blanchard a consacré toute sa vie d’universitaire à étudier ses chères Alpes. Mais aussi quel brio, quelle précision dans le style ! En bref, une magistrale synthèse qui se Ut d’un trait, avant de servir d’ouvrage de réflexion.
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- (300 F la ligne, taxes comprises. Supplément de 150 F pour domiciliation aux bureaux de la revue).
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- Le gérant : F. Dunod. —dunod, éditeur, paris. — dépÔt* légal ; ier trimestre 1959, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD S. A. (3lo566), LAVAL, N° 3878. — 2-1969.
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- N* 3287
- Mars 1959
- LA NATURE
- Progrès récents
- en microcalorimétrie biologique
- Tout événement qui se produit dans un être vivant entraîne un dégagement ou une absorption de chaleur. Il en résulte que la mesure de cet effet thermique permet des études extrêmement variées telles que métabolismes, multiplication cellulaire, etc., aussi bien chez un animal que chez une plante, aussi bien dans une culture bactérienne que dans un organe isolé ou une culture de tissus. Des résultats très intéressants ont été publiés ces .dernières années, en particulier par MM. E. Cal-vet, professeur à la Faculté des Sciences de Marseille, et II. Prat, professeur à l’Université de Montréal. Nombre de ces résultats figurent dans un ouvrage récent (1) auquel nous avons largement fait appel.
- Avant, d’examiner les possibilités souvent étonnantes offertes par la microcalorimétrie dans les sciences biologiques, il nous faut d’abord replacer cette méthode dans le cadre de la calori-métrie en général, afin d’en comprendre les principes essentiels.
- Rappelons qu’un calorimètre est essentiellement constitué par un récipient dans lequel on produit les phénomènes thermiques à étudier. Les calorimètres de type classique peuvent être classés en deux catégories : dans les appareils. « adiabatiques », l’enceinte siège du phénomène étudié est isolée aussi parfaitement que possible au point de vue thermique du milieu extérieur. La plus grande partie de la chaleur produite sert à élever la température du récipient calorimétrique et c’est précisément cette élévation de température qui permet de mesurer l’effet thermique étudié. Le défaut de ce type d’appareil est de présenter une inertie relativement grande et de fonctionner à température variable au cours de l’expérience; or, ce dernier point a une grande importance dans l’élude cinétique des transformations chimiques et biologiques.
- Un auti'e type est constitué par les calorimètres isothermiques; ils diffèrent complètement du précédent en ce sens que toute la chaleur produite est évacuée rapidement vers l’extérieur. C’est le cas du calorimètre à glace de Bunsen, par exemple, dans lequel la chaleur produite sert à fondre une certaine quantité de glace. Le poids de liquide recueilli est proportionnel à la quantité de chaleur produite. Quant à la température du récipient calorimétrique, elle ne diffère que très peu de celle de la glacé qui l’entoure. Là encore, cependant, l’inertie thermique est trop grande (la fusion de la glace étant lente) pour que l’appareil puisse être employé comme oscillographe.
- L’appareil conçu par A. Tian et qui a été perfectionné par le professeur Calvet est d’un type totalement différent. Dans cet appareil, c’est le flux de chaleur qui s’échappe du récipient que l’on évalue. Le récipient calorimétrique est entouré d’un nombre suffisamment élevé de thermocouples identiques et très régulièrement disposés (fig. a). Ceux-ci entraînent vers l’extérieur la plus grande partie de la chaleur produite et on
- 1. Récents progrès en microcalorimétrie, par E. Calvet et II. Prat. 1 vol. 11 x 16, 162 p., 54 fig. Monographies Dunod, Paris, 1958. Prix, relié : 880 F.
- Fig. 1. — Le microcalorimètre Tian-Calvet, à la Faculté des Sciences de Marseille.
- (Photo P. Stehn, Marseille).
- Galvanomètre
- Cellule ou a Heu fa production de chaleur
- Thermocoupieô
- Partie bonne conductrice de la chaleur
- Fig. 2. —
- Schéma de principe du calorimètre Tian-Calvet.
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- démontre que si la construction de cet appareil est assez soignée pour bien réaliser les conditions énoncées, la force électromotrice produite est proportionnelle au flux de chaleur perdu par l’enceinte du récipient, quelle que soit la distribution des températures à l’intérieur de l’enceinte ou sur sa surface.
- Les principaux avantages de cet appareil sont les suivants : d’une part, les variations de température du récipient calorimétrique sont très faibles, par exemple inférieures à un dix-millième de degré, l’élimination des calories produites étant rapide; or, les phénomènes biologiques sont extrêmement sensibles aux variations de température. L’appareil convient donc parfaitement à ces études, de même d’ailleurs qu’aux études de cinétique chimique. L’inertie de l’appareil est très faible, ce qui permet l’enregistrement de « thermogrammes » reproduisant fidèlement les moindres fluctuations d’un phénomène thermique. La sensibilité est excellente; les auteurs ont construit des microcalorimètres capables d’enregistrer des débits de chaleur de l’ordre du microwatt.
- La précision peut atteindre le millième lorsque l’effet thermique est compensé à 90 ou 95 pour 100 par effet Peltier (*) (c’est la partie non compensée qui est alors évaluée à x pour 100 par exemple, de sorte que la précision sur l’ensemble atteint le millième). Sans compensation on atteint couramment 1 pour xoo. Enfin, l’indépendance de la force électromotrice et de la distribution des températures à l’intérieur ou à la surface de l’enceinte pei'inet de suppi’imer l’agitation qui, dans le cas des réactions lentes et de faible thermicité, ce qui est souvent le cas des phénomènes biologiques, peut pi’oduire un dégagement de chaleur mal connu et aussi important que le phénomène â étudier.
- Passons maintenant en revue quelques applications de cet appareillage nouveau dans le domaine de la biologie.
- Thermogenèse des graines en germination. — Le
- dégagement de chaleur des graines en germination est un phénomène bien connu. Mais, en général, les procédés employés pour mettx’e ce fait en évidence sont assez grossiers : on dispose les graines dans un récipient isolé thermiquement et on place au milieu d’elles un thermomètre après les avoir mouillées. On suit les indications du thermomèti’e, d’où l’on peut déduite la chaleur dégagée. En réalité, cette expérience n’a pas grande valeur ; elle commence en effet à la température ambiante pour se terminer une dizaine de degrés plus haut quand la masse s’est échauffée. Or, une vai’iation de température, même faible, peut suffire à changer complètement le fonctionnement des cellules vivantes. Par contre, avec le microcalorimètre Calvet, on peut exécuter l’expérience à température constante puisque les calories produites sont éliminées rapidement et que l’on mesure un débit thermique et non pas une accumulation de chaleur.
- En outre, on peut opérer avec une très petite quantité de graines, alors que l’expérience grossière décrite plus haut exige l’emploi d’une importante masse de graines avec pour conséquence une asphyxie des grains profondément situés. Avec un gramme ou un demi-gramme de graines, au contraire, toutes les semences peuvent être placées dans de bonnes conditions d’oxygénation. Le dispositif utilisé est représenté sur la figure 3 et le thermogramme fourni par des grains de blé à 24° G sur la figure 4-
- Au début de l’expérience on n’obtient aucun débit notable, les graines sèches ne dégageant qu’une infime quantité de chaleur. Puis on fait tomber une goutte d’eau en agissant sur la pipette. Immédiatemeent un débit thermique apparaît et augmente rapidement jusqu’à uxx maximum atteint en i5 à
- 1. L’effet Peltier est l’effet inverse de l’effet tliermoélectrique : le passage du courant dans un circuit formé de deux conducteurs différents provoque une différence de température entre les deux soudures du thermocouple.
- 00 mn, Ensuite, le débit décroît et s’annule. Dans cette première phase OAB, l’activité physiologique des cellules vivantes ne joue encore aucun rôle : la chaleur dégagée est due uniquement à l’hydratation du matériel sec (réserves, membranes). En effet, on obtient une courbe semblable lorsqu’on opère avec des grains préalablement tués. Il s’agit donc d’une phase que II. Prat a qualifiée de « physico-chimique ».
- Dans une seconde phase BXC, le débit thermique reste nul pendant plusieurs heures ou peut même devenir négatif en raison de gonflements endothermiques. Puis, à partir de la 6e ou de la 8e heure, le débit s’élève progressivement d’une manière très régulière. Cette troisième phase, qualifiée de « thermogenèse biologique », met en jeu les phénomènes physiologiques de la germination : accroissement de l’intensité respiratoire, digestion des réserves, multiplication cellulaire, etc. La distinction entre ces trois phases était totalement passée inaperçue avec les méthodes anciennes comme dans l’expérience grossière rappelée précédemment.
- L’allure de la courbe obtenue permet d’apprécier les qualités germinatives d’un lot de semences et de renseigner sur la bonne marche du phénomène. Par exemple, si on met trop d’eau, les graines sont noyées et s’asphyxient, ce qui se traduit par le tracé CD' qui révèle un déficit thermique, donc de mauvaises conditions germinatives.
- La microcalorimétrie permet également de montrer l’influence de diverses substances sur la germination, qu’il s’agisse d’inhibiteurs, comme l’alcool, ou au contraire d’hormones de croissance, comme l’acide indol-acétique.
- Fig-, 3. — Dispositif utilisé pour étudier la thermogenèse de graines en germination.
- Gradient de thermogenèse chez les végétaux. —-
- Tous les végétaux à l’état de vie active dégagent de la chaleur. En plaçant successivement dans un microcalorimètre des fragments prélevés à divers niveaux d’une tige d’asperge, on met en évidence un gradient de thermogenèse allant’ de 3 cal par heure et par gramme au sommet à o,5 cal/g/h à la base. De même une fleur au moment de l’éclosion peut dégager jusqu’à 3o fois plus de chaleur que le pédoncule qui la porte.
- Fig. 4. — Thermogramme fourni par 32 grains de blé Blackhawk d’hiver pesant ensemble (secs) un gramme, à 24° C.
- En O, en agissant sur la pipette on fait tomber l’eau sur les grains (les temps sont comptés à partir du point O pris comme instant initial) ; OA.B : thermogenèse physico-chimique ; BXC : temps mort ; CD : thermo-genèse biologique.
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- Thermogenèse microbienne. — Les microorganismes produisent aussi de la chaleur; ils en dégagent même proportionnellement beaucoup plus que nous. De même que pour les végétaux, la lhermogenèse est surtout fonction de la multiplication cellulaire.
- Considérons par exemple le thermogramme obtenu en ensemençant 4 cm3 de bouillon peptoné avec une culture de colibacille (Escherichia coli) (fig. 5). Pendant les sept premières heures la thermogenèse est encore très faible; les bactéries sont dans une phase de latence; puis le nombre des bactéries augmente en progression géométrique et le débit thermique croît rapidement. Il atteint au bout de 18 heures son maximum et, après ce moment, il décroît lentement, l’activité de la culture
- Addition de streptomycine
- Fig. 5. — Thermogramme d’une culture de colibacille (Escherichia coli) sur 4 cm3 de bouillon peptoné, à 24,4° C.
- En irait interrompu : dépression de la thcrmogenèse par addition de streptomycine.
- s’amortissant progressivement. En fournissant à la culture un peu de bouillon neuf, on peut faire repartir la culture. Inversement., en ajoutant à la culture une substance bactériostatique, de la streptomycine par exemple, on assiste à une chute rapide du débit thermique, comme le montre la courbe en trait interrompu de la figure 5.
- La microcalorimétrie permet donc d’apprécier très exactement l’activité d’une substance antibiotique sur une souche bactérienne donnée. Par exemple, on pourra distinguer par cette méthode une souche pénicillo-sensible, qui donnera une chute rapide de thermogenèse, d’une souche pénicillo-résistanle qui ne donnera aucune dépression sensible de son débit thermique. Étant donné le nombre croissant de souches microbiennes résistantes aux antibiotiques, cette méthode présente un grand intéi'êt.
- La microcalorimétrie permet également la détermination des exigences particulières d’une espèce bactérienne : température optimale, nécessité d’un glucide, d’un acide aminé particulier, etc.
- Il faut remarquer également que le dégagement de chaleur des bactéries a une influence certaine sur l’évolution des foyers infectieux; toute lésion infectieuse est, en effet, le siège d’une élévation de température locale qui peut à elle seule tuer des cellules humaines, ou tout au moins altérer leur fonctionnement en les mettant en état de moindre résistance, les cellules humaines souffrant rapidement de toute élévation de température au-dessus de 38° C.
- Avec les levures on obtient des thermogrammes analogues à ceux des bactéries et la microcalorimétrie est appelée à jouer un rôle de premier ordre dans les industries qui utilisent des fermentations mycéliennes ou bactériennes, telles que brasseries, vinaigreries, etc.
- Thermogenèse d’animaux à température variable.
- — Alors que chez les végétaux et les bactéries la thermogenèse est surtout le fait de la multiplication cellulaire, la production de chaleur, déterminée chez les animaux par les contractions musculaires, les activités glandulaires, etc., est beaucoup plus complexe. Les thermogrammes obtenus sont par suite très dif-
- férents de ceux que l’on observe avec les végétaux ou les bactéries.
- Si nous examinons le thermogramme d’une Blatte (Periplu-neta americana) (fig. 6), nous y remarquons des paliers où le débit est sensiblement uniforme et faible : de l’ordre de o,5 à i cal/h/g, à 25° C. Ils représentent un régime d’économie
- 20 h .
- Fig. 6. — Thermogramme de blatte (Periplaneta americana).
- où l’animal est au repos, immobile, avec un métabolisme réduit au minimum et des échanges respiratoires très ralentis (les stigmates sont fermés pendant ces périodes). De temps à autre, par contre, et sans aucune excitation extérieure, l’animal entre dans une période de thermogenèse active, le débit s’élevant en quelques minutes à 3 ou 6 cal/h/g. Puis, au bout d’une demi-heure ou d’une heure, le débit retombe à sa valeur minimale et l’animal entre dans une nouvelle période de repos. Pendant la phase de thermogenèse active, les stigmates s’ouvrent et les échanges respiratoires deviennent actifs. Cette propriété de la plupart des insectes de pouvoir vivre selon deux régimes différents constitue un avantage considérable dans la lutte pour la vie, car elle permet à l’animal d’économiser strictement ses réserves énergétiques et l’oxygène disponible, tout en le laissant capable de fournir, en cas de besoin, des efforts extrêmement intenses.
- La microcalorimétrie permet également d’étudier l’influence de divers facteurs physiques ou chimiques sur les insectes. Par exemple, la figure 7 montre l’influence des vapeurs d’alcool sur une blatte mâle adulte. Une première adduction de Arapeurs Cal/h
- Fig. 7. — Effets d’excitations olfactives répétées sur une blatte mâle adulte.
- En A., B, C, adductions de vapeurs d’alcool.
- provoque un paroxysme nettement plus fort que les paroxysmes spontanés. Des additions ultérieures entraînent des paroxysmes de plus en plus élevés et de durées croissantes, montrant une sensibilisation progressive de l’animal. Il s’agit là d’une excitation d’ordre olfactif et non pas d’une intoxication car si l’on coupe les antennes de l’insecte, siège des organes olfactifs, il devient complètement indifférent aux vapeurs d’alcool.
- L’emploi de la microcalorimétrie permet donc des études précises de la physiologie des insectes, d’où son importance pour la détermination de l’influence des insecticides. 'Les thermogrammes permettent une évaluation qualitative et quantitative de l’efficacité de chaque produit sur chaque espèce.
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- Fig. 8 (ù gauche). — Thermogramme de souriceau âgé d’un jour à 25, V C et à 37,1° C.
- La üienmogencse dépend de la température ambiante.
- Fig. 9 (à droite). — Thermogramme de souriceau âgé de 8 jours.
- Les ondulations sont plus amples qua la naissance et la thermogenèse devient
- indépendante de la température. ( (
- 5 10 15 h
- anesthésie totale. Par contre des doses de Nembutal et de Lar-
- Thermogenèse d’animaux homéothermes. — Jusqu’à présent, le seul lioméotheraie qui ait été étudié est le Souriceau nouveau-né. En effet, les cellules des microcalorimètres ordinaires n’ont que 18 mm de diamètre, ce qui exclut la possibilité d’expérimenter avec des sujets de taille plus grande. Une cellule de 35 mm de diamètre est en construction et permettra d’opérer sur des homéothermes plus grands.
- Les résultats obtenus avec des souriceaux pris au cours de la première journée après leur naissance sont cependant intéressants. Les thermogrammes obtenus montrent que l’animal n’a pas encore atteint sa régulation thermique; sa thermogenèse s’abaisse avec la température ambiante. Il n’est cependant pas assimilable non plus à un poïkilolherme, car son thermogramme ne montre pas de paliers de repos complet comme chez les insectes. Avec un souriceau de 8 jours, la thermogenèse devient plus indépendante de la température ambiante (fig. 8 et 9).
- En administrant à un souriceau du Largactil (chlorure de chlorpromazine), on obtient une uniformisation complète du débit thermique pendant plusieurs heures, alors que normalement le lhermogramme présente des ondulations. Avec un barbiturique comme le Nembutal, la régularisation du débit thermique nécessite des doses 5o à 5oo fois plus fortes (les doses varient avec la température), ce qui entraîne d’ailleurs une
- gacfil trop faibles séparément pour modifier la thermogenèse produisent lorsqu’elles sont réunies un effet marqué de régularisation. La microcalorimétrie permet donc de mettre en évidence, sous une forme nouvelle, l'influence potentialisante des dérivés phénothiaziniques sur les anesthésiques. 11 ne s’agit là que d’un exemple partiel de l’intérêt que présente l’emploi de celte technique pour analyser les effets pharmacodynamiques d’un produit ou d’une association de produits et déterminer ainsi les conditions de son usage.
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- Ces quelques exemples montrent les possibilités immenses d’expérimentation ouvertes par les techniques microcalorimétriques. La physiologie, l’écologie, la microbiologie, l’agronomie, la médecine, les recherches pharmacodynamiques en sont justiciables. Nous n’avons développé ici que les applications d’ordre biologique; il est bien évident que l’étude de nombreux phénomènes physiques ou chimiques peut être réalisée par ces techniques. Il est certain que, d’ici une dizaine d’années, les microcalorimèlres deviendront aussi courants dans les laboratoires que les spectrophotomèlres ou les balances de précision.
- Robert Rosset.
- LE PÉTROLE EN U. R. S. S.
- Depuis la guerre, la géographie du pétrole en U. R. S. S. a complètement changé. La zone de Bakou, qui produisait en 1940 les 2/3 du montant total, n’a plus aujourd’hui que la quatrième place (la pour 100 du total). Empruntons quelques renseignements à The Times Review of Jndustry.
- La zone Volga-Oural produit environ quatre fois plus que Bakou tandis que le prix de reàdent est quatre fois moins élevé. Des sondages ont révélé que le champ pétrolifère s’étendait jusqu’à l’embouchure de la Petchora dans l’Océan Glacial (puits de pétrole de Naryan Mar). Des puits sont récemment entrés en production à Oukhta, au sud de Naryan Mar (où l’existence du pétrole avait été reconnue déjà), tandis que d’autres ont été forés près d’Astrakhan. Ailleurs en Russie d’Europe, à part les gisements ex-polonais de Boryslav, on cite de nouvelles zones d’exploitation : en Moldavie méridionale (prolongement du bassin roumain), entre Dniepr et Don (Romny, Radchenkovo). D’actives prospections concernent la Crimée et le Donetz (Vorochilovgrad).
- Dans les parties asiatiques de l’U. R. S. S., dès découvertes importantes ont eu lieu depuis la fm de la guerre, particulièrement en Asie centrale (Fergana, Termez, Andijan), où les réserves prouvées ont connu une sensible progression ; près de Krasnovodslc ; et dans l’île de Sakhaline (Okha et Katangline). Il faut y ajouter les gisements de gaz naturel reconnus en Sibérie (Tioume, Yakou-tie) et en Extrême-Orient (Magadan, Okhotsk).
- De 1946 à 1937, on estime à plus de 730 le nombre de puits nouveaux qui ont été forés, en négligeant les puits d’importance secondaire. Les réserves de pétrole et de gaz de l’U. R. S. S. se seraient accrues de cinq à six fois les chiffres acceptés en 1940. Le plan 1938-1963 prévoit une augmentation spectaculaire de la production, laquelle doit être doublée en sept ans, passant de 111 000 000 t en 1938 à 230-240 à la fin du plan. A plus longue
- échéance, le chiffre de 400 000 000 t pour 1980 a' été avancé. A titre de référence, signalons que les Etats-Unis produisent actuellement quelque 370 000 0000 t annuellement.
- De nouvelles raffineries sont en cours d’édification ; pour des raisons d’économie et de meilleure productivité, elles sont de trois à cinq fois plus grandes que les raffineries anciennes. On estime que d’ici 1963 la capacité de ces raffineries dans le domaine du cracking catalytique aura été multipliée par 4,3.
- Des « oléoducs » sont également en construction, entre Boryslav et Moscou, entre le Donetz (déjà relié à Bakou) et Moscou, entre Tuymazy (Volga-Oural) et Gorki-Moscou. L’oléoduc Oural-Irkoutsk est doublé et sera ultérieurement prolongé jusqu’à l’Océan Pacifique.
- L’U. R. S. S. a exporté en 1936 près de 4 000 000 t de pétrole brut et 6 000 000 t de produits raffinés, à destination de pays du monde communiste (Chine, Tchécoslovaquie, Pologne, Allemagne orientale), mais aussi de pays comme Israël, la Yougoslavie, la France, la Suède, la Finlande, l’Égypte, l’Islande, certains états sud-américains. Tout récemment même une firme des États-Unis a acheté pour 13 millions de dollars de produits raffinés (commande livrable en 4939-1960, au prix de 24 cents le gallon ; retenons que le prix aux États-Unis atteint 31 cents).
- L’U. R. S. S. a importé également un peu de pétrole : 1 300 000 t de brut et 3 360 000 t de produits raffinés en provenance de Roumanie, d’Autriche (livraisons au titre du traité de paix), de Hongrie et d’Albanie.
- Les besoins de ce commerce ont amené l’U. R. S. S. à développer sa flotte de tankers : de 1936 à 1960, 40 pour 100 des navires lancés sont des pétroliers, jaugeant au total 430 000 t. Des navires de 20-23 000 t vont être construits en mer Noire, tandis que d’autres de 40 000 t le seront dans les chantiers de la Baltique.
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- LES INSECTES MARINS
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- Ox connaît un cei'tain nombre d’insectes qui vivent au bord de la mer, dans la zone intercotidale, se contentant, à la montée des marées, de se mettre à l’abri sous des pierres ou dans les fentes des rochers. Cette faune littorale comprend de nombreux Diptères appartenant à une douzaine de familles différentes, dont certaines montrent des caractères adaptatifs assez remarquables. Tels sont des Chironomides qui courent sur les rochers et à la surface de l’eau, à la limite des marées; le mâle de Pontomyia pacifier, du Japon, montre des ailes réduites, dont les vibrations lui permettent de se déplacer rapidement sur l’eau (fîg. i), tandis que la femelle, complètement aptère, se laisse flotter inerte. Les Clunio, habitant les côtes atlantiques et méditerranéennes, également aptères ou sub-aptères, peuvent même se laisser recouvrir par l’eau. L’Ëphy-dridc Amalopleryx maritima, des îles Kerguélen et Crozet, montre des modifications analogues. Les larves de tous ces Diptères vivent au milieu des algues, mais un certain nombre d’entre elles sont certainement prédatrices, s’attaquant aux petits animaux qui habitent ce milieu. Les Coléoptères sont également assez bien représentés dans celte faune des rivages. Ce sont surtout des Slaphylinides et des Carabiques. Parmi ces derniers, VAepus marinas et VAepopsis robini ne sont pas rares sur nos côtes, courant rapidement à marée basse à la surface des pierres, sur les fucus, les éponges et autres débris abandonnés par le retrait des eaux. Au retour du flot, ces petits insectes se cachent sous les pierres ou dans le sable, restant immobiles tant que la mer est haute; la provision d’air qu’ils ont emportée entre l’abdomen et les élytres suffît à assurer les échanges respiratoires pendant cette période. Il faut cependant noter qu’aucun de ces insectes ne dépasse la zone des Fucus vesiculosus et la limite des basses mers de morte-eau. Seul, un hémiplère, VAepopsis bonnairei, atteint la limite des basses mers de vive-eau, au voisinage des champs de laminaires.
- Aussi intéressants qu’ils soient, ces exemples ne se rapportent pas à des animaux marins; aucun d’entre eux n’est capable de s’éloigner du littoral; bien qu’ils supportent le contact de l’eau de mer, leur reproduction se fait dans les débris laissés sur le rivage par la marée et non dans la mer elle-même. Mais les insectes, nous donnant une nouvelle preuve de leurs extraordinaires possibilités d’adaptation, offrent un exemple bien plus remarquable dans un genre réellement pélagique. Il s’agit des Halobates, Hémiptères voisins des Gerris ou punaises d’eau dont on a souvent l’occasion d’observer les rapides évolutions sur les mares et les ruisseaux. Ces insectes ont été décrits pour la première fois en 1822 par J. F. Eschscholtz, de l’Université de Dorpat, d’après des individus de trois espèces différentes, recueillis par Chamisso durant le voyage effectué autour du monde par Otto de Kotzebue sur le Rurick. Ils ont été observés ensuite par différents naturalistes et le genre Halobates a fait l’objet d’une révision parue en i883 dans les Rapports du voyage du Challenger. Plusieurs notes ont été publiées sur ce qu’on a pu observer des mœurs de ces curieux insectes, la dernière en date étant celle de John L. Herring parue dans les Rapports sur les expéditions du Dana.
- On connaît actuellement une quarantaine d’espèces d’Halobates habitant toutes les mers chaudes. Les individus en sont rares dans les collections bien que certaines espèces semblent très communes. Ce sont des insectes de petite taille,
- 4 à 0 min environ, de forme allongée, sans ailes, même à l’état adulte, Fig. 2.
- Fig. 1.
- Mâle du Chironomide Pontomyia pacifica patinant à la surface de l’eau.
- (D ’apres Séguy) .
- le corps couvert d’un duvet soyeux blanchâtre qui retient une couche d’air lorsqu’ils se trouvent immergés. Les pattes sont longues, surtout les intermédiaires dont le tibia et le tarse sont garnis de longs poils formant une frange sept à huit fois plus large que le tarse; cette frange permet à l’insecte de se soutenir à la surface de l’eau et de s’opposer au vent. Au repos sur l’eau, les Halobates se tiennent avec les pattes intermédiaires dirigées en avant, dans une attitude qui rappelle celle des Gerris (fîg. 2). Il est d’ailleurs probable que ces insectes ont une origine commune, les formes marines dérivant de formes habitant les eaux douces. Certains auteurs disent qu’ils plongent facilement alors que d’autres pensent qu’ils ne plongent pas volontairement mais sont capables de nager sous l’eau et de remonter à la surface. Ils montrent un phototropisme positif très marqué et sont attirés par les lumières placées le long des bateaux, lorsque la mer est calme.
- La plupart des espèces se trouvent à peu de distance des côtes et, dans le voisinage des îles, montrent un certain endémisme; elles diffèrent cependant des insectes du littoral en ce qu’elles 11e quittent pas la mer, passant toute leur existence dans l’eau. Le comportement des diverses formes est d’ailleurs variable; ainsi, d’après Usinger, Halobates sericcus ne s’approche jamais
- Halobates princeps, de la mer des Célèbes ; position de repos sur l’eau.
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- des récifs, ne se trouvant que dans la mer libre, tandis que H. hawaiensis se tient au contraire près du rivage, surtout dans les endroits protégés. H. prouvas', observé par J. J. Walker dans le détroit de Bab el Mandeb, s’approche des plages sablonneuses de l’île Perim et peut même se trouver dans les mares laissées par la marée. Mais d’autres espèces ne se trouvent qu’en pleine mer, à des distances souvent considérables, atteignant plusieurs centaines de milles. Ces formes ne se trouvent jamais près des côtes, à moins qu’elles aient été amenées par une tempête, comble d’autres animaux pélagiques. Les Halobates montrent une forte tendance au grégarisme et les individus d’une même espèce se trouvent habituellement groupés en grand nombre. La distribution géographique de ces insectes est également très variable suivant les espèces. La plupart d’entre elles sont assez étroitement localisées, comme H. princeps dans la mer des Célèbes, H. frauenfeldanus à Nicobar, H. sobrinus sur les côtes occidentales d’Amérique, diverses formes plus ou moins endémiques sur les côtes des îles du Pacifique. Par contre, d’autres espèces présentent une distribution géographique extraordinairement étendue; par exemple, H. sericeus qui se trouve dans tout le Pacifique tropical et dans l’Océan Indien et, surtout, II. micans que l’on trouve dans toutes les mers tropicales depuis le Golfe du Mexique jusqu’à la Polynésie. La propagation de ces très petits insectes à travers l’immensité des océans pose certainement un des plus curieux problèmes de la biogéographie.
- Les connaissances sur la biologie des Halobales sont assez fragmentaires; elles résultent d’observations faites en mer, par temps calme, et aussi de quelques essais d’élevage. Ceux-ci semblent difficiles; la capture d’abord n’est pas aisée, les Halobates échappant très rapidement au filet; mais ils semblent en outre mal supporter la captivité. D’après Murray, ils meurent rapidement dans les bacs d’élevage; cependant, Usinger a pu les conserver dans des bacs d’eau de mer courante mais ils s’attaquent entre eux et le déchet est considérable; sur plusieurs centaines de larves d’LT. hawaiensis, il n’a pu obtenir que trois ou quatre individus adultes. Le mode d’alimentation n’a pu être observé avec précision. Il semble que, comme tous les Hémiptères, ces insectes doivent se nourrir de substances liqui. des qu’ils absorbent avec leur rostre. Ces substances leur sont probablement fournies par des animaux pélagiques; c’est ce qui semble résulter d’une observation de Murray qui les a vus groupés autour d’organismes flottants, tels que Salpes, Physa-lies, Porpites. L’accouplement a pu être observé à la surface de l’eau et des pontes ont été recueillies par les naturalistes du Dana sur des algues et autres débris; les œufs, de taille relativement énorme puisqu’ils atteignent un millimètre, sont portés à l’extrémité de l’abdomen de la femelle pendant un certain temps avant la ponte. On ne sait rien sur l’éclosion ni les mues et bien des points restent à éclaircir sur la biologie de ces curieux insectes dont toute l’existence est liée au milieu marin. L. Chopard.
- Les aurores boréales exceptionnelles de 1957
- L’année 1957 fut marquée par plusieurs aurores boréales sortant de l’ordinaire et qui purent être observées dans des régions où elles n’apparaissent que très rarement. Ainsi, la revue soviétique Prirocla décrivait (avril 1958) les aurores boréales exceptionnelles que l’on observa, en U.R.S.S., dans les nuits du 4 au 5 et du 29 au 30 septembre 1957.
- L’aurore boréale du 4 septembre fut particulièrement spectaculaire dans la région de Karaganda. Un éclat pourpre apparut subitement à 20 h 20 mn (heure de Moscou) dans le secteur septentrional du ciel, à l’ouest de l’Étoile Polaire. A cet éclat succéda une lueur très vive et très étendue, une véritable lueur d’incendie, qui se répandit rapidement dans toutes les directions. Pendant une dizaine de minutes, cette lueur illuminait le ciel entre la constellation de la Grande Ourse et l’Étoile Polaire. Ensuite, elle se déplaça vers la constellation de Cassiopée. Elle était resplendissante, mais ses contours étaient plutôt flous.
- La même aurore boréale vue de la ville de Perm fut dépeinte comme une sorte d’immense pyramide embrasée. Des raies rouge sombre, partant du zénith, paraissaient s’entrelacer avec des nervures argentées. L’éclat de l’aurore était stable. Ce ne fut que durant quelques secondes qu’on put observer, non loin du zénith,
- un certain scintillement et un décalage rapide de rayons argentés. L’aurore boréale persista dans toute sa splendeur environ 45 mn. Ensuite, elle commença à faiblir et à se déplacer vers le nord.
- Quant à l’aurore boréale de la nuit du 29 au 30 septembre, elle commença à être visible dans la région de Moscou vers 20 h 20 mn et devait durer à peu près une demi-heure. Elle apparut dans la partie septentrionale du ciel sous la forme d’un nuage rougeâtre. Ce nuage s’étendit rapidement, recouvrit la moitié du ciel et déborda même sur la partie méridionale de celui-ci. Cette aurore boréale fut aperçue dans toute l’U.R.S.S. y compris la Crimée. Ainsi, un observateur de la région de Kherson (près de la Mer Noire) la décrit comme une lueur dont la coloration passait progressivement d’un rose pâle à un rouge framboise, et qui, ayant surgi au nord-est, se déplaçait, en ondoyant, vers le nord et, ensuite, vers le nord-ouest ; l’aurore fut visible durant une vingtaine de minutes.
- Les deux aurores boréales dont nous venons de parler doivent être considérées comme des manifestations géophysiques exceptionnelles. Leur apparition est liée à l’accroissement de l’activité solaire, qui a atteint un maximum cette année, choisie pour être l’année géophysique internationale. G. M.
- Le guidage des saumons
- Des recherches dont il a été rendu compte dans la revue britannique Nature (19 juillet 1958) sont menées depuis 1953 par deux Canadiens, J. R. Brette et D. F. Alderdice, en vue de perfectionner les méthodes de guidage des saumons. Il s’agit, rappelons-le, d’éviter les pertes considérables qui déciment ces poissons migrateurs lorsqu’ils rejoignent la mer (en l’espèce, l’Océan Pacifique) en descendant les cours d’eau où se trouvent leurs frayères.
- Différents procédés ont été comparés : éclairage, son, bulles d’air, rideaux faits de chaînes pendantes, odeurs, diffusion de matières colorantes, courants artificiels. Les résultats les plus significatifs obtenus en 1953, où furent utilisés de jeunes saumons d’un an élevés en captivité, ont été enregistrés grâce à des illuminations nocturnes et à des « haies » de bulles d’air ou de teintures sombres pendant le jour.
- Un guidage plus efficace a toutefois été réalisé en 1954 quand fut employé un rideau de chaînes espacées d’environ 10 cm. Le nombre des poissons détournés a été de 75 pour 100 : les observateurs ont
- pu en même temps constater que la stimulation était avant tout visuelle et que son effet était accru si les chaînes subissaient de lentes oscillations. L’influence du mouvement paraissant prédominante, les essais ont été repris en 1955 en suspendant, non plus des chaînes, mais des câbles à une courroie qui se déplaçait à la vitesse de 20 à 30 cm/s. Par ce procédé, le pourcentage de poissons détournés (pour une certaine catégorie) a atteint 92 pour 100. Pour compléter le rideau de câbles, les expérimentateurs ont aménagé le « passage imposé » au moyen de surfaces peintes, d’une accélération progressive du courant et d’une réflexion de la lumière par des miroirs.
- Le système a été encore modifié en 1956 : les intervalles entre les câbles ont été réduits, une plaque de métal peinte en blanc a été placée sur le fond de la rivière et des stimuli électriques ont été joints aux stimuli visuels. Les résultats, nuis en ce qui concerne les très jeunes alevins, ont dépassé 95 pour 100 d’efficacité pour l'ensemble des autres catégories. G. C.
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- LE GALLIUM
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- Le gallium a clé découvert par l’analyse spectrographique en 1875 par Lecoq de Boisbaudran. Il venait prendre la place d’un des trois éléments prévus par le chimiste russe Mendéléev, qui par avance avait nommé « ekaluminium » ce corps encore inconnu. Dès 1869, avant la publication par Mendéléev de sa classification périodique des éléments, Lecoq de Boisbaudran avait établi un tableau analogue. Très prudent, craignant d’attribuer à un travail purement théorique une valeur excessive, il ne le livra à la publicité qu’après que les travaux de Winkler et de Bamsay en eurent confirmé l’exactitude. L’antériorité de la classification de Lecoq de Boisbaudran sur celle de Mendéléev est attestée par le fait qu’il avait exposé en son temps ses idées à Dumas, à Friedel et à quelques autres personnalités scientifiques qui en ont témoigné.
- C’est en cherchant à combler les places vides de son tableau que Lecoq de Boisbaudran observa au spectroscope dans une blende de Pierrefitte (Hautes-Pyrénées), une raie violette qui ne correspondait à aucun corps alors connu. Après un long travail, il parvint à isoler le nouveau métal qu’il nomma gallium.
- Le gallium a pour symbole Ga et pour numéro atomique 3i. Le gallium naturel est un mélange à 60,5 pour xoo de l’isotope de poids atomique 69 et à 3g,5 pour 100 de l’isotope 71, ce qui lui donne un poids atomique de 69,72. On en a obtenu maintenant plusieurs isotopes radioactifs d’une période de quelques minutes ou de quelques heures.
- Le gallium est des plus dispersés dans la croûte terrestre. Un seul minéral, la germanite (germanosulfure de cuivre) en contient une proportion notable, de 0,7 pour 100. Ailleurs, il n’existe qu’à l’état de traces dans des minerais de zinc, de plomb, de fer, de manganèse et surtout dans ceux d’aluminium : les bauxites. Exceptionnellement, on en a trouvé jusqu’à 740 g par tonne dans le diaspore (alumine hydratée) du Langesundsfjord en Norvège. On en a décelé la même teneur de 740 g/t dans des bois silicifiés (opale) du Yellowstone National Park, Wyoming (U.S.A.). On le trouve aussi dans les cendres de certains charbons. La teneur moyenne en gallium dans les roches ignées ne dépasse pas i5 g/t. On en a trouvé 8 g/t dans les météorites nickel-fer et 3 g seulement dans les météorites silicatées.
- Le gallium commercial est extrait comme produit accessoire du traitement des bauxites utilisées aux Etats-Unis pour la fabrication de l’aluminium. On peut en tirer environ 3o g/t du minerai mis en œuvre. On peut également l’obtenir par le traitement des résidus des fonderies de zinc. En Allemagne, le gallium est un sous-produit de l’extraction du cuivre des schistes cuivreux du Mansfeld. En Angleterre, le traitement des cendres de certains charbons en vue de l’obtention du germanium destiné aux transistors permet de récupérer également un peu de gallium.
- Le gallium à 99,9 pour 100 de pureté est un métal gris clair
- tirant vers le bleu; sa durelé n’est que de 1,5 à l’échelle de Mohs. Il est peu malléable par suite de sa structure cristalline. Il fond à 29,78° C et bout aux environs de 1 8oo° G. Sa densité est de 5,956 pour le métal solide à 24° et de 6,069 à l’état liquide. Ces chiffres indiquent que, comme pour le bismuth, son volume se réduit par solidification. L’écart est de 3,8 pour 100.
- C’est un métal peu oxydable. Il résiste à l’action de l’air jusqu’à la température du rouge. Ses propriétés chimiques le rapprochent de l’aluminium. Comme celui-ci, il donne un sesquioxyde amphotère Ca203, soluble dans les solutions alcalines. Il fournit toute une série de composés trivalents : chlorure, iodure, bromure, sulfure, sulfate, nitrate, etc.
- La conservation du gallium pose un certain problème car il attaque presque tous les métaux en formant des solutions solides. Seuls le tungstène et le tantale résistent à froid à cette action. Il ne réagit pas sur les plastiques et sur le caoutchouc. En principe, on le conserve dans des récipients en pyrex ou en graphite.
- La complexité des opérations chimiques qui conduisent à l’obtention du gallium en font un métal de prix très élevé, ce qui en réduit les emplois. Il est actuellement coté de 3 à 4 dollars le gramme, près de trois fois le prix de l’or. La production n’est que de quelques centaines de kilogrammes pour toute la planète.
- L’arséniure et le phosphure de gallium présentent des possibilités d’emploi dans les transistors, diodes, redresseurs, et dans divers appareils qui mettent en œuvre les propriétés électriques des semi-conducteurs. Il est utilisé comme porteur d’électrons dans les piles solaires et dans les redresseurs au silicium.
- Le gallium est employé à la place du mercure pour la fabrication de thermomètres pouvant atteindre 1 ooo° C. Il pourrait être utilisé pour certaines soudures métalliques, comme catalyseur, pour produits fluorescents, et pour la décoration sur verre et sur porcelaine, si son prix n’était pas prohibitif.
- Le tartrate de gallium a été préconisé pour ses propriétés antiseptiques contre les spirilles et les trypanosomes. Son isotope 72, d’une période de i4,3 heures, est très utile pour les études biologiques et thérapeutiques par suite de sa propriété de s’accumuler dans les os. On l’utilise dans ce but uniquement sous forme de citrate ou de lactate trivalent car les autres sels minéraux, nitrate ou chlorure, sont précipités au pli du sang. Il est peu toxique pour le lapin, il l’est davantage pour les plus grands animaux de laboratoire : chiens ou chèvres.
- La détermination du gallium fixé sur les organes est faite par autoradiographie ou par analyse par la 8-hydroxyquino-léine. Le dérivé formé est extrait au chloroforme et la solution est dosée par la mesure de sa fluorescence.
- Lucien Perruche.
- Vestiges de forêts dans le Nord sibérien
- La région arrosée par la rivière Taïmyr, en Sibérie septentrionale, se trouve aujourd’hui dans la zone des toundras. Les buissons n’apparaissent, en quantités appréciables, qu’au sud du lac Taïmyr (en moyenne à 74°îi0' de latitude nord), alors que les forêts ne se rencontrent qu’en deçà de 73° et, dans certaines parties même, de 72° de latitude nord.
- Or, toute une série de faits, rapportés par la revue Priroda, semblent indiquer que la végétation forestière s’étendait, à une certaine époque de l’ère quaternaire, sur tout le territoire de Taïmyr, jusqu’à ses confins les plus septentrionaux. Des branches et même de petits troncs de bouleau, parfaitement conservés, ont
- ainsi été découverts récemment dans les dépôts sédimentaires des rivières et des lacs. Dans ces mêmes dépôts, on trouva tout un tronc de mélèze, avec racines et branches, même les plus fines (jusqu’à 1 mm d’épaisseur), et cela dans une région où aucun de ces arbres ne pousse actuellement. Des troncs de mélèze ont été découverts jusqu’à 74°o5' de latitude nord, tandis qu’à notre époque les arbres, dans cette région sibérienne, n’apparaissent qu’au sud de 72° de latitude nord.
- Il paraît donc certain que les forêts recouvraient, à une époque encore relativement récente, toute cette région. Ce fut donc un refroidissement ultérieur qui les aura refoulées vers le sud.
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- Les Iles Eoliennes, Lipari et l'antique extraction de la ponce
- Les touristes qui parcourent la Sicile ignorent généralement les Iles Éoliennes, pourtant toutes proches. Les horaires point toujours commodes des liaisons maritimes ou encore la crainte d’un logement difficile expliquent en partie ce dédain. Les prestiges de la grande île voisine y sont aussi pour quelque chose.
- Sur une très petite superficie, l’archipel éolien rassemble pourtant une multitude de curiosités, tant naturelles qu’archéologiques. Bien que l’objet principal de cet article soit la ponce qui abonde à Lipari, je rappellerai brièvement l’intérêt de ces îles en d’autres domaines.
- Siège d’un volcanisme intense, cet archipel est instable. Certaines portions n’ont apparu qu’à des époques historiques; tel est le cas de Vulcanello dont la naissance est décrite en i83 avant J.-C. Des rivages d’existence ancienne et précocement habités ont été submergés. C’est ce qu’a bien vu Gerhard Kapi-tiin qui a développé ses observations devant le récent Congrès d'Archéologie sous-marine d’Albenga. Les fouilles terrestres ont été extraordinairement fécondes. Bernabo Brea, Surintendant des antiquités de Sicile orientale, en assume la responsabilité; il est habilement secondé par une Française, Madeleine Cavalier, personnage fort important de Lipari. Ces fouilles, qui sont loin d’être achevées, révèlent la précocité et la variété du peuplement des îles; elles ont, en outre, montré toute l’originalité de certaines civilisations locales caractérisées par l’exploitation et le travail de l’obsidienne. De récentes trouvailles, celles de Caslellaro, à Lipari, concernent des peuplements du quatrième millénaire avant notre ère. Cet établissement paraît antérieur aux plus anciens de ceux dont on a retrouvé des traces sur l’acropole. Ce roc peu étendu offre un immense intérêt; des fouilles extrêmement minutieuses y ont révélé toute une sédimentation de vestiges archéologiques dont les strates s’étageant sur neuf mètres, montrent avec une rare continuité des signes d’activité humaine du troisième millénaire avant J.-C. jusqu’à notre xixe siècle. Bien peu de pièces furent
- Fig. 1. — L’ile Lipari et l’archipel éolien.
- (Cartographie La Nature).
- retrouvées entières, mais on possède une multitude de tessons et de débris caractéristiques. Une partie de ceux-ci ont été employés pour reconstituer, en vraie grandeur, sur les murs du, musée, la stratigraphie originelle. La grande variété des techniques céramiques révèle avec une vive acuité, sur ces coupes authentiques, les fortunes contradictoires des peuplements de l’archipel. Aux temps historiques mêmes, l’histoire des îles est troublée par une longue suite de violences.
- On sait que les lies Éoliennes furent occupées au début du vie siècle par des colons de Cnide et de Rhodes malchanceux en Sicile. Sans nul doute, ils y apportèrent le culte d’IIéphaïstos, honoré parmi les Égéens dans le feu naturel de Lemnos. Les phénomènes volcaniques ne pouvaient manquer de frapper vivement les imaginations primitives; ils fournirent les scénarios de maintes légendes : celle du mystérieux forgeron qui façonne nuitamment le métal déposé en gueuses le soir; celle encore des géants qui forgent, dans les abîmes souterrains, les armes de Jupiter avec le feu dérobé par Vulcain. En 4a5, les Athéniens mettent à sac Lipari qui avait pris parti pour Syracuse. En 360, Cornélius Scipio y est capturé par les Carthaginois, mais huit ans après c’est le retour offensif des Romains. En 37, les Liparoles qui s’étaient rangés sous Pompée sont déportés par Octave. Au cours des siècles qui suivent, l’île change souvent de domination; tour à tour elle voit s’opposer Sarrasins et Chrétiens, Normands de Sicile, Angevins de Naples, Espagnols de Ferdinand. Les calamités naturelles n’épargnèrent pas non plus Lipari qui eut à souffrir maints séismes, en particulier celui de 1783 qui intéressa une vaste zone, bien au delà de l’archipel.
- Le volcanisme de l’archipel éolien n’est pas un phénomène autonome; c’est le nœud d’un système instable, jalonnant l’effondrement lyrrhénien du Vésuve à l’Etna. Selon une opinion communément reçue, l’écorce terrestre s’enfoncerait lentement dans l’aire approximativement dessinée par la « ligne périphérique de 1783 ». Ce mouvement s’accompagnerait de la création de failles convergeant vers l’archipel éolien. Il semble qu’il y ait eu à l’origine de l’archipel un très vaste cratère central; l’îlot de Panaria serait l’unique lambeau aujourd’hui visible de cette première surrection. Des éruptions se seraient produites ultérieurement selon trois fissures rayonnant autour du cratère primitif; finalement, l’activité volcanique se serait fixée aux extrémités de deux de ces lignes marquées par Vulcano et Stromboli.
- Cette division chronologique s’exprime dans la diversité des matériaux volcaniques. Au cratère primitif correspondraient des laves trachytiques cristallines dont la teneur en silice A-arie entre 61 et 64 pour 100. On rapporte à la seconde phase des conglomérats, des tufs, des cendres et des laves de type trachy-tique à 62 pour 100 de silice. Des empreintes végétales pliocènes datent les tufs. Ils sont traversés par des filons de gypse enrichis parfois de sulfates de fer; certains de ces filons devaient fournir l’alun exploité dans l’antiquité. Quant aux éruptions plus récentes, elles ont façonné, à quelques milles de distance, deux types opposés de volcans, le « sfiombolien » et le « vul-canien ».
- Les coulées du Stromboli s’accompagnent d’explosions qui projettent en abondance des bombes et des lapilli incandescents. S’accumulant autour du cratère, ces projectiles forment des cônes de débris à pentes raides. Les matériaux rejetés par le Stromboli sont relativement basiques; ils ne contiennent que 5o pour 100 de silice et se rattachent aux basaltes et aux dolérites.
- Les laves produites par Vulcano sont d’une autre nature; le
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- Fig. 2. — Vulcanello va de la mer.
- Ce petit volcan, haut à peine de 125 m, est rattaché à l’île Vulcano par un isthme alluvionnaire. Le versant marin a été particulièrement atteint par l’érosion qui en a arraché de larges pans ; il en résulte une véritable coupe où apparaît la structure en écailtes de la cheminée.
- (Photo J. GuiLLnnME).
- cratère s’obstrue facilement; ali moment des éruptions, rares au demeurant, 'la poussée des magmas et des gaz fait littéralement sauter le bouchon; il se produit une 'formidable éjection de poussières et de bombes. ; ce mode d’éruption fait des cratères beaucoup plus évasés que ceux du modèle strombolien.
- Les laves de Vulcano et de Lipari sont extrêmement siliceuses; au refroidissement, la structure vitreuse prédomine. C’est surtout à Lipari que l’on rencontre le plus de produits entièrement vitreux, beaucoup d’obsidiennes, beaucoup plus encore l’écume de ce verre, la ponce.
- Les obsidiennes sont des verres peu hydratés (o,a5 à 2,3 pour 100), très siliceux (74 pour 100) qui, à Lipari, sont d’un beau noir aux profonds reflets. Rappelons que le terme de « ponce » ne désigne ni une espèce minéralogique, ni même une roche définie; il s’applique à urt type de texture rencontré dans des roches éruptives très diverses. Des gaz se dégagent au cours de la consolidation des magmas ; les bulles demeurent incluses dans le cas d’une augmentation rapide de la viscosité
- au coûts du refroidissement. Ces bulles sont souvent microscopiques; elles atteignent parfois la dimension d’un pois, excèdent même cette taille dans des cas exceptionnels. L’écoulement des magmas allonge communément les bulles, crée une texture plus ou moins fibreuse, plus ou moins ordonnée, à laquelle on doit les reflets soyeux de certaines ponces.
- Dans les temps les plus reculés de la préhistoire, l’obsidienne fut une richesse providentielle pour une île déshéritée à maints égards. On y a retrouvé la trace d’anciens ateliers où l’on éclatait cette belle matière noire qui longtemps concurrença les matériaux préhistoriques; à son apparition, la métallurgie devait ruiner une prospère industrie exportatrice. Quant à la ponce, elle fut assez recherchée par les Grecs et les Romains. Théophraste mentionne la ponce de Lipari parmi les variétés estimées, à côté de celles de Melos et de Nisyros. C’est surtout chez les Romains que l’on est fixé sur les anciennes utilisations de cette roche. Ils l’employèrent pour sa légèreté dans la construction des voûtes; on en a le témoignage matériel à Pompéi, à Rome aussi dans le gros œuvre du Colisée, celui des thermes
- Fig-. 3. — Lipari : le Monte Rosa dominant la baie de Marina Lunga.
- L’approvisionnement en eau a toujours été difficile dans l’archipel éolien. L’agglomération est alimentée par des citernes que remplissent les eaux de pluie collectées depuis quelques années sur une immense aire cimentée établie à flanc du mont Santé Angelo. Les paysans isolés sont fréquemment astreints à se ravitailler à Lipari.
- Fig. 4. — Un aspect des fouilles pratiquées sur l’acropole de Lipari, au pied de la façade du Dôme.
- En contrebas de la fondation d’un mur d’époque hellénistique (en bas à droite), on aperçoit des fonds de cabane datant du xvie siècle avant J.-C. ; en haut à droite, vestiges de fondations plus anciennes et traces de combustion (Photos J. Guillerme).
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- Fig. 5. — L’extraction de la ponce.
- Au nord-est de l’ile Lipari, les falaises ravinées du Monte Pelato sont creusées de galeries qui cheminent dans une véritable montagne de ponce, traversées parfois de belles coulées d’obsidienne.
- de Tilus et de Caracalla. Les propriétés abrasives de cette pierre la désignèrent pour le lissage des parchemins et le polissage de 1!épiderme des jeunes élégants de la Rome impériale.
- La « terre sigillée » de Lemnos était tenue dans l’antiquité pour une véritable panacée; les prêtres d’IIéphaïstos s’en faisaient du bien en la vendant en sachets par tout le bassin méditerranéen; Galien eut la curiosité d’aller étudier « à la source » cette médecine minérale. De même, la ponce de Lipari, spécialement, fut chargée par les anciens médicastres de vertus thérapeutiques; la raison en était toute magique : Vulcain et Vénus, le feu et l’eau, avaient présidé à son élabora lion.
- Aujourd’hui, la ponce exploitée industriellement n’est plus vouée qu’à des fins rationnelles.
- On utilise en maintes circonstances son pouvoir abrasif doux : fourbissage des surfaces métalliques, lissage du bois, polissure des objets d’ivoire et de matières plastiques. On l’incorpore pour cette même raison à des pâtes dentifrices et à des savons de toilette, à moins que l’on ne préfère l’utiliser directement. Les gommes à encre sont faites également de poudre de ponce mêlée comme charge âans le caoutchouc.
- . L'inertie chimique de la ponce la fait employer comme matière filtrante peu coûteuse pour l’industrie chimique.
- Mais l’utilisation qui domine de plus en plus est celle que l’on en fait dans la construction où l’on apprécie les propriétés qui découlent de sa texture vacuolaire : légèreté, pouvoir isolant à Végard du son et des échanges thermiques. Son point de fusion relativement élevé, x 23o° G, la destine aux revê-
- tements réfractaires. Un dernier avantage réside dans la facilité avec laquelle celte matière peut être façonnée à la scie et à la râpe.
- Avant la guerre de 1914-1918, deux firmes se livraient à l’extraction industrielle de la ponce de Lipari, l’une française, l’autre allemande; aujourd’hui, les capitaux américains ont une part importante dans l’exploitation de cette richesse naturelle., Les photos qui illustrent cet article ont été prises sur le domaine de la firme Ferlazzo, la plus connue dans l’île. Thomas Ferlazzo, qui en a la charge, est originaire du cru; comme beaucoup de ses concitoyens, il alla jeune tenter sa chance au loin. Ces îles où l’eau manque nourrissent difficilement leurs habitants; ils s’expatrient en grand nombre vers l’Australie, l’Amérique latine et les U.S.A. quand le goulot des services d’immigration consent à se relâcher; généralement, les insulaires émigrés restent sur place, mais demeurent sentimentalement attachés à leurs îles; on imprime à Lipari un journal qui propage cette ferveur.
- , L’extraction de la ponce se fait à Canneto (île Lipari) généralement dans des galeries qui pénètrent à flanc de falaise et s’enfoncent en s’inclinant faiblement. L’outillage mécanique d’extraction est assez limité. De même, les opérations de triage sont pour une grande part manuelles. Les ponces sont étalées uniformément sur de vastes aires; des hommes, des femmes les parcourent « en râteau », éliminent de l’épandage les « scories », séparent les morceaux les plus gros. Les moutures, au contraire, sont mécaniques; l’énergie motrice est fournie par des groupes électrogènes qu’animent des diesels. Le transbordement se fait par wagonnets-bennes poussés à la main,
- Fig. 6. — L’aire de triage des ponces à la sortie des galeries d’extraction.
- Les moyens mécaniques et les opérations manuelles sont employés concurremment. Après ces premiers tris, les ponces sont dirigées vers les machines à concasser, broyer, pulvériser, dans une usine située en contrebas.
- (Photos J. Guillerme).
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- directement quand il s’agit de caboteurs qui s’amarrent aux wharfs ; pour les cargos de quelque tonnage, dont le tirant excède la profondeur à quai, le chargement se fait en deux temps : la ponce mise en sacs est d’abord chargée sur des tartanes, qui font la navette entre le wharf et le cargo ancré non loin de là.
- L’Italie est le principal client de l’île; les exportations à destination de ce pays sont de loin les plus importantes, avec quelque 83 ooo t en 1906. Le consommateur qui vient immédiatement ensuite est l’Algérie qui a importé la même année 16 ooo t; les autres importateurs sont la Grande-Bretagne, les U.S.A., la France, la Hollande, l’Allemagne, l’Ëgypte, le Danemark, la Belgique, etc. Les granulés de ponce qui servent à la fabrication d’agglomérés sont principalement achetés par l’Italie et l’Algérie, pays où l’on a coutume de faire des constructions légères. L’industrie demande surtout la poudre de ponce. Les plus gros consommateurs sont, avec l’Italie, l’Angleterre, les U.S.A., la France, la Hollande et l’Allemagne. En ig56, la production exportée dépassa au total 12 5oo t.
- Ce que l’on voit à Cannelo tend à devenir une exception notable. On y voit l’exemple d’une industrie extractive peu mécanisée, et néanmoins assez prospère. C’est, au point de vue de la géographie économique, une relique; pour le voyageur sentimental aussi, puisque l’on découvre là presque intact le décor des anciens trafics méditerranéens. Cette survivance curieuse s’explique simplement : Lipari détient, en Europe tout au moins, le quasi-monopole de la production de la ponce.
- Fig-. 7. — L’usine de traitement des ponces. JACQUES GuiLEEHME.
- L'histoire de l'idée de sélection naturelle
- A l’occasion du XVe Congrès international de Zoologie, la Linnean Society of London vient de publier un des livres les plus passionnants sur l’origine de la doctrine de l’évolution par la sélection naturelle f1). Le point de départ de ce volume est un des plus touchants exemples de pr'obité scientifique, de désintéressement et de collaboration confiante entre deux grands savants ayant eu indépendamment la même idée géniale. La très intéressante lettre par laquelle Charles Lyell et Jos. D. Hooker présentèrent au secrétaire de la Linnean Society les deux notes (parues en août 1838) montre bien que, portant sur le même sujet des lois qui conditionnent la production des variétés, races et espèces, elles contiennent le résultat de recherches de deux naturalistes infatigables qui ont, indépendamment et sans se connaître, conçu la même ingénieuse théorie pour répondre de l’apparition et de la conservation des variétés et formes spécifiques du monde animal et végétal. Tous deux pouvaient prétendre au mérite d’être le penseur original à qui l’on doit la grande idée qui a joué un si grand rôle dans le développement des sciences biologiques. L’essai de Wallace fut écrit à Ternate en février 1858 et envoyé à Darwin lui-même, lui demandant de le présenter à Sir Ch. Lyell, s’il le jugeait assez intéressant. Darwin l’apprécia à une telle valeur qu’il en demanda la publication immédiate et, avec une rare grandeur, eut même l’idée de retirer son propre mémoire en faveur de la piûorité de celui de Wallace. Cependant, Darwin avait déjà exposé les grandes lignes de sa théorie dans une esquisse écrite en 1842, mais non publiée, puis sous la forme d’un essai resté également manuscrit en 1844. Cet essai ne devait être publié qu’en cas de mort du grand naturaliste avant la mise au point de son œuvre magistrale, Origin of Species, qui ne parut qu’en 1839. Les manuscrits de l’esquisse, et de l’essai ne furent donc publiés que par Francis Darwin, en 1909.
- Le livre que nous présente aujourd’hui la Linnean Society comprend tout d’abord une très belle et très instructive préface de Sir Gavin De Beer, directeur du British Muséum, puis le texte complet de l’esquisse de 1842 et de l’essai de 1844 ; il est enfin terminé par la partie peut-être la plus émouvante, le texte de la lettre de présentation de Lyell et Ilooker, et les deux notes publiées conjointement en 1838, intitulées : On the variation of
- 1. Evolution by natural sélection. Darwin and Wallace. Préface de Sir Gavin De Beer. 1 vol. relié, 288 p. Cambridge University Press, 1958. Prix : 25 sh.
- organie beings in a stale of nature ; on the natural means of sélection ; on the vomparison of domestic races and true species, par Charles Darwin ; On the tendency of variëties to départ indefi-nitely from the original type, par Alfred Russell Wallace.
- L’esquisse de 1842 expose l’idée de variation sous l’influence de la domestication et dans la nature, puis les principes de la sélection. L’essai, beaucoup plus important, compte neuf chapitres dans lesquels sont successivement étudiés : 1° la variation sous l’effet de la domestication, les causes de la variation et le principe de la sélection, la descendance des races domestiques et les limites de la variation ; 2° la variation dans la nature, les moyens de sélection, la différence entre races et espèces, la stérilité des hybrides ; 3° la variation des instincts ; comparaison des habitudes héréditaires et des instincts ; application des principes de la sélection ; 4° nombre des formes intermédiaires nécessaires pour la théorie d’une ascendance commune et raison de l’absence de fossiles ; 3° apparition graduelle et disparition des espèces ; 6° distribution passée et actuelle des êtres vivants, avec des chapitres sur les faunes insulaires et de montagne ; 7° nature des affinités et problèmes de la classification ; 8° unité de type dans les grands groupes ; ressemblance des embryons et modification des immatures par la sélection ; 9° organes rudimentaires ou avortés.
- Dans son introduction, Sir Gavin De Beer fait remarquer que Darwin aurait pu connaître le travail fondamental de Mendel, mais ce travail était ignoré et ne fut apprécié que bien longtemps plus tard. Or, dans l’étude sur la descendance des races domestiques, on lit avec surprise que « lorsque deux races bien caractérisées sont croisées, les descendants de la première génération prennent plus ou moins de chacun des parents, ou se montrent tout à fait intermédiaires, ou rarement montrent des caractères nouveaux. Dans la seconde génération et les suivantes, les descendants montrent généralement une variabilité excessive et beaucoup d’entre eux reviennent presque à la forme ancestrale ». Ne voit-on pas là, par une géniale intuition, une parfaite description de ce que les généticiens modernes appellent la ségrégation de la génération F. ?
- On voit par ces courts extraits que l’Essai de 1844, à peu près inconnu, en France au moins, contenait l’essentiel de la grande idée de Darwin, que tout le monde connaît par L'Origine des espèces, mais exposé plus brièvement et, si possible, avec plus de netteté.
- L. C.
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- La non-conservation de la parité
- dans les interactions faibles
- Au début de janvier 1967, les docteurs Yang, professeur de physique théorique à l’université Columbia de New York, et Lee, de l’Institule of Advanced Studies de Princeton (New Jersey), annonçaient aux reporters étonnés le succès de leur hypothèse de non-conservation de la parité dans les réactions résultant d’interactions (faibles. Quelques mois après, un prix Nobel rendait hommage à leur audacieuse intuition.
- Il est probable que le renversement du « principe » d’invariance par symétrie ne changera que peu de choses à nos routines quotidiennes. Cependant des esprits curieux comme les philosophes des Sciences pourraient voir dans cet éclat un autre de ces tours que joue la Nature aux physiciens naïfs. On se souvient de la crise de la relativité. Il n’est peut-être pas inutile, donc, d’éclaircir ce point : comme le soulignait C. Bloch dans un excellent article (L'Age nucléaire, mars-avril 1907) rien ne nous oblige a priori h supposer une invariance par symétrie.
- Ce principe ne vaut rien pour le gantier qui sait fort bien qu’un gant droit ne peut pas remplacer un gant gauche, ni pour le mécanicien qui n’essaiera jamais de visser un pas à droite dans un boulon à gauche. Autrement dit l’existence d’objets non superposables à leur image dans un miroir (symétrique) est bien compréhensible.
- Cependant cette idée est nouvelle quand elle s’applique aux particules élémentaires. Les physiciens ont en effet contracté l’habitude de décrire des phénomènes qui ne dépendent pas du choix arbili-aire de rorienlalion du trièdre ON,OY,OZ. Les formules de la physique seraient les mêmes si on passait d’un système où le bonhomme d’Ampère voit tourner le courant de la droite vers la gauche au système inverse (gauche vers droite).
- Vecteurs axiaux ; vecteurs polaires. — Nous savons tous ce qu’on entend par vecteur (délini par la direction, le sens et l’intensité). Le vecteur-force est l’exemple parfait sur lequel nous avons appris les rudiments de l’algèbre vectorielle qui comprend l’addition et la multiplication par un nombre scalaire et aussi le produit scalaire (Q. Il est clair que le symétrique d’un vecteur A est égal à l’opposé de A (fig. 1).
- Fig. 1. — Le symétrique d’un vecteur polaire A est le vecteur — A.
- La quantité du mouvement p = mv, le champ électrique E, le , ♦ —^
- moment dipolaii’e électrique jj., sont également des vecteurs de ce type que l’on qualifie de polaire. Les vecteurs polaires sont changés par symétrie en leur opposé.
- Par analogie avec les charges électriques, le champ électrique, Je moment électrique, on a introduit également le champ
- magnétique II, le moment magnétique a. Un petit aimant comme un aimant de boussole oriente son moment magnétique parallèlement au champ magnétique comme un dipôle électrique s’oriente parallèlement au champ électi'ique. U y a cependant une différence fondamentale entre ces deux champs.
- —
- Alors que E est créé par une distribution statique de charges —
- électriques, H est la conséquence de la rotation d’un système
- 1. Le produit scalaire de deux vecteurs À et B est le nombre produit de la longueur de A par la longueur de B et par le cosinus de leur angle : A.B = AB cos 0.
- Fig. 2. — Le champ créé par une charge positive est radial ; il suffit d’approcher une autre charge positive pour en connaître le sens.
- de charges électriques. Le sens du champ électrique, créé par une charge positive par exemple, est déterminé sans ambiguïté par l’expérience suggérée dans la figure 2. Il suffit d’approcher une charge également positive : elle est repoussée; donc le champ est divergent. Il n’en est pas de même pour le champ magnétique. Il n’existe pas de « charges magnétiques » libres. Le sens du champ, créé par la rotation d’une charge par exemple, dépend du sens de la rotation, car si on retourne le sens de rotation on retourne également le champ magnétique. Mais cela 11’indique pas si le champ est dirigé vers le haut ou
- —V
- vers le bas. On convient que II est dirigé vers le haut si la rotation de la charge (positive) a lieu de la droite vers la gauche (fig. 3 et 4).
- Z
- Fig. 3. — Le bon-
- homme d’Ampère, témoin de l’orientation positive du tétraèdre OXYZ.
- Gauche
- Droite
- -5^ + e
- Fig. 4. — Les deux parties de la figure sont symétriques par rapport à un point ; le sens de rotation et par conséquent le sens du champ magnétique ne sont pas changés.
- Or le sens d’une rotation n’est pas changé par une symétrie, comme le montre la figure 4. Donc, en comparant deux systèmes symétriques l’un de l’autre (les positions et vitesses des charges étant symétriques), on trouve que le champ électrique dans l’un dés systèmes est l’opposé du champ électrique dans
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- l’autre, alors que le champ magnétique est le même. En résumé le champ magnétique est invariant par symétrie. On dit que c’est un vecteur axial. Les moments magnétiques d’une bobine parcourue par un courant, d’une particule tournant sur elle-même, etc., sont également des vecteurs axiaux.
- Les lois de la physique classique sont invariantes par symétrie. — Toutes les propriétés physiques d'un système ainsi que leur évolution ultérieure peuvent êti’e déduites de l’expression de l’énergie du système (cette expression porte le nom d'hamiltonien). Parmi les expressions classiques des différentes formes d’énergie, on trouve des produits scalaires de vecteurs polaires et des produits scalaires de vecteurs axiaux, mais jamais le produit d’un vecteur polaire par un vecteur axial. Comme exemple de produit polaire-polaire, citons l’énergie cinétique p.p/am, l’énergie E.p. d’un moment, électrique p. dans
- un champ électrique É; comme exemple de produit axlal-axial, > > —
- l’énergie II.q d’un moment magnétique a dans un champ
- magnétique 11. Il en résulte que la convention d’orientation des vecteurs axiaux peut être arbitraire : le choix inverse qui
- changerait II en — Il et a en — q conduirait à la même expression de l’énergie et par conséquent aux mêmes lois physiques. On peut dire que deux physiciens, un terrien et un martien par exemple, qui pourraient se parler mais non se voir, n’auraient aucun moyen de savoir s’ils ont adopté la même convention d’orientation, c’est-à-dire si la droite de l’un est la droite ou la gauche de l’autre. (Essayez vous-mème de définir la droite et la gauche par téléphone !).
- Un autre aspect de ce principe est qu’à tout système on peut associer un système symétrique qui a les mêmes propriétés. Par exemple, deux isomères optiques en chimie ont exactement le même point d’ébullition, le même coefficient de dilatation, etc.
- La conservation de la parité en mécanique quantique.
- — Ce principe d’invariance par symétrie s’étend à la mécanique quantique. Il s’exprime alors par la conservation de la parité. On sait qu’en mécanique quantique un système, par exemple un électron tournant autour d’un noyau O, est représenté par une fonction de l’espace et du temps. Cette fonction est soit paire, soit impaire, c’est-à-dire que scs valeurs en deux points symétriques par rapport à O sont respectivement soit égales, soit opposées. L’énergie (exactement l’opérateur représentant l’énergie) de l’interaction qui pourrait modifier l’état de l’électron est invariant par symétrie : l’électron ne peut donc évoluer que d’un état pair à un autre état pair ou bien d’un impair à un impair. De toute manière la parité de l’étal est conservée.
- Soulignons tout de suite que dans la majorité des expériences cette loi est vérifiée avec une très haute précision : la parité est conservée dans les interactions nucléaires, c’est-à-dire dans le choc d’un nucléon sur un autre nucléon. Elle est également conservée lorsqu’une particule chargée interagit avec le champ électro-magnétique, par exemple à l’occasion de l’émission de lumière. Cependant le principe de conservation de la parité n’est pas respecté dans certaines désintégrations où apparaît cette particule étrange, le neutrino (1).
- Non-conservation de la parité dans les interactions qui produisent des neutrinos. — L’expérience réalisée au National Bureau of Standards de Washington par la physicienne Wu, expérience suggérée par MM. Yang et Lee, démontre que l’invariance par symétrie n’est pas satisfaite dans le cas de la
- radioactivité (ü de l’isotope Go du cobalt. Cet isotope se désintègre avec émission d’un électron et d’un neutrino :
- 60Co 1—> 60Ni + e“ + v.
- Le noyau de cobalt est animé d’un mouvement de rotation sur lui-même ou « spin w, et par conséquent possède un moment
- magnétique nucléaire a. Il est possible, à une ti’ès basse température proche du zéro absolu, d’oi’ienter les moments magnéti-
- ques des noyaux parallèlement à un champ magnétique H
- (fig. 5).
- Champ magnétique
- A h A A
- N eût ri no
- 60
- Co
- «>Ni
- f/ej-
- ctron
- Fig. S. — La désintégration d’un noyau de cobalt 60 dont le spin est orienté par un champ magnétique conduit ati nickel 60 avec émission d’un neutrino dans le sens du champ et d’un électron en
- sens contraire.
- Lorsque la désintégration a lieu, l’électron et le neutrino s’échappent dans deux directions diamétralement opposées et parallèles au champ magnétique. Le système symétrique serait un noyau de cobalt 60 tourxxant dans le même sens dans le même champ magnétique, mais où électron et neutrino auraient échangé leurs directions. Dire qu’il y a invariance par symétrie, c’est supposer que ces deux systèmes symétriques sont identiques et en particulier ont le même taux de désintégration : une assemblée de noyaux 60Co doit émettre autant d’électrons vers le haut qxie vers le bas. Or ceci n’est pas A’éiifié par l’expé-x'ience (fig. G).
- taux de comptage des électrons
- Spécimen _ froid
- Spécimen
- réchauffé
- Tempsen
- 1. Le neutrino est une particule neutre de masse nulle, donc pratiquement indétectable. Un neutrino apparaît en même temps qu’un électron dans la radioactivité Il a été imaginé pour assurer la' conservation de la quantité de mouvement et du spin dans la désintégration. U
- Fig. 6. —. Taux de comptage des électrons parallèles et antiparallèles au champ magnétique dans l’émission fi.
- On observe 40 pour 100 plus d’électrons antiparallèles que d’électrons parallèles (D’après Wu, Aubler, IIaywahd, IIoppes et Hudson, Science).
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- L' « hélicité » du neutrino. — Il est naturel d'attribuer la cause de ce phénomène irrégulier à une propriété du neutrino jusqu’alors inconnue.
- Comme nous l’avons dit plus haut, il n’existe pour une particule normale, un électron par exemple, aucune relation entre
- —
- la vitesse ou quantité de mouvement p (vecteur polaire) et le
- moment de rotation sur elle-même ou spin or (vecteur axial). Cette relation, si elle existait, ne pourrait être invariante par
- , 4 -^ --^
- symétrie puisque l’électron p, <j est symétrique de l’électron
- — p, a. Autrement dit encore, dans un jet d’électrons ayant la même vitesse, les spins sont orientés au hasard (fîg. 7), et dans
- \
- \
- P
- /
- 7~
- Fig. 7. — Dans an jet d’électrons monocinétiques, les spins sont orientés au hasard.
- un gaz d’électrons dont les spins sont orientés parallèlement à un champ magnétique, ce sont les vitesses qui sont distribuées ^ ^
- au hasard. Si p est fixé, <y est complètement indéterminé, et réciproquement.
- Pour le neutrino au contraire, Yang et Lee suggèrent que le * % # g
- spm est lié à la vitesse : si le spin <7 d’un neutrino est orienté
- —
- dans une certaine direction, sa quantité de mouvement p est orientée dans le même sens (lig. 8). Cette hypothèse interprète parfaitement l’expérience de la figure 5 : le spin du neutrino
- Champ magnétique
- A A ^ À
- P
- A
- Fig. 8. — Lorsque les
- spins des neutrinos sont orientés par un champ magnétique, les vitesses se trouvent également orientées.
- P “
- Q
- émis est fixé puisqu’il est la moitité du spin du noyau de cobalt initial, orienté parallèlement au champ magnétique; la vitesse du neutrino est donc parallèle au champ magnétique et par conséquent la vitesse de l’électron est antiparallèle (même direction mais en sens inverse), pour satisfaire à la conservation des quantités de mouvement.
- Cette propriété du neutrino viole manifestement le principe
- Neutrino Anti-neutrino
- Fig. 9. — L’antineutrino est la particule symétrique du neutrino.
- d’invariance par symétrie puisque la particule symétrique, tournant dans le même sens (même spin) mais se dirigeant en sens inverse (vitesse opposée), ne peut pas être aussi un neutrino : c’est un antineutrino (x) (fig. g). On peut vérifier expérimentalement cette conséquence en observant la désintégration de l’isotope 58 du cobalt avec émission d’un positon e+ et d’un anti-neutrino v :
- 58Co —>- fl8Fe + c+ + v.
- Celle réaction est « complémentaire » de celle décrite dans la
- figure 5. Lorsque les noyaux de 58Co sont orientés dans un
- champ magnétique, on observe l’asymétrie inverse : les antineu-
- trinos sont émis en sens inverse du champ magnétique et les
- positons dans le sens du champ.
- Si on veut une image, on peut se représenter les particules
- ordinaires comme de petites boules animées d’une part d’un
- mouvement de translation en bloc caractérisé par la quantité —
- de mouvement p, et d’autre part d’un mouvement « à la Poin-
- sot » autour du centre de gravité caractérisé par le moment ciné-
- —
- tique de rotation ou spin <j. Au contraire, il faut voir le neutrino comme une hélice à droite qui avance lorsqu’elle tourne à droite et recule lorsqu’elle tourne à gauche. L’antineutrino se comporte comme une hélice à gauche. Naturellement une comparaison est toujours imparfaite; c’est ainsi qu’on pourrait se demander dans quoi se vissent ces neutrinos-hélices. Nous ne répondrons pas à cette question.
- 1. L’antineutrino a les memes caractéristiques que le neutrino sauf la relation entre le spin et la vitesse qui est inverse. Lorsqu’un neutrino et un antineutrino se rencontrent, ils s’annihilent mutuellement.
- Fig. 10. — Schéma d’une averse de mésons t. qui se désintègrent en un méson p et un neutrino.
- Le méson p se désintègre ensuite en un positon et deux neutrinos. On remarque que les positons sont émis le plus souvent vers l’arrière, conséquence des relations entre les spins des neutrinos émis. Cette corrélation entre les spins et les vitesses viole le principe de symétrie (D’après une photographie prise à la chambre à bulles par Pless et Wiixums).
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- * *
- En concluant, nous avons la grande joie de penser que les communications Terre-Mars ont fait un grand pas avec la découverte de Yang et Lee. Car deux physiciens qui ne se voient pas disposent maintenant d’un moyen de définir la droite et la gauche en observant l’asymétrie de l’émission des électrons dans la désintégration p de noyaux de 60Co orientés. Cette expérience en effet permet de définir le sens du champ magnétique indé-
- pendamment de la loi du bonhomme d’Ampère et par conséquent de définir ce qu’on entend par la droite ou la gauche dudit bonhomme.
- Mais peut-être cet effort sera-t-il complètement inutile, la première race intelligente avec laquelle nous entrerons en contact téléphonique étant munie de quatre membres identiques disposés aux sommets d’un tétraèdre !
- Pierre Morel,
- Ancien élève de l’École normale supérieure, Agrégé de l’Université.
- Performances de l’aviation française
- Fig-. 1. — L’intercepteur Mirage 111-A 01 en vol.
- (Photo Générale Aéronautique Marcel Dassault)
- Après le regrettable abandon du « Trident », qui au cours de ses derniers vols avait atteint un nombre de Macli de 1,97, les intercepteurs en cours de développement ne sont plus que deux : le Dassault « Mirage III » et le Nord « Griffon ». Au cours du mois d’octobre dernier, ces deux appareils ont mis à leur actif des performances qui les placent au rang des meilleurs avions de leur catégorie, témoignant ainsi de la vitalité de notre industrie aéronautique en dépit des restrictions de crédits dont elle souffre. Tous deux ont en effet dépassé la vitesse correspondant à un nombre de Mach de 2, c’est-à-dire double de la vitesse du son.
- Le « Mirage III » est un avion à aile delta dont le fuselage a été dessiné suivant la règle de surface exposée dans La Nature de novembre 1968. Il est propulsé par un turboréacteur S.N.E.C.M.A. « Atar 9 » de 6 000 kg de poussée avec postcombustion, mais il doit être doté en outre d’une fusée S.E.P.Pi., ce qui laisse entendre que des vitesses encore plus élevées pourront être atteintes lorsque les deux groupes propulseurs seront en fonctionnement simultanément. Cette fusée développera une poussée maximum de 1 C80 kg à 16 000 m d’altitude et pèse SC kg sans les propergols, qui sont de l’acide nitrique et du kérosène.
- A une époque où le problème du décollage court et du raccourcissement des pistes est particulièrement à l’ordre du jour, il est intéressant de constater que le « Mirage III » peut décoller et atterrir sur des terrains sommairement préparés en moins de 800 m.
- Le « Mirage III » est d’ores et déjà commandé en série de 100 appareils pour l’Armée de l’Air française et des pour-
- Fig. 2. — L’intercepteur Griffon.
- (Photo Service d’information du Ministère de l'Air).
- parlera sont en cours pour la vente à d’autres nations européennes, soit directement, soit sous forme de cession de licences.
- Contrairement au « Mirage III », le « Griffon » est encore un appareil expérimental, mais qui fait appel à un principe de propulsion tout à fait nouveau, la propulsion mixte par turbo-statoréacteur, que nous avons d’ailleurs déjà présentée dans La Nature de juin 1958. Le « Griffon » a atteint en montée un nombre de Mach de 2,00, correspondant à une vitesse de 2 200 km/h, alors que la vitesse ascensionnelle était encore de 100 m/s. Là encore, les possibilités du moteur sont beaucoup plus grandes et des performances supérieures peuvent dès maintenant être espérées.
- Rappelons que le turbo-statoréacteur combine les avantages du turboréacteur aux faibles vitesses de vol (et en particulier à l’atterrissage et au décollage) et ceux du statoréacteur, dont la poussée varie proportionnellement au carré de la vitesse et est donc d’autant plus intéressant que le nombre de Mach est grand. Turbo- et stato-réacteur sont tous deux des propulseurs à réaction qui tirent leur puissance de l’éjection vers l’arrière de gaz à grande vitesse, mais alors que le premier utilise un compresseur mécanique pour comprimer l’air avant son admission dans la chambre de combustion, le second fait appel à la compression aérodynamique dans le divergent d’entrée.
- Les améliorations en cours du statoréacteur devraient permettre à la Société Nord-Aviation de faire atteindre prochainement au « Griffon » une vitesse de 3 000 km/h qu’aucun avion propulsé par un moteur à air n’a été en mesure d’atteindre jusqu’ici.
- J. Spixcourt.
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- La lutte contre la corrosion
- Protection des métaux par les peintures anticorrosion
- 1. Traitements préalables — Couches primaires
- Aptes avoir traité du problème général de la corrosion et des métaux et alliages légers (La Nature, novembre'' 1957, p. 444), du rôle et de l’avenir des produits frittés et des cermels (mars i958, p. 104 ; avril 1958, p. 134), de la corrosion électrochimique des métaux dans l’atmosphère (.septembre 1958, p. 364), nous avons publié un exposé sur la protection cathodique et les revêtements contre la corrosion de l’acier et du béton enterrés ou immergés (décembre 1958, p. 47'2). Dans l’étude qu’il a bien voulu nous donner, il/. Georges Nédey, ingénieur E.P.C.I., précise les conditions d’emploi des peintures anticorrosion. Un premier article étudie les traitements préalables des surfaces métalliques et les couches primaires de peinture.
- Un second article traitera des couches de finition.
- Les métaux et alliages usuels (aciers, aluminium et alliages légers, zinc, etc.), altérables en profondeur, • soit par les agents atmosphériques (oxygène, anhydride carbonique et vapeur d’eau, gaz corrosifs des régions industrielles), soit par les solutions acides, alcalines ou salines (eau de mer par exemple), peuvent être protégés par plusieurs couches de peinture qui les isolent des agents de corrosion. L’eflicaeité de tels revêtements de protection dépend donc de leur adhérence à la surface du métal à protéger, de leur imperméabilité aux liquides et aux gaz, de leur souplesse et de leur résistance chimique aux agents de corrosion.
- Adhérence du revêtement ; traitement préalable du métal. — L’adhérence de la couche primaire, directement en contact avec le substrat, exerce une influence prépondérante sur la tenue du revêtement mullieouche. Or, l'adhérence d’un film de peinture à un substrat résulte, d’une part de forces mécaniques d’accrochage favorisées par une légère rugosité de la surface de celui-ci, d’autre part et surtout, de forces d’attraction polaire s’exerçant à l’interface fdm-support entre les groupements polaires portés par les molécules du liant de la peinture et la couche superficielle, plus ou moins ionisée, du métal; mais ces forces d’attraction physico-chimique, qui conditionnent le mouillage du substrat par la peinture, sont considérablement amoindries ou même annulées par la présence, à la surface du métal, de souillures diverses capables de détruire ou d’inverser sa polarité. Il est donc indispensable d’appliquer la couche primaire d’un revêtement anticorrosion sur une surface parfaitement propre et sèche, exempté de vieux films craquelés ou cloqués (non adhérents), d’eau, de vapeur d’eau et de gaz occlus ou ads'orbés à la surface du métal, d’huile ou de graisse (même en couche monomoléculaire), des piqûres de rouille, hydrophiles et organophobés, repoussant donc les liquides organiques qui, ne les mouillant pas, entraînent l’apparition de zones d’adhérence faible ou nulle.
- L’application d’une peinture anticorrosion est donc toujours précédée d’une mise en état adéquate du substrat métallique, qui comprend l’élimination éventuelle des anciennes couches
- Fig. 1. — Sablage en usine.
- (Rlablissemcnts Sisson-Leiimann ; photo aimablement communiquée par Travaux de Peinture).
- de peinture non adhérentes, à l’aide de décapants (mélanges de solvants ou lessives alcalines), le dégraissage à l’aide de solvants tels que le trichloréthylène, et le décapage, par un procédé mécanique ou chimique, de la couche d’oxyde, d’hydroxyde ou d’hydrocarbonate qui recouvre le métal. Nous allons examiner les méthodes de décapage, qui varient avec la nature du métal à traiter.
- Acier. —- Le décapage de l’acier a pour but d’éliminer totalement la calamine, croûte oxydée se formant à la surface des feuilles de tôle laminées à chaud, et la rouille, oxyde ferrique plus ou moins hydraté résultant d’une réaction d’électrolyse au contact de l’humidité atmosphérique. La couche de calamine, qui adhère au métal sous-jacent protégerait celui-ci contre la corrosion si elle était continue; mais elle présente toujours des solutions de continuité où se développe la rouille qui progresse ensuite en dessous de la calamine qui se détache en écailles (écailles de laminage). Quant à la rouille, nous savons qu’en raison de sa structure pulvérulente, poreuse, non adhérente et hygroscopique, elle ne protège pas l’acier contre la corrosion et n’est pas mouillée par les peintures, sous lesquelles elle continue à se développer. Le décalaminage et le dérouillage de l’acier peuvent être réalisés par les procédés suivants. Le plus simple, utilisé par l’Amirauté britannique, consiste à exposer les tôles, pendant six mois environ, aux intempéries qui développent à la surface du métal une couche pulvérulente de rouille qui fait éclater la croûte de calamine dont les écailles, peu adhérentes, sont ensuite détachées, soit par brossage à la;brosse métallique,
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- Fig. 2. — En cale
- sèche, un navire garde-côtes subit un sablage avant d’être repeint.
- (Société Champion ; photo aimablement communiquée par Travaux de Peint a re).
- soit par piquage au marteau-piqueur, soit à l’aide d’un burin pneumatique, soit, mieux encore, au chalumeau; mais le brossage risque de coucher les aspérités superficielles du métal en emprisonnant des particules de rouille, tandis que le piquage fait apparaître des creux profonds et des saillies dont, le recouvrement par la peinture risque d’être imparfait. Le décapage au chalumeau, par contre, assure un décalaminage et un dérouillage complets en faisant éclater la couche de calamine et en pulvérisant la rouille; de plus, il vaporise l’eau occluse et détruit les souillures organiques telles que les taches grasses et les vieux films de peinture; enfin, il laisse une surface chaude sur laquelle la peinture, appliquée aussitôt, adhère bien et sèche rapidement. Le sablage et le grenaillage détachent les écailles de laminage et les piqûres de rouille qui sont ensuite éliminées par brossage; mais ils nécessitent l’application immédiate de la couche primaire de protection sur l’acier ainsi mis à nu et les profonde inégalités superficielles créées par un tel mode de décapage risquent d’être imparfaitement protégées par la peinture. Enfin, le décapage de l’acier peut être réalisé par voie chimique, par badigeonnage d’une solution étendue d’acide chlorhydrique ou d’acide sulfurique qui dissout les oxydes de fer; après un abondant rinçage à l’eau chaude qui élimine l’excès d’acide, on obtient une surface unie, parfaitement décapée, qui doit être aussitôt i'ecouverte d’une couche primaire de protection. Mais le meilleur procédé chimique de décapage de l’acier est son traitement par phosphatation : la pièce, préalablement soumise à un décalaminage et à un dérouillage grossiers (par vieillissement aux intempéries et brossage par exemple), est traitée (par immersion ou par pulvérisation) par une solution acide de phosphate métallique qui attaque la rouille et la transforme en une couche continue, adhérente, imperméable et légèrement rugueuse de phosphate de fer qui protège le métal contre la corrosion pendant plusieurs semaines avant l’application de la couche primaire de peinture qui adhérera très bien sur une telle surface; le traitement par phosphatation (parkérisation ou bondérisation) doit toujours être suivi d’un abondant rinçage à l’eau chaude qui élimine l’excès d’acide phosphorique.
- Aluminium. — L’aluminium et ses alliages se recouvrent, au contact de l’air, d’une couche d’alumine continue, adhérente et imperméable qui, contrairement à la rouille, protège le métal contre la corrosion, sauf en atmosphère marine. Mais, l’épaisseur de cette couche d’oxyde formée naturellement étant souvent irrégulière et l’adhérence des peintures à l’aluminium poli ou oxydé naturellement étant généralement insuffisante, les alliages légers doivent être soumis, avant l’application de la peinture, soit à un décapage mécanique ou chimique, soit à un traitement qui a pour but de former à leur surface une couche de phosphate ou d’oxyde d’épaisseur régulière. Le décapage chimique est: obtenu, soit par l’action d’une solution de soude, soit à l’aide d’une solution acid'e (mélange sulfochimique ou mélange phosphochromique) additionnée d’un agent mouillant; après un abondant, rinçage à l’eau chaude qui élimine les dernières traces de soude ou d’acide qui attaquerait le métal et la peinture, un tel traitement laisse une surface très légèrement rugueuse d’aluminium qui doit être imédialement recouverte d’une première couche de peinture. L’aluminium et ses alliages peuvent aussi être décapés mécaniquement, après dégraissage, par sablage, à condition d’utiliser du sable très fin projeté sous faible pression ou même de remplacer le sable par un bois dur granulé, moins abx-asif ; pour éviter de déformer les pièces limitées, on peut aussi les décaper par rabotage à la laine d’acier, bien que la présence de fragments d’acier à la sui'face de la pièce api’ès un tel traitement accélère la cori’osion de l’aluminium; le décapage mécanique de l’aluminium, toujours terminé par un époussetage ou un brossage de la pièce, laisse xme surface propre et nxgueuse (fui doit recevoir immédiatement une première couche de peinture. Mais, 1 es meilleurs traitements de l’aluminium avant l’application d’une peinture consistent à renforcer la couche d’alumine, soit par oxydation chimique (à l’aide d’une solution alcaline chaude de chromate), soit par oxydation électrolytique (oxydation anodique ou anodisation) en milieu acide; ces traitements, malheureusement coûteux et difficilement applicables aux pièces de grandes dimensions, forment une couche épaisse et adhérente d’alumine sur laquelle les peintui*es adhèrent bien et
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- dont le pouvoir protecteur s’ajoute à celui de la peinture. Enfin, le décapage et le renforcement par phosphatation sont applicables à l’aluminium et aux alliages légers comme à l’acier et présentent les mêmes avantages.
- Zinc. — Le zinc, au contact de l’air humide, se recouvre d’une couche mince, continue, adhérente et imperméable d’hydrocarbonate qui le protège contre la corrosion par les agents atmosphériques et par les acides faibles; mais, le métal et son hydrocarbonate sont attaqués par les alcalis et par les acides forts, et les peintures adhèrent mal à leur surface, de sorte qu’il est indispensable de décaper le zinc et de transformer sa structure superficielle avant de le protéger par un revêtement de peinture. Le zinc peut être décapé mécaniquement, par sablage doux, comme l’aluminium; par contre, le décapage chimique par les acides et par les alcalis est déconseillé en raison de l’extrême sensibilité de ce métal à ces agents. Mais les meilleurs traitements préalables des surfaces de zinc sont la phosphatation et la chromatation (par une solution acide de bichromate alcalin) qui, après dégraissage du métal, forment à la surface de celui-ci une couche microcristalline, légèrement rugueuse, adhérente et imperméable, de phosphate et de chromate de zinc sur laquelle la peinture adhère très bien et dont le pouvoir protecteur s’ajoute à celui de la peinture. Le procédé de chromatation donne également de bons résultats sur le cadmium, le cuivre et leurs alliages.
- La couche primaire, pour adhérer correctement en tous les points du substrat à protéger, doit donc être appliquée sur une surface parfaitement propre et sèche, de préférence par temps sec, afin d’éviter le cloquage de la peinture par suite de la formation, à la surface du métal, cl’une pellicule d’eau de ruissellement ou de condensation; enfin, il faut veiller au garnissage des soudures et des têtes de rivets qui, ayant une tendance particulière à former des couples galvaniques, sont' souvent le point de départ de la corrosion. D’autre part, pour améliorer l’adhérence d’un revêtement multicouche, il est recommandé de laisser sécher et durcir complètement la couche primaire pendant plusieurs jours ou même plusieurs semaines avant de poser les couches suivantes. De plus, le rapport pigment/liant doit diminuer de la couche primaire à la couche de finition, la première couche de peinture devant être maigre (donc mate), les couches intermédiaires demi-maigres (un peu moins chargées en pigments) et la couche de finition brillante et grasse; l’application de chaque couche sera précédée du ponçage de la couche précédente..
- Épaisseur et qualités des peintures. — Un revêtement anticorrosion doit être imperméable à l’air, à l’eau et à la vapeur d’eau (l’oxygène et l’eau de ruissellement ou de condensation intervenant conjointement dans la formation de la rouille) et aux gaz corrosifs (l’anhydride sulfureux contenu dans les fumées des régions industrielles accélérant la formation de rouille et attaquant tous les métaux et alliages usuels). En fait, un film de peinture est toujours plus ou moins poreux et, par conséquent, plus ou moins perméable aux liquides et surtout aux gaz. Mais, une seconde couche de peinture recouvrant au moins partiellement les pores de la première, la perméabilité d’un revêtement diminue lorsque le nombre de couches augmente, de sorte que l’épaisseur totale d’un revêtement anticorrosion est un facteur très important de son efficacité et de sa durabilité. On admet ainsi que l’épaisseur minimum d’un revêtement antirouille multicouche doit être de 125 p. (soit trois couches) en atmosphère rurale peu corrosive et de 2Ôo p. (soit cinq ou six couches) si la pièce est exposée à l’atmosphère très corrosive des centres industriels ou des régions côtières, ou si elle est en contact permanent avec l’eau de mer (cas des peintures sous-marines) ou avec des liquides corrosifs (revêtements intérieurs pour cuves, réservoirs, tuyauteries et appareils divers de l’industrie chimique). Pour cette raison, les peintures anticorrosion ne doivent
- Fig. 3. — Lustreuse-ponceuse 415 A des Établissements Silex.
- Machine destinée au polissage des métaux avant l’application de la peinture. Le disque de polissage est montré ici revêtu de la peau de mouton qui permet le lustrage après 1’application de la peinture.
- pas être recherchées parmi les préparations à rendement élevé en surface mais, au contraire, parmi les produits à teneur élevée en constituants non volatils (substance filmogène et pigments) donnant, après séchage, des films aussi .épais que possible; mais, malgré leur faible teneur en solvants, elles doivent être facilement applicables pour éviter toute tentative de dilution qui serait préjudiciable à l’épaisseur du revêtement et, par conséquent, à Son efficacité.
- Un revêtement anticorrosion doit être élastique pour résister aux déformations du support métallique (par dilatation et contraction sous l’effet des variations de température, par flexion etc.) sans se fissurer; cette qualité est particulièrement importante pour les peintures appliquées sur le zinc qui, de tous les métaux usuels, est celui qui possède le coefficient de dilatation le plus élevé. En outre, les couches intermédiaires et, surtout, de finition, doivent résister à l’abrasion et aux chocs, aux rayons ultraviolets, agents puissants de vieillissement et de dégradation des films de peinture, et aux agents corrosifs extérieurs avec lesquels ils sont en contact direct.
- *
- * #
- En résumé, un revêtement organique anticorrosion doit comprendre :
- Une couche primaire, voire même deux couches si le revêtement est exposé à une atmosphère très corrosive ou en contact avec un liquide agressif (solution acide, alcaline ou saline), les couches primaires antirouille devant contenir un pigment inhibiteur de la rouille.
- Une ou deux couches intermédiaires (enduit ou apprêt, ou les deux), couches mates de composition voisine de celle de la couche de finition, appliquées après rebouchage des fissures et des joints par un mastic.
- Une ou deux couches de finition, la dernière couche étant toujours brillante. Les couches intermédiaires et de finition doivent former un écran protecteur et isolant, imperméable, mécaniquement et chimiquement très résistant.
- Peintures pour couches primaires anticorrosion. —
- Le rôle et la composition des peintures appliquées, en couche primaire varient sensiblement suivant la nature du métal à protéger : tandis que la couche de peinture en contact direct avec l’acier doit contenir des substances inhibitrices de la rouille, la composition de la peinture destinée à former la couche primaire d’un revêtement anticorrosion pour l’aluminium, le zinc ou leurs alliages doit être établie, avant tout, en fonction du problème de l’adhérence à ces métaux et alliages.
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- Cependant, les wash-primers, d’invention récente, apportent une solution satisfaisante à ce double problème et. forment des couches primaires très particulières qui conviennent à la plupart des métaux et alliages usuels.
- Couches primaires inhibitrices de la rouille. — La peinture appliquée en couche primaire sur une structure en acier peut inhiber la formation de la rouille, soit en augmentant la résistance du couple électrolytique qui lui donne naissance, soit en abaissant sa force électromotrice. Le premier résultat, obtenu en interposant, entre les deux électrodes du couple, une membrane isolante et imperméable qui ralentit le déplacement des ions, dépend de l’adhérence et de l’imperméabilité de la substance fiknogène qui assure la continuité du film de peinture et s’oppose au passage de la solution d’électrolyte. Mais, l’imperméabilité d’un film de peinture n’étant jamais parfaite, il est indispensable de disperser, au sein du liant des pigments inhibiteurs de la rouille qui abaissent la force électromotrice du couple électrolytique en polarisant 1 ’anode (par dégagement d’oxygène à sa surface) et, plus rarement, la cathode (par dégagement d’hydrogène) ; tous les pigments inhibiteurs de la rouille sont des polarisants anodiques, soit parce qu’ils contiennent un anion oxydant (cas des chromâtes et des plombâtes), soit que, par suite de leur basicité, ils libèrent à l’anode des ions OH~ qui, en se déchargeant, dégagent de l’oxygène; mais, seuls, les chromâtes et les plombâtes des métaux alcalino-terreux agissent à la fois comme polarisants anodiques et cathodiques. Enfin, tous les pigments plombifères et zincifères inhibiteurs de la rouille (minium et litharge, cyanamide de plomb, plom-bate de calcium, céruse, chromate et sulfate basiques de plomb, blanc de zinc et blancs de zinc plombifères, poudre de plomb, chromâtes alcalinoterreux, chromate basique de zinc) sont des pigments basiques, de sorte qu’ils se combinent aux liants acides et même aux acides gras des huiles siccatives, pour former des savons de plomb et de zinc qui renforcent la dureté, la ténacité, l’imperméabilité et l’adhérence de la couche primaire à laquelle ils sont incorporés; de plus, ces pigments basiques passivent l’acier contre la corrosion en élevant le pH de la solution électrolytique.
- Les pigments spécifiquement inhibiteurs de la rouille peuvent être additionnés de pigments et de charges inertes tels que les oxydes de fer, la silice, le sulfate de baryum et, surtout, le graphite et l’oxyde de fer micacé dont les corpuscules lamellaires, en s’orientant dans un même plan, se recouvrent à la manière des tuiles d’un toit ou des écailles d’un poisson et améliorent l’imperméabilité de la couche de peinture. Des essais de peintures sous-marines antirouille effectués par l’Amirauté britannique ont montré la supériorité des mélanges ternaires de pigments sur les mélanges binaires, eux-mêmes supérieurs aux pigments inhibiteurs employés isolément. Mais, la présence d’un pigment inhibiteur de la rouille est indispensable dans une peinture antirouille pour couche primaire.
- Les peintures pour couches primaires antirouille les plus classiques sont les peintures à l’huile de lin et au minium. Comme tous les pigments préparés par voie sèche, le minium normal est formé de particules assez grossières, structure qui explique la faible prise d’huile de ce pigment et, par conséquent, le rendement peu élevé en surface des peintures au minium; les peintures à l’huile de lin et au minium forment donc des films épais — dont l’épaisseur est à peu près double de celle des couches primaires aux résines glycérophtaliques et au chromate basique de zinc —, mats (accrochant donc très bien les couches suivantes) et dont la teneur en pigment inhibiteur est très élevée, ce qui permet d’établir un contact électrochimique entre le pigment inhibiteur et l’acier à protéger. Il n’est d’ailleurs pas inutile de remarquer que les propriétés inhibitrices du minium superdivisé (ou minium non-setting), obtenu par voie électrolytique, sont inférieures à celles du minium normal (obtenu par voie sèche), en raison de la plus grande finesse, de
- la prise d’huile plus élevée et de la teneur plus faible en litharge (donc de la basicité plus faible) du premier. Cependant, les couches primaires à l’huile de lin et au minium présentent l’inconvénient de sécher et de durcir lentement et de gonfler assez rapidement au contact de l’eau, ce qui est particulièrement gênant pour les peintures sous-marines antirouille. Cet inconvénient peut être pallié par la substitution, à l’huile de lin crue, de liants réactifs à séchage plus rapide et moins saponi-liables, tels que les vernis gras aux standolies mixtes de lin et de bois de Chine et aux résines phénoliques oléosolubles, aux résines coumaronïques ou au caoutchouc chloré, et les vernis aux résines glycérophtaliques longues en huiles séchant et durcissant rapidement à froid.
- On a tenté, il y a une vingtaine d’années, de remplacer le minium, dans les couches primaires antirouille, par des pigments inertes tels que les oxydes de fer rouges et le graphite; mais de tels pigments sont beaucoup plus indiqués dans les peintures pour couches intermédiaires et de finition que dans les préparations pour couches primaires, surtout s’ils ne sont pas mélangés à un pigment spécifiquement inhibiteur de la rouille. Par contre, le chromate basique de zinc concurrence sérieusement, depuis quelques années surtout, le minium comme pigment inhibiteur de la rouille dans les couches primaires antirouille ; généralement dispersé dans un vernis aux résines glycérophtaliques ou dans un vernis aux copolymères vinyliques (à l’acétocblorure de polyvinyle), il semble supérieur au minium dans les peintures sous-marines antirouille et dans les couches primaires appliquées sur des structures en acier exposées à l’atmosphère marine, car il joue à la fois le rôle d’inhibiteur anodi-que et cathodique, alors que le minium, excellent inhibiteur anodique, peut jouer le rôle défavorable de dépolarisant cathodique au contact des solutions salines telles que l’eau de mer. En revanche, le chromate basique de zinc, comme tous les pigments préparés par voie humide, est un pigment fin à prise d’huile élevée, de sorte que les couches primaires au chromate basique de zinc et aux vernis aux résines glycérophtaliques forment, après séchage, des films plus minces que les peintures au minium et à l’huile de lin (ou aux vernis gras); celles-ci conservent donc leur supériorité dans presque tous les problèmes de protection de structures en acier exposées à l’action des intempéries en atmosphère rurale ou dans les régions industrielles, surtout si la surface à protéger, décapée par sablage, présente de fortes inégalités.
- Dans certains cas, le minium peut être remplacé, en partie ou en totalité, par d’autres pigments plombifères basiques, inhibiteurs de la rouille, tels que la céruse, les blancs de zinc plombifères, le chromate basique de plomb (orangés de chrome) et le sulfate basique de plomb, ce dernier ayant donné d’excellents résultats dans les peintures sous-marines antirouille au cours d’essais effectués il y a quelques années par l’Amirauté britannique. Mais surtout, deux pigments plombifères modernes semblent devoir prendre une importance égale, sinon supérieure, à celle du minium comme inhibiteurs de la rouille : la cyanamide de plomb et le plombate de calcium ; le premier est un passivant énergique car, au contact de l’eau, il se décompose en formant, non seulement de l’hydrate de plomb, mais aussi de l’urée qui donne naissance au carbonate d’ammonium puis à l’ammoniaque qui élève le pH de la solution aqueuse en contact avec l’acier à protéger; le second, à la fois inhibiteur anodique et cathodique (contrairement à tous les autres pigments plombifères) a déjà donné d’excellents résultats dans les peintures sous-marines antirouille.
- Peintures pour couche primaire sur métaux et alliages non ferrifères. — Comme nous l’avons déjà dit, l’aluminium, le magnésium et les alliages légers, très utilisés en aéronautique en particulier, ne sont pas attaqués profondément par l’air humide (contrairement à l’acier) mais sont très sensibles à l’action des solutions acides et alcalines, même faibles, de sorte
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- que le problème de leur protection contre la corrosion se pose dans tous les cas où ces pièces sont exposées à l’atmosphère des centres industriels ou des régions côtières, se trouvent immergées dans l’eau de mer (dont le pH est légèrement alcalin) ou sont continuellement en contact avec des acides ou des alcalis (cas des appareils de l’industrie chimique). Comme nous l’avons également indiqué plus haut, la principale difficulté rencontrée dans la protection de l’aluminium et des alliages légers au moyen de revêtements par peintures réside dans l’adhérence satisfaisante de la couche primaire sur ces métaux et alliages. Les pigments plombifères tels que le minium étant inutilisables sur ces métaux, les meilleurs résultats sont obtenus avec des peintures au chromate de zinc, aux chromâtes alcalinotcrreux ou aux chromâtes doubles de zinc et de calcium (ou de baryum), pigments qui peuvent être dispersés, soit dans un vernis gras, soit, mieux encore, dans un vernis aux résines glycérophtaliques séchant à froid (pour les pièces non étuvables) ou durcissant par cuisson (pour les pièces de petites ou moyennes dimensions) et aux résines vinyliques (à l’acétochlorure de polyvinyle en particulier).
- Le zinc, inattaquable en profondeur par l’air humide et par les acides faibles, est par contre très sensible à l’action des acides forts et des alcalis. Sa protection par les peintures anti-corrosion pose à peu près les mêmes problèmes que la protection des alliages légers en ce qui concerne le choix de la peinture appliquée en couche primaire, celui-ci devant être guidé principalement, d’une part par l’adhérence du film, d’autre part par son élasticité en raison du coefficient de dilatation particulièrement élevé de ce métal. Les préparations qui donnent les meilleurs résultats lorsqu’elles sont appliquées en couche primaire sur le zinc sont les peintures au chromate de zinc, au blanc de zinc ou à la poudre de zinc, et aux vernis gras, aux vernis aux résines alkydes, aux copolymères d’aGétate et de chlorure de vinyle ou au caoutchouc chloré.
- Les « wash-primers ». — La technique du wash-prirning, inaugurée il y a une dizaine d’années par la marine de guerre américaine, et consistant en l’application, sur un métal ou sur un alliage quelconque, d’une couche primaire réactive assurant à la fois la passivation du métal et l’accrochage du revêtement anticorrosion, a apporté une solution originale au problème de la protection des métaux et alliages contre la corrosion. Le wash-primer, formé principalement de butyral polyvinylique, de chromate basique de zinc ou de plomb, et d’acide phospho-rique, forme en effet avec le substrat métallique sur lequel il est appliqué un complexe organométallique qui assure la liaison entre le support et les autres couches du rev.êtement de protection. L’acide phosphorique réagit sur le métal ou sur la couche d’oxyde ou de carbonate qui le recouvre pour former à sa surface une couche très adhérente et passivante de phosphate métallique, tandis que le chromate basique de zinc, agissant à la fois comme oxydant et comme sel basique, neutralise l’acide phosphorique en excès, évitant ainsi l’attaque profonde du métal à la surface duquel il constitue une couche adhérente et protectrice de phosphates de chrome et de zinc, ces phosphates et chromâtes étant liés et complexés par le butyral polyvinyli-que qui forme la substance filmogène organique du wash-primer.
- Les wash-primers étaient primitivement présentés en deux liquides distincts comprenant une solution de butyral polyviny-lique dans un mélange de solvants riches en alcools étendus d’eau et dans laquelle était broyé très finement du chromate basique de zinc ou de plomb, et une solution aquo-alcoolique d’acide phosphorique, ces deux liquides n’étant mélangés qu’au moment de l’emploi. Mais aujourd’hui, ils sont parfois livrés prêts à l’emploi, en un seul liquide contenant à la fois le butyral poly vinylique et l’acide phosphorique (celui-ci en proportion plus réduite) en solution dans un mélange de solvants riches en eau et en alcools, et contenant en suspension du
- phosphate de chrome et éventuellement, mais en proportion très faible, du chromate basique de zinc. Ce second type de wash-primer donnerait de meilleurs résultats en ce qui concerne l’adhérence et le pouvoir protecteur du revêtement, surtout sur les pièces immergées ou exposées à une atmosphère humide. Par suite de leur acidité, les wash-primers sont conditionnés en récipients d’acier étarné ou revêtu intérieurement de verre ou d’une matière plastique inattaquable par l’acide phosphorique (polythènes, chlorure de polyvinyle ou résines phénoliques thermodurcissables).
- Les wash-primers sont directement applicables sur la plupart des métaux et alliages usuels (aciers, aluminium, magilésium et alliages légers, zinc, cadmium, cuivre, étain, laiton et bronze, chrome, nickel, etc.). A cause de l’eau et des alcools qu’ils contiennent ils adhèrent parfaitement aux surfaces encore humides, contrairement- aux peintures classiques pour couches primaires, d’où leur intérêt en construction navale; de plus, ils peuvent être appliqués sans inconvénient sur des métaux imparfaitement décapés puisque l’acide phosphorique qu’ils contiennent attaque la couche d’oxyde, d’hydroxyde ou d’hydro-carbonale qui subsiste à la surface du substrat : un simple dégraissage suffit en général, sauf dans le cas de l’acier qui doit avoir subi au moins un décapage grossier (par vieillissement aux intempéries ou par un procédé mécanique) éliminant totalement les écailles de laminage. Applicables à la brosse, au trempé ou au pistolet, les wash-primers sèchent rapidement (en i5 à 3o mn) et forment un film très mince (de io à 20 p. d’épaisseur en général), mais très adhérent et très protecteur grâce à la finesse de dispersion du pigment qui facilite son adsorption à la surface du subjectile. La plupart des peintures pour couches intermédiaires sont compatibles avec les wash-primers et directement applicables sur ceux-ci, sauf les peintures cellulosiques, les peintures au caoutchouc chloré et aux résines vinyliques et acryliques, qui rendent nécessaire l’application préalable d’une couche de liaison dont le liant est constitué par un type spécial d’acétochlorure de polyvinyle contenant encore des oxhydriles alcooliques libres.
- Utilisés pour la première fois par la marine de guerre américaine à la fin de la dernière guerre mondiale, les wash-primers ont été rapidement adoptés par les marines de guerre française et britannique. Mais ils conviennent parfaitement, en couche primaire, à la protection de toutes les pièces métalliques contre la corrosion : charpentes en acier et en alliages légers, ouvrages d’art métalliques, échafaudages, canalisations souterraines, citernes et réservoirs métalliques, carrosseries automobiles, voitures de chemins de fer, avions, coques et superstructures de navires, etc.
- (ù suivre). * Geouges Nédey,
- Ingénieur E.P.C.I.
- L’avion, machine agricole
- En dix ans, de 1947 à 1937, l’effectif du cheptel ovin de la Nouvelle-Zélande s’est accru de 30 pour 100. Ce résultat est dû, pour une bonne part, à la contribution que l’aviation a apportée aux progrès des méthodes d’amendement et de conservation du sol. Dans ces dix années, en effet, au cours de dix millions de vols, plus de deux millions de tonnes de superphosphates et d’engrais divers ont été répandus par avion sur 20 millions d’acres do terres (un acre = 4 040 m2), ainsi que 3 000 t de semences de trèfle et d’herbes à pâturages. Ainsi, en Nouvelle-Zélande, l’avion tend à devenir une machine agricole. Selon le plus récent_ recensement, en juin 1937, l’effectif du cheptel ovin néo-zélandais se chiffrait par 42 383 000 têtes. A cette même date, il y avait en Nouvelle-Zélande 38 794 éleveurs de moutons ; 120 d’entre eux exploitaient des troupeaux de plus de 10 000 têtes et 2 442 des troupeaux de 2 300 à 5 000 têtes.
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- Le lavodune, séparateur par saltation
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- Le lavage, dans les installations minières modernes, a pour but de réaliser automatiquement la séparation des éléments de densités différentes qui se trouvent intimement mélangés dans les combustibles ou les minerais extraits à l’état brut. Les différents procédés en usage font appel à un courant d’eau dirigé de telle façon que les éléments les plus légers soient entraînés, alors que les éléments lourds se déposent. Ce mode de triage vaut aussi bien pour le charbon où les éléments nobles sont les plus légers que pour les minerais métalliques où c’est généralement l’inverse. C’est sur des données expérimentales très précises que la technique du lavage peut se fonder. Ce fut en particulier le cas de celle qui s’est concrétisée dans le nouvel appareil « lavodune », étudié et réalisé par la Société Grenobloise de Recherches et d’Applications hydrauliques (S.O.G.R.E.A.II.) en collaboration avec le Centre d’Études et Recherches des Charbonnages de France (C.E.R.C.Ii. A.R.).
- Les études préalables ont démontré que le mode de transport des matériaux soumis à un courant est essentiellement différent selon la dimension des grains. Les plus fins, placés dans une conduite parcourue par un écoulement turbulent, sont maintenus en suspension dans l’eau et suivent donc le courant sans se déposer sur le fond. Les plus volumineux obéissent à une action toute différente : alternativement ils reposent sur le fond ou subissent une sorte de catapultage. C’est le transport par saltation, phénomène d’autant plus intéressant à observer qu’il peut conduire à des applications pratiques.
- Dans des conditions particulières, les dépôts qui se forment dans les conduites prennent l’allure de dunes, analogues à celles qui résultent de l’action du vent ou du courant des rivières. La dune, à l’intérieur d’un tuyau, affecte la forme bien connue des dunes naturelles, en pente douce du côté amont et plus abrupte vers l’aval. La progression se caractérise par une saltation des grains amont qui viennent rejoindre le front aval, constamment animé par un tourbillon vertical.
- La dune, ainsi constituée, va représenter l’élément essentiel de la séparation des matéi’iaux, car ceux-ci obéissent d’autant mieux au catapultage qu’ils sont plus légers, ce que l’on peut exprimer de manière plus précise en disant que la vitesse limite de dépôt est plus élevée pour les grains lourds que pour les grains légers. En gros, dans le cas du matériau typique intéressant les charbonnages, les grains de schistes de densité 2,65 ont une vitesse limite de dépôt deux fois plus élevée que celle des grains de charbon de densité. i,5. Ceci étant établi, on conçoit qu’il est possible de régler, dans la circulation de l’eau, une vitesse telle que les grains de charbon iront progressivement garnir (par saltation) le front de la dune, alors que les grains de schiste s’accumuleront dans la pente amont. Il suffira d’un dispositif approprié pour soutirer le schiste à mesure que la dune progresse vers l’avant.
- Mais on a remarqué à l’usage que le procédé demandait un appareillage complexe et présentait l’inconvénient de la discontinuité. La séparation ne pouvait se faire industriellement et de manière continue qu’en soumettant les grains lourds à une force qui agirait à contre-courant. C’est pourquoi on a remplacé le tube horizontal des premiers essais par un tube incliné, où la force antagoniste est tout simplement la pesanteur. C’est, sur ce principe qu’a été fondé l’appareil « lavodune », dont la maquette est représentée par la ligure i. Le matériau brut est introduit par le tube vertical qui occupe une position centrale et aboutit vers le bas à la partie inclinée du tube principal. C’est dans cette section que se forme la dune, sous l’action d’un courant qui s’amorce dans la branche verticale du grand tube et remonte ensuite dans la partie inclinée.
- Comme on peut le voir sur la photo, le tube est renflé au coude situé à la partie inférieure. Il s’amincit au contraire vers le haut, ceci afin d’obtenir des vitesses variables, tout en
- Fig'. 1. — Maquette du lavodune, présentée à l’Exposition de Bruxelles.
- [Photo Cerciïah) .
- conservant un débit constant. Un automatisme parfait est ainsi réalisé : les grains légers sont évacués dans la trémie située à droite, tandis que les grains lourds retombent sous l’action de la pesanteur dans le renflement du bas pour être ensuite évacués par le siphon mince qui s’y embranche.
- Cet ingénieux appareil permet une séparation presque parfaite. Il impose par contre de n’employer que des concentrations de matériau brut assez faibles (3o à 5o g/l) ce qui exige donc un fort débit liquide. Ce n’est qu’un inconvénient mineur car l’eau est recyclée et finalement la consommation est peu élevée. Les modèles réalisés jusqu’ici ne dépassent pas le traitement de 4 t à l’heure et exigent un calibrage assez précis des matériaux qui y sont introduits.
- Le « lavodune » trouvera sans doute ses principales applications dans les mines qui extraient des charbons très cendreux et dans certaines installations de concentration de minerais métalliques pauvres, parmi lesquels les minerais d’uranium.
- Y. M.
- La subsidence dans le delta du Pô
- Des mesures extrêmement précises ont été effectuées pour chiffrer la subsidence du delta du Pô depuis un demi-siècle. Il semble que le mouvement n’ait pas été continu, mais qu’il s’accélère en ce moment (0,5 mm/an en moyenne entre 1900 et 1950 ; de 1 à 0 mm/an depuis 1951). Le record est détenu par la localité de Retinella, près d’Adria, où l’on a enregistré une subsidence de 0,52 m en cinquante-six ans.
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- Centrales nucléaires à eau
- 2. Centrales à eau pressurisée
- Nous avons décrit dans l’article précédent (La Nature,* février 190g, p. 56) les principes généraux des centrales nucléaires à eau, basées sur le double avantage de l’eau (légère ou lourde) en tant que modérateur et réfrigérant. Nous avons ensuite tenté une classification des centrales à eau en trois catégories : réacteurs à eau pressurisée, réacteurs à eau bouillante, réacteurs à tubes de force. Le présent article sera consacré à l’étude et à la description des centrales équipées de réacteurs à eau pressurisée.
- Dans des réacteurs de ce type, de l’eau chaude est maintenue à une pression largement supérieure à la pression de saturation à la température correspondante; elle circule sur des éléments de combustible pour les refroidir et échange ensuite les calories d’origine nucléaire dans un générateur de vapeur extérieur; la vapeur secondaire à pression peu élevée ainsi produite actionne une turbine (voir la figure 3 du précédent article) selon un cycle classique.
- Nous allons voir successivement quatre réacteurs de ce type (x) : le P.W.R. ou Pressurized Water Reactor équipant la centrale de Shippingport (Pennsylvanie), ancêtre d’ailleurs jeune de la lignée des réacteurs pressurisés; puis deux stations industrielles importantes, celle d’Indian Point (New York) et celle de Rowe (Massachusetts); et finalement l’A.P.P.R., ou Army Power Package Reactor, à Fort Belvoir (Virginie), prototype de centrale nucléaire portative destinée aux régions sous-développées ou aux postes avancés d’une armée en déplacement.
- Centrale de Shippingport. — Construite sur les bords de l’Ohio (fig. 5), ù une heure environ de Pittsbürg, la capitale américaine de l’acier, la centrale à eau pressurisée de Shippingport est la première centrale prototype de ce genre de réacteurs; elle a été construite pour éprouver la validité de ce concept et pour acquérir l’expérience d’une centrale en vraie grandeur. Décidée au cours du programme de la Commission de l’Énergie atomique des États-Unis en ig52, cette centrale de 231 mégawatts thermiques et 60 MW nets électriques a été commencée en avril iq55’ et terminée en 1967. Le réacteur a été critique pour la première fois le 2 décembre 1967, soit i5 ans jour pour jour après la première réaction de fission en chaîne obtenue par Fermi à Chicago, et elle a fonctionné pour la première fois à pleine puissance le 23 décembre suivant.
- C’est la Commission de l’Énergie atomique des États-Unis qui fut responsable du projet. La centrale elle-même est gérée et dirigée par la Duquesne Light Co., après avoir été construite sur les plans de la Stone and Webster Engineering Corp. ; la Westinghouse Electric Corp. a conçu et construit le réacteur proprement dit.
- Le système nucléaire lui-même, comme on l’a vu dans notre premier article, est constitué par un réacteur, un surpresseur et des échangeurs de chaleur dans lesquels l’eau légère circule sous pression à l’aide de pompes étanches. Dans le cas du P.W.R., il y a quatre circuits équivalents, trois étant en principe suffisants pour extraire la puissance du réacteur, le dernier servant de secours ou permettant d’entretenir ou réviser l’un des trois autres (comme on le verra en fin de description de cette centrale).
- Le réacteur. — Par la suite, nous distinguerons d’une façon générale trois parties essentielles pour un réacteur : le récipient contenant la pression; le cœur du réacteur constitué par les éléments de combustible et les éléments fertiles éventuellement avec leurs matériaux de structure; enfin l’ensemble des barres
- 1. Vous ne décrirons pas ici, faute d’un ensemble suffisant de renseignements, les réacteurs pressurisés qui équipent les sous-marins atomiques
- de contrôle comprenant les barres absorbantes proprement dites et leurs mécanismes de déplacement et de positionnement.
- Le récipient contenant la pression est cylindrique, avec un fond et un couvercle hémisphériques; ce récipient est en deux parties, l’hémisphère supérieur faisant couvercle. La hauteur totale est de 10 m, le diamètre intérieur est de 275 cm et l’épaisseur nominale des parois est de 21,6 cm; l’ensemble,
- Carter du mécanisme de réglage
- Orifice de chargement -^et de déchargement
- Ressort
- Bellevilie
- Cartouche
- d'uranium
- naturel
- Barre de réglage.
- Cartouche d’uranium très enrichi
- Panier contenant le cœur
- Boucliers __ thermiques
- Ressort
- Plaque
- inférieure
- Déflecteur
- Coupe longitudinale du réacteur P.W.R.
- Fig. 1.
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- en acier au carbone revêtu intérieurement d’un placage d’acier inoxydable 18/8 de 0,4 mm d’épaisseur, pèse 227 t et constitue un record en ce domaine. Le couvercle, maintenu par quarante-deux goujons boulonnés de i5 cm de diamètre, est renforcé pour compenser les quarante-six orifices dont il est percé (passages des barres de contrôle, ou des instruments, ou encore des barreaux de combustible). L’étanchéité est obtenue par des joints renforcés par un cordon de soudure. La partie cylindrique de la cuve a été fabriquée en trois parties ou viroles, chacune d’elle consistant en deux plaques épaisses et semi-circulaires soudées ensemble. Cette cuve sous pression représentait à l’époque une limite en grosse chaudronnerie; son coût et les difficultés de sa réalisation jouent à l’avantage des réacteurs à tubes de force comme on le verra par la suite. On voit sur la figure 1 l’allure générale de- la cuve, avec les ajutages d’entrée et de sortie de l’eau; la figure 6 montre le récipient sous pression au moment de son implantation dans la fosse en béton qui doit le contenir.
- Les éléments de combustible (voir plus loin) sont supportés par un panier en acier inoxydable, constitué par une plaque de fond servant de support, une partie cylindrique ou tambour de support du cœur, une grille supérieure, le tout surmonté par un deuxième tambour cylindrique, de diamètre un peu supérieur au premier, et venant buter contre un renflement du couvercle; la hauteur du premier tambour est de 4 m environ, et son diamètre de 2,4o m, le volume intérieur constituant le cœur proprement dit du réacteur. La plaque de fond, épaisse, est percée d’un réseau de trous dans lesquels viennent se loger les pieds des éléments de combustible, par l’intermédiaire de petits cylindres adaptant les débits dans ces éléments ; cette plaque est quelque peu analogue à une plaque de distribution d’un échangeur de chaleur. La grille supérieure est simple, à mailles carrées (fig. 7). Le tambour qui est au-dessus, ou tambour de retenue du cœur, est un cylindre de 2,10 m de haut et un peu plus de 2,4o m de diamètre; il vient buter en son extrémité supérieure, et repose par le bas sur le rebord du tambour inférieur. Cet ensemble est supporté, comme le
- Elément de combustible Elément de combustible
- pauvre
- Mesures de débits
- Détection de ruptures de gaines ' du réfrigérant
- Sortie du réfrigérant
- Vue en section du cœur du P.W.R.
- Fig. 3 et 4. — Schéma d’une cartouche de la partie riche du P.W.R. (à gauche) et d’une cartouche de la partie pauvre
- (à droite).
- montre la figure 1, par un ressort Belleville portant.sur un épaulement de la cuve sous pression; ce ressort est destiné à compenser les tolérances d’usinage et les dilatations différentielles au cours du fonctionnement.
- Au point de vue neulroni-que, le P.W.R. présente un cœur à deux milieux, un milieu riche à uranium enrichi constitué en forme de couronne carrée, et un milieu pauvre à uranium naturel remplissant et entourant la couronne carrée pour former un cœur cylindrique (fig. 2)
- Une telle disposition fut choi-’’ ''' sie parce qu’elle permet un
- investissement moindre en uranium 235, un rapport de conversion important dans l’uranium 238, et qu’elle présente de nombreux avantages au point de vue du contrôle, 4o pour 100 des fissions ayant lieu dans la couronne carrée enrichie de faible volume relatif. Il y a par conséquent dans le P.W.R. deux types de cartouches de combustible; sur i45 cartouches au total, 32 seulement sont des cartouches de la partie riche, et ii3 de la partie pauvre, toutes ces cartouches étant géométriquement interchangea-
- bles.
- Les cartouches enrichies sont constituées par des plaques de combustible, de l’uranium a35 à 90 pour 100 environ allié à du zircalloy, prises en sandwich entre deux plaques de zircalloy et quatre bandes de fermeture sur les bords. Un sous-ensemble est constitué par l’empilement de i5 plaques de combustible avec de part et d’autre deux plaques de zircalloy, créant ainsi un réseau carré alterné de plaques et de canaux étroits pour le réfrigérant. 'La section de la cartouche complète est obtenue en assemblant en carré quatre de ces sous-ensembles avec quatre guides en zircalloy pour réserver un espace cruciforme où pourront coulisser les barres de réglage (fig. 3). Il y a ainsi Go plaques de combustible enrichi par élément de combustible de la partie riche, chacun des 3a éléments contenant environ 2,3 kg d’U 235; la quantité totale d’uranium enrichi dans la partie riche est de 76 kg. La cartouche de combustible riche ainsi constituée est contenue dans une boîte à section carrée, terminée à la partie supérieure par une forme qui vient se loger dans la grille supérieure et à la partie inférieure par une partie cylindrique à laquelle s’adapte le dispositif qui permet de régler le débit, lui-même logé comme on l’a vu dans la plaque de fond du cœur.
- Les cartouches de la partie pauvre sont constituées par des barreaux de petit diamètre, consistant en 26 pastilles d’oxyde d’uranium naturel fritté empilées les unes sur le® autres dans un tube de zircalloy-2 de 238 mm de hauteur et environ ïi mm de diamètre extérieur. Une grappe de combustible est formée en disposant 120 barreaux en un réseau carré de pas égal à 12,8 mm environ, entre deux plaques tubulaires
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- Fiff- S, 6, 7. — En haut : La centrale de Shippingport, qui produit assez d’électricité pour éclairer une ville de 250 000 habitants.
- En bas à gauche : Installation du récipient sous pression du P.W.R. Le récipient de 165 t (sans le couvercle) est descendu dans sa fosse de béton. Au-dessus des supports sur lesquels il va reposer, on voit les ajutages de sortie de l’eau de refroidissement. L’ensemble où devait être logée la partie nucléaire (réacteur et système primaire) a nécessité 5 700 t d’acier et 50 000 m3 de béton. En bas à droite : Installation du coeur du P.W.R. On voit la partie supérieure du « panier » qui contient le cœur, pendant sa descente dans le récipient sous pression où il doit s’adapter avec une tolérance de l’ordre du millimètre. Poids du panier chargé : 58 t. On voit la grille supérieure qui maintient jointives les cartouches de combustible, et les espaces réservés pour le déplacement des barres de contrôle (Photos' U.S.l.S.).
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- Figr. 8 à 11. — Réacteur P.W.R. de Shippihgport. En haut à gauche • Structure des mécanismes de commande des barres de contrôle.
- Logée sur le couvercle du réacteur, cette structure porte les 32 mécanismes de commande. A. gauche et à droite, appareils de mesure des débits dans les cartouches. •— En haut à droite : Maquette en vraie grandeur du P.W.R. Comparer avec la figure 1. — En bas à gauche : Échangeur de chaleur (type en U). On voit les ajutages où seront raccordés les tubes d’eau chaude secondaire allant vers le bouilleur. — En bas à droite : Les pompes du P.W.R. Ces pompes de 1 600 ch, construites par la Westinghouse, équipent la centrale de Shippingport. On voit sur la pompe
- au deuxième plan le serpentin de refroidissement du stator (Photos U.S.I.S.).
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- percées de trous pour permettre l’écoulement du réfrigérant. Sept grappes sont ainsi superposées bout à bout dans une boîte ayant la même section carrée que pour la cartouche enrichie, et des extrémités semblables à celles de la cartouche enrichie, permettant les échanges de cartouche avec facilité (fig. 4). Il y a ainsi au total près de ioo ooo barreaux d’oxyde, soit 14,16 t d’uranium naturel en pleine charge.
- Les barres de contrôle sont des plaques en forme de croix, , soudées, pouvant coulisser comme on l’a vu dans les glissières cruciformes des cartouches enrichies. La partie active de ces barres contient du hafnium, sur une hauteur d’environ i,8o m. Ces barres sont supportées par des tiges qui traversent le couvercle du récipient sous pression, les mécanismes de commande des barres étant situés sous capotage étanche soudé au-dessus de ce couvercle (fig. 8). Le mécanisme de commande est du type vis-écrou, c’est-à-dire que la tige qui supporte la barre est filetée et peut se déplacer parallèlement comme une vis dans un écrou à billes commandé par un moteur électrique. Le rotor-écrou est en deux parties qui s’écartent et laissent chuter la barre par gravité en cas d’arrêt d’urgence du réacteur.
- La figure 9 montre une maquette écorchée, en vraie grandeur, de l’ensemble du réacteur, avec le panier à grilles constituant le support du cœur, les tiges des barres de contrôle, et, au-dessus du couvercle, les mécanismes de ces barres de contrôle.
- Le système primaire. — Le système primaire est l’ensemble des circuits dans lesquels circule le réfrigérant (eau légère) du réacteur. 11 comprend, en plus du réacteur que nous venons de voir en détail un pressuriseur ou bâche dans laquelle de l’eau du circuit est portée à une température plus élevée que la température moyenne de sortie du réacteur, cette eau étant surmontée d’un dôme de vapeur appliquant la pression statique à l’ensemble des circuits (comme on l’a expliqué dans le premier article), et quatre circuits de refroidissement essentiellement constitués par des échangeurs de chaleur et des pompes de circulation, avec un jeu de vannes permettant d’isoler l’un quelconque de ces circuits (fig. 12).
- La pression dans le système primaire est de l’ordre de i4o kg/cm2; la température d’entrée de l’eau dans le réacteur est, de 205° C, la température de sortie de 282° C, soit un échaul'fement d’environ 170 C. Le débit total dans le réacteur avec trois circuits seulement en fonctionnement normal est de 11 5oo m3/h, pour une production de 23i 000 kW thermiques, soit 60 000 kW électriques nets.
- Il y a quatre échangeurs de chaleur, trois seulement en fonctionnement normal, soit un par circuit. Le caractère de proto-
- -Vapeur vers turbine
- Vanne
- manuelle
- Vanne
- automatique
- Equipement auxiliaire
- Echangeur en U
- Bouilleur
- .Réacteur]
- Echangeur droit
- Fig. 12. — Schéma de circulation de la centrale de Shippingport.
- Tableau I. — Caractéristiques économiques de la Centrale de Shippingport
- Coûts de construction (en milliers de dollars)
- Prix de revient du kWh (en millièmes de dollar)
- Réacteur :
- Cœur 11 goo
- Récipient sous pression 2 100
- Contrôle nucléaire . 3 000
- Système primaire. 3 900
- Systèmes auxiliaires. 5 800
- Appareils de mesure et de contrôle . 1 900
- Equipements spéciaux et de réserve . 5oo
- Frais d’installation . i3 200
- 42 3oo
- Structure et laboratoires :
- Amortissement et charges du capital investi.
- Prix de revient du au combustible (investissement, frais de fabrication et de traitement, récupération après emploi'.
- Coût de fonctionnement
- Crédit à déduire du fait de la récupération de plutonium et d’U a35.
- 22,7 mills/kWh
- 43,4 »
- 3,3 »
- — 5,o »
- Récipients contenant le système primaire et le réacteur . Ecrans de protection Stockage du combustible et divers .
- Turbogénérateur . Divers (pour mémoire) (1 ) Investissement total ( ').
- 2 4oo 4 900
- 2700 10 000
- 17 5oo
- 68 000
- Prix de revient total .... 64,4 mills/kWh
- 1. Les divers ne sont pas chiffrés ici ; ils sont de l’ordre de 10 à 12 millions de dollars. En revanche, il faut déduire une certaine quantité de dépenses qui ne sont pas des investissements pour la centrale proprement dite, ce qui fait en fin de compte un investissement total de 68 millions de dollars, soit un peu plus d’un millier de dollars par kilowatt installé, ce qui est considérable et représente plusieurs fois le coût d’une centrale thermique.
- type du P.W.R. a fait paraître souhaitable d’utiliser deux types différents d’échangeurs (deux de chaque type). Ces générateurs de vapeur sont à tambour de vapeur séparé, au-dessus des échangeurs proprement dits, deux du type à tubes en U (fig. 10), deux du type à tubes droits. Chaque générateur produit environ i3o t/h de vapeur à 42 kg/cm2 de pression et 25o° C.
- Les pompes de circulation (une par circuit), fabriquées par Westinghouse, sont du type à rotor immergé, à axe vertical, pompes centrifuges à un étage (fig. 11). La puissance consommée par chacune de ces pompes est de 1 35o kW.
- L’ensemble de ces systèmes est contenu dans quatre récipients étanches, construits en acier et susceptibles de résister à une certaine pression interne qui pourrait résulter d’un accident au réacteur ou à l’un des circuits; il ne peut être toléré qu’un tel accident risque de libérer dans l’atmosphère des radioactivités considérables se chiffrant par millions de curies. Aussi est-il usuel pour les réacteurs et centrales atomiques de les loger dans d’énormes réservoirs étanches, quand il est impossible de les isoler géographiquement. Le caractère expérimental de P.W.R. a conduit à ne pas trop serrer les appareils les uns contre les autres pour ménager les possibilités d’entretien ou de remplacement. Par raison d’économie, il a été jugé plus simple de répartir les divers appareils dans quatre réservoirs (de dimensions déjà importantes), plutôt qu’en un seul réservoir qui aurait dû être énorme. La figure 12 montre ainsi que le réacteur est contenu dans un réservoir central sphérique (se reporter aussi à la figure 1 du précédent article), le pressuriseur dans un second réservoir, et les quatre circuits de refroidissement deux par deux dans les deux derniers réservoirs.
- Le système d'utilisation. — La vapeur à 42 kg/cm2 de pression produite dans les trois générateurs de vapeur est envoyée dans une turbine à deux étages, un premier étage haute pression où les conditions d'entrée sont 42 kg/cm2 et 200° C environ, un second étage basse pression à 1 kg/cm2 et i2Ô° C, la pression dans le condenseur étant de 3,7. cm de mercure.
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- Fig. 13. — Vue perspective montrant la future centrale d’in-dian Point telle qu’elle se présentera sur les bords de l’Hudson. cPhoto U.S.I.S.).
- Données économiques. — Il n’était évidemment pas question que la centrale expérimentale de Shippingport produisît de l’électricité dans des conditions compétitives avec les centrales classiques. Il n’en est pas moins intéressant d’en examiner les données économiques. Nous donnons donc, dans le tableau I, les prix de construction en dollars et les prix de revient du kilowattheure en mills (ou millièmes de dollar). Les coûts seront sensiblement abaissés dans les réalisations ultérieures, mais la moyenne économique de 7 mills/kWh est cependant encore loin d’être atteinte. On voit entre autres que le coût du combustible est relativement très élevé; il est dû à la complexité de la fabrication et à la cherté de l’uranium enrichi.
- Centrale nucléaire d’Indian Point. — En construction depuis kj56 sur les bords de l’Hudson (fig. i3) à environ 4o km au nord de New York, la centrale à eau pressurisée d’Indian Point doit être terminée en i960 et sera alors une véritable centrale « en vraie grandeur », financée en totalité par la compagnie Consolidated Edison qui assurera l’exploitation et la distribution de l’électricité produite. La société Bab-cock et Wileox réalise les systèmes nucléaires proprement dits et le réacteur. Deux traits essentiels caractérisent ce réacteur; d’une part, le cœur contient de l’uranium fortement enrichi mélangé à une grande quantité de thorium, pour produire de l’uranium 233, en quantité vraisemblablement inférieure à la quantité d’uranium a35 consommée, ce qui ne fait pas de ce réacteur un véritable « breeder »; d’autre part, la vapeur produite dans les générateurs sera surchauffée par une chaudière à mazout de façon à augmenter le rendement global de la centrale et permettre l’emploi des turbines hautes pressions actuellement sur le marché; la puissance électrique totale sera de 27b 000 kW.
- Le réacteur. — Nous conserverons pour la description de ce réacteur les divisions utilisées pour la description du P.W.R. de Shippingport, à savoir que nous \errons successivement le
- récipient sous pression, le cœur avec ses éléments de combustible, et les systèmes de réglage de la réaction en chaîne.
- Le récipient sous pression contient l’eau à io5 kg/cm2, la pression d’épreuve étant de 126 kg/cm2. C’est un cylindre d’acier au carbone de 25 cm d’épaisseur, plaqué par une tôle d’acier inoxydable d’environ 2,7 mm d’épaisseur; le diamètre intérieur est de 3 m; il est entouré par un écran d’eau protecteur et supporté par une structure en béton. La fabrication en est semblable en gros à celle du P.W.R. et relève de la grosse chaudronnerie.
- Le cœur proprement dit est contenu dans un panier cylindrique de 2,4o m de hauteur et 2,i5 m de diamètre utiles; des écrans thermiques constitués par des tôles d’acier épais sont interposés entre le cœur et la paroi interne du récipient sous pression pour absorber une fraction importante des rayonnements issus du cœur qui, sans cette précaution, seraient absorbés dans les parois épaisses du récipient en y provoquant des contraintes thermiques inacceptables. Environ 72 pour 100 du volume du cœur sont occupés par l’eau sous pression et le mélange combustible, le reste étant pris par les matériaux de structure, acier et zircalloy.
- Dans le P.W.R., il y a deux matériaux importants, PU 235 et l’U 238 répartis en deux milieux, un milieu riche et un milieu pauvre. Dans le réacteur d’Indian Point, il y a aussi deux matériaux, PU 235 enrichi et le Th 232, mais cette fois uniformément répartis dans toute la masse du cœur. Deux conséquences importantes en découlent : d’une part, il n’y a qu’un type de cartouche de combustible; d’autre part, les barres de contrôle sont elles aussi réparties dans tout le volume âu lieu de l’être dans une couronne comme dans le P.W.R. Nous donnons dans le tableau II les charges en combustible au début et cà la fin de la vie du cœur.
- La cartouche de combustible, assemblage d’une quantité de barreaux fins parallèles, est conçue de façon que Peau de refroidissement s’écoule parallèlement à l’axe et vers le haut. Quand le cœur est chargé, il contient 120 cartouches, chacune de plus de 3,3o m de haut et environ i5 eni de côté, le combustible
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- Tableau II. — Évolution de la charge du coeur, a Indian Point, entre début et fin d’utilisation
- Nature du chargement Charge initiale Charge finale
- U a35 85o,o kg. pleinement enrichi 017,0 kg (enrichi)
- Oxvde de thorium 17 4oo kg 17 100 kg
- U a33 C) 0 i4G,o kg
- Protactinium (1) 0 i4,6 kg
- 1. Rappelons que, par absorption d’un neutron, un noyau de Th 232 se transforme en U 233 selon la chaîne :
- P P
- Th 232 + n -> Th233 d* l’a 233 -> U 233.
- étant contenu dans les barreaux sur une hauteur de 2,4o m en G sous-ensembles superposés ou grappes de 4i cm de hauteur. Ces grappes sont empilées bout à bout dans une boîte en zir-calloy et maintenues par un ressort. Chaque grappe contient :>o6 barreaux, tubes d’acier inoxydable d’environ 7,5 mm de diamètre, remplis de pastilles comprimées d’un mélange d’oxyde de thorium et d’uranium; les tubes sont fermés par des bouclions soudés en acier inoxydable et assemblés entre deux plaques pour constituer une grappe. Quand on charge les pastilles de combustible dans les tubes, on laisse un jeu diamétral suffisant pour permettre une certaine dilatation différentielle; cet espace est rempli avec un gaz qui améliore les transferts thermiques. Une pastille isolante au bas de la colonne de pastilles sépare celle-ci du bouchon inférieur et sert à étaler le gradient de température entre le gainage et le bouchon, réduisant ainsi les contraintes causées par la dilatation différentielle.
- En assemblant côte à côte quatre cartouches autour de leur évidement, on fait une section carrée de 3i cm de côté environ, ayant en son milieu un vide en forme de croix dans laquelle pourront coulisser, , comme dans le P.W.R., les barres de contrôle en forme de croix, au nombre de 21; les mécanismes, combinant des systèmes électromagnétiques et hydrauliques, sont logés celte fois sous le récipient sous pression, les tiges de guidage traversant son fond.
- Le système primaire. —; En plus du réacteur et du pressurisent', le système primaire comprend quatre circuits semblables en principe à ceux du P.W.R. ; la pression de fonctionnement est de io5 kg/cm2; l’eau légère sous pression, qui circule au taux de 22 5oo t/l) pour une production thermique de 5oo 000 kW, entre dans le réacteur à :>5o° C et en sort à 2G70 C. Les échangeurs ou générateurs de vapeur sont semblables à ceux du type en U du P.W.R., avec deux pompes de circulation en parallèle sur chaque circuit, chaque pompe ayant une puissance de 1 Goo kW électriques.
- Le système d'utilisaiion. — Le schéma détaillé est montré par la ligure i\. On y voit une des particularités de cette centrale. Aux iG3 MW électriques (tirés des 5oo MW thermiques) du réacteur s’ajoutent 112 MW électriques obtenus par la surchauffe de la vapeur avec deux surchauffeurs à mazout; les epialilés de la vapeur passent ainsi de 28 kg/cm2 et 200° C à uG kg/cm2 et 54o° C, liées à l’emploi d’une turbine à trois étages.
- O11 11e possède pas suffisamment de données économiques, mais il est certain que le prix de revient du kilowattheure sera sensiblement moins élevé que pour la centrale de Shippingport.
- Centrale nucléaire de Rowe ou centrale Yankee.
- — En construction à Rowe (Massachusetts), la centrale Yankee est une entreprise commune entre la Yankee Atomic Electric
- Company et la Commission de l’Énergie atomique des États-Unis, celle-ci en supportant une partie des frais dans le cadre de son programme de démonstration des réacteurs de puissance. Construite par la Westinghouse, en prolongement pourrait-on dire de Shippingport, les buts de la centrale Yankee qui devrait être terminée en 19G0 sont les suivants : pousser le développement de l’emploi de l’oxyde d'uranium comme combustible aussi loin que possible, éprouver au maximum les matériaux pour les barres de contrôle, acquérir l’expérience du fonctionnement d’une centrale industrielle, établir la sécurité de centrales de ce type.
- Pressuriseur
- Section surchauffeur
- Pompes du circuit primaire
- Générateur 275 MW
- 'Condenseur
- Déaérateurs PomPe d'alimentation
- Chauffage de l’eau d'alimentation
- Fig. 14. — Schéma de circulation de la centrale d’Indian Point.
- Le réacteur et le système primaire sont contenus, comme pour Indian Point, dans une sphère étanche en acier, de 38 m de diamètre, supportée par huit colonnes renforcées en béton. Le turbogénéraleur, d’une puissance électrique nette de i34 000 kW, sera dans un batiment classique. La figure i5 montre la disposition du réacteur dans sa sphère étanche de rétention.
- La description de cette centrale étant très proche de celles de Shippingport et d’Indian Point, nous nous bornerons à énumérer ses caractéristiques principales :
- Réacteur. — Récipient sous pression : hauteur totale, 9,60 m; diamètre intérieur, 2,70 m; poids total : a5o t. Cœur : diamètre, i,8G m ; hauteur, 2,26 m. Combustible : U 235 à 2,G p. 100 en pastilles d’U02; charge : 27 272 kg d’oxyde. Barreaux : gainés inox; diamètre extérieur, 8,7 mm; longueur utile, 2,25 m. Cartouches : nombre, 7G; boîtes carrées de 18,8 cm de côté, rassemblant chacune 3o5 ou 3o6 barreaux.
- Sphère en acier
- Pont roulant
- Ecran d'eau de protection
- Générateur de vapeur
- Tube de transfert des éléments -combustibles
- Réacteur
- Barres de contrôle
- __ Colonnes de support en béton
- Stockage du combustible
- Fig. 15. — Section de la sphère contenant le réacteur Yankee.
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- Barres de contrôle : 24, en forme de croix, à base d’argent-indium-cadmium.
- Système primaire. — Pression, i4o kg/cm2 ; température moyenne, 260° C; 4 circuits; débit total, 16000 t/h; production de vapeur, 85o t/h; puissance thermique, 392000 kW.
- Système d’utilisation. — Puissance électrique, i34 000 kW.
- L’A.P.P.R. ou Arm y Package Power Reactor n° 1.
- — D’un but complètement opposé à celui des centrales que nous venons de décrire, à savoir la production économique d’énergie électrique, l’A.P.P.R. est essentiellement un réacteur d’application militaire qui a été développé conjointement par l’U.S.A.E.C. et par le département de la Défense. Les réacteurs de ce type seront employés par les forces armées pour satisfaire aux besoins locaux de campements éloignés. Toutes les parties en ont été conçues pour être transportées par air, et pour un montage rapide ; d’où le nom de « réacteur empaqueté » ou encore « réacteur transportable ».
- L’A.P.P.R.-1 est une petite centrale pressurisée, construite par la compagnie Àlco Products (d’après une étude du Laboratoire national d’Oak Ridge), et terminée en 1957 à Fort Bel-voir (Virginie), à quelques kilomètres de Washington. Avec une puissance électrique nette de 2 000 kW, ce réacteur est principalement destiné à la production d’énergie, mais d’autres réacteurs de ce type peuvent être développés à des fins de chauffage (notamment pour les bases du Grand Nord).
- Le réacteur est montré par la ligure 16. 'Le cœur est au milieu du récipient sous pression, dont les parois sont protégées
- Paroi extèrieu'-e du récipient blindé
- Serpentins de refroidissement
- Paroi intérieure du récipient blindé
- Récipient sous pression
- Barre de contrôle
- Sortie du
- JdJJ "éfrigérateur ~ Structure du cœur
- Ecran contre rayons!
- Entrée du réfrigérateur
- -Mécanisme de commande des barres de contrôle
- Vue schématique du réacteur portatif A.P.P.R.-l.
- Fig 16.
- par des écrans thermiques. Autour du récipient sous pression se trouvent huit cylindres concentriques en acier épais, dont les espaces annulaires sont pleins d’eau; cette épaisseur de 1,20 m forme un écran alterné eau-acier qui est compact et prend beaucoup moins de place que les lourdes protections usuelles en béton. De l’eau légère remplit tout le volume extérieur au récipient sous pression; la colonne d’eau, au-dessus du récipient., fait office d’écran de protection lors des changements des cartouches. Le récipient s’étend vers le bas pour loger les mécanismes de commande des barres de contrôle, cet arrangement permettant d’ouvrir le réacteur pour changer les cartouches sans déranger les mécanismes des barres de contrôle (il convient de remarquer que deux thèses s’affrontent, avec des avantages respectifs et que l’expérience n’a pas encore permis de dépariager, sur le logement des mécanismes de réglage des barres de contrôle en général; certains réacteurs ont ces mécanismes au-dessus et d’autres, comme l’A.P.P.R., au-dessous du récipient sous pression qui contient le cœur).
- L’eau de refroidissement, sous une pression de 8,4 kg/cm2, est pompée à travers le cœur à un débit de • 2Ôo 1/s (soit 90 m3/h), les températures d’entrée et de sortie étant respectivement de 220 et 235° G. La puissance thermique est de xo 000 kW.
- Le cœur qui comprend 38 cartouches d’uranium enrichi et 7 barres de contrôle est logé dans un récipient sous pression de 1,20 m de diamètre intérieur et environ 4 m de haut, revêtu intérieurement d’un placage en acier inoxydable. Une charge de combustible doit durer environ i4 mois.
- Les cartouches de combustible sont du type à plaque, semblables aux cartouches des réacteurs type Swimming Pool ou M.T.R., ou à celles de la partie enrichie du P.W.R. Les plaques de combustible sont constituées par une plaque utile d’UO, complètement enrichi, dispersé dans une mati’ice d’acier inoxydable et de carbure de bore R,AC prise en sandwich entre deux plaques d’acier inoxydable (le bore fait office de poison qui se consomme au fur et à mesure que l’uranium est brûlé, ce qui évite l’emploi de barres de compensation). Une cartouche, dans une boîte en acier de section rectangulaii’e de 6,7 x 7,1 cm sur 67 cm de longueur, contient 18 plaques de combustible et deux plaques de garde de part et d’autre en acier inoxydable plein, l’espacement entre deux plaques pour la circulation de l’eau de refroidissement étant de 3,35 mm.
- Le cœur contient en plus 7 barres de contrôle en carbure de bore dans du fer gainé par de l’acier inoxydable; ces barres coulissent dans des cartouches où un évidement leur a été réservé en n’empilant que 16 plaques combustibles au lieu de 18.
- Le circuit unique du système primaire et le système d’utilisation sont semblables à ceux déjà décrits mais de dimensions naturellement beaucoup plus modestes, et ne nécessitent pas de description détaillée particulière.
- Conclusions. — Nous avons décrit les quatre réacteurs à eau pressurisée les plus connus dont l’influence sur les développements de la jeune industrie atomique sont indiscutables. Nous pourrions allonger cette liste avec divers autres réalisations ou projets, car le nombre de réacteurs de ce type va croissant. Signalons qu’il en existe en U.R.S.S., que plusieurs sont projetés en Europe (en Italie, en Belgique avec un projet Westinghouse assez avancé, le B.T.R. ou Belgian Thermal Reac. tor, etc.), et que ces réacteurs sont les champions indiscutés de la propulsion navale atomique (pour laquelle les renseignements sont rares...).
- Dans le prochain article, nous décrirons les réacteurs à eau bouillante, qui connaissent dans le domaine des applications civiles un succès au moins égal à celui des réacteurs à eau pressurisée.
- (à suivre). M. S.
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- CROCODILES
- DE U AFRIQUE NOIRE FRANÇAISE
- La faune de l’Afrique noire française ne comprend que trois espèces de crocodiles. Ce sont : le Crocodile du Nil (Cro-codylus niloticus), le Faux-Gavial ou Crocodile à nuque cuirassée (Crocodylus cataphractus) et le Crocodile à front large ('Osteolæmus tetraspis).
- Le dernier cité, Osteolæmus tetraspis, se distingue à première vue des deux autres par son ouverture nasale qui est divisée en deux par un septum osseux, l’iris brun de ses yeux et les plaques de sa nuque qui sont disposées en trois paires longitudinales tandis que, chez les deux espèces de Crocodylus, l’ouverture nasale est simple, l’iris des yeux est vert et les plaques de la nuque sont réparties en deux séries transversales.
- La répartition géographique des trois espèces est sensiblement différente :
- Crocodylus niloticus (fig. i et 4) est très largement répandu dans toute l’Afrique tropicale et à Madagascar; à une date assez proche, son aire s’étendait jusque dans le delta du Nil et en Syrie mais l’animal a maintenant disparu de la basse vallée du Nil comme d’ailleurs d’Afrique australe. Les auteurs anciens le citaient encore à une époque récente au pied du Grand Atlas; des dents et des coprolithes sont très fréquemment récoltés au Sahara, et même aux environs d’Alger. Le crocodile du Nil est figuré dans les gravures rupeslres sahariennes. Il existe d’ailleurs encore aujourd’hui dans des mares isolées du Sahara méridional où il représente une véritable relique, un témoin des réseaux hydrographiques disparus. La plus remarquable de ces colonies, celle du Tassili-n-Ajjer, a, paraît-il, été anéantie par des militaires vers 1924.
- Crocodylus cataphractus (fig. 2 et 5) se rencontre du Sénégal à l’Afrique centrale, aussi bien en savane qu’en forêt; cette espèce ne semble nullement craindre l’eau saumâtre et elle est la plus fréquente dans les lagunes côtières. Elle est bien caractérisée par l’allongement considérable de son museau, caractère qui lui a valu son nom vulgaire de <c Faux-Gavial ». Ce trait morphologique se retrouve chez deux autres espèces du même genre Crocodylus, l’un du Nord de l’Australie, l’autre de l’Orénoque. Ces localisations soulignent bien l’ancienneté de ce groupe dont les seuls survivants sont relégués sur les asiles.
- Enfin, Osteolæmus tetraspis (fig. 3 et 6) a une aire restreinte aux forêts guinéennes et aux galeries qui les prolongent.
- Alors que le crocodile du Nil peut atteindre et même dépasser 5 ou 6 m de longueur et le Faux-Gavial 4 m, 0. tetraspis ne dépasse pas 1,80 m.
- Tous vivent, naturellement, dans les lieux humides, mais semblent, selon les espèces, rechercher des conditions différentes. Osteolæmus est de mœurs moins franchement aquatiques que les autres espèces, il s’éloigne des cours d’eau principaux et recherche plutôt les petits ruisseaux ombragés à cours lents. D’après Rodhain qui l’a observé au Congo, il habite des terriers, à peu de distance de l’eau; il est fréquent que, durant la journée, il dorme sur les basses branches des arbres.
- A l’opposé du précédent, le Faux-Gavial vit surtout dans les grandes collections d’eau, lacs, lagunes, etc. Assez farouche, il ne sort guère de l’eau que dans les endroits les plus retirés et les plus difficilement accessibles.
- Quant au vulgaire crocodile du Nil, il s’adapte aux conditions les plus variées et on le rencontre aussi bien dans les grandes collections d’eau, lacs, fleuves et rivières que dans les petits ruisseaux ou les mares temporaires; un exemplaire de plus d’un mètre de longueur a même été capturé récemment dans les égouts de la ville de Dakar.
- La nage des crocodiles peut être très rapide. On sait que la
- Fig. 1. — Un Crocodile du Nil : Crocodylus niloticus.
- (Photo B. Holas).
- progression dans l’eau est assurée par les mouvements latéraux de la queue tandis que les pattes restent appliquées le long du corps. La nage en plongée est plus rapide que celle en surface. Quand le crocodile veut demeurer immobile dans l’eau, il se maintient le corps incliné tandis qu’émergent seuls, en raison de leur position, les narines, les yeux et l’orifice des oreilles. L’animal maintient sa position par de légers mouvements de la queue mais il peut aussi se laisser franchement flotter à la surface en gardant ses poumons emplis d’air.
- Lorsque le crocodile quitte la terre pour l’eau, il part, s’il est tranquille, en nageant calmement en surface ; au contraire, s’il est effrayé, il plonge brutalement la tête en avant. En temps normal les crocodiles qui, nageant en surface, désirent plonger, s’enfoncent en arrière, la queue la première et ne prennent leur direction qu’après submersion totale. Lors de la plongée, l’ouverture auriculaire est close par le petit Arolet antérieur dont elle est munie et les narines se ferment à l’aide d’une sorte de valve.
- Le crocodile qui se déplace sur le sol sans être inquiété est extrêmement lent; mais sa marche n’est nullement maladroite. En fait sa progression est du type « marcheur » et non du type « rampant » comme l’est par exemple celle d’un lézard.
- Lorsqu’ils sont inquiétés ou poursuivis les crocodiles sont susceptibles de progresser très rapidement. Sur ce sujet, comme sur tant d’autres, en ce qui concerne ces reptiles, on a beaucoup exagéré. C’est ainsi que le voyageur Penney raconte qu’il a tenté de poursuivre un crocodile sur le sol pendant plus de 10 km et que, bien que monté a sur un chameau de course des plus rapides », il ne put le rejoindre (sicl). Chez le crocodile qui se déplace à une certaine vitesse le corps est soulevé du sol et l’orientation de la cuisse et du bras est proche de la verticale.
- On a prétendu que les crocodiles ne pouvaient progresser qu’en ligne droite. En réalité ils sont parfaitement capables de décrire un cercle dont le rayon équivaut au quart de la longueur de leur corps. De même, leur possibilité de grimper une paroi est beaucoup plus considérable qu’on ne pourrait le croire : pourvu qu’il ait assez d’élan, un crocodile du Nil de 2 m de longueur est capable de gravir une paroi rocheuse quasi verticale de près de 3 m de hauteur. D’abord dressé, il
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- s’agrippe au rocher des pattes antérieures et, prenant appui sur sa queue, s’élance d’un bond qu’il aide de rapides mouvements des pattes.
- Dans certaines régions à saisons sèches très accentuées les crocodiles voient les collections d’eau, mares ou oueds, se dessécher. Il leur faut alors entreprendre des déplacements à longue distance en vue de trouver un lac, une mare ou une rivière permanents. Lorsque les distances sont trop élevées, les crocodiles passent, enfouis dans le sol, toute la période de sécheresse. Ils utilisent des cavités naturelles ou creusent eux-mêmes dans les berges de grandes galeries qui peuvent atteindre plus de
- 10 m de longueur. L’entrée de ces galeries s’ouvre généralement au-dessous du niveau de l’eau, souvent entre les racines d’arbres. Le tunnel, de section grossièrement semi-circulaire, d’environ 5o cm de hauteur, est oblique et conduit à une chambre, située au-dessus du niveau de l’eau et dont les dimensions sont suffisantes pour permettre à l’animal de se retour? ner. Dans certains cas, la chambre présente au plafond deux ou trois trous d’aération. C’est là que l’animal se réfugie lorsqu’il est poursuivi, qu’il vient à l’occasion dévorer ses proies en toute sécurité et qu’il passe la saison sèche lors de la baisse des eaux. C’est ainsi que, dans certaines régions du Nord de la zone sahélienne, les .crocodiles peuvent vivre ainsi près de 6 mois dans un état plus ou moins léthargique.
- Les crocodiles adultes ont relativement peu d’êtres vivants à craindre, hormis l’Homme qui les a tant pourchassés qu’ils ont totalement disparu dans certaines régions. Par contre, les jeunes ont de nombreux ennemis : Carnassiers, Rapaces et surtout les adultes de leur propre espèce qui les consomment abondamment. Les œufs sont aussi déterrés et mangés par les mangoustes, chacals, varans et par les crocodiles eux-mêmes.
- Le moyen de défense essentiel du crocodile, que ce soit sur terre ou dans l’eau, est la fuite. Mais lorsqu’il est obligé de se défendre il se sert plus volontiers de sa queue, avec laquelle
- 11 frappe violemment et très dangereusement de côté, que de ses mâchoires pourtant susceptibles d’infliger de très graves blessures. Un crocodile dont la retraite est coupée peut devenir très dangereux et, en tous cas, est très impressionnant : il peut sauter dans la direction de son ennemi à près d’un mètre de hauteur, les mâchoires ouvertes et poussant un fort grondement; en retombant il se jette de côté et frappe de sa queue en direction de l’agresseur.
- Les crocodiles ne paraissent pas rechercher leur nourriture par une quête journalière. Toutefois, ils semblent s’établir dans une région favorable où ils restent à peu près sédentaires durant une période plus ou moins prolongée. Mais lorsque la nourriture se raréfie l’animal est amené à se déplacer. De même, en période de crue, l’augmentation de la masse d’eau entraîne une dispersion des proies et le crocodile doit alors rechercher sa nourriture en se déplaçant.
- Si le crocodile capture les proies aquatiques, telles que les poissons, en les poursuivant à l’occasion sur une courte distance, son mode de chasse favori est la surprise, par approche ou par affût, et surtout la nuit. Il pêche généralement à contre-courant, que ce soit en rivière ou dans les « rios » saumâtres soumis à la marée, en happant les poissons entraînés par le courant. S’il s’agit de proies terrestres, par exemple d’oiseaux ou de mammifères venant boire au bord de l’eau, le crocodile s’en approche lentement, en nageant silencieusement et en ne laissant hors de l’eau que l’extrémité du museau; dès qu’il arrive à portée, il se jette sur sa proie avec une grande rapidité, la saisit là où il peut et l’entraîne dans l’eau pour la noyer, sans jamais lâcher prise quels que soient ses mouvements. Il n’hésite pas à s’attaquer à de très grosses proies : « ... Dans la pirogue et, à l’arrière, un tirailleur tient par la bride mon cheval qui nage, la tête à fleur de l’eau, soufflant fortement. Tout à coup, de l’eau surgit la mâchoire supérieure d’un caïman (sic) qui se referme instantanément sur la tête du cheval. Tout disparaît. » (Général Gouraud, Au Soudan, 1980).
- On raconte que les crocodiles se placent sous un arbre à branches retombantes surplombant l’eau et fréquentées par les oiseaux et qu’au moment propice ils fouettent les branches avec la queue, faisant tomber les oiseaux dans l’eau pour s’en nourrir. Il s’agit là, très vraisemblablement, d’une légende.
- Le Crocodylus cataphractus va parfois rechercher le poisson jusque dans les nasses de pêcheurs et, au Congo Belge, les indigènes prétendent même que le museau de cet animal s’est allongé spécialement pour pouvoir aller enlever les poissons dans les nasses !
- Le crocodile qui a choisi un endroit favorable, par exemple un point de la berge où des animaux viennent boire, s’y embusque et, complètement immobile ou caché dans la végétation, attend qu’une proie passe à sa portée.
- Fig. 2. — Un crocodile Faux - Gavial : Crocodylus cata-phractus.
- Fig. 3. •— Un Crocodile à front large : Osteolæmus tetraspis. (Photos B. IIolas).
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- Fig, 4 à 6. — Vues dorsales des trois espèces de crocodiles de l’Afrique noire française.
- A gauche, Crocodylus niloticus : remarquer les six écailles nuchalcs disposées en deux séries (4 + 2). Au milieu, Crocodylus cataphractus : remarquer les quatre écailles nuchales disposées deux par deux. A droite, Osteolaemus tetraspis : remarquer les six écailles nuchales disposées deux par deux.
- (Photos A. Cocheteux ; Photothèque I.F.A.N.).
- Sur le sol, étendu au soleil sur un banc de sable, le crocodile reste aux aguets et il lui arrive de saisir la proie qui, trompée par son immobilité, passe à sa portée; le sommeil du crocodile n’est qu’apparent et le moindre geste, par exemple celui d’épauler un fusil, déclenche immédiatement les réactions de l’animal qui fait alors preuve d’une rapidité et d’une agilité surprenantes.
- Sur le sol le mode d’attaque est le suivant : a) projection brutale, très rapide, au ras du sol, obtenue par appui sur la queue; b) happage de la proie par la partie du corps la plus proche tandis que le crocodile augmente son adhérence en se plaquant étroitement au sol; c) retraite rapide, les membres arc-boutés, avec mouvements latéraux du museau pour faire perdre l’équilibre à la proie.tandis que la queue prend fortement appui sur le sol et forme point fixe pour le reste du corps (M. Griaule, i94i).
- Le régime alimentaire des crocodiles a fait l’objet de multiples contestations entre spécialistes. D’une étude récente de IL B. Cott (1954), appuyée sur l’examen de 178 contenus stomacaux de C. niloticus, il ressort que le régime alimentaire de cette espèce varie considérablement avec l’âge, les jeunes individus de moins d’un mètre de longueur se nourrissant essentiellement d’insectes, pour 66,7 pour 100, alors que cette nourriture ne représente plus que 3,i pour 100 chez les spécimens de 3 à 4 ni. Au contraire, les Vertébrés, qui ne représentent que 18,7 pour 100 chez les jeunes, comptent pour 97,5 pour 100 chez les adultes.
- Les insectes consommés dans le jeune âge sont en majorité des Hémiptères de la famille des Bélostomidés, puis les Odo-nates (nymphes et adultes), les Coléoptères, etc. Les reptiles sont surtout représentés dans les contenus stomacaux par les crocodiles eux-mêmes, très fréquemment cannibales, et par les varans et serpents aquatiques ; les crocodiles dévorent aussi leurs propres œufs. Les espèces de poissons consommés semblent variables selon les régions mais, dans certains cas, les crocodiles sont susceptibles de causer de graves dégâts dans les établissements de pisciculture. Parmi les mammifères, les chiens semblent particulièrement appréciés et Rose (1960) cite
- le cas d’un crocodile du Zululand dont l’estomac contenait, outre une bague de femme en diamant, 32 plaques d’identité de chiens, ce qui, compte tenu des chiens démunis de plaque d’identité, représente évidemment un chiffre considérable.
- Enfin, si l’on a beaucoup exagéré le danger représenté par les crocodiles pour l’Homme, il n’en reste pas moins que ces animaux sont parmi les plus dangereux et responsables d’un nombre assez élevé d’accidents. Chaque année les journaux africains font état de drames tels que ceux qui sont contés ci-dessous :
- « Sur la route de Sikasso, un garde de cercle nommé Doasso, homme pourtant de taille athlétique, a été attaqué par un crocodile alors qu’il tentait de traverser un pont submersible. Après plusieurs minutes de lutte, le garde, saigné par la bête, fut dévoré. »
- « Le 3i août, 3 Toussians de Tapoko, voulant traverser la Volta Noire (non loin de sa source) au gué de leur village, furent attaqués subitement par un gros caïman (sic) ; ils se défendirent énergiquement avec leurs coupe-coupe qui glissaient sur la carapace de l’énorme bêle; la lutte fut terrible et désespérée; malgré leurs efforts et une résistance inouïe, un malheureux fut happé dans l’eau et on ne l’a jamais revu; un deuxième fut blessé grièvement avec d’énormes morceaux de cuisses et de jambes enlevés (il succomba deux jours après) ; le troisième s’en tira avec de légères blessures » (Afrique Nouvelle, A.’] septembre 1952).
- Tout ce qui précède concerne le crocodile du Nil. Le Crocodylus cataphractus n’a pas fait l’objet d’études aussi détaillées. Il apparaît toutefois que son régime d’adulte est beaucoup plus typiquement iclilyophage ainsi que semble d’ailleurs le montrer son museau très allongé qui lui permet d’aller prendre ses proies dans les trous, entre les branches et les racines des rives couvertes de végétation. Jamais il ne s’attaque à l’IIomme et, au Congo Belge (De Witte, 1926), les Noirs s’en emparent en négligeant les précautions qu’ils prennent lorsqu’il s’agit du C. niloticus. Toutefois, ce régime ichlyophage de C. cataphractus n’est peut-être pas aussi caractéristique qu’on pourrait le croire; en effet, plusieurs de ces animaux vivant
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- au Centre I.F.A.N. de Côte-d’Ivoire refusent systématiquement les poissons morts ou vifs qu’on leur offre et il en est de même au jardin zoologique de Léopoldville (Anonyme, Zooleo, 1950) où les C. cataphractus restent apathiques devant les poissons qui évoluent dans leur bassin ou les morceaux de viande qu’on leur sert, tandis que, si on leur jette un rat, c’est immédiatement la ruée suivie d’une mêlée, pour la possession de la proie. Il pourrait aussi, exceptionnellement, s’attaquer, à l’Homme; c’est ainsi que, dans le Nord-Cameroun, on impute à cette espece la disparition d’une Européenne, dévorée alors qu’elle s’était assoupie à proximité d’un lieu habité exclusivement par C. cataphractus.
- Toujours d’après De Witte (1926), VOsteolæmus tetraspis verrait « probablement son régime alimentaire se limiter plutôt aux batraciens et aux poissons du type des silures de marais ». Peut-être même est-il occasionnellement frugivore; nous avons en effet trouvé nous-même, dans l’estomac d’un Osteolæmus de la région du Niokolo-Ivoba, au Sénégal, des noyaux de fruits d’Elæis; mais nous n’avons pu préciser si ces noyaux représentaient les restes de fruits entiers tombés à l’eau et mangés par l’animal ou s’ils avaient été ingérés au même titre que les graviers que l’on trouve toujours dans l’estomac des crocodiles. En captivité, les Osleolæmus mangent un peu de viande.
- La présence de cailloux dans l’estomac des crocodiles a été maintes fois signalée. Leur rôle est évidemment d’augmenter le pouvoir triturant de l’estomac chez des animaux dont les mâchoires sont purement préhensiles et n’offrent aucune possibilité de mastication. Il en est en somme de même chez les crocodiles que chez les cétacés, et pour-la même raison découlant de la conformation de la denture. Presque partout, en Guinée (Tenaille, 19/11) comme chez les Dogon (Griaule, 19/u) ou au Cameroun, les Noirs prétendent que chaque crocodile avale un caillou par an et que, par conséquent, on peut détei’-miner son âge en examinant le contenu de son estomac.
- La quantité de nourriture ingérée par les crocodiles a été très souvent exagérée ; on a en effet avancé, sur les dires des indigènes, des chiffres de 200 à 3oo kg de poissons par jour! En fait, en captivité, ils subsistent parfaitement avec une ration quotidienne de 5oo g de viande. Dans la nature, Cott souligne que les repas sont relativement peu fréquents et démontre que, contrairement à ce que l’on croit généralement, la digestion est très lente et demande plusieurs jours.
- 11 semble que la rencontre des sexes est, chez les crocodi-liens, facilitée par la forte odeur de musc que répandent les mâles en certaines saisons et qu’on peut sentir souvent de très loin. Comme l’a fort justement noté De Witte (1926), lès poches gulaires qui se trouvent sur les côtés de la mâchoire inférieure et les deux appareils excrétoires que l’on trouve de chaque côté du cloaque sont, du fait de leur position, en contact avec le sol lorsque le crocodile est au repos; ils imprègnent les endroits qu’ils touchent d’une odeur extrêmement forte. Certains auteurs pensent que les mâles lancent aussi une sorte de cri d’appel pour attirer les femelles.
- Chez les crocodiles du Nil, la femelle pond hors de l’eau, dans le sol, en un endroit ensoleillé et choisi à l'abri de l’humidité, car les œufs frais y sont très sensibles; elle ci'euse un nid de 45 à 64 cm de profondeur, à parois généralement inclinées en gradins et à fond bombé, dans lequel elle dépose de 20 à 3o œufs, l’ensemble de la ponte représentant de 5o à 90 œufs en 2 ou 3 fois; cl’après Voeltzkow, les œufs sont poussés dans les nids à l’aide des pattes et non pondus directement. Lorsqu’un certain nombre d’œufs garnissent le fond du nid (sa|(tif le centre, bombé), la femelle les recouvre de sable, pond à nouveau une nouvelle série, etc. Le nid est ensuite soigneusement rebouché et les traces extérieures effacées avec la queue. 1
- Les œufs sont généralement oblongs, mais peuvent varier
- sensiblement dans une même ponte, certains étant cylindriques et à bouts arrondis, les autres presque ronds; leurs dimensions varient de 00 à 90 mm de longueur sur 4o à 5o de largeur. La coquille en est blanche, calcaire, solide et épaisse, luisante, plus ou moins ponctuée. Outre la coquille, l’œuf est protégé par une épaisse membrane coquillière formée de deux revêtements superposés, l’externe épais, l’interne beaucoup plus fin. Le « blanc » de l’œuf est parfois verdâtre et a une consistance si gélatineuse qu’il garde à peu près sa forme lorsqu’on le libère de la coquille et de lu membrane. Le jaune est de si grande taille qu’il atteint latéralement la membrane; il est entouré d’une membrane vitelline très délicate mais rigide.
- L’incubation serait d’une durée de 7 à 8 semaines selon certains auteurs, de 3 mois selon Voeltzkoxv; il est probable que ces variations résultent surtout des conditions externes.
- Comme nous l’avons vu, les œufs de crocodile sont recherchés par de nombreux ennemis; vraisemblablement dans le but
- Fig. 7. •— Jeune Crocodile du Nil extrait de l’œuf au moment de l’éclosion.
- (Photo A.. Cocheteux ; Photothèque I.F.A.N.).
- de les protéger, la femelle, selon certains observateurs, dort sur le nid ou tout au moins reste à proximité et chasse vigoureusement les ennemis éventuels et notamment les autres crocodiles, surtout les mâles, qui tentent de s’en approcher.
- Chez le C. cataphractus, la femelle pond ses œufs dans un amas de détritus végétaux amoncelés à la surface du sol et dont la fermentation assure la chaleur indispensable à l’incubation. Le même type de ponte serait utilisé par Osteolæmus tetraspis.
- La croissance de l’embryon semble assez; rapide, car un embryon de 6 jours mesure déjà 3 mm de long chez C. nilo-ticus; la queue est très longue et se trouve alors enroulée en spirale tandis que chez l’embryon plus âgé elle se trouve enroulée autour du cou (fig. 7).
- Au moment de l’éclosion, les jeunes crocodiles sont étroitement enroulés sur eux-mêmes et sont munis, à l’extréniité du museau, d’une forte dent bicuspide de o,5 mm de hauteur
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- qui leur permet de déchirer les membranes et de percer la coquille de leur œuf. Voeltzkow, qui a étudié à Madagascar les mœurs du C. niloticus, assure que la femelle vient, le moment venu, déterrer ses jeunes nouvellement éclos. Elle sciait prévenue du moment favorable par des bruits qu’émettraient les jeunes à l’intérieur de leurs coquilles. Voeltzkow affirme qu’il a entendu, à plusieurs mètres de distance, les pépiements de jeunes crocodiles encore enfermés dans des œufs enterrés sous Co cm de sable. Des observations analogues sont rapportées par d’autres naturalistes (Lamborn, igi3). D’après les indigènes, les jeunes seraient conduits à l’eau par leur mère et resteraient quelque temps avec elle. La mère les protégerait en cas de danger.
- À leur naissance, les jeunes de C. niloiicus mesurent de 20 à 28 cm de longueur. Dès l’éclosion, ils se montrent agressifs et cherchent à mordre. Dans des conditions normales leur croissance serait de 10 cm par an durant les deux premières années de leur vie, puis de i5 à 20 cm les années suivantes et ils mesureraient environ 3 m vers j5 ans. La croissance se ralentirait ensuite. Ces chiffres semblent assez faibles et demanderaient confirmation.
- Les crocodiles et l’Homme. — Dans un certain nombre de régions africaines, les crocodiles sont régulièrement chassés ou pêchés par les indigènes, soit pour être mangés, soit pour la vente de leur peau, soit enfin dans le seul but de les détruire en raison du danger qu’ils représentent pour l’Homme ou les dégâts, réels ou supposés, qu’ils commettent au détriment des pêcheurs. Nous avons vu plus haut, à propos du régime alimentaire, la part raisonnable qu’il convient d’accorder aux accusations qui sont portées contre ces animaux.
- Tous les moyens de destruction sont employés, pêche au harpon ou à la ligne, armée d’un fort hameçon - et appâtée de viande, filets, chasse au fusil, pièges-colléls placés sur les berges, etc. La chasse au fusil est assez difficile, car l’animal simplement blessé échappe immanquablement au chasseur; il faut donc foudroyer l’animal sur place ou le rendre incapable de fuir, par exemple en lui sectionnant la colonne vertébrale.
- D’après Pline, certains chasseurs d’anciennes peuplades poursuivaient le crocodile à la nage, lui plaçaient un lien autour du cou et lui enfonçaient en travers de la gueule un morceau de bois à l’aide duquel ils dirigeaient le crocodile comme un cheval pour se faire ramener sur là rive (sic).
- La chasse au harpon a été décrite par Valentiin Fernandes (xvie siècle) et se pratique encore de la même façon : « Quand les pêcheurs voient un crocodile dormir à terre alors qu’eux sont dans leurs pirogues, ils lui font peur, et le crocodile effrayé va courir à l’eau et se met au fond dans la boue à une profondeur de 2 ou 3 brasses, et le pêcheur, quand il voit l’eau frémir à la surface, sait qu’il y a là un crocodile, et il jette sur lui un harpon fixé sur un grand manche, harpon au long fer, et ils placent un flotteur sur le manche avec une corde et aussitôt le crocodile s’enfuit à un autre endroit et retourne se mettre au fond. Le pêcheur le suit et décoche un second harpon. Et ainsi de suite jusqu’à ce qu’il le fatigue et le tue et le prend mort. »
- Le crocodile est couramment consommé dans de nombreuses régions; sa chair, bien que d’odeur assez forte, n’est nullement répugnante, même pour un palais européen. C’est surtout la queue qui est recherchée, car elle présente des « filets » substantiels.
- Les glandes à musc sont aussi souvent recherchées, car elles sont utilisées pour la préparation d’onguents parfumés.
- Mais c’est surtout la peau des crocodiles et, notamment, la peau du ventre qui fait l’objet d’un très important commerce d’exportation vers la maroquinerie européenne qui l’utilise pour la fabrication de sacs, chaussures, etc. C’est ainsi qu’en 1955 le seul port de Dakar au Sénégal a vu exporter environ 11\ t
- de peaux de crocodiles, tandis que le Soudan français en exportait 12 t en 1962 et plus de 16. t en ig53. Mais ces chiffres sont extrêmement fluctuants et varient chaque année en fonction de la demande, celle-ci se trouvant conditionnée par la mode féminine.
- La chasse intensive dont les crocodiles ont été l’objet, soit dans un but commercial (maroquinerie), soit simplement pour les détruire en raison de la concurrence réelle ou supposée qu’ils font aux pêcheurs, a amené leur raréfaction presque partout et même leur disparition complète dans certaines régions. Cette disparition des crocodiles, en maintes circonstances, s’est montrée plus nuisible qu'utile pour l’Homme en raison de ses incidences sur les équilibres naturels.
- Ainsi qu’on l’a vu les crocodiles consomment à peu près Ions les animaux qu’ils peuvent saisir et, particulièrement, lorsqu'ils sont adultes, des Vertébrés : poissons, reptiles et mammifères. Leurs propres jeunes et leurs œufs servent également
- Fig. 8. — Figurations stylisées de crocodiles dans les poids à peser Vor des Baoulé (Côte-d’Ivoire).
- A propos des poids à peser l’or de la Côte-d’Ivoire, voir l’article de >1. Henri Abicl (La Nature, février 1956, p. 41).
- (Photothèque I.F.A..N.).
- de proies à de nombreux autres animaux. Il découle de ces faits biologiques tout un ensemble d’interrelations, qu’on ne peut déséquilibrer sans que cela entraîne des conséquences plus ou moins nettes et importantes.
- En fait, ces interrelations peuvent être très différentes selon les régions, tant dans leur nature que dans leur Importance.
- C’est ainsi que la destruction des crocodiles a, en certains lieux, amené une raréfaction imprévue des poissons; il a en effet été prouvé que c’étaient les loutres qui étaient les principales responsables de la destruction de la plus grande partie du poisson, mais que leur nombre était resté limité tant qu’il y avait eu des crocodiles auxquels elles servaient de proies. Ailleurs, la disparition des crocodiles a entraîné l’apparition d’épidémies chez les poissons, les crocodiles dévorant les poissons malades moins aptes à leur échapper. De même, à Madagascar, J. Millot a cité une recrudescence de la rage après la disparition des crocodiles, ceux-ci faisant leurs proies des chiens malades. On pourrait multiplier considérablement ces exemples. C’est pour de multiples raisons semblables que, dans divers territoires, on a envisagé la limitation de l’abattage des crocodiles, voire même leur protection ainsi que cela a été fait pour le léopard.
- Les crocodiles sont fréquemment cités dans les contes indi-
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- gènes et jouent un rôle extrêmement important dans la mythologie sacrée de très nombreux peuples. Nous ne pouvons évidemment qu’esquisser ici quelques aspects de la place tenue par les crocodiles dans le panthéon idéologique africain.
- Au point de vue religieux, on sait que les crocodiles étaient l’objet d’un culte de la part de certains prêtres égyptiens et •on a retrouvé, notamment dans les caveaux de Thèbes, grottes de Samoun, etc., de très nombreuses momies de crocodiles embaumés, des milliers même dans le caveau de Maabde où figuraient aussi des œufs enduits de poix et entourés de bandelettes. Les Égyptiens leur avaient même consacré une ville qui était située sur les rives du lac Mœris : la ville de Croco-dilopolis, qui devint la Medinet-el-Fayoum des Arabes.
- En Afrique occidentale, le crocodile est un des personnages essentiels de la mythologie aquatique, de même que le varan -avec lequel il est d’ailleurs souvent confondu. C’est ainsi que chez les Baoulé de Côte-d’Ivoire, d’après B. Holas (195?.), « il évoque tout d’abord le destinataire légendaire de l’offrande humaine adressée aux divinités du fleuve Comoé, par la reine Abra Pokou en exode, au milieu du xviii® siècle, pour assurer le passage de son peuple. Il nous paraît presque superflu d’ajouter que, dans le langage figuré, le mot a passage » équivaut à « avenir ». D’où l’importance fondamentale de ce geste qui dépasse le domaiîie liturgique pour revêtir un caractère politique national ». Des croyances similaires se rencontrent chez les peuples voisins des Baoulé, notamment chez les Ashanti. En corollaire du' rôle emblématique qu’on lui fait jouer, le crocodile est fréquemment figuré dans l’art, notamment parmi des poids à peser l’or (fig. 8) et sur les portes sculptées (fig. 9). Il est remarquable de constater qu’à de rares exceptions près le crocodile est représenté, soit avec une proie, généralement un poisson, tenue dans sa gueule, soit en soudure symbolique avec un autre crocodile. Ce monstre composite illustrerait un proverbe politique, connu des Ashanti, Agni «et Baoulé, qui dit qu’une famille, et par extension l’unité nationale, « peut avoir plusieurs gorges, mais un seul estomac ». Ce même symbole des deux animaux croisés peut également être représenté par un être hybride, dépourvu de pattes postérieures mais muni de deux têtes de crocodile. Sur lès portes sculptées des mêmes peuplades et des Sénoufo, un autre motif très répandu et qui découle de la même inspiration représente deux crocodiles placés tête-bêche et se mordant la queue.
- Chez les Dogon, le crocodile est rattaché à un mythe particulier, décrit de la façon suivante par M. Gi’iaule (i938) : « Comme ils plaçaient des fibres dans la boue d’une mare pour les faire noircir, des hommes de Touyogou aperçurent le crocodile qui venait d’habitude les défouir et les manger. Ils le tuèrent et l’emportèrent. Plus tard, fut taillé un masque à l’image de la bête pour préserver de son nyama le tueur et sa descendance. » Ce masque représente grossièrement une fête de crocodile dont les mâchoires sont, en guise de dents, armées •de piquants de porc-épic ; les yeux sont remplacés par deux cornes. Au cours des cérémonies le masque est porté horizontalement, le danseur regardant par le fond de la gueule, grinçant des dents et criant pour imiter l’animal. On lui chante des encouragements :
- « Crocodile, crie bien, crie !
- Rempli de bêles d’eau,
- Rempli de chiens domestiques,
- • f A toi bonne brousse ! bonne’ eau ! »
- Chez les Dogon, le crocodile est aussi considéré comme serviteur dù nommo, une des puissances mythiques les plus considérables, le premier être qui aurait été créé avec le ciel, la terre et l’eau; ce même mot désigne simultanément l’eau et le Lamantin. Le crocodile est donc amené à occuper une placé importante dans le système religieux des Dogon. Il en résulte
- qu’il est respecté dans un grand nombre de groupes pour des raisons totémiques et que même ceux qui ne lui sont pas liés le respectent par courtoisie envers leurs voisins. C’est pour cet ensemble de raisons qu’on rencontre, dans de nombreux villages dogons, de véritables parcs à crocodiles; ceux-ci vivent en bonne intelligence avec les humains et d’après M. Griaule viennent la nuit dans certains villages à la recherche de détritus, ce qui ne les empêche pas d’ailleurs de tenter de prélever un certain tribut sur les chiens, porcs et moutons.
- Dans de nombreuses autres régions, les crocodiles font l’objet d’un culte et sont parfois gardés vivants dans un édifice spécial ou dans une mare sacrée, notammént chez les Bambara, les Kouromba, les Yorouba, les Mossi, etc.
- Chez les Konkomba du Nord-Togo, les génies de la brousse et du clan prennent la forme de divers animaux et ceux à vocation aquatique empruntent fréquemment celle du crocodile. Si un de ces animaux attaqué des gens, la responsabilité en incombe au « Maître des Eaux » auquel il convient alors d’adresser des invocations.
- Bien entendu, dans la plupart des régions où le crocodile joue un rôle dans les mythes religieux, il fait l’objet, d’un interdit alimentaire rigoureux.
- A. Villiers,
- Muséum national d’IIistoire naturelle.
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- La Lavande en Angleterre
- Les lavandes sont des plantes du climat méditerranéen. Cependant, la culture n’en est pas confinée aux régions d’origine. Ainsi, il existe en Angleterre une culture et une industrie de la lavande. La rente d’essences de lavande, de parfums, de savons de toilette à la lavande est même une spécialité britannique : il suffît de citer des noms aussi connus de par le monde que Yardley ou Norfolk Lavender Ltd. Et la vieille chanson des lavender girls, dans les rues londoniennes du xvme siècle, est également là pour en témoigner :
- Lavender, sweet lavender, who’ll buy mtj sweet lavender ?
- Tito bunches for a penny, sweet lavender !
- (Lavande, douce lavande, qui m’achètera ma douce lavande ? Deux bouquets pour un penny, douce lavande !)
- Aujourd’hui toujours, si malheureusement plusieurs pence sont nécessaires pour acheter un; seul rameau, les vendeuses de lavande fréquentent les carrefours londoniens (fig. 2). Chaque été, la Norfolk Lavender Ltd. vend des milliers de bouquets de lavande aux visiteurs étrangers de:; la* Grande-Bretagne.
- Ce seraient lès Romains, selon la traditio.h, qui auraient introduit des plants de lavande en Angleterre, afin de pouvoir parfumer leurs bains comme en Italie. Les conditions climatiques, cependant, étaient fort différentes de celles qui régnent sur les bords de la Méditerranée : si, dans l’East Anglia, les hivers restent relativement cléments (4° C) et les précipitations annuelles modérées (600 mm), en revanche, les étés sont frais (170 C). De plus, les alternances d’ondées et de périodes ensoleillées entretiennent un degré hygrométrique de l’air nettement supérieur à celui des étés méditerranéens.
- La lavande cependant s’adapta au climat de l’Angleterre orientale. Elle y acquit des caractéristiques particulières et un parfum bien à elle. Pendant tout le Moyen Age, la lavande continua à être cultivée, en dépit des vicissitudes politiques. C’était avant tout un parfum utilisé par les nobles (Élisabeth Ire
- Fig. 1. — Un champ de lavande à Caley Mill, près de Heacham, dans le Norfolk.
- en raffolait); mais aussi une sorte de médicament employé contre les maux de tête et comme produit désinfectant en période d’épidémie (peste de Londres, i665). Certains particuliers portaient même constamment sur eux un sachet de lavande en guise d’amulette, destiné à les protéger contre les sorcières et les esprits malins. Les usages pharmaceutiques de la lavande ont d’ailleurs persisté dans toute l’Europe jusqu’à une date récente.
- L’art des jardins a fait une place aux pieds de lavande, dont les lleurs mauves sont d’un heureux effet décoratif. Au xvne siècle, à partir du règne de Charles II, la lavande commença à être utilisée comme parfum pour hommes : elle est restée un des rares parfums autorisés dans ce domaine par le bon goût.
- Aujourd’hui, la lavande est utilisée pour la préparation d’eaux de Cologne, de savonnettes de toilette, de savons à raser, de lotions capillaires, de poudre de talc. Elle est naturellement surtout la matière première de l’essence de lavande, qui est un parfum renommé; mais elle entre aussi dans la composition des formules de parfums complexes.
- Dans les pays méditerranéens, on trouve la lavande vraie (Lavandu-la vera — L. officinalis), mais on emploie aussi la stéchade (L. stœchas), la lavande aspic (L. latifolia) et des hybrides. D’après A. Guillaumin (Les plantes cultivées, Payot, Paris, 194C), la culture de la lavande aurait été introduite en Angleterre au xvie siècle par les Français. Peut-être s’agit-il là d’une réintroduction. Quoi qu’il en soit, l’espèce actuellement cultivée par les Britanniques est Lavandula intermedia, appelée vulgairement Giant Blue (bleue géante), qui est considérée comme un hybride de L. officinalis et L. latifolia.
- Le Norfolk abrite la presque totalité des champs de lavande de Grande-Bretagne. Le spectacle vert et mauve de ces vastes étendues contraste l’été avec l’or des blés et le vert sombre des bois de pins. La lavande croît surtout sur les sols siliceux de l’ouest du comté, au-dessus du golfe du Wash et des Fens.
- Fig. 2. — Une vendeuse de lavande dans Shepherd Market, à Londres
- (Photos The British Travel Association).
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- Fig- 3 et 4. — Distillerie de lavande.
- A gauche, l’alambic entouré de deux bacs à condensation, au pied desquels se trouvent les séparateurs. — A droite, l'essence de lavande est recueillie dans un séparateur.
- (Photos aimablemen l communiquées par The Brilish Travel and lioli-days Association).
- Le domaine royal de Sandringham possède un certain nombre de parcelles de terre louées à la Norfolk Lavender Ltd.
- La récolte s’effectue à partir de la mi-juillet, mais tarde parfois, selon les conditions atmosphériques, jusqu’en septembre. Elle est l’œuvre d’équipes féminines assistées d’enfants (fig. i) ; le tour de main est vite acquis, et les coupeuses de lavande vont très vite, grâce à leur petite serpette. Puis, mis en sacs, les bouquets de lavande sont expédiés à la distillerie (fig. 3).
- La distillation s’opère selon les mêmes principes qu’en Italie ou dans le midi de la France. Les gerbes de lavande sont introduites dans des alambics de cuivre (hauts d’environ 1,20 m et de 0,90 m de diamètre), dans lesquels est ensuite introduite de la vapeur sous pression. Les fleurs abandonnent alors leurs huiles essentielles qui, mélangées à la vapeur d’eau, vont se condenser dans un bac spécial. Un récipient ad hoc permet enfin de recueillir séparément eau et essence de lavande : celle-ci, moins dense, reste en surface (fig. 4).
- Cette essence est, à l’état où elle est recueillie, extrêmement concentrée. Il importe de la mélanger avec d’autres huiles afin de lui permettre de dégager exactement le parfum désiré. Chaque firme productrice garde jalousement le secret de ses formules. Ensuite a lieu la fabrication soit des parfums proprement dits, soit des savons, lotions..., dans lesquels entre une
- dose variable d’essence de lavande. L’exportation des produits ainsi fabriqués couvre pratiquement le monde entier.
- Si généralement la culture, la récolte et la distillation de la lavande conservent, en Angleterre comme ailleurs, un caractère semi-artisanal, il faut pourtant noter l’existence d’installations modernes : la distillerie de Fring, par exemple, installée conjointement par Yardley et la Norfolk Lavender Ltd. Ces deux firmes collaborent également dans la recherche et la sélection de variétés nouvelles, susceptibles de donner davantage d’essence. En moyenne, d’après Guenther (The essential oils, Van Nostrand and Co., 1949, p. 489), la récolte s’établit à quelque 10 ou i5 livres anglaises (lb) par acre, c’est-à-dire entre n et 18 kg d’essence pour x ha de lavande.
- Il est impossible de clore cette brève étude sans mentionner le rôle de Linnæus Chilvers dans l’extension contemporaine de la culture de la lavande au Royaume-Uni. Pépiniériste actif, Linn Chilvers a développé des expérimentations sur des variétés de lavande. Plus lard, il a fondé la Norfolk Lavender Ltd., devenue la plus importante société britannique spécialisée. Linn Chilvers est mort en 1953, mais son nom continue à figurer sur tous les produits de la marque qu’il a créée.
- Dominique Ciiambxiy.
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- Port pétrolier géant et gisement de gaz en Ecosse
- La firme BP a entamé les travaux de construction d’un port pétrolier géant qui sera situé à Finnart, sur les bords du loch Long, au nord-ouest de Glasgow. 300 personnes sont actuellement employées sur les chantiers. Une nouvelle jetée, qui sera susceptible d’accueillir des tankers de 100 000 t, doublera la jetée existante à Finnart : elle doit avoir une longueur de 100 m, et sera reliée à la terre ferme par deux appontements longs chacun de 55 m ; la profondeur à cette distance de la terre, atteint 10,30 m. 6 000 t de pétrole brut pourront être déchargées 4 l’heure, et être stockées dans quatre réservoirs géants (nombre 'qui pourra être ultérieurement porté à six). Un pipe-line de 24 pouces mènera le pétrole à la raffinerie de Grangemouth, située à 85 km à l’est. Cette raffinerie verra ainsi sa capacité totale portée en 1959 à 3 100 000 t annuellement. 2 milliards de francs auront été dépensés en tout, au moment où le premier pétrolier devait accoster au nouvel appontement du loch Long.
- Par ailleurs, toujours en Écosse, cette fois dans le comté de
- Midlothian, la BP participe aux recherches concernant un gisement de gaz naturel (composé de 94 pour 100 de méthane et de 6 pour 100 d’azote, à l’exclusion de toute trace de soufre). Ce gaz est déjà exploité industriellement et, mélangé à du gaz d’éclairage produit par distillation de la houille, il approvisionne les consommateurs domestiques de quatre localités des environs d’Edimbourg. C’est la première fois en Grande-Bretagne que du gaz naturel est livré à des particuliers pour usage domestique.
- La couche de gaz est située dans des1 sables poreux, à 500 m de profondeur, où la pression est de l’ordre de 45 kg/cm2. Une série de valves réduisent cette pression à 0,20 kg/cm2, avant que le gaz soit conduit vers l’usine à gaz de Musselburgh, où est opéré le mélange (dans la proportion de 90 pour 100 de gaz d’éclairage). Comme on estime que 210 ma de gaz économisent une tonne de charbon, les réserves (entre 8 et 70 millions de mètres cubes, selon les évaluations) permettront d’économiser quelque 40 000 t de houille au minimum, et sans doute bien davantage.
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- VActualité instrumentale
- L’électronique
- dans la mesure des isotopes radioactifs
- L’intkoduction des radioéléments dans de nombreuses applications, aussi bien dans certaines disciplines scientifiques que dans l’industrie, a développé une branche de l’électronique appliquée à la physique nucléaire, la production de scintillateurs, la production de photomultiplicateurs d’électrons et a introduit la construction des compteurs détecteurs de particules sur une échelle assez large. La création du Haut-Commissariat à l’Énergie Atomique a marqué pour la France le point de départ du développement de la Physique nucléaire sous sa forme moderne avec l’instrumentation adéquate. C’est donc d’un appareillage relativement jeune dont nous parlerons, cl peut-être que dans quelque temps, notamment par le développement des semi-conducteurs, une partie du matériel présenté sera déjà vieillie, pour ne pas dire périmée. Pour simplifier l’exposé, nous le centrerons sur le matériel dit de mesure, laissant Aulonlairement de côté le matériel de prospection, de contrôle et de protection. Nous laisserons également de côté la sélection d’énergie des neutrons.
- Nous pouvons schématiser un appareillage de détection et de comptage de particules et rayonnements par le diagramme fonctionnel de la figure i.
- Détecteur
- Sélecteur
- Alimentation basse tension
- Pré amplificateur
- Stockage des informations
- Fig. 1. — Diagramme fonctionnel d’un appareillage de comptage de particules et de rayonnements.
- 'Le premier élément, le détecteur, n’étant pas essentiellement électronique, ne sera pas examiné. Nous rappellerons seulement qu’il délivre une information sous forme d’impulsion électrique de caractéristiques différentes suivant sa nature (temps de montée, temps de descente, amplitude).
- Alimentation haute tension---------L’alimentation des détec-
- teurs nécessite une haute tension (T.II.T. comme on dit souvent), continue, réglable et stable. Pour les compteurs autocoupeurs à halogène, cette haute tension peut être comprise entre 3oo et Goo V, Pour les compteurs autocoupeurs à vapeurs organiques, les compteurs proportionnels, les photomultiplica-leurs d’électrons, elle doit avoir une valeur supérieure à i ooo V et peut atteindre 5 ooo V pour les compteurs proportionnels. De plus, dans le cas des photomultiplicateurs et des compteurs proportionnels, la stabilité doit être excellente, l’amplitude du signal délivré variant rapidement avec la tension appliquée au détecteur.
- A côté de blocs importants remplissant plusieurs fonctions que nous examinerons plus loin, nous trouvons une haute tension présentée en tiroir (licence C.E.A.) à l’Ëlectronique Appliquée, le T.II.T. 3, délivrant de 4oo à 2 5oo V régulés à 1 pour 100, et un groupe d’appareils de performances à peu près semblables dont nous citons quelques-uns dans le tableau I.
- Préamplificateurs et amplificateurs. — Ces deux fonctions ne sont pas essentiellement différentes; souvent le préamplificateur ne sert que de transformateur d’impédance, soit avec un gain de l’ordre de 0,9 dans les cathodes suiveuses, soit avec un gain de quelques dizaines.
- La présence du préamplificateur, si elle nécessite des câbles multiconducteurs pour l’alimentation de celui-ci, a l’avantage de permettre d’éloigner le détecteur, accompagné du préamplificateur, de l’ensemble plus massif de l’appareillage. Aussi de nombreux constructeurs incluent-ils le préamplificateur dans une sonde contenant le détecteur, dotant l’utilisateur d’un élément plus maniable que des éléments séparés (Philips, Mesco, S.A.I.P., R.C.L., Saphymo, E.L.A.).
- La fonction amplificateur ne se présente comme une fonction séparée et importante que dans l’analyse d’amplitude.
- Les qualités d’un amplificateur peuvent s’apprécier par la connaissance des grandeurs suivantes : le gain; le bruit de fond qui est lié à l’étalement statistique des spectres analysés; le temps de montée, qui donne les limitations pour l’utilisation en coïncidence et en capacité de comptage; la tension de sortie maximale respectant la constance du rapport entre l’amplitude à l’entrée et à la sortie; la gamme dynamique, qui précise la possibilité de détecter et d’analyser des impulsions de petites amplitudes en présence d’impulsions de grandes amplitudes.
- Tableau I. — Cahactéhistiques de quelques types d’alimentation haute tension
- Constructeur Type Tension Polarité Courant délivré max. Régulation Observations
- Philips .... P.W. 4023 5oo-5 ooo + 4.5 m \ < 1 ooo O ,n 4
- 1 mA 5 ooo Ô. 10
- 3 mA < 2 5oo Dispositif de sécurité contre
- .Mcsco (fig. 2) . A.P.N. 5 K S. 200-5 ooo -(-et — 1 ni A < 5 ooo 2.10 ’ les surcharges et contre les
- surtensions.
- S.A.I.P H.T. 4 D. 3oo-5 ooo _|_ et — 3 inA < 2 5oo 2.10—4 Enceinte de régulation . ther-
- mostatée.
- Baird Atomic . 55o-3 ooo -f- ou — o,3 mA à 3 ooo 2.10—'
- Intertechnique . T.H T. 214 5oo-5 100 -j- et — 1 mA 1.10—* Réglage possible à 5o mV près.
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- Tableau II. — Caractéristiques de quelques amplificateurs linéaires classiques
- Constructeur Type Ti rnps de montée Polarité des Entrée impulsions Sortie Gain maximal Bruit de fond Linê pour 100 irilé Tension Gamme dynamique
- Mesco • . .... A h! 4 0,2 JXS —{— et — + 10 000 o,4 V I 1.00 V
- S A l.P A.L 5 0,07 ;j.s 4- et — + 2 000 o,5 V I Go V'
- S.A.l P A.N.S 2 0,2 ;xs H- et — + 2 ÔOO o,5 V I 100 V io'*
- R I D.L (distribué par Inter-
- technique 1 A. 261 0,5 ps i 5oo 0.20 80 V IOs
- R C L 20 101 0,25 JJ.S + et- 4~ 1 Goo X 100 V
- Baird Alomic 2 10 0.2 + G 4oo 1 V o,5 110 V
- Philips P.W. 4 072 0.07 gs 4- O O -^r « I 70 V
- Dans le lableati II nous avons réuni les indications relatives à quelques amplificateurs linéaires classiques. Suivant l’utilisation, certaines caractéristiques prennent plus d’importance.
- Pour la spectrométrie gamma avec un scinlillaleur à l’iodure de sodium activé au thallium, un gain de 2 ooo est en général suffisant, ainsi qu’une bande de 2 MHz (temps de montée 0,2 p.s). Mais la linéarité doit être la meilleure possible, et la gamme dynamique la plus large, et si les sources mesurées sont assez intenses, il faut que le temps de résolution soit faible : le 20 000 de R.C.L. a un temps de résolution de o,5 p.s (ce qui permet un comptage de 2.105 impulsions par seconde sans perle appréciable) ; le R.I.D.L. A 261 peut accepter 5o 000 impulsions par seconde.
- Pour la spectrométrie gamma avec compteur proportionnel, un gain plus important est nécessaire, il faut même utiliser un préamplificateur ayant un gain de quelques dizaines. Mais la bande passante peut être plus faible (200 kllz). La gamme dynamique n’a que peu d’importance, l’efficacité du compteur étant négligeable pour des énergies de 10 à 100 fois celles qui sont mesurées (gamme dynamique io^io3).
- Dans certains cas — sélection de coïncidence — avec des scin-lillaleurs ayant un temps de montée nettement inférieur à io~7 s, une bande passante supérieure est nécessaire. Les amplificateurs de largeur de bande comparable aux appareils précédemment cités, dont le fonctionnement est basé sur des doublets ou des triplets (fig. 3) de tubes électroniques, dont le gain est déterminé par une forte contre-réaction (gain de 100 avec deux pentodes) doivent être abandonnés au profit d’amplificateurs distribués (fig. 4) qui ajoutent le gain faible (voisin de 2) de tubes électroniques équidistants le long d’une double ligne à retard (C.R.C. construit avec des G AK 5 des amplificateurs de 160 MHz de bande passante).
- Sélecteurs. — La sélection des impulsions peut être faite suivant deux facteurs : le temps ou l’amplitude.
- Les appareils qui opèrent sur le temps sont les sélecteurs de coïncidence ou d’anticoïncidence. Ils ne délivrent une information que si deux (ou plus) impulsions provenant de deux (ou plus) voies (voies de coïncidence) sont reçues dans un intervalle de temps appelé temps de résolution, pourvu qu’aucune impulsion provenant d’autres voies (voies d’anticoïncidence)
- Sorties
- Entrée
- Masse
- Fig. 3, — Schéma d’une cellule classique d’amplificateur large bande
- (2-10 MHz).
- On notera la contre-réaction de l'anode du second tube à la cathode du premier. Le troisième tube est monté en déphaseur permettant le choix de la polarité des impulsions.
- M.asse
- Fig. 4. — Schéma de principe d’amplificateur large bande distribué ( 160-200 MHz).
- rte parvienne pendant cet intervalle de temps. Ces appareils sont relativement peu utilisés seuls.
- Les appareils qui opèrent sur l’amplitude sont les discrimi-nateurs et les sélecteurs d’amplitude, dont un choix assez grand est offert suivant les besoins et aussi les possibilités financières. Les discriminateurs sont pratiquement intégrés dans un groupe d’appareils; ils servent à définir le seuil (amplitude minimale) des numérateurs, échelles, intégrateurs et sélecteurs de coïncidences. Les sélecteurs d’amplitude informent lorsque l’amplitude de l’impulsion à analyser est comprise dans un intervalle déterminé appelé canal. Un sélecteur peut n’avoir qu’un canal ou être multicanaux (jusqu’à 256).
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- Fig. 5 et 6. — Ensemble de spectrométrie S.A.l.P. (à gauche) et sélecteur à SO canaux sans mémoire magnétique S.A.l.P. (à droite).
- La détermination du spectre peut être faite, ou manuellement en déplaçant le seuil du canal, ou automatiquement par un entraînement, soit progressif, soit par bond de ce seuil, ou encore directement avec les appareils à grands nombres de canaux.
- La figure 5 montre un ensemble de spectrométrie SPE 3 à commande manuelle de la S.A.l.P. avec contrôle oscillographique de spectre.
- Parmi les sélecteurs à un canal, nous citerons aussi le SA 4 de chez Mesco, le 5io de Baird Ato-mic, le 20 5oo de R.C.L., dont les caractéristiques sont assez semblables, analysent de o à ioo V environ, temps de résolution inférieur à la microseconde.
- Les sélecteurs multicanaux comprennent deux classes : les sélecteurs à faible temps de résolution (de l’ordre de i as); les sélecteurs à temps de résolution supérieur à io jjt.s.
- Les sélecteurs rapides sont conçus sur le même principe que les sélecteurs à canal unique. Ils utilisent une « bascule de Schmilt », qui est un uni-vibrateur dont le seuil de, fonctionnement est stable (fig. 7).
- 'La nécessité d’associer des discriminateurs dont les seuils sont en progression arithmétique complique la réalisation technique et on dépasse rarement 20 par cette méthode.
- Chaque discriminateur délivre une information lorsque l’impulsion à analyser dépasse son seuil.
- Entrée
- Masse
- Fig. 7. — Schéma de principe d’une bascule de Schmitt.
- Pour n’afficher que le nombre des impulsions contenues dans le canal considéré, il faut donc faire la différence entre le nombre d’informations délivrées par le discriminateur inférieur et le discriminateur supérieur.
- Pour cela deux méthodes sont utilisées :
- — Entre les discriminateurs définissant le canal et le système de stockage des informations on place un élément de machine à calculer électronique qui ne transmet qu’une à une les informations excédentaires données par le discriminateur inférieur; le fonctionnement de ces sélecteurs est sûr, mais ne permet pas de réaliser une sélection en coïncidence après la sélection d’énergie;
- — Entre les discriminateurs et le système de stockage, on place un sélecteur d’anticoïncidence, qui ne transmet donc d’information que si le seul discriminateur inférieur en délivre une; le fonctionnement de ce type est un peu plus délicat, les fluctuations, les retards dus à différentes causes peuvent occasionner des erreurs, mais il possède l’avantage de pouvoir être utilisé en coïncidence après sélection d’amplitude. Nous citerons dans ce groupe SA 10 TR de la S.A.l.P. avec 10 canaux, 2 p.s de résolution.
- Les sélecteurs plus lents utilisent pour la sélection une conversion d’amplitude en temps.
- On charge une capacité à la tension maximale de l’impulsion incidente qu’on détermine soit le temps nécessaire à une tension linéaire croissante à devenir égale à la tension prise par la capacité (type Wilkinson et dérivés), soit le nombre de fois qu’il faut enlever une tension de référence (petite) à l’aide d’une (t pompe à diode » pour amener la tension de la capacité à la valeur choisie comme seuil de l’analyse. Dans ces cas, le nombre de canaux peut, être assez grand, puisqu’il n’y a qu’un seul organe d’analyse; le problème devient le décodage des informations qui se présentent sous forme de train d’impulsions comprenant un nombre d’impulsions proportionnel à l’amplitude du signal.
- Ce sont les possibilités de décodage qui limitent le temps de résolution.
- Certains appareils — 25 canaux à l'Électronique Appliquée; 5o canaux à la S.A.l.P., résolution io~3 s (fig. ê) ; 100 canaux Saphymo — ne possèdent pas de mémoire magnétique; ce qui limite leurs possibilités, car il est nécessaire d’adjoindre un système d’affichage propre à chaque canal.
- Dans les appareils à mémoire magnétique le décodage est plus rapide et la mémoire permet de traduire les informations de différentes façons : forme du spectre sur un oscilloscope; bande imprimée donnant le contenu de chaque canal en face de son numéro d’ordre; affichage successif sur une seule échelle du contenu des canaux avec leur numéi’o d’ordre; transcription de spectres par un enregistreur à plume.
- De plus, on peut utiliser les possibilités de la mémoire pour retrancher un comptage (le mouvement propre par exemple), possibilité intéressante dans le cas d’un mouvement propre important.
- Les avantages de ces appareils résultent de la simultanéité de l’analyse du spectre, qui permet : la mesure de sources faibles en un temps raisonnable; la mesure de spectres sur des isotopes à vie assez courte; l’analyse rapide de spectres,
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- — Une échelle de io4 ECII 4 A chez la S.A.I.P., seuil réglable pour impulsions positive ou négative, 3 p,s de temps de résolution.
- Pour les intégrateurs nous citerons deux appareils : l’un de la Baird Atomic qui en io gammes permet la lecture de i à io6 impulsions par minute, avec une position à échelle logarithmique couvrant la gamme io à io6 coups par minute; et le R.C.L. 2o4oo dont les gammes couvrent les intensités allant de o à 2.iog impulsions par minute.
- Les ensembles. — Pour les applications les plus cou-Pig. 8. — Sélecteur rantes, il est mis à la disposition de l’utilisateur des ensembles
- /ntertechnique à qui groupent plusieurs fonctions dans un même appareil. Pour
- 100 canaux, a mémoire je comptage sans sélection ni de temps ni d’amplitude, on magnétique. trouve des blocs comprenant la T.H.T., la sonde, l’amplifica-
- tion, et le sélecteur (très simplifié pour ce cas), le ou les systèmes d’affichage avec des commandes qui peuvent être soit manuelles, soit automatiques, prédétermination du temps ou du nombre de coups. Exemples : RPN 3 Mesco (fig. 9), ensemble Philips (fig. 10), ensemble Saphymo (fig. 12).
- L’Electronique Appliquée permet de résoudre avec souplesse ces problèmes par sa présentation en tiroir (licence C.E.A.) de certains éléments : T.H.T., décade, commande électronique, numérateur électromécanique. La figure u présente une de ses réalisations pour un problème particulier, un passeur automatique d’échantillon.
- même assez complexes, avec une statistique suffisante. Leur inconvénient, outre leur prix assez élevé, réside dans lemrs temps de résolution assez grands et souvent vai'iables avec l’amplitude, ce qui rend difficile d’évaluer les pertes de comptage.
- Nous citerons : — le 256 canaux R.C.L. niod. 20611, 20 p.s + o,5 [jls par canal; la capacité de la mémoire est de 210, soit 65 535 par canal; consommation 2 kW;
- — le 100 et 200 canaux Intertechnique (fig. 8) ; temps de résolution 16 p.s, plus o,5 p.s par canal; capacité dans chaque canal 65 536.
- — le R.C.L. iac 128, 128 canaux de io6 coups de capacité pour chaque canal (38 + o,5 Np.s de résolution, N étant le nombre de canaux utilisés) ; ce modèle à transistor ne consomme que 125 W.
- Fig. 9. — Ensemble Mesco (T.H.T., échelle de 1 000, présélecteur de temps et de nombre).
- Stockage des informations. — L’affichage des résultats peut être continu (intégration) ou discontinu (échelle).
- L’affichage continu des résultats en fonction du temps est réalisé au moyen d’intégrateurs qui traduisent le nombre d’impulsions reçues par seconde en courant (intégrateur de Miller), ce qui permet de tracer à l’aide d’un enregistreur à plume la courbe d’évolution de l’intensité de rayonnement en fonction du temps.
- L’affichage discontinu se fait à l’aide d’échelles qui sont des numéraleurs, constitués soit par des suites de bascules électroniques dont la démultiplication est ramenée à un facteur décimal par des réactions, soit des anneaux (système à 5 positions d’équilibre en général précédé d’une bascule), soit de tubes spéciaux, trocotron, décatron, tubes décimaux. Souvent, pour augmenter la capacité de l’appareil, on adjoint un numérateur électromécanique.
- Ces appareils peuvent être utilisés de deux façons : soit en comptant le nombre d’événements qui arrivent dans un temps donné (présélection du temps), soit en mesurant le temps nécessaire à l’arrivée d’un nombre déterminé d’événements (comptage à nombre de coups prédéterminés).
- Nous citerons la NVD 3 P de chez Mesco avec prédétermination de temps ou de nombre, sensibilité o,5 V positif ou négatif, vitesse de comptage io4 coups par seconde, capacité io7 coups; et sa petite 100 NDE, échelle de 100 d’encombrement, de 200 p.s de temps de résolution.
- Fig. 10. — Bloc universel de comptage Philips ( échelle, intégrateur enregistreur, prédétermination du temps ou de certaine valeur du nombre de coups).
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- Fig. 12. — Ensemble Saphymo pour compteur Geiger.
- A côté du bloc C.I.D. remplissant les fonctions très haute tension, amplificateur, discriminaleur, échelle de 1 000, l’ensemble comprend un château de plomb protégeant le compteur du rayonnement ambiant, un préamplificateur de gain 1 P GO, un mécanisme C.S. 61 pour comptage avec temps préréglé.
- Les appareils cités ne sont pris que comme exemples dans le vaste choix présenté par les différents constructeurs (Sapliymo, R.C.L., Baird Atomic, Philips, Mesco, S.A.I.P., Électronique Appliquée entre autres) qui, en général, étudient et réalisent les appareillages spéciaux à la demande des utilisateurs.
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- Nous terminerons oet exposé en soulignant le développement considérable en France de cette branche depuis dix ans. Les quelques ennuis qu’ont pu avoir les utilisateurs avec certains matériels s’expliquent par le manque d’expérience et de formation dans cette branche dont le développement était si rapide. Maintenant la situation s’améliore nettement et le matériel construit en France peut soutenir la comparaison avec le matériel d’importation.
- Yvon Desciiamps,
- École supérieure de Physique et Chimie.
- L’éclairage de l’entourage des écrans de télévision
- Dans une pièce éclairée, la vision de l’écran d’un poste de télévision est améliorée si l’entourage de l’écran présente lui-même une luminance intermédiaire entre celle de l’image et celle du milieu ambiant. Afin de déterminer les conditions les plus favorables pour un tel éclairage périphérique, des essais, auxquels ont participé une vingtaine de sujets, ont été effectués dans les conditions suivantes : on demandait à chaque sujet placé devant l’écran de télévision de régler la luminance et la largeur les plus favorables d’un cadre uniformément éclairé qui entourait cet écran, pour un certain nombre de combinaisons des valeurs de la luminance de l'écran et de la luminance ambiante.
- Les résultats de ces essais, résumés dans la Revue technique
- Philips (1957-1958, n° 5), ont montré que la largeur préférée du cadre ne, paraissait pas avoir de relation systématique avec la luminance ambiante ou celle de l’écran ; cette largeur a été estimée en moyenne à 0,3- fois la demi-largeur de l’écran, ce qui correspond à peu près à la largeur des cadres usuels non éclairés. La luminance préférée du cadre croît avec la luminance de l’écran et avec celle du milieu ambiant ; une luminance du cadre réglable entre 0 et 40 cd/m2 semble devoir répondre aux désirs de la majorité des téléspectateurs, la valeur moyenne se situant entre 10 et 20 cd/m2. Tous les sujets qui ont participé à ces essais préféraient voir un cadre dont la teinte soit la même que celle de l’image. H. M.
- Une ferme celte découverte dans un polder hollandais
- En octobre 1058 une découverte sans précédent a été faite aux Pays-Bas : il s'agit des vestiges d’une ferme celte retrouvés au cours de travaux effectués dans un polder, au nord de Vlaardingen (entre Rotterdam et la mer). Ces vestiges remonteraient à quelque 2 000 ou 2 300 ans, c’est-à-dire qu’ils seraient contemporains des derniers siècles qui ont précédé l’ère chrétienne. Des restes de poteries ont également été découverts sur les lieux. C’est la première fois que semblable découverte est faite aux Pays-Bas au
- nord des estuaires. Jusqu’à présent les Celtes étaient considérés comme ayant vécu seulement au sud du Rhin. D’autre part, la présence de tels vestiges implique que la colonisation des bas terrains a débuté plus tôt qu’on ne l’admettait généralement : l’exemple des Frisons, fixés plus au nord vers 500 av. J.-C., a peut-être exercé son influence dès cette époque sur les populations voisines. En tout cas beaucoup de notions sont à revoir ou à nuancer.
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- H Agnathes et Poissons u
- Depuis ig5a la librairie Masson poursuit, sous la direction du professeur Pierre-Paul Grasse, la publication de son grand Traité de Zoologie. Nous avons signale déjà, à plusieurs reprises, l’importance de cette oeuvre. Neuf tomes en avaient paru en six ans. Il s’y est ajouté récemment le tome XIII consacré aux Poissons, que son étendue a obligé à scinder en trois fascicules, de plus de 900 pages chacun, et dont la rédaction a été partagée entre vingt-deux spécialistes, pour la plupart français (x). L’ouvrage rassemble et résume toutes les connaissances que nous avons sur les Poissons, connaissances qui ont fait d’énormes progrès au cours de ces dernières années, autant sur les espèces actuelles que sur les formes fossiles.
- Les poissons actuels forment déjà le groupe le plus vaste et le plus disparate des Vertébrés. Ils sont les héritiers ou les successeurs de formes encore bien plus nombreuses et variées dont l’étude a dû être incluse aussi dans ce traité, car la clé des parentés entre poissons vivants ne peut être fournie que par l’étude des fossiles et on sait que l’objectif ultime de toute classification est la reconstitution exacte de ces parentés, de même que la compréhension de la structure et de la physiologie d’un organe actuel ne peut être pleinement acquise sans celle de son évolution.
- L’ensemble de ce que nous appelons couramment les Poissons est même tellement varié qu’on se demande jusqu’à quel point il mérite d’être englobé sous un même nom. Comme le rappelle dans cet ouvrage le regretté professeur Léon Bertin, on a d’abord appelé Poisson tout Vertébré aquatique, ou même tout être aquatique dont la forme évoquait plus ou moins celle d’un Vertébré. Puis, on l’a restreint peu à peu à l’acception que lui confère aujourd’hui le sens commun. Mais l’anatomie comparée oblige à aller beaucoup plus loin. Il convient d’abord d’en séparer les Vertébrés aquatiques qui, comme la lamproie, sont dépourvus de mâchoires. Ce sont les Agnathes ou Cyclosto-mes que l’on doit ranger dans une classe ou même dans un sous-embranchement spécial, et c’est pourquoi ce tome XIII du Traité de Zoologie s’intitule Agnathes et Poissons. Les Cycloslo-mes actuels ont la peau nue, sans écailles. Les Cyclostomes de l’ère primaire étaient revêtus d’un épais squelette externe, d’une lourde cuirasse qui leur a fait donner le nom d’Oslracodermes.
- Mais les poissons proprement dits, ceux qui sont pourvus de mâchoires, offrent un ensemble encore fort disparate et on ne peut plus les considérer comme faisant partie d’une même classe. Il faut au moins y distinguer quatre classes. Les deux premières sont fossiles : ce sont les Acanlhodiens, au squelette incomplètement ossifié, aux membres remplacés par des aiguillons, et les Placodermes, au squelette cartilagineux et revêtus d’une carapace rigide. Les deux autres classes ont des représentants fossiles et actuels : la troisième, où se rangent notamment les Sélaciens (Requins et Raies), a un squelette cartilagineux et des écailles de même nature que les dents; la quatrième classe groupe la plupart des poissons actuels, avec un squelette plus ou moins ossifié et des écailles qui sont des lames de tissu osseux. Dans cette dernière classe, le groupe le plus important par le nombre et la variété est celui des poissons Téléostéens. Mais ce groupe, qui rassemble des formes aussi différentes que le hareng, le brochet, l’anguille, la sole, est extrêmement difficile à découper car des poissons dont on peut soupçonner une origine commune par l’évolution de certains caractères paraissent entièrement diverger par d’autres,
- 1. Traité de Zoologie, publié sous la direction de Pierre-P. Grasse, membre de l’Institut, professeur à la Sorbonne. Tome XIII : Agnathes et Poissons ; Anatomie, Ethologie, Systématique, par C. Ahambourg, J. Anthony, L. Bertin, P. Broker, J. Daget,. II. Damas, Ch. Devii.lers, L. Face, A. Fessard, M. Fontaine, P. GÉRAnn, P.-P. Grasse, J. Guibê, Y. Le Danois, J .-P. Lehman, E. Oemichen, J. Pasteels, ,T. Piveteau, A. . Rochon-Dcvigneaud, E. Stensiô, O. Ttjzet, J. Vivien. 3 vol. 16 x 24, 2 760 p., 1 889 fig., 6 planches en couleurs hors texte. Masson, Paris, 1958. Prix de chaque fascicule : broché, 12 000 F ; cartonne, 13 000 F.
- et trop de formes fossiles sont à jamais perdues pour qu’on puisse espérer en débrouiller complètement l’évolution.
- La riche matière de ce traité, où sont étudiés un par un tous les organes des larves et des adultes, tous les tissus, leur développement, leur physiologie, leur évolution certaine ou hypothétique à travers des formes multiples, toutes les particularités de la biologie enfin, ne saurait être résumée. On y trouvera des études tout à fait nouvelles sur certains groupes actuels ou fossiles et, notamment, les premières descriptions un peu complètes de l’anatomie des fameux Coelacanthes, dues au professeur Jacques Millot et à M. J. Anthony, qui d’autre part viennent de publier, dans une présentation luxueuse, la première partie d’un ouvrage spécial (2).
- L'anatomie du Cœlacanthe. — On sait que le Cœlacanthe, ou plutôt le Latimeria chaluinnæ, est le seul représentant actuel des poissons Crossoptérygiens que l’on croyait éteints depuis l’ère secondaire. La famille des Cœlacanthidés est proche de celle des Rhipidislidés primaires où l’on voit la souche des Vertébrés terrestres et c’est ce qui achève de conférer à ce poisson un intérêt scientifique exceptionnel.
- L’étude du Latimeria a confirmé sa parenté étroite avec les Crossoptérygiens fossiles. Son crâne est divisé en deux parties articulées et il présente une régression du tissu osseux qui confirme remarquablement la tendance décelée chez les Crossoptérygiens primaires par les paléontologistes. Même ressemblance dans la nature du squelette axial, où une position primitive, la corde, tient la place essentielle.
- Mais la partie la plus intéressante du squelette est offerte par les membres. La nature des ceintures et la structure des nageoires séparent le Cœlacanthe de tous les poissons actuels pour le rapprocher des Ichtyostégidés amphibies de l’ère primaire où l’on a vu les ancêtres des Vertébrés terrestres. Ces membres nous montrent assez nettement comment la nageoire a pu donner naissance à la patte.
- Le Latimeria est plus étonnant encore par la structure de son système nerveux central. L’encéphale, localisé à la partie postérieure du crâne, montre une situation unique chez tous les Vertébrés. Il est d’ailleurs extrêmement réduit, plus réduit encore que chez tous les poissons primitifs connus. La cavité crânienne est presque entièrement remplie de graisse.
- Ce Cœlacanthidé moderne, comme tous les poissons, respire au moyen de branchies. Mais il a conservé les A’estiges d’un poumon de grandes dimensions. La présence de cet organe se comprend si l’on sait que les Crossoptérygiens de l’ère primaire vivaient dans des eaux littorales très peu profondes et que, connue les Dipneustes actuels, ils devaient allier la respiration aérienne à la respiration aquatique. C’est naturellement cette nature amphibie qui a permis à ces animaux d’être la souche des Ichthyostégidés et des Vertébrés terrestres. Les Crossoptérygiens qui vivaient ainsi ont entièrement disparu. Les ancêtres du Latimeria, au contraire, ont regagné les profondeurs de la mer et leur poumon, devenu inutile, a dégénéré, mais sa présence est le témoin de cette antique histoire.
- M. Millot signale que, si le Latimeria a conservé dans ses organes des caractères de haute antiquité, qui le séparent de tous les Vertébrés actuels, par contre la structure intime de ses tissus et de ses cellules ne le distingue en rien. Les fibres conjonctives, par exemple, donnent au microscope électronique la même image que les fibres humaines. Les Vertébrés auraient donc acquis dès l’origine les caractéristiques définitives de leurs tissus et de leurs cellules. P. O.
- 2. Anatomie de Latimeria clialumnæ, par J. Mii.lot et J. Anthony. Tome I : Squelette, Muscles et Formations de soutien. Publié avec le concours de l’Institut de Recherche scientifique de Madagascar. 1 vol. 27,5x35, 124 p., 30 lie., 80 planches hors texte. Éditions du C.X.R.S., Paris, 1958. Prix, relié : 9 800 F.
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- LE CIEL EN AVRIL 1959
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- SOLEIL : du 1“ avril au 1er mai (à <)*) sa déclinaison croît de 4- 4°10' à + 14°3-7' et la durée du jour de 12*48™ à 14*27™ ; diamètre apparent le 1er = 32'3",9, le 30 = 3i'48". — LUNE : Phases : A’. L. le 8 à 3*29™, P. Q. le 16 à 7*32™, P. L. le 23 à 5*13™, D. Q. le 29 à -20*38™ ; apogée le 10 à 23*, diamètre app. 29'2o",4 ; périgée le 23 à 18*, diamètre app. 33'2o", 7. Principales conjonctions : avec. Mercure le 6 à 20*, à 0°2' N. ; avec Vénus le il à 6h, à 4°42' S. ; avec Mars le 14 à 11*, à 6°5o' S. ; avec Uranus le 17 à 17*, à o°27' S. ; avec Neptune le 23 à 10*, à 0°13' N. ; avec Jupiter le 2ô à 0h, à 2°46' N. ; avec Saturne le 27 à 14h, à 4°10' A. Principale occultation : le 26, de 29' Ophiuchus (mag. 6,4), émersion à 21 *13™ ,3.— PLANETES : Mercure, perdu dans les lueurs aurorales, n’est pas visible ; Vénus, très belle étoile du soir se couchant le 19 à 22*10™, soit 3*30™ apres le Soleil ; Mars, dans les Gémeaux, s’observe encore le soir, au-delà de minuit ; Jupiter, dans la Balance, brille dès la fin de la soirée ; le 19, diamètre pof app. 40'',8 ; Saturne, dans le Sagittaire, se lève vers minuit à la fin du mois, bas sur l'horizon S.-E. ; Uranus, dans le Cancer, peut encore s’observer la majeure partie de la nuit ; le 19 : position, 9h0m et + 17°48', diamètre app. 3"8 ; Neptune, dans la Vierge, est visible toute la nuit, en opposition avec le Soleil le 26 ; le 19 : position 14*16™ et — 11°43', diamètre app. 2",4, — ÉTOILES VARIABLES : Minima observables 7Algol (2™,2-3™,5), le 14 à 0*2, le 16 à 21*,0 ; minima de j3 Lyre (3*“,4-im,3)
- le 5 à 14*,9, le 18 à 13h,3 ; minima de S Balance (4™ ,8-5™,9) le 2 à 1*,0, le 9 à 0*,6, le 16 à 0*,1, le 22 à 23*,7, le 29' à 23*,3 ; maximum de U Cygne (6“,1-12?“,2) le 5, de R Chiens de Chasse (6™,1-12™,S) le 26. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris, à 0* (T. ü.) : le l«r : 12*43™47S, le 11 : 13*23“12*, le 21 : 14*2™38», le 1er mai : 14*42m3s.
- Phénomènes intéressants. — On surveillera encore l’activité solaire. —Du 10 au 14, lumière cendrée de la Lune, le soir. — Le 8, éclipse annulaire de Soleil, invisible en France, commencement à 0*27™, maximum à 3*24™, fin à 6*20™ ; grandeur de l’éclipse : 0,970. — On recherchera à la jumelle les deux petites planètes suivantes' : Pallas, dans la région t Boiwier, positions' : le 2, 13*51™ et + 1S°29' (mag. 7,5) ; le 12, 13*43™ et + 18°27' (mag. 7,6) ; le 22, 13*36™ et 4- 20°49' (mag. 7,7) ; Cérès, dans la Balance, positions : le 2, 15*51™ et — 10,30' (mag. 7,7) ; le 12, 15*47™ et — 10°21' (mag. 7,6) ; le 22, 15*41™ et — 10°11' (mag. 7,4). On recherchera aussi Neptune dans une petite lunette. — Étoiles filantes : du 19 au 22, Lyrides (radiant 104 Hercule), rapides, à traînées persistantes.
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- LES LIVRES NOUVEAUX
- Comment poser et résoudre un problème,
- par G. Polya, correspondant de l’Académie des Sciences. Traduit par Mm° G. Mesnage. Préface de G. Darmois, de l’Académie des Sciences. 1 vol. 15 x 21,5, 220 p., 30 fig. Dunod, Paris, 1957. Prix : 960 F.
- « Donner à l’étude des mathématiques le caractère d’un exercice mental excitant, provoquant l’élève, par des questions nouvelles, à essayer ses forces et à découvrir le plaisir de la difficulté vaincue... Mais son ambition est plus haute encore dans l’étude de ces cheminements de la pensée qui aboutissent à faire la lumière sur un problème posé. Car c’est sans doute une grande affaire que d’inventer, mais c’en est une plus grande encore que de progresser dans l’art de l’invention... ». Ainsi M. Darmois définit-il la portée de cet excellent livre écrit pour les profanes par un grand mathématicien. Si tout le monde apprend ici comment comprendre un problème, concevoir un plan et le mettre à exécution, enfin examiner la solution obtenue, quelques-uns y trouveront des leçons plus hautes et s’initieront peut-être à la découverte en mathématiques.
- Problems in Euclidean space, Application of convexity, par II. G. Eggleston, 1 vol. 14,5 x 22,5, vin-165 p., 31 fig. Pergamon Press, Londres, 1957. Prix, relié : 40 sh.
- L’ouvrage traite des problèmes relatifs aux domaines convexes dans les espaces euclidiens réels à 2 et 3 dimensions. Le but de l'auteur a
- été de montrer comment la convexité intervient dans la résolution de problèmes variés dans ces espaces.
- Quantum theory of solids, par R. E. Peierls. 1 vol. 16 x 25, vm-230 p., fig. Oxford Uni-versity Press at the Clarendon Press, Londres, 1956. Prix, relié : 30 sh.
- Edition d’un cours fait par l’auteur à l’Ecole de Physique théorique d’été qui se tient chaque année aux Houches (sous les auspices de l’Université de Grenoble). C’est l’application de la mécanique quantique à la physique des solides qui justifie les spectaculaires résultats obtenus en ce domaine (semi-conducteurs, luminescence, supra-conducteurs, etc.). Du niveau du troisième cycle, cet ouvrage a essentiellement été écrit pour les étudiants en physique théorique qui veulent se spécialiser dans l’étude des solides et pour les expérimentateurs désireux d’approfondir les phénomènes qu’ils étudient.
- Neutron cross sections, par Donald J. Hughes (Vol. 1). 1 vol. 14 x 22, x-182 p., fig. Pergamon Press, Londres, 1957. Prix, relié : 30 sh.
- En physique nucléaire le problème des sections efficaces est fondamental tant du point de vue théorique que du point de vue pratique. L’auteur, du Brookhaven National Laboratory, a fait le point sur les sections efficaces des neutrons. Après un chapitre sur les principes de mesure et un autre sur l’aspect théorique, il
- étudie les différents cas d’interaction des neutrons et de la matière (neutrons thermiques, neutrons rapides et réactions de fission).
- Ferroelectricity in crystals, par Helen D. Megaw. 1 vol. 14 x 22, xn-220 p., fig. Methuen and Go. Ltd., Londres, 1957. Prix, relié : 27 sh 6 d.
- La découverte des propriétés ferroélectriques de certains cristaux remonte à 1921. Si on étudie la polarisation électrique en fonction du champ électrique, on observe un phénomène d’hystérésis et c’est à l’analogie avec le ferromagnétisme que ces phénomènes doivent leur nom. Ce livre traite surtout de la cristallographie des corps ferroélectriques, ces propriétés étant pour une grande part dues à la symétrie de l’édifice cristallin et à la position relative des atomes les uns par rapport aux autres. Les deux derniers chapitres sont consacrés aux théories des mode les. Gomme son nom l’indique, une telle méthode imagine un mécanisme microscopique du phénomène et essaye par le calcul de retrouver lés résultats expérimentaux macroscopiques. L’auteur insiste, non sur les développements mathématiques de ces théories, mais sur les hypothèses de départ et montre les avantages et les limites des modèles en physique du' solide.
- Encyclopédie française (T. 12) : Chimie : Science et Industries. Sous la direction d’Albert Kirrmann, professeur à la Sorbonne. 1 vol. 25,5 x 30,5, 392 p., 34 planches de photos
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- BOOCfî
- hors texte. Société nouvelle de l'Encyclopédie française et Larousse, Paris, 1958. Prix, avec reliure mobile : 8 900 F.
- Plus de soixante auteurs ont été réunis pour donner un tableau de la Chimie sous tous ses aspects. Après un avant-propos et une introduction qui définissent la place de la chimie parmi les sciences, ses différentes branches et ses grands courants d'organisation rationnelle, la lre partie (La Chimie comme science) expose les principes (atomes, liaisons), étudie l'espèce chimique (symbolisme, structures, systématique des espèces, structure et propriétés physiques, méthodes expérimentales), les systèmes chimiques et les réactions (équilibres, cinétique, catalyse, types de réactions). La 2e partie (La Chimie et l'Homme) expose le point de vue industriel et les grandes familles de produits industriels. La 3° partie (La Chimie des êtres vivants), après un chapitre sur la chimie de la biosphère, étudie les constituants généraux des êtres vivants et quelques groupes particuliers : tcrpènes, stéroïdes, pigments, alcaloïdes. Une série de planches hors texte est consacrée à la structure de la matière, une autre aux réalisations concrètes, du laboratoire à l’usine. La reliure mobile permettra l'introduction de mises à jour, comme pour les autres volumes. Bibliographie abondante, quoique limitée à l’essentiel. Index alphabétique des matières.
- The principles and applications of Polaro-graphy and other electroanalytical processes, par G. W. C. Mllneh. 1 vol. 14 x 22, xxviii-729 p., 181 fig. Longmans, Green and Go., Londres, 1957. Prix, relié : 90 sh.
- Cet ouvrage tient compte des résultats obtenus jusqu'en 1955. La l'e partie est consacrée aux bases théoriques et à la technique de la polarographie, en fonction du malériel existant sur le marché britannique. La coulométrie à potentiel constant et à intensité constante font l'objet d'un chapitre spécial comportant de nombreuses applications. Les développemcivts modernes de la polarographie (polarographie différentielle, oscillographique, polarographie en milieux non aqueux) sont traités. Les 2° et 3e parties sont consacrées aux dosages minéraux
- et organiques ; les méthodes proposées sont décrites d’une manière assez détaillée en général permettant à l’analyste de faire un premier choix avant de se livrer à une étude bibliographique plus complète. Dans la 4° partie les dosages ampérométriques utilisant soit l'électrode à goutte de mercure, soit l’électrode de platine tournante sont étudiés. Négligeant nom-
- C OLLECTION ARMAND COLIN
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- bre de travaux récents, ce livre, extrêmement complet en ce qui concerne la polarographie à l’électrode a goutte de mercure, ne montre pas toujours comment les différentes méthodes s'interprètent au moyen des couches de polarisation.
- The chemistry of Petrochemicals, par Mel-
- vin L Asile. 1 vol. 15,5 x 23, 267 p. Bcinhold Puhlishing Corporation, New York, 1956. Prix, relié : 7,50 dollars.
- Alors qu’en 1920, le tonnage des produits chimiques tirés du pétrole était pratiquement nul, en 1955 plus de 25 pour 100 de tous les produits chimiques fabriqués aux Etats-Unis provenaient du pétrole et on prévoit que ce chiffre sera doublé en 1965. C’est dire l'intérêt que présente la pétrochimie à l’heure actuelle. Cet ouvrage décrit les méthodes de préparation et les réactions importantes des produits chimiques provenant directement ou indirectement du pétrole. De nombreuses informations concernant les conditions de réactions, les types de catalyseurs utilisés jointes à l’exposé des développements récents à la fois aux points de vue théorique et pratique en font un ouvrage de base.
- Précis de Pétrographie, par Jean Jung. 1 vol. 18,5 x 24,7, 314 p., 160 fig., 20 pi. h. t. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 3 600 F ; cart. toile : 4 600 F.
- Après un rappel des notions fondamentales sur la structure des minéraux, trois parties sont consacrées : aux roches sédimcntaircs et résiduelles ; aux roches mécaniquement déformées et roches métamorphiques ; aux roches éruptives. L'auteur montre ce que l’étude en plaques minces au microscope polarisant peut apprendre, non seulement sur la constitution minéralogique et la structure des roches matériaux, mais aussi sur leur origine, leurs relations mutuelles, et sur les problèmes que pose l’histoire de l’écorce terrestre. Illustration abondante et très soignée. Index alphabétique.
- Vision, lumière et éclairage, par Yves Le Grand, professeur au Muséum et à l’Institut d'Optiquc. 1 vol. 15,5 x 23,5, 104 p.,
- vient de paraître
- TOME XII DE L’ENCYCLOPÉDIE FRANÇAISE
- sous la direction d’Albert Kirrmann, professeur à la Faculté des Sciences, directeur adjoint de l’Ecole Normale Supérieure. Avant-propos de Gaston Berger, directeur général de l’Enseignement supérieur, membre de l’Institut.
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- Ce petit livre réunit trois séries de causeries que M. Le Grand a faites à la R.T.F. (France ÎII, Heure de Culture française du mercredi) sur la vision, la lumière et les problèmes de l’éclairage. On a là le modèle presque parfait de ce genre d’exposés. Si la clarté et l’agrément en étaient les qualités essentielles à l’audition, c’est à la lecture que l'on peut juger combien le sujet a été admirablement traité, sans laisser dans l'ombre aucun problème essentiel.
- Problèmes de la couleur, avec la collaboration de vingt-trois auteurs ; présentation d’Ignace Meyerson. 1 vol. 22,5 x 14, 372 p., 15 pl. h. t. en coul. S.E.V.P.E.N., Paris, 1957. Prix : 2 100 F.
- Publié sous l’égide de l’École pratique des Hautes Études (VI0 section), ce volume rapporte les exposés et discussions du Colloque du Centre de Recherches de Psychologie comparative qui se tînt à Paris en mai 1954. On trouvera ici 23 exposés qui examinent dés « questions touchant à la physique, à la physiologie et à la psychologie de la perception colorée, à la fabrication et à l’utilisation des pigments, à l’emploi de la couleur dans les arts plastiques, à la nomination des couleurs dans quelques langues, etc. ». Quelques titres d’exposés : Élaboration du message lumineux au niveau de la rétine ; développement de la perception des couleurs chez Venfant ; les couleurs fonctionnelles ; variété des couleurs obtenues en peinture avec un seul pigment ; vocabulaire et symbolisme des couleurs en Nouvelle-Calédonie. Le psychologue, le physiologiste ou l’esthéticien, autant que l’ethnologue ou le médecin, ne pourront se dispenser de consulter cet ouvrage s’ils souhaitent avoir des perspectives sur les^dernièrcs découvertes dans un domaine qui ne le cède en importance, et en intérêt, à nul autre de leur science.
- Flore et végétation des Alpes. II. Étage subalpin, par Claude Favarger. Préface de
- L. Emberger, professeur à la Faculté des Sciences de Montpellier. 1 vol. 12,5 x 17,5, 276 p., 32 planches en couleurs et 41 dessins de P.-A. Robert. Delachaux et Niestlé, Neuchâtel, Paris, 1958. Prix, cartonné : 1 200 F.
- Comme il l’a fait dans le premier tome pour l’étage alpin, le professeur Favarger nous présente ici, avec tout son talent, les plantes de l’étage subalpin dans leurs milieux naturels. Il étudie d’abord les « groupements de transition » entre les deux étages, groupements marqués par la dominance des arbustes, l’abondance des mousses et lichens, et quelques plantes caractéristiques comme les airelles, pyroles et lycopodes. C’est ensuite l’étage subalpin au sens strict : la forêt de mélèze et d’arole, la pes-sière, les pins de montagne ; puis on étudie les « pionniers » des roches, éboulis et alluvions, les groupements spéciaux ; enfin, la flore du Haut Jura et des montagnes insubriennes. TJn chapitre est consacré aux familles principales. Quelques conseils d’herborisations et un chapitre sur la protection de la nature alpine termine cet excellent ouvrage qui enchantera tous les botanistes. Nous avons déjà dit la beauté des dessins et aquarelles de P.-A. Robert. La présentation est celle de tous les livres de cette collection Les beautés de la nature ; c’est dire qu’elle est d’une rare perfection.
- Flore de l’Afrique du Nord, par René Maire, membre de l’Institut, professeur à l’Université d’Alger ; publiée par les soins de Marcel Gui-nocuet, professeur, et Pierre Quezel, maître de conférences à l’Université d’Alger. Vol. 5 : Monocotyledonae ' : Liliales : Liliacae. 1 vol. 16,5 x 25, 308 p., 178 fig. Paul Lechevalier. Paris, 1958. Prix : 4 000 F.
- MM. Guinochet et Quézel continuent la publication de cette flore monumentale, d’après les notes que le regretté professeur Maire a laissées et n’a pu exploiter avant sa mort. Ce volume contient la description des Liliacées recueillies au Maroc, en Algérie, Tunisie, Tripolitaine, Cyrénaïque et au Sahara, avec indication de l’aire géographique et des localités pour chaque plante.
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- Ce tome XX de la jolie collection « Encyclopédie pratique du naturaliste », écrit il y a bien des aimées par le professeur Germain, a été soigneusement mis à jour par son successeur à la chaire d’entomologie du Muséum, M. Eugène Séguy. L’ouvrage constitue une introduction à la limnologie lacustre biologique. Après avoir décrit le milieu et ses différentes zones et les iniluences qui agissent sur leur peuplement, il passe en revue détaillée tous les groupes zoolo-giques et les principales espèces. Outre les êtres exclusivement aquatiques, ou dont les larves sont aquatiques, comme les batraciens et tant d’insectes, le naturaliste a à s’intéresser aux animaux terrestres qui hantent plus ou moins les eaux : serpents, nombre d’oiseaux, quelques mammifères. Excellent guide pour s’initier à cette étude.
- Ma vie et mes inventions, par Georges Claude. 1 vol. 14 x 20, 274 p., 23 fig., 19 illustr. hors texte. Plon, Paris, 1957. Prix : 1 200 F. M. Georges Claude a exercé son génie inventif dans de multiples directions. Il retrace ici la genèse de ses inventions et de ses principales idées : acétylène dissous, air liquide, récupération des liquides volatils, gaz rares, synthèse de l’ammoniaque, énergie thermique des mers, or de la mer, chaleur terrestre, etc. Il raconte ses luttes. Il réfute certaines accusations.
- Note. — Parmi les livres analysés dans cette rubrique il en est dont le prix de vente a pu être modifié sans que nous en ayons eu connaissance. On nous excusera d'avoir fait mention, dans ce cas, d’un prix ancien.
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- se tient à la disposition des lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- ERRATUM
- Une erreur s'est glissée dans la mention de l'origine de la figure 2 de notre article sur les roches ultrabasiques (février 1959, p. 65). Cette photo nous a été aimablement communiquée par M. Torsten Du Riktz, de Boliden. Nous prions M. Du Rietz d’agréer nos excuses.
- PETITES ANNONCES
- (300 F la ligne, taxes comprises. Supplément de 150 F pour domiciliation aux bureaux de la revue).
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur., paris. — dépôt légal ; ier trimestre iqôg, n° 33o8. — Imprimé en France.
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- N* 3288
- Avril 1959
- LA NATURE
- L'éruption sous-marine de Faial
- (1957-1958)
- Le 27 septembre 1957, une violente éruption sous-marine se produisait au large de Vîle Faial (Açores) et, se poursuivant avec des intermittences jusqu’en juillet 1958, aboutissait à l’édification d’une péninsule de près d’un kilomètre carré de superficie. M. Haroun Tazieff, bien connu pour la hardiesse de ses exploitations vulcanolo-giques, a assisté ci diverses phases de ce grandiose phénomène. Il en a fait une étude complète qu’il a bien voulu résumer pour nos lecteurs dans l’article qu’on va lire, nous confiant également quelques l'emarquables photographies qui ont été prises, à cette occasion. ,
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- Fig. 1. — Faial dans l’archipel des Açores.
- Avec Jan Mayen, l’Islande, Ascension, Tristan da Cunha et Bouvet, les Açores se situent sur l’immense S dessiné par la crête atlantique. Comme ces îles, les Açores sont le sommet émergé de puissantes montagnes volcaniques qui culminent à plusieurs milliers de mètres au-dessus de la chaîne sous-marine qui en constitue la base. De même que ces îles, elles sont relativement jeunes, apparues vers le Tertiaire moyen, et, comme elles, consistent quasi exclusivement en laves et tufs volcaniques (à Santa-Maria seulement l’on trouve, interstratifiées dans les tufs et coulées, quelques couches sédimen-taires d’âge miocène).
- Le volcanisme açoréen est dû à un réseau d’importantes fractures affectant dans le sens ESE-WNW la crête atlantique et déterminant trois alignements d’îles plus ou moins parallèles (fig. i). L’architecture de ces îles peut être ramenée à deux types principaux : le plus répandu est celui des caldeiras (ce terme qui signifie chaudron s’est étendu des Açores à tous les volcans à « cal-dère » du monde) (1) ; l’autre est celui de fissures rectilignes à petits édifices volcaniques join-
- 1. Caldeira (portugais), ou caldera (espagnol) : dépression volcanique de vastes dimensions, dont le diamètre dépasse plusieurs l'ois la profondeur, limitée par une paroi subcirculaire ou ovale (parfois inexistante sur une certaine longueur du pourtour). Les caldeiras résultent soit d’une éviscération, soit d’un effondrement, soit de la conjugaison de ces deux causes.
- Fig. 2. — émergé au
- Vue prise au début d’octobre 1957.
- (Photo Jovial, Casa de Portugal).
- Les traits interrompus séparent les trois groupes (occidental, central, oriental) que le dessinateur a rapprochés.
- (Bulletin de la Société Belge de Géologie).
- tifs. Les caldeiras sont représentées une fois à Corvo, Graciosa et Faial, deux fois à Terceira, trois fois à San Miguel. Le type fissuré se rencontre surtout à Sâo Jorge, Pico et Faial où une série de cratères jalonnent une zone fracturée rectiligne.
- Les secousses sismiques sont assez fréquentes, notamment dans le groupe Pico-Faial. C’est d’ailleurs dans les cinq îles de l’axe central que s’est concentrée la plus grande partie de l’activité volcanique. D’après J. Agostinho, 17 éruptions (dont 7 sous-marines) ont été notées pendant la période historique.
- Faial (fig. 4), où a éclaté l’éruption de 1957-1958, est l’île
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- située le plus à l’ouest du groupe central de l’archipel. Elle est édifiée dans le prolongement de la zone fracturée génératrice de Pico, et la faible profondeur du chenal, qui les relie plutôt qu’il ne les sépare, montre que ces deux îles forment un tout.
- Le groupe Faial-Pico a éprouvé une moyenne de 21 secousses sismiques annuelles durant la période 1931-1900, alors que l’ensemble de toutes les autres îles (sept) n'en éprouvait que 7 en moyenne dans le même laps de temps. Entre 1982 et 1903, on a dénombré 45 séismes d’intensité supérieure à 4 degrés Mercalli, dont la profondeur maximale du foyer ne dépasse pas 3o km (Fr. Machado, 1904). De la nature de ces séismes, cet auteur déduit des réactions de flux plastique à faible profondeur (chose à laquelle, en région de volcanisme actif, on est en droit de s’attendre).
- A l’est de la Caldeira qui culmine à plus de 1 000 m d’altitude, l’élément tectonique essentiel de l’île est un graben (1), long de i3 à i4 km et découpé, dans sa largeur (7 km), par quatre gradins de 1 à 2 km de large. Faial se termine vers l’ouest par une arête rectiligne formée de i5 cônes et cratères égrenés sur plus de 6 km de long. En dehors de la Caldeira, c’est dans cette chaîne occidentale des Cabeços qu’une activité volcanique récente a été constatée, après une migration d’est en ouest. L’éruption de 1957-1908, après avoir débuté le 27 septembre 1957, a éclaté en mer, à 2 km à l’ouest-nord-ouest du Cabeço do Canto, dernier piton de celte chaîne occidentale.
- Éruption des Capelinhos. — L’éruption fut annoncée le 24 septembre 1957 par deux tremblements de terre, suivis dès le lendemain d’une série de plus en plus serrée de secousses. Le 27, à 6 h 3o, des vapeurs apparurent' à la surface de la mer, à 1 km environ au large, dans le nord-ouest du phare des Capelinhos, à l’extrême pointe occidentale de Faial. Les cartes marines indiquent en cet endroit des fonds de l’ordre de 80 à 90 m. .(
- Bientôt l’èau se mit à bouillir et uhe puissante colonne de
- vapeurs tourbillonnantes s’éleva relativement haut. Puis jaillirent les premières lancées de scories et dès le 29, un îlot annulaire apparaissait (fig. 2), crête du « cône » de scories amoncelées autour du cratère. Le seul fait qu’un talus de cette dimension (plus de 80 m de haut sur une longueur circulaire de 1 km) ait été accumulé en moins de 48 h donne une idée de la violence de l’éruption dès son départ. Cette intense activité explosive, caractérisée par l’émission presque ininterrompue de bombes, scories, lapilli et cendres, ainsi que d’un panache de vapeur s’élevant à près de 6 000 m, se poursuivit jusqu’au 3o octobre. A ce moment, le « cône » annulaire avait atteint une altitude de 80 m environ au-dessus du niveau de la mer, c’est-à-dire une hauteur réelle de 160 m au moins au-dessus de sa base. Le diamètre de cet anneau était de l'ordre de 600 m au niveau de la mer et de 3oo m à la crête. Le talus circulaire, incomplètement fermé, dessinait un fer à cheval qui ménageait une brèche de près de 100 m de large, mettant le cratère en communication avec le large.
- 'florta
- 1. Graben ou rift : fossé d’effondrement tectonique. La mer Morte, la mer Rouge sont dues à des grabens. La plaine de la Limagne résulte du remplissage d’un graben par des sédiments. L’un des grabens les plus imposants est le Great Rift Valley de l’Afrique Orientale.
- Fig. 4. — Topographie schématique de Faial.
- Les traits ombrés, dans la partie est, figurent les gradins du graben. Le plus grand diamètre de la Caldeira est de 2 km.
- (Bulletin de. la Société Belge de Géologie).
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- Le 3o octobre, l’actrvité s’interrompit, et quelques heures plus tard la majeure partie de l’île nouvelle s’effondrait sous les Ilots. Un tel effondrement est normal au terme d’une phase éruptive de cet ordre (les éruptions du Vésuve notamment en fournissent d’excellents exemples) et peut être attribué au retrait de la colonne magmatique.
- L’éruption reprit le Ier novembre, sous-marine d’abord, puis sub-aérienne, pour se développer de façon semblable à la première. L’activité du volcan des Capelinhos, nom de deux îlots rocheux préexistants désormais englobés dans la masse croissante du nouvel appareil volcanique, était extrêmement spectaculaire. On peut y distinguer deux phases d’activités successives alternant l’une avec l’autre.
- Activité pseudo-vulcanienne. — Selon des rythmes qui ont varié au cours de l’éruption, l’un, l’autre ou plusieurs à la fois des 5 évents dont, durant mon séjour, il m’a été possible de reconnaître l’existence au fond du cratère, lançaient des gerbes très denses de projectiles. Ces gerbes, d’un noir de jais au départ, viraient au gris à mesure de l’apparition de la vapeur d’eau initialement latente et se mélangeaient progressivement aux nuées de poussière soulevées par la retombée des projectiles sur les pentes du cône.
- Les projections composées de gaz lourdement chargés de scories (bombes, lapilli, sables, cendres) étaient envoyées tantôt à la verticale, tantôt en oblique, à des hauteurs de l’ordre de i5o à 4oo m au-dessus du bord du cratère (soit 25o à 5oo ou 600 m au-dessus des bouches éruptives). Ces explosions affectent une forme très caractéristique rappelant un bouquet de sapins (fig. 3 et figure de la couverture!. G. Imbô fi95i) l’a baptisé type cypressoïde; iil était caractéristique du deuxième temps de la phase à explosions mixtes de la grande éruption du Vésuve de mars ig44. U caractérisait également l’éruption de 1929 d’Anak Krakatau (Neumann Van Padang) et l’éruption sous-marine de Miyojin-Reef (1952).
- L’aspect vulcanien du phénomène provient, à Faial, du mélange opaque, gris et noir, de ces puissants jets cypressoïdes
- avec les bouffées de poussières soulevées et les grosses volutes de vapeur d’eau engendrée par la retombée à la mer des milliers de tonnes de matières à haute température. L’expansion rapide des gaz et des vapeurs provoquait le développement des « choux-lleurs » gris, caractéristiques des explosions vul-caniennes.
- L’examen des éjecta, essentiellement basaltiques (et basaltes en fusion, comme on pouvait s’en assurer visuellement de nuit), montre cependant que cette ressemblance est toute superficielle : seul le fait d’être vomis par un évent sous-marin qui « éteint », si j’ose utiliser ce terme, les projectiles (leur extérieur du moins, et quelle que fût leur taille), ce fait seul suffit à transformer l’aspect du phénomène. Il était donc à prévoir que les projections deviendraient incandescentes aussitôt que la mer n’aurait plus accès au cratère : un télégramme à la date du C décembre annonçait qu’il en était bien ainsi, et décrivait l’activité comme strombolienne (Fr. Machado). Ultérieurement, l’océan s’étant infiltré de nouveau dans le cratère, l’activité pseudo-vulcanienne reparut.
- Activité vésuvienne (ash-phase) ou plinienne. — A intervalles variables (durant ma visite, ils évoluèrent brusquement de 4o mn en moyenne jusqu’à 2 h 3o, pendant lesquels s’exerçait l’activité pseudo-vulcanienne décrite ci-dessus), se produisaient des « paroxysmes » (fig. 5) de durée proportionnelle à celle des intei’valles. Le plus court que j’aie pu observer était de 3 mn 4o s, les plus longs de 82 mn et xoi mn le 16 décembre 1957.
- Le même processus que celui des nuées pseudo-vulcaniennes décrit plus haut se répétait, mais à échelle quadruple,- et, selon l’expression d’Alfred Lacroix (1906) : « les volutes s’emboîtaient précipitamment les unes dans les autres. »
- La nuée laissait choir des avalanches de matériaux .plastiques ou solides, et le panache du volcan s’élevait à des hauteurs de l’ordre de 5 000 m. A mesure qu’augmentait la distance, l’avalanche se muait en pluie de lapilli, de boues, puis de cendres. A titre d’exemple, au terme d’un seul paroxysme
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- Fig. 6. — Après une demi-année de violente activité vulcanienne, la lave en fusion a fait son apparition dans le cratère.
- D’énormes « caillots »,. pesant des tonnes, sont lancés dans les airs par la force des gaz comprimés. Yue prise en mai 1958 (Photo T. Pacheco).
- de durée moyenne (28 mn), les cendres qui s’étaient déposées à Horta, à l’autre extrémité de l’î'le de Faial (18 km à vol d’oi-seauj, représentaient un film d’environ 0,1 mm d’épaisseur, alors qu’à Capelo (4 km), cette épaisseur était de plus de 2 mm, et qu’au phare de Capelinhos (x km) elle dépassait 3o mm. Sur la crête du volcan, lieu de l’accumulation maximale, on peut estini.ep à x m au moins l’épaisseur ajoutée au « cône » par cette seule émission (x).
- En- dehors des habituelles projections volcaniques (bombes, lapilli, cendres), l’éi'uption des Capelinhos a été caractérisée par d’abondantes pluies de boue. Le phénomène était dû au fait que les bouches éruptives se trouvaient sous le niveau de la mer. Le cône de débris étant toujours en forme de fer à cheval faisait communiquer le cratère avec l’océan; par conséquent, chaque éjection était accompagnée de milliers de tonnes d’eau : dès que se dissipaient les grosses bouffées de poussières, gaz et vapeurs qui cachaient à chaque fois l’appareil volcanique, on apercevait, ruisselant le long des génératrices du cône, des torrents de boue (lahars) (1 2) formés par la retombée sur les cendi’es de lourds paquets d’eau. D’énormes quantités d’eau cependant, de môme que la lave pulvérisée par la violence des échappements gazeux, étaient entraînées plus haut et plus loin pour ensuite, mélangées aux cendres fines, retomber en partie sous forme de pluie de boue.
- De l’eau était également entraînée dans les airs par les fragments de lave (blocs anciens ou bombes fraîches) de toutes tailles. Cette eau d’imbibition, tout d’abord invisible, une seconde ou deux après l’explosion, apparaissait sous forme de vapeur blanche : il semblait alors voir les projectiles « naître » et dessiner en clair la parabole de leur trajectoire sur le fond d’un noir de suie.
- Cependant lorsque le paroxysme se prolongeait au-delà de 6 à 7 mn, l’eau qui emplissait le cratère finissait par être totalement expulsée; comme les explosions s’emboîtaient sans dis-
- 1. Le cône croît évidemment en proportion des matières éjectées par le cratère, mais certaines déflagrations particulièrement violentes ont au contraire un effet destructeur : le 29 novembre 1957, le cône atteignait 100 m d’altitude ; le lendemain 105 m, le 1er décembre 115 m ; le 2 décembre un paroxysme explosif en rabaissait la crête à 105 m, et à 90 m le 3 décembre.
- 2. Lahar, terme indonésien, introduit par les vulcanologues hollandais, pour désigner les torrents de boues (chaudes ou froides selon leur genèse) qui dévalent, lors des éruptions, du flanc de certains volcans (notamment le Kelud) et sont parfois terriblement destructeurs.
- coulinuer, l'océan ne pouvait plus s'engouffrer dans l’évent aussi longtemps que durait le phénomène ; alors le caractère des ejecta évoluait : leur couleur virait du noir absolu aux roux et aux bruns sombres, caractéristiques des pai'oxysmes de type vésuvien.
- Les frictions violentes de ces myriades de particules tourbillonnant dans les circonvolutions « cervelliformes » du panache engendraient des différences de potentiel suffisantes pour déclencher de violentes décharges électriques. Le fracas de la foudre était paradoxalement le seul bruit intense de cette éruption d’une violence exceptionnelle, par ailleurs complètement silencieuse si l’on excepte, à proximité du volcan seulement, le bruit .sourd des impacts de bombes et la rumeur profonde de la terre en tx’ain de trembler; des séismes, vraisemblablement tout à fait superficiels, nettement perçus jusqu’à plus d’un kilomètre du volcan, à travers tout le corps de l’observateur, accompagnaient en effet les paroxysmes de façon ininterrompue. Il est à présumer que ce silence inattendu est dû à l’épais matelas d’eau de mer qui étouffe tout bruit d’explosion : quoique un anneau presque complet dépassât de près de 100 m le niveau de la mer, le fond du cratère qu’il circonscrivait se trouvait encore à plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Il était à présumer que si l’éruption devait durer assez longtemps pour que le « fer à cheval » se refermât et interdît à l’océan l’accès du cratère, le fracas habituel aux éruptions violentes devrait se faire entendre : et c’est ce qui s’est effectivement produit.
- Durant les onze premières semaines d’activité, il n’a pas été possible d'observer trace d’effusion lavique. Le fait que la base de l’appareil volcanique ainsi que les évents actifs se trouvent sous le niveau de l’océan rend évidemment difficile l’observation d’un tel phénomène; car, à l’encontre de ce que l’on a tendance à croire, une coulée sub-aquatique, ainsi que j’ai eu l’occasion de m’en rendre compte antérieurement, ne donne pas nécessairement à la surface de vapeurs de bouillonnements ni de bulles gazeuses aisément perceptibles.
- Le iC décembre, après une joui’née de paroxysmes presque continus et plus intenses qu’ils ne l’avaient jamais été jusque-là (maisons de Capelo à 5 km secouées au point d’empêcher les habitants de dormir), et de lourdes chutes de cendres et de boues durant la nuit et le matin, les explosions cessèrent à i3 h 3o, donnant l’impression que le « volcan était éteint ». Trois soldats le gravirent jusqu’au boi'd du cratère et déclarèrent qu’il était sec et tranquille à l’exception de 3 fumerolles. Mais à 22 h 3o, un changement soudain se fit et la lave se mit à couler, très lentement (quelques mètres par heure), sur une largeur de 5o m. A 200 m de son lieu d’émission, elle s’enfonçait dans la mer. Cette lave était, de nuit, orangée à l’origine et rouge en aval; quatre bouches émettaient des fontaines de lave, en même temps que des rocs incandescents étaient lancés en l’air par des explosions modérées (fig. 6). Plusieurs « cônelets » furent ainsi construits au nord-est du cratère principal.
- Cet état de choses se poursuivit durant toute la journée du 17 et la nuit suivante. Le 18, quatre bouches livraient passage à des fontaines et l’une était revenue à l’activité à cendi’es noires et vapeurs d’eau.
- Le 19 à l’aube, la lave rouge disparut et tous les évents vomissaient des scories noires, de la vapeur et de gros blocs, plus violemment, que jamais. Apparemment, la mer avait à nouveau pénétré dans le cratère.
- Le 21 et le 22, on distingua la lave coulant sous les scories du cône et s’étalant sous les cendres, en direction nord-est (Costado da Nau). Les vagues se brisent désormais sur la « côte » de basalte solidifié.
- Phases alternées. — Entre le mois de décembre 1957 et le mois de juillet ig58, le volcan de Capelinhos a manifesté une activité presque ininterrompue : des périodes de calme rares
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- Fig. 7. — Au cours d'une accalmie, l’océan a envahi le cratère.
- L’aclivilé ne se traduit que par un tourbillon, visible sur la droite. (Photo Rebelo).
- et brèves (quelques heures à peu de jours au plus) ont marqué rémission de quantités toujours importantes de gaz et de laves, principalement sous forme d’ejeeta, le volume de ceux-ci dépassant de beaucoup celui des coulées, courtes et de peu de durée.
- Neuf mois après son réveil, le volcan manifestait toujours une forte activité, mais d’un aspect très différent de celui qui caractérisait la phase initiale : explosions et « fontaines » strom-boliennes ont, succédé aux impressionnantes manifestations pseudo-vuleaniennes décrites plus haut. Le changement s’est opéré du jour où le cratère (et les quatre bouches qui s’y trouvent) a été isolé de la mer. Cela s’est produit le 16 décembre 1967 par la soudure des deux branches du « fer à cheval » initial. Aussitôt les jets « cypressoïdes » et les puissantes émissions de « cendres » — sables et poussières volcaniques — ont cessé pour faire place à de grandioses jeux slroinboliens de basaltes incandescents.
- A diverses reprises, à la suite notamment de soudains effondrements affectant l’édifice volcanique, les eaux de l'océan ont pu de nouveau arriver jusqu’au contact du magana en fusion (lig. 7) : aussitôt les manifestations pseudo-vuleaniennes reparaissaient. A cette preuve que l’aspect éminemment explosif de la présente éruption est dû en grande partie à la transformation de l’énergie calorifique des laves en énergie cinétique par la vaporisation brutale de grandes quantités d’eau marine, s’ajoute celle-ci, mineure mais valable, de la naissance, à quelques heures d’intervalle, de deux bouches adventices, l’une à l’air libre, l’autre sous-marine.
- J’ai eu le privilège d’assister, le i4 juin, à la naissance de la première. Cela débuta par de petits jets de scories incandescentes, lancées sporadiquement à quelques mètres de haut, à intervalles de plusieurs minutes à partir de deux points situés sur une fissure large de 2 à C cm. En C h d’activité croissante, la fissure se transforma, par refusion des basaltes solidifiés, en une bouche circulaire de 10 à 12 m de diamètre à fortes manifestations slromboliennes avec laves très chaudes (près de 1 200° C).
- Le soir du môme jour, croisant en chaloupe au large du volcan, nous avons vu une autre bouche adventive, apparue au pied nord-ouest du cône sous le niveau de la mer : son activité, au contraire de l’autre, était du même type pseudo-vul-canien (avec jets cypressoïdes, cendres fines, gros cumulus de vapeur et absence de bruit d’explosion) que celui qui avait caractérisé les premiers mois de l’éruption de Capelinlios.
- L'énergie éruptive et son déterminisme. — J’ai déjà dit que l’éruption des Capelinlios pouvait être considérée comme l’une des plus importantes qui se soient manifestées de par le monde en ces dernières années. Voici quelques chiffres à l’appui de cette affirmation.
- L’énergie cinétique libérée par une explosion volcanique peut être estimée à partir de la formule classique E = 1/2 Mu02, où M est la masse expulsée et u0 la vitesse initiale des ejecta. Les valeurs attribuées ci-dossous à M et v0 sont, spécialement pour M, approximatives; elles sont suffisantes cependant pour obtenir, ce qui importe dans le cas présent, un ordre de grandeur.
- La quantité de matières (gaz, solides, liquides) éjectées en une seconde est égale au produit de la surface des évents par la vitesse initiale. La section totale des 5 évents, impossible à mesurer dans les circonstances présentes, a été estimée, sur la base de mon expérience personnelle, à un minimum de 900 m2. La vitesse initiale des jets était au minimum de l’ordre de i5o m/s. Les grosses « bombes », dont la vitesse initiale aurait pu être inférieure à celle-ci, n’étaient pas visibles au départ, noyées qu’elles étaient dans la masse opaque des ejecta; mais cette vdtesse était au moins de 100 m/s, estimation basée sur la vitesse des chutes en fin de parabole.
- Sans erreur rédhibitoire (sinon par défaut), nous pourrons donc poser que le volume émis par seconde lors des paroxysmes mettant en jeu à la fois tous les évents du cratère est égal (au minimum) à :
- V, = S x v0 = 900 x 120 = 108 000 m3.
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- D’après les chiffres publiés, le pourcentage en poids des gaz varie entre o,i5p. ioo et 3,ip. ioo (Kilauea, 1960 : o,i5 p. 100; Mauna Loa, 19/io : o,4 p. 100.; Vésuve, 1929 : 0,67 p. 100; Nyamlagira, 1938 : 0,7 p. 100; Paricutin, 1945 : 1,1 p. 100; Asama Yama, 1985 : i,5 p. 100; Kilauea, 1950 : 2,1 p. 100; Kituro, 1948 : 3,i p. 100). Ces proportions sont obtenues en comparant le débit des gaz et la quantité des laves émises durant la même période.
- Dans l’éruption actuelle des Capelinhos, je pense que l’on peut adopter une proportion des gaz aux laves égale à 1 p. 100 (en poids). Sur la base normalement admise d’un poids spécifique de 0,18 x io3 pour la phase gazeuse et de 2,5 kg/dm3 pour la phase liquide-solide, on trouve qu’en volume les proportions sont inversées et que les gaz représenteraient ici 99,28 p. 100 du volume total. Ce dernier ayant été estimé à 108 000 m3, la quantité de laves y serait de 778 m3 contre 107 2 23 m3 de gaz.
- Le poids de cette quantité de lave peut être évalué à : 778 x 2,5 = 1 945 tonnes. D’où, en u.g.s. :
- E = 1/2 Mu02 = 1/2. i,94.io9 (g).io8 (cm/s) = io17 ergs, soit environ i4 millions de ch ou 10 millions de kW.
- Si nous comparons ces chiffres à ceux relatifs à d’autres éruptions, nous voyons que celle de Faial se classe parmi les manifestations importantes du volcanisme mondial :
- Asama Yama, 20 avril 1935........ 2,3 x io19 erg/s
- Asama Yama, 2 février ig36 ...... 0,7 x 1019 erg/s
- Asama Yama, 16 avril 1937 ...... 4,2 x io19 erg/s
- Asama Yama, 7 juin 1938 .............. 1,7 x io20 erg/s
- Asama Yama, 23 septembre 1950 .... io20 erg/s
- Vésuve, 23 mars îqkk ................. 6 x io19 erg/s
- Capelinhos, octobre, novembre et décembre 1957, janvier et février 1958. io17 erg/s
- Etna, mai 1957 ..................... io16 erg/s
- Izalco (El Salvador), novembre ig56... 8,5 x io15 erg/s
- Sakurajima (Japon), octobre ig56.... 2 x io15 erg/s
- Stromboli, août 1957 ...»........ e,5 x io15 erg/s
- Bromo (Java), juillet ig56....... 2,2 x io11 erg/s
- Les estimations de la vitesse initiale ont été basées, dans le cas de l’Etna, de l’Izalco, du Sakurajima et du Stromboli, sur l’observation de la trajectoire des bombes de diamètre relativement gros. Celles du Bromo, par contre, devraient être corrigées, compte tenu du fait que ce volcan émettait, sans discontinuité et très régulièrement, des gaz chargés de poudre impalpable à l’exclusion de toute bombe et même de tout lapilli. La vitesse observée au Bromo, de 11 à 12 m/s à la sortie de la cheminée, est en grande partie due à la pression interne et en partie à l’expansion dans l’air atmosphérique des gaz comprimés.
- Du tableau ci-dessus, nous pouvons conclure que les explosions de la récente éruption des Açores sont dix fois plus puissantes que celles de l’Etna, lors de sa belle éruption du printemps dernier, où des bombes de plus d’une tonne furent lancées à 200 m du cratère. Mais elles seraient 600 fois moins violentes que celles de la phase paroxysmale de la dernière en date des éruptions du Vésuve, 1 000 fois moins que les formidables explosions de l’Asama Yama, autour duquel j’ai pu voir des blocs (bombes vulcaniennes en « croûtes de pain ») de plusieurs tonnes (1 à 2 m de côté) au fond d’entonnoirs, profonds de 3 m et larges de i5 à 20 m, qu’elles avaient creusés, et cela à des distances de 2 à 3 km du cratère.
- Ce qui différencie sans doute le plus l’éruption en cause de la plupart des autres manifestations volcaniques décrites jusqu’ici dans le monde est certes la conjonction d’une violence et d’une durée également importantes. Or les faits d’observation permettent de formuler cette règle assez générale que violence explosive et durée d’éruption sont grosso modo inversement proportionnelles.
- L’exception présente pourrait être expliquée par la nature
- sous-marine de l’éruption; les phénomènes de durée et d’intensité explosive seraient attribués chacun à une cause différente : longue durée parce qu’effusion basaltique, forte explosivité parce qu’éruption sous-marine. En effet, ce sont les volcans à émissions basaltiques qui donnent lieu aux éruptions les plus longues dans le temps (Laki, Etna, Mauna Loa, Kilauea, Nyamlagira...). L’éruption des Capelinhos étant essentiellement basaltique (basalte à labrador-bytownite, olivine et augite), sa durée n’a rien d’anormal.
- D’autre part, le contact du magma neuf, non dégazé, avec les eaux de l’océan infiltrées sous les ejecta amoncelés provoque probablement des phénomènes explosifs, que Stearns (1950) a appelés phréatomagmatiques (ce terme est pi’is ici dans un sens large d’explosions provoquées par contact du magma avec l’eau superficielle, qu’elle soit marine, lacustre ou phréatique). Des explosions de ce type ont été observées (Cotton, ig44) aux îles Hawaii et aux Açores (1811) par exemple, où un magma de composition habituellement non explosive entrait en contact avec l’eau de la mer.
- Le même auteur cite par contre divers cas où des coulées basaltiques (Matavanu aux îles Samoa, Stromboli, 1915) ou undésitiques même (Sakurajima, xgi4; Santorin, 1925) ont pénétré dans la mer sans provoquer d’explosions. Verhoogen (1948) et l’auteur (Tazieff, 1951) ont de leur côté observé de puissantes coulées de kivites (basanites) s’enfoncer paisiblement dans les eaux du lac Kivu.
- Selon toute vraisemblance, cette différence de comportement est due au fait que les coulées émises à l’air libre (Sakurajima, etc.) étaient fortement dégazées au moment de leur entrée dans l’eau, alors que dans le cas d’une éruption réellement sous-marine, c’est un magma riche encore de tous ses gaz dissous et occlus qui se trouve mis en contact soudain avec l’eau. A ce moment, des phénomènes explosifs se produisent, suite à des réactions d’ordres divers, parmi lesquelles celle d’une occlusion brutale provoquée par le refroidissement superficiel quasi instantané de la partie de la colonne magmatique au contact de l’eau; cela provoque un « effet de couvercle » sur la chaudière de basalte en fusion, effet de couvercle accru du poids des eaux surincombantes. L’explosion, ou les explosions qui s’ensuivent, d’autant plus intenses que sont élevées la richesse en gaz du magma, la vitesse de son renouvellement, la masse aqueuse qui recouvre la bouche éruptive et la température de la lave, continueront à se manifester aussi longtemps que le dégazage du magma n’aura pas franchi un certain seuil au delà duquel les phénomènes phréatomagmatiques ne pourront plus se produire.
- Par contre, si le cratère vient à s’assécher, soit par exhaussement, soit par isolement de la mer, les manifestations éruptives redeviennent « normales », stromboliennes ou hawaiiennes, ainsi que le cas s’est produit à Faial du 16 au 18 décembre 1957 : extrêmement violentes, les explosions phréatomagmatiques reprirent aussitôt qu’une brèche dans le rempart du cône eut permis à l’océan de s’engouffrer à nouveau dans le cratère.
- L’éruption sous-marine de Capelinhos a été généralement considérée comme celle d’un volcan nouveau et complaisamment comparée à celle du Paricutin. C’est cependant là une erreur : l’éruption actuelle n’est due qu’au réveil d’un appareil volcanique préexistant.
- Simple, la preuve en réside dans le pendage des strates de tufs qui composent tant la falaise voisine de Faial que les deux chicots rocheux des Capelinhos, ex-îlots, aujourd’hui englobés dans l’isthme nouveau reliant le volcan en activité à l’île principale : l’inclinaison marquée vers l’est et le sud-est de ces couches (c’est-à-dire vers Faial) montre à l’évidence que ces formations sont les ruines d’un appareil volcanique effondré et érodé dont le cratère se trouvait à plusieurs centaines de brasses au large du rivage actuel, c’est-à-dire approximativement à l’emplacement du nouveau cône.
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- Fig-. 8. — Le fond de la Caldeira.
- Le lagon est en partie asséché et les évents fument sur l’une de ses rives.
- (Photo II. Tazieff).
- S’éveillant après plusieurs siècles de sommeil (cinq pour le moins), ce volcan, s’il ne disparaît pas de nouveau par effondrement au terme de l’éruption, aura augmenté de quelques centaines d’hectares la superficie de Faial, tout en confirmant la tendance générale (Agostinho, 1931) que manifesterait l’activité volcanique açoréenne de se déplacer, dans chacune des îles, vers l’ouest.
- La crise sismique. — Du
- i3 mai à 18 h au lendemain vers midi, un séisme à la fois long et intense ravagea Faial. Cinq cent huit maisons furent entièrement détruites, un millier endommagées. Des fractures de direction générale W-200 N se sont ouvertes, surtout dans la partie occidentale de l’île. La direction générale de ces fractures (290°) est parallèle à celle des grands accidents tectoniques de Faial dont nous parlions plus haut.
- Cependant, malgré cette parenté tectonique certaine et nonobstant l’intensité de ses manifestations de surface, le séisme semble avoir été de magnitude réduite : la zone épicen-trale a été bouleversée, mais à Horta déjà, seuls des plâtras se sont détachés, et les autres îles de l’archipel ne semblent pas avoir ressenti de secousses. Il est donc vraisemblable que la ’ zone focale du séisme a été très superficielle et que l’origine doit en être recherchée dans l’éruption de Capelinhos elle-même. Toutes les failles à rejet sont normales, le compartiment effondré se situant toujours vers l’axe volcanique est-ouest de l’île.
- Il semble que les quelques fractures observées dans la moitié orientale de Faial ne soient que les « queues » des fractures importantes qui en ont balafré l’ouest. Jusqu’à ce qu’un nivellement précis ait été refait, il est difficile de pouvoir affirmer que le séisme, somme toute, ait été causé par un approfondissement de la partie occidentale du « graben » de Faial. Car il pourrait aussi bien provenir, au contraire, d’un soulèvement, hypothèse en faveur de laquelle plaideraient des faits tels que le gain de 4o à 5o cm en altitude constaté au cap de Varadouro, mais encore l’allure « déchirée » et l’écartement des lèvres de nombreuses fissures, ainsi que leur élargissement, léger mais continu, observé durant les semaines qui ont suivi la catastrophe, et, enfin, la fracturation « en séracs » qui a affecté une petite zone sur la lèvre nord de la Caldeira.
- L’idée d’un effondrement consécutif au vide laissé par l’expulsion de dizaines de millions de mètres cubes de matière vient d’emblée à l’esprit. Le fait que cette subsidence se soit produite le long des lignes de faiblesse préexistantes est normal, et l’on conçoit d’autre part fort bien que les laves aient été drainées d’un réservoir allongé dans la direction de l’axe vulcano-tectonique régional.
- Cette hypothèse s’accorderait avec le fait de la décroissance éruptive observée : un cône intérieur s’est édifié dans le large cirque du cratère initial, et les hauteurs, moyennes et maximales, atteintes par les projectiles ont diminué de moitié. L’hypothèse d’un soulèvement général, consécutif à la montée de magma ou à une mise en place de laccolithe sous le grand volcan assoupi de la Caldeira, demeure entre temps plausible. Mieux que l’idée d’un affaissement, elle explique la continua-
- tion notable de l’élargissement des fractures. La justification de cette hypothèse signifierait, au contraire de l’autre, un accroissement notable du péril suspendu sur la population.
- L’explosion à la Caldeira. — La Caldeira, précisément, a marqué durant la crise sismique un réveil brusque mais inquiétant : deux explosions violentes, semble-t-il (entendues du moins jusqu’à Horta, à 10 km de là), se sont produites au fond du cratère et ont saupoudré de fine poudre claire (vraisemblablement trachytique) la surface entière de Faial. Lorsque j’ai pu me rendre sur place, cette poudre avait été lavée par les pluies. Vers le centre du fond plat du cratère s’ouvraient, alignés sur une direction N-55° E, quatre évents circulaires, de quelques mètres de large, dont deux émettaient des vapeurs d’eau. Dans l’une de ces bouches, on entendait, à une dizaine de mètres de profondeur, semblait-il, bouillir un liquide relativement épais, une boue probablement formée d’eau et d’argile provenant de l’altération de plagioclases.
- Un lac peu profond et de forme irrégulière occupait le fond du cratère avant le séisme (fig. 8). Les trois quarts environ en ont disparu aujourd’hui. Il est vraisemblable que l’explosion qui a affolé la population faialaise était d’origine phréatique, provoquée par l’irruption soudaine, au travers d’une fracture béante soudain formée durant la crise sismique, des eaux du lac jusqu’au contact de roches à haute température.
- Il est impossible, dans l’état actuel des observations et sans le secours de mesures d’ordre géophysique, de définir avec un taux de probabilité suffisant les causes de la crise sismique de Faial et d’en tirer des prévisions, optimistes ou pessimistes, suffisamment étayées.
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- L’éruption de Faial est terminée depuis le 24 octobre 1958 (d’après une communication personnelle de M. Agostinho). Le volcan des Capelinhos est entré dans une phase faiblement fumerollienne. La Caldeira serait à nouveau complètement assoupie, ce qui semble bien étayer la théorie qui explique les deux explosions par l’irruption des eaux phréatiques jusqu’au contact de roches incandescentes.
- IIaroun Tazieff.
- L’article qu’on vient de lire est pour partie extrait du Bulletin de la Société Belge de Géologie (t. LXVII, fasc. 1, 1958) auquel plusieurs des illustrations ont été empruntées.
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- LES TRANSPORTS AÉRIENS EN U.R.S.S.
- Dans un récent article consacré aux « cliémfnsi;de fer eurasia-tiques » (La Nature, octobre ig58, p. 3g4), nous avons attiré l’attention sur les réalisations actuelles 'dq'l’UtR.S.S. en vue de faciliter les liaisons entre Russie d’Europe et/pays d’Asie. Il est intéressant de compléter cette étude par un panorama des transports aériens intérieurs de l’Union soviétique. Un bref exposé du professeur américain G. Kish (SovietMît" Transport, in Geographical Review, 48, n° 3, juillet 1958) nous en fournit l’occasion.
- 8 ooo km séparent Moscou de Vladivostok. La superficie totale de l’U.R.S.S. atteint 23 ooo ooo km2. Ces deux notions aident à comprendre l’importance des liaisons aériennes intérieures ; l’U.R.S.S. possède le second réseau aérien intérieur du monde, après les Etats-Unis. Ce réseau est entièrement exploité par une compagnie d’Etat, l’Aeroflol.
- Les chiffres ci-dessous, pour quelques grandes liaisons, montrent l’extraordinaire avantage de l’avion sur le chemin de fer :
- De Moscou à Tbilissi (Tiflis), on met 72 h par voie ferrée, 7 h par avion ordinaire, 2 h 3o par avion à réaction.
- De Moscou à Tachkent, on met io4 h par le train, 12 li par avion ordinaire, 4 h par avion à réaction.
- De Moscou à Pékin, on met 186 h par le Transsibérien, 3a h par l’avion, moins de 11 h par avion à réaction.
- L’Aeroflot utilise essentiellement une flotte d’avions classiques à pistons, du type Ilyouchine (que l’on peut apparenter aux Douglas DC-3, DC-4 et DC-G américains). Les liaisons à courte distance sont assurées par des IL-2 d’une capacité de i5 places, et celles à moyenne distance par des IL-12 transportant 20 passagers. A longue distance, ce sont des IL-i4 et i4 M, susceptibles d’emmener respectivement 18 et 24 passagers. Tous ces services sont généralement pourvus d’un confort sommaire : pas de repas en vol, absence de système de pressurisation (l’altitude de vol se tient entre 1 ooo et 1 800 m).
- En 1957, l’appareil à réaction Tupolev TU-io4 a fait son apparition : doté de plus de confort (des repas sont servis aux voyageurs), cet avion emmène 5o passagers à quelque 85o km/h. Récemment même, le TU-io4, qui faisait déjà escale à Prague, a été autorisé à desservir certains aéroports occidentaux (Bruxelles-Mclsbroek entre autres).
- La ligne la plus chargée de l’LI.R.S.S. est celle qui relie
- Moscou à la Sibérie et à l’Extrême-Orient, via Kazan-Sverd-lovsk-Omsk-Novosibirsk-Krasnoïarsk-Irkoutsk. Le tronçon Mos-cqh-Kazan est. le plus fréquenté de toutes les lignes aériennes soviétiques, avec 4i vols quotidiens. Kazan se place au 2e rang, immédiatement derrière Moscou, des aéroports soviétiques, avec 453 vols par semaine dans toutes les directions (Moscou : 1 752). Sverdlovsk vient au 3e rang avec 426 vols hebdomadaires.
- De cet axe primordial se détachent de nombreuses lignes secondaires desservant des villes avoisinantes, des centres industriels'ou miniers (Përm, Tchéliabinsk, Kourgan, Magnitogorsk en Oural; Karaganda, Barnaoul, Semipalatinsk en Sibérie occidentale; Iakoutsk, Okhotsk, Magadan en Sibérie orientale; Niko-laïevsk, Vladivostok en Extrême-Orient).
- Parmi les secteurs bien desservis, on citera l’Asie centrale (quatre aéroports dépassent la fréquence de i5o vols hebdomadaires; Tachkent atteint 200); l’Ukraine, riche région agricole et industrielle (Rostov a 363 vols par semaine, Kiev 3i4, Kharkov 278); les pays de la Volga (Kouibyehev 2G0 vols par semaine, Stalingrad 226).
- Il est même curieux de noter l’importance d’aéroports comme Simféropol, desservant les stations de la Riviera de Crimée (182 vols hebdomadaires); Adler, à proximité de Sotchi, fameuse résidence de la Mer Noire (211 vols); ou bien Minéralié Vodny, au centre de la région de sources thermales de Cis-caucasie déjà fréquentées au temps des tsars (234 vols). Ces trois escales aériennes sont plus importantes que les aérodromes de grandes métropoles comme Odessa ou Gorki. Des lignes directes les relient non seulement à Moscou, mais à la Sibérie et à l’Asie centrale.
- En revanche, la région occidentale de l’U.R.S.S. ne possède que relativement peu de lignes. Les relations Moscou-Léningrad n’intéressent, que 8 vols quotidiens, cinq fois moins que Moscou-Kazan. Léningrad même n’arrive qu’au 90 rang des aéroports soviétiques, avec a5G rois par semaine.
- Signalons enfin qu’il s’en faut que toutes ces lignes soient desservies par appareils à réaction. Actuellement, cinq lignes seules utilisent le TU-io4 : ce sont Moscou-Tbilissi, Moscou-Tachkent, Moscou-Irkoutsk-Pékin, Novosibirsk-Tachkent et Tbilissi-Tachkent.
- P. W.
- Brasilia, future capitale fédérale du Brésil
- Dans le but de décentraliser l’administration et de favoriser le développement économique des régions de l’intérieur, le
- Palais
- présidentiel/ Esplanade "Parlement
- |Future m*m Afin; ,
- Gare III sféres
- / Aéroport
- asc?
- Figr. 1. — Plan sommaire de la future Brasilia.
- gouvernement brésilien a entrepris la création ex nihilo d’une capitale nouvelle. Celle-ci, dénommée Brasilia, doit accueillir en avril 1960 le président Kubitschek et les services gouvernementaux. Elle se situe au point de partage à peu près exact entre les trois bassins fluviaux principaux du Brésil : Amazone, Paranâ et Sâo Francisco, à quelque 975 km au NNO de Rio de Janeiro. L’actuel district (fédéral où est située Brasilia va devenir un nouvel état, celui de Guanabara.
- Brasilia affecte un plan original (fig. 1), dû à l’imagination d’un jeune architecte brésilien : un barrage de terre crée un lac artificiel, au bord duquel s’élève la résidence présidentielle, les édifices officiels se groupent à l’est, tandis que les quartiers résidentiels s’allongent en forme d’ailes au nord et au sud; une gare est prévue à l’ouest; l’aéroport fonctionne déjà au sud de la ville.
- La fondation de Brasilia est le symbole de l’avenir même du Brésil, qui veut cesser d’être exclusivement tourné vers la mer et qui a entrepris la mise en valeur de ses immenses plateaux intérieurs.
- P. W.
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- La destinée d’une cellule isolée de l’organisme et les enseignements quelle nous apporte
- Lorsqu’une cellule se divise normalement, le noyau de chacune de ses descendantes reçoit, un stock de chromosomes identique à celui du parent : dans les conceptions de la génétique classique, ce sont eux qui transportent l’essentiel de l’information héréditaire appartenant à l’espèce. Il existe pourtant de grandes différences entre la cellule-œuf, capable de régénérer l’être tout entier, et une cellule quelconque d’un tissu adulte, à potentialités de régénération d’autant plus faibles que sa spécialisation est plus avancée. Des facteurs complexes sont capables de faire dévier le fonctionnement de la cellule dans des voies préférentielles, par l’action d hormones libérées dans le milieu environnant ou de structures chimiques internes.
- Inversement, lorsque les cellules retrouvent une certaine activité régénératrice, comme il arrive au cours d’une cicatrisation, l’observation montre qu’un certain retour vers une structure moins différenciée précède de peu les nouvelles divisions. Une régression encore pins poussée accompagne l'initiation des tumeurs cancéreuses : les cellules, dont les caractères de spécialisation s’effacent, prennent une disposition anarchique qui souvent ne permet plus de reconnaître le tissu d’origine. Elles viennent à ressembler-aux cellules embryonnaires dont elles se distinguent pourtant par le comportement.
- Il convient donc dans tous les cas d’adapter des méthodes destinées à examiner le comportement des cellules une à une, dans un milieu où ni l’action du voisinage des autres cellules, ni la présence d’éventuelles hormones ne se font sentir, afin de surveiller leur destinée et de déceler les modifications successives qu’elles peuvent subir.
- Clones cellulaires. — La culture continue sur verre de divers types cellulaires provenant de l’homme ou des animaux de laboratoire est maintenant chose courante (voir : Les cellules animales en culture prolongée, outil moderne de l’étude des virus et du cancer, La Nature, octobre 1968, p. 4o6). L’amélioration des connaissances sur les besoins nutritifs de ces éléments a permis à l’équipe des chercheurs américains Puck et Cieciura d’effectuer des cultures directes en boîte de Pétri par un procédé simple qui rappelle la méthode classique utilisée pour les bactéries. Celles-ci étant étalées à la surface d’un milieu nutritif consolidé par de l’agar, on sait que lorsque les conditions le permettent, chacune produit une petite colonie dont la forme et la couleur peuvent éventuellement caractériser l’espèce sur le milieu considéré. Il en est maintenant de même pour les cellules animales, puisqu’on sait les séparer les unes des autres, par le procédé déjà décrit dans l’article que nous venons de citer. On leur permet de se déposer directement sur le verre, où en principe chacune d’elles donne naissance à une colonie (fig. x). En moins de huit jours, sur le fond d’une boîte de Pétri recouvert d’un milieu nutritif solide, des cellules épithéliales du poumon ou du rein font place à autant de petites lames blanchâtres visibles à l’œil nu.
- En fait, l’application de telles méthodes n’a pas été sans poser quelques problèmes. L’élude avait été faite au début sur les éléments d’une souche cancéreuse cultivée depuis plusieurs années dans maint laboratoire (souche Ilela), et elle avait montré que plus les cellules sont dispersées dans de grandes masses de milieu, plus elles sont fragiles à des défaillances de celui-ci, ou à la toxicité des protéines étrangères lorsqu’on utilise du sérum. Pour remédier à cet inconvénient, Puck avait imaginé de « planter » auparavant une population nombreuse des mêmes éléments que ceux qu’il fallait étudier, mais qu’une dose convenable de rayons X avait rendus incapables de donner des
- divisions. Des cultures irradiées dans ces conditions n’ont plus que des éléments anormaux, mais elles continuent à métaboliser et sei’vent en quelque sorte à « conditionner » le milieu, si bien que lorsque de rares cellules intactes sont mises en place par la suite, elles peuvent produire plus facilement des colonies, tout en étant seules à le faire.
- Dans les conditions optimales, le pourcentage des cellules capables de se multiplier peut atteindre 100 pour xoo, mais il baisse x'apidement lorsque l’action d’un facteur défavorable se fait sentir. Qu’il s’agisse de la carence du milieu en une vitamine, de l’effet toxique d’une substance chimique ou de conditions physiques inadéquates, on comprend qu’il est désormais possible d’étudier une foule d’actions portant sur chaque catégorie cellulaire, sur des tissus provenant d’individus jeunes ou âgés, sur des éléments malades ou adaptés à la culture... Par exemple, les cellules Hela qui dans les meilleures conditions donnent presque 100 pour 100 de colonies à 37° n’en donnent plus que 70 pour 100 à 34° et aucune à 270, prouvant ainsi leur grande sensibilité à des écarts de température. On peut également étudier la descendance de chacune d’elles, essayer de faire la part entre les caractères héréditaires portés dans la population ainsi fonnée (ou clone) et les variations induites par des changements survenus dans le milieu.
- Ces divers problèmes intéressent depuis longtemps le bactériologiste : la transmission des caractères physiologiques et leui’s mutations, les interactions avec les bactériophages (virus des bactéries) ont permis déjà de faii’e de remarquables constatations sur les mécanismes intimes de la vie. Or, jusqu’à présent, il était difficile de considérer une cellule isolée de l’organisme. Il n’est pas douteux que nous disposerons bientôt dans ce domaine de moyens tout à fait similaires à ceux de la bactériologie .
- La plupart des tissus examinés, qu’ils proviennent de biop-
- Fig. 1. — Dans une boîte de Pétri, stérile, quelques cellules isolées en suspension dans le milieu nutritif se déposent sur le verre où elles se multiplient en donnant de petites colonies adhérentes, facilement visibles après coloration.
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- sies humaines ou d’animaux de laboratoire, ont donné des résultats intéressants. Le temps qui sépare deux divisions successives peut même s’abaisser à 18 heures : à ce rythme, une cellule de taille moyenne produirait théoriquement au bout d’nn mois plus de trois kilogrammes de matière vivante, soit le poids d’un nouveau-né. Or, dans les processus de l’embryogenèse qui édifient l’organisme à partir de la cellule-œuf, prennent place non seulement d’actives multiplications, mais aussi une spécialisation des cellules en vue de former les divers organes. C’est là un point important qui nous permettra de mieux comprendre les faits qui suivront. Que l’on ait affaire à des entités indépendantes, au même titre qu’un microorganisme quelconque, cela ne fait aucun doute; mais par là même ces éléments qui échappent à tout contrôle extérieur ne constitueront ni tissus ni organes, et se trouvent placés dans des conditions bien particulières dont il faudra tenir compte pour interpréter les résultats. C’est par une multiplication sous une forme perpétuellement indifférenciée que ces cellules continueront à se propager en culture continue, rappelant par là ce qui se produit accidentellement dans l’organisme lorsque naît une tumeur maligne (cancéreuse).
- La différenciation cellulaire, qui donne aux tissus du foie, de la peau ou des reins leurs- caractères particuliers, résulte-t-elle d’actions purement extérieures à la cellule ? L’état des recherches ne nous permet pas de répondre à cette question. Mais on observe généralement deux types de colonies en culture, selon que les cellules se développent en plaques serrées à allure épithéliale ou au contraire à l’état plus ou moins dispersé, en prenant l’aspect allongé des fibroblastes du tissu conjonctif. Il semble que les cellules isolées d’origine épithéliale ou conjonctive tendent volontiers à donner des colonies à caractères correspondants, bien que des passages de l’une à l’autre forme puissent avoir lieu sur une simple modification des éléments chimiques du milieu. Il semble donc qu’à la fois des facteurs héréditaires ou étrangers règlent la forme et l’aspect. L’hérédité cellulaire ne peut être étudiée que par des critères principalement physiologiques, lorsque des populations données, dans lesquelles des mutations peuvent intervenir, sont caractérisées par leur aptitude à utiliser tel ou tel corps chimique pour leur nutrition, à effectuer telle ou telle réaction ou à présenter un pouvoir antigénique déterminé (c’est-à-dire à faire naître dans le sang les anticorps spécifiques qui n’agissent que sur certaines molécules portées par la cellule). Ces études ne sont qu’à leur début, mais il s’agit d’un vaste champ d’investigation pour la recherche.
- Culture, cancer et mutations. — C’est précisément par le changement d’une propriété physiologique qu’une mutation peut se manifester dans une population cellulaire ou bactérienne, sans que l’aspect morphologique de cette population soit modifié. Chez les plantes et les animaux, on a décrit souvent
- des altérations portant sur le nombre et la forme des chromosomes en rapport avec une mutation. On sait, en effet, effectuer T « inventaire » des chromosomes d’une cellule déterminée, à condition d’observer celle-ci au moment de la division, lorsqu’ils sont facilement mis en évidence. Dans les cultures clonales obtenues comme il est décrit plus haut, le pourcentage des éléments en division à un instant déterminé n’est que de quelques pour ioo, car le processus ne dure guère que 45 mn environ. Mais ce nombre peut s’élever à 4o pour 100 si, une dizaine d’heures auparavant, on a pris soin d’ajouter une faible dose d’un alcaloïde : la colchicine. Les cellules sont alors bloquées au stade métaphase de la division, faisant apparaître les chromosomes déjà clivés. Cet état empêche le fonctionnement normal du fuseau et la séparation des deux cellules-filles et persiste plusieurs heures. On fait alors agir sur la culture un liquide salin dilué qui fait éclater les divers éléments et disperse légèrement les chromosomes, ce qui les rend plus facilement discernables lorsqu’ils ont été fixés et colorés. Il est alors possible de les examiner et de les dénombrer (fig. 2).
- La technique ayant été appliquée en priorité aux tissus cancéreux, des travaux laborieux ont déjà été engagés sur cette question en nous livrant au fur et à mesure quelques faits nouveaux. Bornons-nous à en citer l’essentiel. On sait que chaque espèce est caractérisée par un nombre pair caractéristique de chromosomes (chromosomes sexuels mis à part), nombre qui se retrouve au cours des divisions successives. Dans les tissus cancéreux cependant s’observent des anomalies de la division aussi fréquentes que diverses, et la juste répartition des constituants nucléaires qui suit ce processus peut en être fortement perturbée. Ces tissus ont d’autre part des caractères cytologiques et histologiques très différents selon le type de tumeur et qui servent en général à les caractériser : le terme de cancer (sensu lato) ne désigne d’ailleurs qu’une manifestation commune à des tumeurs dont le degré d’évolution et le mode d’expression sont très variés. Il en résulte pour chaque cas un ensemble d’aspects fondamentaux qui fréquemment ne sont pas modifiés par la transplantation de la tumeur sur un animal. Chaque cancer pourrait donc posséder une constitution génétique spéciale. Tout comme les populations clonales de nos cultures, les tumeurs malignes auraient-elles pour origine une seule cellule P
- A partir de l’étude directe d’un cancer et de la descendance obtenue en culture à partir de cellules séparées, des observations concordantes montrent que dans chaque cas il existe une majorité d’éléments dont le nombre de chromosomes est caractéristique et en général supérieur à la valeur normale diploïde (an) et inférieur à 3a valeur tétraploïde (4n) (fig. 3). Les autres peuvent présenter des écarts plus ou moins grands et pourraient résulter des divisions anormales constatées : leur vitalité est souvent moindre et leur morphologie est souvent aberrante ; dans un sarcome humain transplanté sur le rat, une cellule géante a été observée, dont le noyau lobé contenait l’accumu-
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- Fig. 2. — Chromosomes d’un fibroblaste normal de l’homme peu après la mise en culture.
- A. : Dénombrement des 18 chromosomes clivés. B : Dessin d’après la préparation telle qu’elle se présente pour l’étude. (D’après Levan).
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- Fig. 3. — Chromosomes d’une cellule d’un cancer utérin humain ayant subi de nombreuses transplantations.
- Mêmes notations que pour la figure 2. Il existe de nombreux chromosomes surnuméraires plus ou moins déformés.
- (D’après Levas).
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- lation fantastique de plus de 5 ooo chromosomes ! Ces anomalies paraissent résulter à'endomitoses, sorte de divisions fonctionnelles où il n’y a pas de séparation des cytoplasmes, comme cela s’observe couramment chez les insectes. Seuls les éléments qui comportent le nombre caractéristique semblent constituer la partie dynamique de la tumeur en assurant sa continuité génétique.
- Des mutations, ayant des répercussions visibles sur le stock chromosomique des cellules cancéreuses, surviennent fréquemment au cours de l’expérimentation : tel est le cas de certaines tumeurs massives qui, transplantées sur le rat ou la souris, acquièrent le pouvoir de se développer dans la cavité abdominale sous la forme ascitique (multiplication cancéreuse à l’état dispersé dans le fluide de la cavité, sans formation de tissu massif). La transformation s’est accompagnée d’une plus grande vigueur de développement et d’une élévation du nombre de chromosomes au voisinage de lyn. Aucune corrélation ne peut encore être faite entre le type d’activité et les différences constatées, notamment en ce qui concerne la forme souvent aberrante des chromosomes tumoraux. Cette variabilité est certainement le reflet d’un grand pouvoir d’adaptation, une mutation apparaissant dès qu’une constitution génétique différente compatible avec la vie survient accidentellement.
- La fixité du nombre diploïde dans les tissus somatiques normaux (chez l’homme, 2n — 48) (1) est encore sujette à controverses. Si l’on en croit des observations récentes basées aussi bien sur le nombre de chromosomes que la teneur en acide désoxyribonucléique du noyau, la règle ne subirait que des écarts peu significatifs, ou du moins non systématiques. Il n’en est pas de même lorsqu’on s’adresse à des cellules issues de tissus normaux et cultivées pendant une longue période. Les anomalies sont alors frappantes et elles ne sont pas sans rappeler les particularités des cellules cancéreuses quant à la forme des chromosomes et surtout à leur nombre. Deux souches d’origine humaine, l’une du foie et l’autre de la cornée, ont élevé leur nombre de chromosomes, après un an de culture, à un total dépassant 3n, aux environs de 76, les figures obtenues étant très analogues dans les deux cas. Les connaissances sur l’appareil génétique de l’homme sont malheureusement encore très fragmentaires, mais la possibilité que certains tissus soustraits à leur environnement normal puissent ajuster leur appareil chromosomique aux nouvelles conditions n’est pas exclue. L’implantation de quelques-unes de ces cultures dans des animaux convenablement traités permet leur déve-
- 1. Rappelons que d’après les travaux de J. H. Tijo et K. Levan, suivis notamment de ceux de G. E. Ford et M. J. L. Hamerton, le nombre normal des chromosomes humains serait de 46, le nombre de 48 n’étant qu’accidentel (voir La Nature, janvier 1957, p. 15).
- loppement sous forme de cancer, lorsque les réactions de défense de l’organisme contre des éléments étrangers sont affaiblies. La culture permet donc d’induire dans des tissus apparemment normaux une succession de changements profonds qui ressemblent à une cancérisation, en conférant peut-être à ces cellules une plus grande adaptivité. C’est là certes une difficulté : la mise en culture altère foncièrement les cellules, les populations obtenues à partir d’une seule cellule ne sont pas aussi stables qu’on pouvait le penser et c’est un problème avec lequel il faudra compter.
- Descendance cellulaire et virus. — Dans les conceptions de la génétique moderne, la nature des gènes, par lesquels s’expriment les divers caractères ayant une valeur héréditaire, est rapportée à la structure moléculaire des chaînes d’acide désoxyribonucléique (ou ADN) (voir : La structure des acides nucléiques, La Nature, janvier 1959, p. 29). Que la chaîne soit modifiée légèrement en un point dans son arrangement spécifique, il s’ensuivra une mutation, compatible ou non avec la survie, et capable éventuellement de répercussions sur la morphologie des chromosomes.
- Lorsqu’une bactérie est infectée par un bactériophage, l’expérience montre que l’ADN du phage est pratiquement le seul à pénétrer dans l’hôte ; cet ADN contenant tous les gènes du phage est le point de départ de la synthèse par l’hôte de nouvelles particules identiques. Mais il peut arriver qu’aucune multiplication n’ait lieu et qu’en outre l’ADN du phage soit incorporé à celui de la bactérie en un point précis, avant de se transmettre comme lui à toute la descendance. Au cours des générations successives, ces bactéries sont devenues insensibles à une nouvelle infection par le même phage, mais elles restent capables de le reproduire à tout moment sous l’action de certains facteurs (radiations, actions chimiques). Ce phénomène, appelé lysogénie, est une sorte de mutation, puisque le pouvoir de produire du phage en l’absence de toute infection devient alors héréditaire. Ce n’est pas tout : si un phage, sortant d’une bactérie A, vient à lysogéniser une bactérie d’une race très voisine B, des fragments d’ADN de A peuvent être introduits dans B en même temps que le virus et faire apparaître des caractères de A dans la descendance de B. Ces faits, que nous ne pouvons que mentionner, ont été l’objet de travaux très importants. On peut se demander si l’on est en droit d’étendre ces données fondamentales aux cellules animales elles-mêmes, par exemple si nos cellules peuvent être lysogéniques.
- Le problème est d’importance, car la recherche médicale prouve surabondamment que nos tissus abritent de très nombreux virus « latents », qui ne se décèlent en dehors de l’expérience par aucun symptôme particulier. Si les virus, patho-
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- gènes ou non, introduisent dans les cellules une lysogénie, la latence par excellence, nous devons nous attendre à retrouver dans la destinée génétique de ces cellules toutes les fluctuations que des échanges continuels d’ADN de configurations voisines, qu’il vienne du virus ou d’autres cellules, produiraient facilement. Pour faire comprendre toutes les incidences possibles que pourraient avoir ces modifications, il suffît de remarquer que les facteurs externes capables d’inciter les bactéries lyso-géniques à multiplier le phage sont en même temps des agents producteurs de mutations, et des agents capables de « réveiller » les virus animaux latents; ce sont aussi des facteurs de cancérisation des tissus. La connaissance du mécanisme profond de cette action (de celle des radiations par exemple) nous éclairera certainement beaucoup de problèmes.
- Mais nous ne connaissons jusqu’à présent qu’un seul cas où le potentiel génétique d’une lignée de cellules semble avoir été modifié après infection par un virus. Il s’agit d’une tumeur cancéreuse affectant le poulet : le sarcome de Rous. L’apparition du cancer dans les tissus sains est alors directement condi-
- tionnée par l’action d’un virus. Cet agent est libéré lentement par ces cellules au fur et à mesure qu’elles se multiplient en prenant des caractères spéciaux. Le phénomène est actuellement à l’étude au moyen de cultures clonales comme il est exposé plus haut. L’étude de la résistance aux radiations laisse supposer qu’il existe entre la cellule et le virus une association rappelant une lysogénie.
- La destinée des cellules animales n’est donc pas fixée de façon immuable, puisque certains événements la modifient volontiers. Mais l’expérience introduit parfois des inconnues supplémentaires qu’on ne peut toujours éliminer. Ce n’est ni par quelques équipes de travail, ni par quelques techniques isolées, si bonnes soient-elles, que le problème sera résolu. Toutes les branches de la recherche sont amenées à collaborer, afin d’attaquer le problème de toutes parts à la fois.
- Jean Pelmont,
- Ancien élève de l’École normale supérieure, Agrégé de l’Université.
- Vers l’avion de transport à décollage vertical
- Nous avons déjà abordé ici même il y a quelque temps (La Nature, février 1966, p. 56), la question du décollage vertical. A cette époque, les projets étaient assez peu nombreux, mais ils se sont multipliés au cours des dernières années et actuellement plusieurs prototypes ont déjà été essayés en vol. La plupart d’entre eux reposent sur le principe de l’utilisation de la poussée de turbo-réacteurs orientés verticalement, soit en faisant reposer l’avion sur la queue au décollage, la position horizontale étant reprise par basculement en vol (c’est le cas du « Coléoptère » de la S.N.E.C.M.A. dont nous avons déjà publié la photo et dont nous aurons l’occasion de reparler), soit par pivotement de 90 degrés des groupes propulseurs eux-mêmes. De tels procédés, s’ils paraissent bons pour des appareils militaires, sont peu adaptés aux avions de transport, le premier parce qu’il est douteux qu’il inspire une grande confiance aux passagers des lignes aériennes, le second du fait de sa complexité relative.
- C’est pourquoi le Bréguet g4o « Intégral », qui vient d’effectuer son premier vol l’an dernier, doit être suivi avec beaucoup d’attention. Cet appareil, s’il fait appel comme les précédents aux groupes propulseurs pour l’obtention d’une poussée vers le haut, utilise également les propriétés aérodynamiques particulières de sa voilure. Certes, comme nous le verrons, il ne décolle pas et n’atterrit pas rigoureusement sur place, mais
- Fig. 1. — Croquis montrant la déflexion des filets d’air due au braquage des volets hypersustentateurs au bord de fuite de l'aile.
- Fig. 2. — Le Bréguet 940 « Intégral » en vol.
- simplement sur des longueurs de 100 à 200 m, ce qui est une performance largement suffisante et déjà remarquable si on les compare aux longueurs de piste nécessitées actuellement par les avions classiques.
- Le 940, qui est encore un appareil expérimental, sera suivi dans peu de temps du 941, véritable appareil opérationnel.
- La voilure souillée. — Le principe adopté par la société Bréguet consiste à dévier vers le bas le souffle des hélices après passage autour de l’aile. La voilure se trouve alors plongée dans un écoulement d’air animé d’une certaine vitesse relative par rapport à elle, même si l’avion est pratiquement immobile. Cette vitesse relative de l’air donne alors naissance à une portance qui peut devenir égale au poids de l’avion, pour peu que l’aile possède une incidence aérodynamique importante, c’est-à-dire que ses volets hypersustentateurs soient braqués d’un angle élevé (fig. x). Il faut en outre que cet écoulement intéresse toute l’envergure de l’aile, ce qui impose d’avoir des hélices de grand diamètre. En fait, pour que le décollage se fasse véritablement sur place, il faut cabrer tout l’appareil, car le braquage des volets hypersustentateurs ne suffit pas pour donner à l’aile une incidence élevée. Sur le Bréguet ce Intégral », cet angle de cabré est de l’ordre de 35 degrés.
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- Fig. 3. — Vue de la voilure et des groupes moto-propulseurs du Bré-guet 940.
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- On peut évidemment se contenter d’avoir une résultante aérodynamique due au souffle des hélices qui ne soit pas rigoureusement verticale, mais légèrement inclinée vers l’avant. Dans ce cas, le décollage se fait obliquement, la longueur de décollage étant d’autant plus grande que la résultante est plus inclinée. La vitesse de translation vers l’avant s’ajoute alors à celle du souffle des hélices et augmente la portance, donc la charge utile que peut transporter l’avion.
- Comme pour tous les appareils à décollage vertical, le problème du pilotage et du contrôle au cours des phases de vol pendant lesquelles la vitesse vers l’avant est pratiquement nulle, se pose pour l’avion à voilure soufflée. En effet, les empennages ne sont pas baignés dans un écoulement de fluide de vitesse importante et n’ont aucune action. On peut alors soit concentrer tous les volets sur la voilure qui, elle, bénéficie du souffle des hélices, soit utiliser des jets de gaz en des points déterminés de l’avion, jets provenant des groupes moto-propulseurs eux-mêmes, ou d’une turbine à gaz particulière. C’est cette dernière solution qui est adoptée sur le Bréguet.
- Le 940 « Intégral » et son dérivé le 941. — Le g4o
- « Intégral » (fig. 2) est un monoplan à aile haute rectangulaire; il est propulsé par quatre turbo-propulseurs « Turmo II » de la société Turboméca de 36o ch de puissance chacun. Ces moteurs sont dits à turbine libre, en ce sens que la turbine est décomposée en deux éléments indépendants, l’un relié au compresseur et l’autre fournissant sa puissance à l’hélice. L’un des avantages de cette solution est qu’en cas de, panne de moteur, l’hélice tourne en moulinet sans être obligée d’entraîner la masse imposante du compresseur et qu’ainsi la résistance supplémentaire offerte à l’avancement est rendue minimale. Le diamètre des hélices est de 4 m et comme l’envergure totale de l’appareil est de i6,5o m, on voit que toute la surface de la voilure sera bien balayée par le souffle des hélices. Le poids total est d’environ 7 t, correspondant à une charge utile de 1 5oo à x 800 kg, soit 12 à i5 passagers. La figure 3 montre l’importance des volets d’hypersustentation que l’on voit ici en position braquée. Le fuselage, de section rectangulaire, possède un arrière fortement relevé, dont la partie inférieure se rabat vers le sol pour servir de rampe d’accès à des véhicules de toute sorte, dans le cas où l’avion serait équipé en version cargo. L’empennage, enfin, est bi-dérive, et comporte des volets classiques.
- L’Intégral est certes un appareil expéidmental, mais il servira cependant à étalonner les pei’formances commerciales de la formule. Celles qu’on lui attribue sont des longueurs de roulement au décollage de 70 à 80 m et à l’atterrissage de 4o à 5o m, et une vitesse de ci’oisière de 33o km/h à 3 000 m d’altitude.
- Mais ces perfoi’mances sei-ont largement améliorées dans le cas de l’appareil opérationnel qui doit suivi-e, le g4x. Ce dernier sera capable de véhiculer une charge marchande de 3 à 4 t sur une dislance de 1 200 km avec des longueurs de décollage et d’atterrissage inférieures à 200 m. Il doit être propulsé par quatre turbo-propulseurs à turbine libre « Bastan » de la
- société Turboméca et qui développent chacun une puissance de 1 100 ch. Sur des parcours où les longueurs de piste sei'ont moins impéi'atives, il pourra emporter une charge marchande de 5 5oo kg, ce qui correspond à 5o passagers, les longueurs de décollage et d’atterrissage étant alors de l’ordre de 45o m.
- Au point de vue commercial, le Bréguet g4i doit voir s’ouvrir devant lui un champ d’action très vaste. Il permettra au transport aérien d’atteindre les habitants des campagnes ou des régions économiquement sous-développées comme certaines régions d’Afxique, et qui ne peuvent se payer le luxe de longues pistes bétonnées. Il en ira de même au Brésil, pays où de nombreuses régions ne peuvent être reliées par aucun moyen de transport de surface et sont donc tributaires de liaisons aériennes compatibles avec l’état naturel du pays. Beaucoup d’autres exemples pouri’aient être cités; nous nous contenterons de constater que le successeur du vieux D. C. 3 si longtemps attendu semble enfin avoir vu le jour, pour peu que les premiers essais confirment les résultats précédents.
- Au point de vue militaire enfin, il pourra servir de ti’ansport d’assaut et déposer hommes et matériel à proximité de la zone de combat, quelle que soit la nature du terrain.
- Jacques Spxncoubt.
- Projet de tunnel sous-marin entre Rio et Niteroi
- A la demande du Gouvernement brésilien, des techniciens français étudient la construction d’un double tunnel sous-marin destiné à relier Rio de Janeiro à Niteroi. L’importance de ce projet est considérable, si l’on sait qu’il s’agit ici d’un tunnel routier de 6 km de longueur, destiné à relier sous la baie Guanabara les deux agglomérations dont l’ensemble forme la capitale du Brésil. Depuis une cinquantaine d’années, le Brésil, le plus industrialisé des pays de l’Amérique latine, est en pleine expansion tant démographiquement qu’industriellement. En un demi-siècle Rio est passée, en effet, de 690 000 à pi’ès de 3 millions d’habitants. Entre les deux agglomérations qui la constituent, le trafic intense est assui'é en presque totalité par la voie maritime, la route qui longe la baie ayant près de 440 km. L’éventualité de la construction d’un pont a été écartée par suite de l’obstacle qu’il créerait pour la navigation dans la baie de Guanabara.
- P. G.
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- Centrales nucléaires à eau
- 3. Centrales à eau bouillante
- Après avoir passé en revue dans un premier article (La Nature, février 1969, p. 56) les caractéristiques générales et les divers types possibles de centrales nucléaires à eau, en nous plaçant de préférence du point de vue de l’ingénieur-constructeur, nous avons consacré un deuxième article aux centrales à eau pressurisée (mars 1969, p. 118). Ce troisième article va examiner le cas des centrales à eau bouillante, qui connaissent actuellement un succès au moins équivalent à celui des centrales sous pression, et décrire les principales réalisations ou projets en cours.
- Problèmes particuliers des réacteurs à eau bouiU
- lante. — Nous avions signalé dans notre étude générale la très grande simplicité de conception des centrales à eau bouillante : la vapeur, produite directement dans le cœur, est envoyée dans la turbine et le condensateur, et elle revient au réacteur par l’intermédiaire d’une pompe (dont on pourrait même à la rigueur se passer en circulation naturelle). Cette grande simplicité a pour contrepartie les problèmes de contrôle rendus difficiles par la présence des bulles de vapeur dans le milieu réactionnel; jusqu’aux expériences dites Borax, effectuées aux États-Unis il y a quelques années sous la direction du Laboratoire national d’Argonne (ardent champion des réacteurs à ébullition), on craignait même que les fluctuations de densité dues à l’ébullition dans le cœur du réacteur ne posassent un problème de contrôle insurmontable et ne conduisissent à une instabilité jugée inhérente à ce type même de pile.
- Ces expériences Borax eurent le très grand mérite de montrer qu’en fait le principe des réacteurs à ébullition était viable, mais qu’un certain nombre de précautions devaient être prises pour éviter que le réacteur ne devînt instable et n’entrât dans des domaines dits d’ « oscillations de puissance divergentes ». Sans entrer dans les détails d’une formulation mathématique de ces conditions de stabilité, qu’il nous suffise de savoir que la stabilité (toutes choses égales par ailleurs telles que géométrie du cœur, chargement en uranium, température de fonctionnement, etc.) dépendra en premier lieu de la puissance de fonctionnement, ou plus précisément du pourcentage de vapeur présent dans le réacteur à un moment quelconque. Autrement dit, un réacteur donné fonctionnera de façon stable à xoo MW thermiques par exemple, avec un pourcentage moyen en volume de xo pour 100 de bulles de vapeur dans le cœur, et pourra devenir instable, incontrôlable, à i5o MW avec i5 pour 100 de bulles de vapeur. Les calculs ne permettent pas, malheureusement, de définir avec pi’écision la valeur propre de la puissance dans le domaine des instabilités; c’est dire l’importance considérable que présenteront pour de tels réacteurs la réalisation de prototypes et l’expérience acquise au cours de leur fonctionnement.
- Ceci étant dit, la situation pour l’ingénieur-constructeur de piles est la suivante pour les réacteurs à eau bouillante. D’une part, on se trouve face à un type de pile extrêmement sédui-
- sant, parce que très simple et prometteur du point de vue économique; d’autre part, la tendance naturelle d’augmenter sans cesse les puissances des centrales risque de se heurter, de par le principe même, aux difficultés liées aux instabilités, c’est-à-dire qu’on risque de se trouver face à un réacteur à possibilités limitées de développement.
- Plusieurs solutions, schématisées dans la figure 1, ont été proposées pour les réacteurs à ébullition, qui offrent ainsi une plus grande diversité de types que les réacteurs à eau pressurisée. Selon que la vapeur produite dans le réacteur sera envoyée directement dans la turbine ou traversera un échangeur-bouilleur dont seule la vapeur secondaire actionnera la turbine, le réacteur sera dit à cycle direct ou indirect. Sur la figure 1, seule la solution schématique I est à cycle indirect; si certains problèmes de contrôle se trouvent facilités par cette solution, on perd néanmoins beaucoup sur la simplicité par la présence d’un circuit primaire et d’un circuit secondaii’e (on rapprochera cette solution de la figure 3 du pi’emier article). Les solutions II à Y à cycle direct, beaucoup plus séduisantes, sont généralement l’etenues ou déjà utilisées.
- La solution II représente le plus simple des réacteurs bouillants, fidèle au schéma de principe même d’un réacteur producteur de vapeur, avec le réacteur, une turbine, son condenseur et une pompe de réinjection du condensât; le condensât sera généralement réinjecté de façon à favoriser la circulation naturelle dans le cœur du réacteur, c’est-à-dire à augmenter l’évacuation des bulles produites, à laquelle la puissance est proportionnelle; la dérivation en by-pass vers le condenseur, commandée par les vannes Vj et V2, favorise le contrôle de la centrale au moment des changements de charge de la turbine. Cette solution II est de loin la plus simple; son désavantage est de ne pas se prêter, comme on l’a dit, à l’augmentation de la puissance produite; aussi a-t-on cherché dans ce but à accroître l’extraction des bulles de vapeur dans le cœur par circulation forcée ou par une seconde boucle primaire, liée au cœur du réacteur, comme dans le cas des trois dex’niers schémas.
- Le schéma III montx’e le dispositif le plus simple que l’on puisse envisager pour accroître dans le cœur du réacteur vitesse de circulation de l’eau et extraction des bulles de vapeur; c’est en fait une simple boucle avec une pompe, « engendrant » de la vitesse. Dans le quatrième schéma, la boucle adjointe sert non seulement à améliorer la circulation dans le cœur du réacteur, mais aussi à pi’oduire de la vapeur; une fraction du liquide chaud du cœur est prélevée et détendue dans un ballon : la vapeur dite basse pi’ession, parce que la détente l’amène à une pression inféx'ieure à celle qui règne dans le réacteur, est envoyée à un étage intermédiaire de la turbine où elle augmente la production de puissance, alors que l’eau détendue et refroidie revient au x'éacteur et améliore la circulation dans le cœur; ce procédé est dit à double cycle et flash-vaporisation. Dans le dernier schéma enfin, répondant au même souci que le précédent, la boucle adjointe sert à favoriser la circulation dans le
- II
- III
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- Fig. 1.
- Schémas de principe de cinq types de réacteurs à eau bouillante.
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- Fig-. 2. — Vue extérieure du prototype de centrale à eau bouillante E.B.W.R. au Laboratoire national d’Argonne.
- Derrière les bâtiments classiques, on voit la cloche métallique de 24 m de diamètre et 36 m de hauteur (cylindre prolongé par une demi-sphère) qui abrite le réacteur et le circuit primaire. Pour les aménagements intérieurs, voir la figure 2 du premier article (février 1959, p. 59).
- Fig. 3. — Le couvercle plat de l’E.B.W.R.
- On voit ici la couronne de boulons qui assure la fermeture et diverses portes d’accès qui permettent de descendre des appareils de mesure dans le réacteur, sans avoir à enlever le couvercle, ce qui est une opération assez longue. Deux physiciens procèdent à un contrôle d’étanchéité, à l’aide d’un détecteur de radiations (Photos U.S.I.S.).
- cœur mais aussi à augmenter par l’intermédiaire d’un échangeur de chaleur-générateur de vapeur la production nette de vapeur envoyée à la turbine ; la vapeur directe du cœur est dite haute pression, celle du générateur de vapeur est dite basse pression et alimente la turbine à un étage intermédiaire.
- On voit ainsi que, d’autres variantes encore étant possibles, la diversité des types de réacteurs à eau bouillante est assez grande. De fait, plusieurs types déjà ont été choisis et sont construits ou en cours de réalisation comme nous allons le voir. Signalons seulement, pour clore cet aperçu sur les problèmes particuliers des réacteurs à eau bouillante, que si le schéma V permet des densités de puissance plus élevées que le schéma II, celui-ci conserve néanmoins une inhérente simplicité; les schémas plus compliqués ont tendance à l’oublier; une étude attentive ainsi que l’expérience de prototypes ou des premières centrales permettront de décider finalement quel est le type le plus satisfaisant.
- L’E.B.W.R. ou Experimental Boiling Water Reactor. — L’E.B.W.R. a fait partie, au même titre que le P.W.R. de Shippingport, du programme de la Commission de l’Énergie atomique des États-Unis (U.S.A.E.C.). C’est avant tout un prototype d’une centrale de puissance, appelé à démontrer la viabilité du concept de réacteur à eau bouillante et à permettre d’acquérir une première : expérience de fonctionnement de centrales de ce type. L’E.B.W.R. a parfaitement rempli sa mission, et constitue même une des plus « brillantes » réussites en matière de réacieurs. Étudié essentiellement par le Laboratoire national d’Argonne (près de Chicago), et construit sur le terrain même du laboratoire (fig. 2), l’E.B.W.R. fut initialement conçu pour une puissance de 20 MW thermiques, soit 5 MW électriques; quelques mois après, il était amené à fonctionner à une puissance trois fois plus élevée, soit un peu plus de 60 MW thermiques, tout en restant en deçà de la limite d’instabilité. Sa construction fut autorisée en 1954, et en décembre 1956 le réacteur atteignait la puissance pour laquelle il avait été conçu : construit sensiblement au coût prévu, dans les délais prévus également, et atteignant « sans histoires » une puissance triple de celle initialement prévue, on comprend aisément que l’E.B.W.R. soit considéré comme très séduisant et ait fait naître de grands espoirs.
- Le réacteur. — Le réacteur lui-même est contenu dans un récipient sous pression. A ce sujet, nous rappelons le grand avantage présenté par les réacteurs bouillants : pour une même pression de vapeur à la turbine, 4a kg/cm2 par exemple, un réacteur bouillant à cycle direct fonctionnera sous cette pression alors qu’un réacteur pressurisé aura un circuit primaire à 120 ou i4o kg/cm2, soit une pression trois fois plus élevée; l’ensemble des constructions mécaniques, et par conséquent le coût de ces réalisations, sera sensible à cette différence de pression de fonctionnement, donnant ici un indéniable avantage aux réacteurs bouillants. Le récipient sous pression de l’E.B.W.R. a une hauteur intérieure de 7 m environ et un diamètre intérieur de 2,xo m; il est en acier au carbone de 5,6 cm d’épaisseur, plaqué par une tôle d’acier inoxydable à bas carbone de 2,7 mm d’épaisseur. Ces chiffres illustrent, s’il en était besoin, notre remarque précédente, car nous rappellerons que dans le cas du P.W.R., pour un diamètre intérieur un peu supérieur, soit 2,70 m, l’épaisseur de la virole d’acier était de 22 cm; on voit l’énorme différence. Le récipient sous pression de l’E.B.W.R., d’un poids total de G5 t, a été testé à une pression de 56 kg/cm2. Le couvercle est plat et ferme le récipient sous pression, maintenu par 44 boulons (fig. 3), alors que le fond hémisphérique est percé d’ajutages qui laissent passer les tiges de guidage des barres de contrôle. On voit là aussi une nouvelle différence avec le P.W.R. de Shippingport : >dans celui-ci, la transmission du mouvement des barres de conti’ôle ainsi que les opérations de chargement et de déchargement se faisaient par le couvercle ; dans l’E.B.W.R., la transmission du mouvement des barres de contrôle se fait par le fond du réacteur, les opérations de chargement et de déchargement par le haut du réacteur après avoir enlevé le couvercle, et en opérant sous écran d’eau (comme dans un swimming pool).
- La structure du cœur comprend une plaque-support et des barres verticales de soutien, et une structure pour les barres de contrôle (fig. 4). Cette dernière structure est faite en deux parties; une inférieure dans le cœur proprement dit, en zir-calloy, et l’autre supérieure au-dessus du cœur, en acier; divisant ainsi le cœur en cellules, cette structure permet aux barres de contrôle de coulisser sans difficulté (voir plus loin). Le diamètre de la structure du cœur est de 1,20 m.
- Les cartouches de combustible sont du type plaque, la car-
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- Fig. 4 (à gauche). — La structure du cœur de l’E.B.W.R. pendant sa descente dans le récipient sous pression. On voit le contour des cellules qui recevront des cartouches à section carrée et les fentes dans lesquelles coulisseront les barres de contrôle en forme de croix.
- Fig. 5 (à droite). 1—
- Opération de chargement d’une cartouche de combustible dans l’E.B.W.R.
- On voit les plaques de côté perforées pour accroître leur souplesse, la section cylindrique inférieure qui se logera dans la plaque de support et le mécanisme de fixation à la partie supérieure. (.Photos U.S.I.S.).
- touche elle-même étant constituée par une section inférieure, six plaques contenant du combustible et deux plaques de garde sans combustible de part et d’autre des six plaques utiles, et enfin une section supérieure avec un dispositif permettant l’accrochage de la cartouche aux outils de chargement ou de déchargement. Deux plaques de côté, perpendiculaires aux autres, aident à former une boîte de section carrée (fig. 5); ces deux plaques sont perforées, comme on le voit sur la figure, de façon à être plus souples sans pour cela obliger à les faire trop minces, ce qui serait une gêne pour les souder aux plaques de combustible.
- Avant de préciser quel est le chargement en combustible de l’E.B.W.R., signalons une particularité de réalisation de ce réacteur. Avant d’arrêter les caractéristiques définies d’un réacteur, on procède généralement à ce qu’on appelle des expériences critiques. Dans ces expériences, on reproduit à très faible puissance les principales caractéristiques neutroniques du cœur, chargement en uranium et disposition des cartouches, seule la puissance très faible différant de la puissance future de fonctionnement. Ces expériences permettent entre autres de déterminer le meilleur chargement, c’est-à-dire l’enrichissement optimum des cartouches, et leur distribution dans le réacteur définitif ; elles se font généralement avec un matériel relativement simple, ne nécessitant ni protection ni système d’évacuation d’énergie. Or, il ne fut pas procédé à de telles expériences pour l’E.B.W.R., les constructeurs s’étant réservé de les faire à froid dans le réacteur lui-même. La conséquence en fut que, le réacteur construit, on ne savait pas exactement ce qu’on allait y mettre...; les calculs en effet ne donnent qu’une idée plus ou moins bonne de la masse critique et sont d’autant moins valables que le type de réacteur auquel ils s’appliquent est moins connu. Aussi fut-il décidé de réserver pour l’E.B.W.R. un choix de cartouches analogues au type décrit ci-dessus, mais de diverses compositions, et de « tâtonner » vers le meilleur chargement. 11 y a ainsi quatre types de cartouches, ne différant que par la nature de leurs six plaques de combustible. La partie utile des plaques est constituée par de l’uranium métallique allié à 5 pour ioo de zirconium et i,5 pour ioo de niobium. Les quatre types de plaques
- ou de cartouches se distinguent par l’enrichissement (deux valeurs, 0,72 pour 100, c’est-à-dire uranium naturel, ou 1,44 pour 100) et l’épaisseur de la plaque (deux valeurs également, 5,48 et 7,i4 mm). Le tableau I donne les caractéristiques essentielles des quatre types de cartouches.
- Au cours des expériences critiques faites dans le réacteur lui-même on a pu déterminer les meilleures répartitions des
- Récipient sous pression
- Barre de' contrôle
- Ecran thermique
- Uranium naturel épais
- oM. Uranium enrichi épais
- 2a Uranium enrichi mince Uranium naturel mince
- [~l Fausse cartouche
- Fig. 6. — Schéma du chargement de l’E.B.W.R.
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- Tableau I. — Caractéristiques des cartouches de l’E.B.W.R.
- Uranium naturel Uranium enrichi
- Mince Epaisse Mince Epaisse
- Symbole U a35(pour 100) . Epaisseur combustible. Epaisseur de plaque (') Entre deux plaques Vol. HaO/vol. U . . . U 235 par cartouche . T 0,72 4,35 mm 5,48 mm n ,60 mm 4,4i6 29< S H 0,72 6,12 mm 7, i4 mm 9,ç>3 mm 2,750 4i3 g ET i,44 4,35 mm 5,48 mm 11,60 mm 4,4i6 582 g EH i,44 6,12 mm 7, i4 mm 9,93 mm 2,759 826 g
- 1. Cos chiffres laissent apparaître une épaisseur de zirconium de 0,56 mm environ par plaque, le combustible se trouvant en sandwich entre deux plaques identiques.
- cartouches. A titre d’exemple, la figure 6 donne le chargement correspondant à un fonctionnement à pleine puissance, ayant permis d’atteindre 61,7 MW thermiques avec ii4 cartouches.
- Nous avons cru bon de détailler quelque peu cette procédure inhabituelle car elle permet de dire que, sans nier l’importance des calculs, il suffit de mettre de l’uranium dans un réacteur et, s’il respecte certaines règles, il finira bien par marcher... L’équipe de l’E.B.W.R. en a cependant tiré la conclusion inverse : aurait-elle à reconstruire un nouveau réacteur, elle procéderait de façon « classique a à des expériences critiques préliminaires !
- Nous en terminerons avec le cœur de l’E.B.W.R. en citant quelques caractéristiques des barres de contrôle. Au nombre de neuf, elles coulissent dans la structure en zircalloy décrite ci-dessus et sont en deux parties : une partie absorbante (pour 5 du hafnium et pour 4 de l’acier au bore) prolongée par une partie en zircalloy évitant que l’espace laissé vide par le déplacement de la partie active soit brutalement rempli par de l’eau qui risquerait de causer des instabilités ; leur section est, comme pour le P.W.R., en forme de croix, et leurs mécanismes de commande sont logés sous la cuve du réacteur (fig. 7).
- Système primaire. — Le système de refroisissement à eau légère est à cycle direct, conforme au schéma II de la figure 1, la pression de fonctionnement étant de 42 kg/cm2, soit une température de l’ordre de 25o° C. Nous ne nous appesantirons pas sur ce circuit et n’en verrons qu’une particularité. Pour la première fois, un réacteur était conçu de telle sorte que le fluide évacuant la chaleur produite dans le réacteur attaquait directement la turbine : il était du plus grand intérêt de voir si celle-ci deviendrait dangereusement radioactive au contact du fluide actif, au point d’empêcher l’entretien par les méthodes normales, ce qui condamnerait plus ou moins le cycle direct et ferait perdre au réacteur bouillant le grand avantage de la simplicité. Seule l’expérience pouvait trancher un tel problème : elle fut concluante; la turbine peut être approchée normalement quelques heures à peine après l’arrêt du réacteur pour démontage et entretien. Cependant il n’y a pas encore eu de rupture d’élément de combustible en plus d’un an de fonctionnement; or ce n’est qu’après un tel « accident » qu’on serait fixé définitivement sur la question de la contamination de la turbine.
- Avant de conclure, signalons que l’E.B.W.R. a été prévu pour fonctionner également avec des cartouches de combustible différentes, à barreaux d’oxyde d’uranium, ainsi qu’avec de l’eau lourde remplaçant l’eau légère. Toutefois, avant d’utiliser l’eau lourde comme modérateur et réfrigérant, il est nécessaire de réduire les pertes d’eau du circuit, qui sont actuellement de l’ordre de 21 kg par jour, valeur inacceptable pour l’eau lourde dont on connaît le coût élevé.
- Fig. 7. — Mécanismes de commande des barres de contrôle de l’E.B.W.R.
- Us sont situés sous le réacteur et protégés de celui-ci par un écran de béton.
- (Photo U.S.I.S.).
- Données économiques. — Pas plus que pour la centrale de Shippingport, il n’était question que l’E.B.W.R. fournît de l’électricité à des prix compétitifs. Les données qui suivent n’ont donc qu’un caractère indicatif.
- Coût de réalisation de l’E.B.W.R. (en milliers de dollars). — Bâtiments classiques, 178 ; cloche sphérique, 966 ; système du réacteur, 1 983' (dont 202 pour le récipient sous pression, 398 pour la protection interne et externe, 182 pour les barres de contrôle avec mécanismes, etc.) ; turbo-génératrice et partie électrique, 1 005 ; servitudes extérieures (soutes, canalisations, etc.), 141 ; ingénieur-architecte, 386. Total : 4 629. Il faudrait y ajouter les prix de recherches (estimés à 3 039, soit les deux tiers de la construction) et le combustible.
- Prix de revient de Vélectricité produite (en supposant une production annuelle de 3,16.10’ kWh). — Voici d’abord les charges annuelles en milliers de dollars : amortissement du capital (4 629 à 15 pour 100), 694 ; fonctionnement et entretien, 240 ; combustible : fabrication initiale, 119 ; location uranium, 29 ; consommation annuelle, 182 ; fabrication annuelle, 362. Total : 1 626. Sans tenir compte du coût des recherches initiales, le prix de revient de l’électricité se monte à, 52 mills/kWh (1 mill = 0,001 dollar).
- Dans ce prix de 52 mills/kWh, le fonctionnement et l’entretien à eux seuls contribuent pour 8 mills/kWh, soit le prix de revient total de l’énergie classique. C’est quand elle atteindra 7 à 8 mills/kWh que l’énergie d’origine nucléaire sera considérée comme compétitive aux États-Unis. On est donc très loin de compte, mais il ne faut pas oublier le caractère expérimental de cette réalisation. En fait il semble, dans l’état actuel de la technologie, que ce type de centrale présente les plus grandes possibilités pour atteindre le niveau concurrentiel «J’ici quelques années.
- Le V.B.W.R. ou Vallecitos Boiling Water Reactor.
- — L’E.B.W.R. fut le premier pas dans le domaine des centrales nucléaires à ébullition. Le second — un pas de géant d’ail-
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- leurs — est la centrale de Dresden, construite par la General Electric Co., comme nous allons le voir dans le prochain chapitre.
- De même que la Westinghouse a plus ou moins misé, pour l’instant, sur l’eau pressurisée, la General Electric a misé sur l’eau bouillante. Les deux grandes compagnies américaines ont ainsi la main fermement posée sur les réacteurs à eau, premiers vainqueurs des compétitions internationales. Mais la Westinghouse, quand elle s’est lancée dans la construction de la centrale de Shippingport puis de la centrale Yankee, possédait déjà presque une « tradition » dans les réacteurs à eau pressurisée à cause de sa large participation au programme de sous-marins atomiques américains. Par contre, la General Electric, expérimentée par ailleurs dans le domaine atomique (gérant entre autres les fameux réacteurs à plutonium de Hanford), ne possédait que peu ou point d’expérience dans le domaine des réacteurs à ébullition. Aussi décida-t-elle de construire, sur ses fonds particuliers, son propre réacteur prototype.
- Ce réacteur, construit aux laboratoires atomiques de la General Electric, à Vallecitos (Californie) ressemble par de nombreux points à l’E.B.W.R. La puissance thermique était prévue de 20 MW, comme pour l’E.B.W.R. initialement, mais lui aussi a dépassé la puissance pour laquelle il avait été conçu. La particularité essentielle de ce réacteur est que les divers circuits dont il est équipé lui permettront, à titre expérimental, de fonctionner, suivant le cas, selon les schémas de principe II (type E.B.W.R.), III (à circulation forcée) ou Y (à circulation forcée à travers un générateur de vapeur) de la figure i. De plus, il a été prévu de tester dans le réacteur les cartouches de combustible de la centrale de Dresden.
- Le Vallecitos Boiling Water Reactor peut être cité comme exemple d’une des plus belles réalisations de l’industrie privée américaine, sans autre soutien du gouvernement que des conseils. Nous ne décrirons pas davantage ce réacteur, semblable en de nombreux points à l’E.B.W.R. d’Argonne.
- La centrale de Dresden. —- Centrale à eau bouillante en vraie grandeur, la station de Dresden (à 75 km au sud-ouest de Chicago) doit être terminée en principe cette année, ou l’année prochaine, et sera gérée par la Commonwealth Edison, qui en finance la plus grande partie sans aucun soutien gouvernemental. Le constructeur de cette centrale de 180 000 kW électriques
- llHPIMf
- Sphère vue
- d'acier.
- Réacteur
- nucléaire
- est, comme nous l’avons dit, la General Electric, s’appuyant pour la conception de la partie nucléaire sur l’expérience acquise à l’aide du V.B.W.R. (et des renseignements de l’E.B.W.R. naturellement). Cette centrale est à deuxième cycle primaire avec générateur de vapeur, selon le schéma V ; ce type a d’ailleurs été proposé par les savants de la General Electric qui s’en sont constitués les ardents défenseurs. La figure g montre une phase de construction de cette centrale, alors que la ligure 8 en montre une vue schématisée. On voit nettement sur ces figu res la sphère d’acier qui contiendra les parties nucléaires de l’installation; cette sphère de 57 m de diamètre a son plan équatorial à 17 m environ au-dessus du sol; elle a été conçue pour une pression interne possible de 2 kg/cm2, avec une augmentation de température à l’intérieur de 1/100 C (ces conditions correspondant à un grave accident survenant au réacteur avec rupture de canalisations principales) par temps de neige et vent fort (c’est-à-dire le plus mauvais concours de circonstances). L’épaisseur des plaques varie de 3,12 à 3,5o cm.
- La vapeur est engendrée dans le réacteur, dont le cœur est contenu dans un récipient sous pression de 3,60 m de diamètre et 12 m de hauteur intérieurs; le récipient est fermé par un couvercle qui est enlevé pour les changements de combustible ; à peu près aux deux tiers de la virole du récipient sous pression se situent les 12 ajutages de sortie pour la vapeur; au niveau du cœur, l’épaisseur de la virole est de i3,G cm; le fond sphérique, de 23 cm d’épaisseur, est percé d’ajutages pour laisser passer les tiges de guidage des barres de contrôle dont les mécanismes sont logés sous le réacteur, comme pour l’E.B.W.R. Comme pour tous les autres récipients sous pression que nous avons vus, celui-ci est en acier au carbone plaqué inox.
- Le cœur contient 488 cartouches de combustible, du type à barreaux d’oxyde d’uranium. Chaque cartouche contient 36 barreaux en réseau carré de six sur six enfermés dans une boîte carrée en zircalloy. Les barreaux à gaines de zircalloy de 1,44 cm de diamètre extérieur et 2,85 m de hauteur sont divisés en quatre sections et contiennent des pastilles d’oxyde d’uranium fritté et légèrement enrichi. Il y a quelque quatre millions de pastilles dans le cœur.
- La puissance du réacteur (maximum 627 MW thermiques) est contrôlée par 80 barres de contrôle cruciformes à base d’un alliage d’argent et cadmium gainé inoxydable. Ces barres sont uniformément réparties dans le milieu actif.
- Le système fonctionne à 70 kg/cm2 (environ 280° C). La vapeur qui sort du réacteur dans ces conditions est envoyée dans un tambour-séparateur de vapeur qui la sépare de l’eau entraînée avant de l’envoyer à l’étage haute pression de la turbine. L’eau ainsi séparée, avec un appoint supplémentaire, passe ensuite dans un générateur de vapeur basse pression, constituant ainsi la deuxième boucle (à circulation forcée) du réacteur dit dual cycle. Ce générateur est à tubes en U verticaux; dans les tubes circule l’eau provenant du tambour de vapeur; à l’extérieur des tubes est engendrée de la vapeur à 35 kg/cm2, qui alimente la partie basse pression de la turbine.
- Celte centrale devrait démarrer
- Fig. 8. — Coupe schématique de la centrale de Dresden.
- 1 (Document U.S.I.S.).
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- Figr. 9. — Construction de la centrale nucléaire à eau bouillante de Dresden (Illinois).
- A gauche, la sphère en acier qui contient le réacteur et ses circuits. A droite, le bâtiment classique qui abrite la turbo-génératrice, la salle
- de contrôle et tous les dispositifs auxiliaires (Photo U.S.I.S.).
- en i960. Elle représente une réalisation d’autant plus intéressante qu’une centrale identique, ou très voisine, doit être construite en Italie dans le cadre des accords Euratom-U.S.A., par la General Electric également. Si la centrale de Dresden n’est pas encore compétitive, il n’est pas exclu, vu le coût de l’énergie en Europe, que sa sœur italienne le soit.
- La centrale Northern=States. — Cette centrale vient s’ajouter à la liste des « centrales de démonstration » du programme américain. Les renseignements sont peu étoffés sur ce projet plus lointain (terminaison de la centrale dans trois ans au plus tôt) qu’étudie Allis-Chalmers. Une particularité : comme pour Indian Point à eau pressurisée, il est prévu dans cette centrale à eau bouillante et circulation forcée une surchauffe, de la vapeur, vraisemblablement au mazout.
- L’A.L.P.R. ou Argon ne Low Power Reactor. —
- Avant d’en terminer avec les réacteurs à eau bouillante, nous tenons à mentionner une réalisation récente du laboratoire d’Argonne. Répondant à un souci voisin de l’A.P.P.R. ou Army Package Power Reactor que nous avons vu dans notre dernier article, l’A.L.P.R. est un petit réacteur portatif pour l’armée, une petite centrale à ébullition, construite à la Station nationale d’Essais des Réacteurs à Arco (déserts de l’Idaho, U.S.A.).
- L’A.L.P.R. est un prototype de centrale portative, conçu pour produire 3oo kW électriques et de plus 4oo kW sous forme de chaleur pour chauffer par exemple les baraquements d’un camp avancé d’une armée en campagne. Les impératifs qui ont été imposés à l’A.L.P.R. sont les suivants : simplicité et sécurité de fonctionnement et d’entretien avec le minimum de surveil-
- lance; minimum de construction sur place; emploi maximum de matériels standard; besoins en eau limités (ce qui impose plus ou moins l’étanchéité relative des parties non classiques) ; utilisation des pierres disponibles à l’endroit de la construction pour la protection biologique; transportabilité par avion ou hélicoptère lourd; durée de fonctionnement normale de 3 ans par charge du réacteur sans rajouter de combustible.
- Conclusions. — Nous voyons ainsi que le développement parallèle des réacteurs à eau pressurisée et à eau bouillante (prototypes, centrales de puissance, petites centrales militaires portatives) a constitué un « arsenal » de réacteurs à eau, divers par leurs variantes, mais pour lesquels l’expérience s’enrichit rapidement. La différence entre les deux types est plus apparente peut-être que réelle, et tous deux font appel à des pressions plus ou moins élevées selon les cas. Il suffirait d’ailleurs d’abaisser un peu la surpression d’un réacteur pressurisé (à 10 au lieu de 4o kg/cm2, par exemple) pour qu’une ébullition locale se produise dans le cœur du réacteur, suivi de recondensation dans la masse liquide, ce qui donnerait un circuit très voisin du réacteur à ébullition à cycle indirect schématisé en I, figure 1. Ainsi s’amorce une « unification » des types de réacteurs à eau sous le vocable plus général de réacteurs à cuves sous pression.
- Nous verrons dans notre dernier article les réacteurs à eau et tubes de force, basés sur l’emploi du cycle uranium naturel-eau lourde, alors que tous les réacteurs décrits jusqu’ici sont basés sur le cycle uranium enrichi-eau légère.
- M. S.
- (à suivre).
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- Les migrations du Hanneton
- S’il est un insecte dont les mœurs paraissaient bien connues et dont la biologie ne semblait pas mériter de nouvelles recherches, c’est bien le hanneton commun. Cependant les études récentes des entomologistes chargés des Services de défense des végétaux, en particulier celles entreprises au Centre de Recherches agronomiques de Colmar par A. Couturier et P. Robert, apportent une quantité imprévue de faits nouveaux. Ces recherches, qui durent depuis sept ans, ont été résumées par les auteurs dans un mémoire paru récemment (Recherches sur les migrations du hanneton commun, Melolontha melolontha L., par A. Couturier et P. Robert, Annales des Êpi-phyties, 1958, III, p. 257-028).
- On sait que les hannetons deviennent adultes dès le mois d’août, mais restent en terre, dans la loge nymphale, pendant tout l’hiver, en état de diapause; leurs glandes génitales, les ovaires des femelles surtout, sont alors au repos et ils ne sont pas aptes à la reproduction. Ce n’est qu’au printemps suivant qu’on les voit sortir de terre, dès que les conditions extérieures deviennent favorables. A partir de ce moment, les hannetons présentent une activité surtout aérienne, soumise étroitement à un rythme nycthéméral. Dans les grandes lignes, ces faits étaient connus depuis longtemps, mais Couturier et Robert ont montré que les hannetons effectuent des vols en masse, ayant les caractères de migrations et dont les caractéristiques peuvent être parfaitement déterminées. Il faut noter que ces migrations sont tout à fait différentes des déplacements de très grands nombres de hannetons des deux sexes qui ont été observés à diverses époques en Allemagne du Nord et en Suisse ; ceux-ci parcourent, dans des conditions qui n’ont pu être bien déterminées, d’assez grandes distances, atteignant 20 km, à une altitude variant de 6 à 100 m. Les faits étudiés par Couturier et Robert sont tout autres et les auteurs y reconnaissent des migrations préalimentaires des deux sexes, suivies, chez les femelles, de migrations de ponte et d’après-ponte.
- Migrations préaïimentaires. — A une époque quelque peu variable suivant les années, mais qui se place dans le courant du mois d’avril ou au début de mai, les hannetons adultes se dégagent de leur loge et montent à la surface du sol; cette montée n’a lieu que lorsque la température du sol dépasse io° C. Les hannetons prennent alors leur vol pour une migration préalimentaire, se dirigeant vers un site attractif ou préférentiel; il s’agit généralement d’une masse sombre, formée
- VOL
- PREALIMENTAIRE
- Fig. 1. — Différence du comportement selon le sexe, au premier envol.
- La femelle effectue à 50 cm du aol un manège caractéristique.
- (D’après A. CouTuniEn et P. Robebt).
- par un groupement d’arbres, qui se détache sur le fond clair du ciel; si plusieurs silhouettes sont en présence, les insectes se dirigent toujours vers la plus élevée, c’est-à-dire vers celle qui est vue sous le plus grand angle. Comme ce site d’attraction est le môme pour tous les individus qui proviennent d’un même point d’éclosion, il s’ensuit que l’ensemble de la population de hannetons d’une certaine région se trouve concentrée vers le même point.
- Des expériences sur ce vol primaire préalimentaire ont été faites avec des hannetons récoltés dans le sol peu avant l’époque de leur sortie normale. L’examen de leurs ovaires montre qu’ils ne sont plus en état de diapause, mais ils ne sont cependant pas encore aptes à prendre leur vol. Conservés en chambre froide, ils peuvent être retirés au fur et à mesure des besoins pour l’étude. Dans cet état, les hannetons placés au soleil ne cherchent pas à s’envoler et la plupart d’entre eux s’enfoncent dans la terre où ils doivent rester encore quelque temps, à une température de i80-2o° C pour être prêts à la migration. Le comportement est alors différent suivant le sexe. Les femelles effectuent d’abord une sorte de vol d’orientation, consistant en 437 spires serrées, d’un vol lent, à 5o cm environ de hauteur, puis elles s’élèvent à 2 ou 3 m pour effectuer encore quelques tours plus amples avant de gagner le site attractif en ligne droite (fig. 1). Dans les mêmes conditions, le vol des mâles est plus rapide et plus direct. Ce premier vol présente les mêmes caractéristiques quel que soit l’état physiologique de l’insecte;
- Fig. 2. — Vue aérienne du site de Rouffach.
- Les hannetons étaient capturés au cours des différentes migrations dans le foyer F, une grande prairie. Nombre d’expériences de dépaysement ont été réalisées de l’autre côté de la forêt en D.
- Fig. 3. — Départ d’un hanneton sur une baguette d’envol.
- (Photos F. Antoine, I.N.R.A.).
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- Fig. 4. — Échelles légères permettant d'observer le mouvement des hannetons en forêt, à mi-hauteur des grands arbres.
- (Photo F. Antoine, I.N.R.A.).
- bien que, le plus souvent, préalimentaire, il peut aussi se manifester chez des hannetons qui se sont déjà nourris et accouplés.
- L’orientation de ce vol a une importance considérable en ce qui concerne la direction des vols suivants qui ont une « allure stéréotypée », reprenant toujours la même direction quel que soit l’aspect du paysage. L’activité des hannetons est fortement influencée par les conditions externes, surtout par l’éclairement. Le matin, les vols s’observent seulement par beau temps avec ciel dégagé et soleil; la température n’intervient que comme facteur limitatif, lorsqu’elle s’abaisse à 5° environ; par contre, les passages sont souvent arrêtés dès que le soleil est caché par un nuage. L’activité est nulle au début de l’après-midi, mais les vols reprennent le soir et sont plus importants que ceux du matin ; ils sont crépusculaires et s’arrêtent brusquement avant la nuit.
- Migrations de ponte et d’après-ponte. — La plupart des observations sur les migrations de ponte ont été faites à Rouf-fach (Haut-Rhin) en 1906 et près de Genlis dans la région de Dijon en 1957. Rouffach est situé dans la grande plaine d’Alsace et son site se trouve limité à l’est par un important massif forestier qui constitue le but de la migration préalimentaire (fîg. 2). Au cours de la période d’alimentation, qui dure 10 à i5 jours, les hannetons s’éloignent de la lisière, pénétrant plus ou moins profondément dans la zone boisée. Ils montrent alors des préférences alimentaires, les essences les plus attaquées étant le chêne, l’érable, le charme, le hêtre et surtout les jeunes pousses. Les mâles disparaissent peu à peu et les femelles, alors prêtes à pondre, effectuent un second déplacement en masse; elles prennent leur vol vers le lieu d’origine, c’est-à-dire en sens inverse de la migration primaire. C’est l’état de maturation des œufs qui provoque le départ et qui amène chaque individu à prendre son vol. D’après des observations faites à 10 m au-dessus du sol (flg. 4), le point de départ est le plus souvent situé en plein bois et l’insecte doit traverser toute la ligne d’arbres, ce qu’il fait sans s’élever pour les survoler, mais poursuivant son vol en ligne droite à travers le feuillage. Il semble donc y avoir une faculté d’orientation qui se manifeste sous l’influence des conditions physiologiques résultant du cycle de reproduction, quelles que soient les conditions atmosphériques.
- Les vols de ponte peuvent se trouver stoppés par un abaissement de la température et ne reprennent que lorsque celle-ci s’élève à nouveau au-dessus de io° C. Arrivées en un lieu favo-
- Fig. 5 et 6. — A gauche : Enceinte en drap noir et observateur muni d'un filet de capture. A droite : Enceinte surélevée et couverte
- de panneaux de papier-calque (Photos F. Antoine, I.N.R.A.).
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- DEPAYSEMENT
- FOYER
- "vol après ponte
- vol après ponte
- ’ ' i.
- vol de ponte
- vol de ponte
- vol préalimentaire
- vol préalimentaire
- Fig. 7. —r Diagramme schématique montrant les trajectoires suivies par une femelle sortie à proximité d’un site attractif.
- La direction prise au cours du vol préalimentaire détermine celle des autres vols (ponte et après-ponte). En traits interrompus, trajectoires suivies lors de dépaysements d’insectes capturés au cours de la migration préalimentaire.
- (D’après A. CoirruniEn et F. Robert, Annales des Êpiphyties).
- râble, les femelles s’enterrent pour déposer leurs œufs; elles restent au moins 48 heures dans le sol avant de commencer la ponte qui compte une trentaine d’œufs; la plupart des femelles pondent trois ou quatre fois. La distance parcourue depuis la forêt pour regagner les lieux de ponte varie de 200 à 1 000 m. Après la ponte les femelles, dans une proportion de 80 pour 100, entreprennent un nouveau déplacement dans la direction et le sens du vol préalimentaire; la plupart des individus qui prennent part à ce nouveau vol sont ceux qui commencent un nouveau cycle de reproduction. Ces vols se déclenchent au déclin du jour, sous une très faible luminosité, de 5o à 10 lux; les arrivées se font progressivement, d’abord par quelques individus isolés, puis par vagues. La direction de ces vote est régie au départ par la mémoire de longue durée et la faculté-d’orientation.
- Données de l'expérimentation. — Diverses expériences ont été effectuées pour étudier les variations du comportement en présence de certaines modifications du milieu. Le maintien de la di rection du vol a été étudié avec des insectes capturés au cours des différentes migrations. Les uns sont relâchés immédiatement, soit au même endroit, soit en un point plus ou moins éloigné; d’autres sont conservés un ou plusieurs jours puis libérés un matin; dans le premier cas, il y a dépaysement dans l’espace, la seconde expérience amène un dépaysement dans le temps. Les résultats sont peu différents suivant qu’il s’agit de
- Fig. 8. — Masquage d’une lisière au crépuscule à l’aide d’un écran
- de fumée.
- CPhoto A. Couturier, I.N.R.A.).
- hannetons en migration préalimentaire ou en migration de ponte ou après-ponte. Les immatures des deux sexes conservent la mémoire de l’orientation prise au foyer d’origine et suivent leur ligne de vol sans tenir compte des repères visuels terrestres. Des femelles pondeuses, lâchées immédiatement après leur capture, s’orientent très rapidement, qu’elles soient libérées à leur point de départ, dépaysées, ou encore placées dans une enceinte opaque de drap noir, laissant voir le ciel, mais mas-
- 'ce
- Fig. 9. — Un écran de fumée qui masque la lisière d’arrivée modifie la direction de la migration après-ponte.
- Les bêtes se dirigent alors vers le site attractif le plus proche. Cependant si elles sont capturées à ce moment en a et relâchées en b à quelques mètres de l’écran, elles reprennent la direction caractéristique de la migration sans tenir compte du paysage ; butant contre la fumée, elles passent au-dessus sans modifier leur direction. En traits interrompus, direction suivie avant la mise en place de l’écran.
- (D’après A. Couturier et P. Robert, Annales des Epiphyties).
- quant l’horizon (fig. 5). Ici encore ila direction est retrouvée sans tenir compte des repères visuels. Dans les migrations après ponte,-des femelles attirées par la forêt sont capturées et transportées de l’autre côté de ce site attractif; à leur lâcher, on constate qu’elles reprennent la direction primitive et s’éloignent du point qu’elles cherchaient à atteindre (fig. 7).
- Une expérience intéressante a été réalisée avec un écran de fumée masquant une forêt, point d’attraction au cours du vol préalimentaire et des vols après ponte. Dans tous les cas, le
- Fig. 10. — Trajectoire suivie par les femelles en vol de ponte en présence d’un écran de fumée.
- En pointillé, parcours effectué en l’absence d’écran de fumée.
- (D’après A. Couturier et P. Robert).
- masquage provoque un changement de direction, les insectes abandonnant le site devenu invisible en faveur d’un nouveau centre attractif; mais si l’on capture des hannetons ainsi déroutés et si on les relâche à quelques mètres, ils se comportent comme des individus dépaysés et reprennent leur direction primitive, passant au-dessus de l’écran de fumée. Ce comportement est aussi celui des femelles e» migration de ponte (fig. 8 à io).
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- Fig. 11. — Expérience du miroir.
- I.es hannetons sont libérés à l’abri d’une toile de tente qui masque le soleil, dont l’image est renvoyée sur la planche d’envol à l’aide d’un miroir.
- (Photo F. Antoine, I.N.R.A.).
- En ce qui concerne les facteurs qui influencent l’orientation, on constate que l’immobilisation par le froid et l’intoxication par le gaz carbonique ou le bioxyde d’azote ne détruisent pas la mémoire de direction du vol.
- Dans une autre expérience, les hannetons ont été introduits dans une enceinte opaque comme celle déjà indiquée, mais couverte de panneaux de papier translucide qui diffuse la lumière et la dépolarise, et dont la partie supérieure de la paroi est constituée par un drap blanc (fig. 6) ; les hannetons sont complètement désorientés et, se dirigeant vers la partie la plus lumineuse, sont incapables de retrouver leur direction primitive. D’ailleurs, les insectes capturés par temps clair ne peuvent retrouver plus tard leur direction que lorsque le soleil est visible, au moins partiellement; toutefois, pendant le vol préalimentaire, ils ont la possibilité de retrouver leur orientation d’après des repères cosmiques inconnus; la lumière polarisée, dont l’emploi a été reconnu chez les abeilles, ne semble pas pouvoir être utilisée par les hannetons. On peut indiquer enfin que les hannetons peuvent être déroutés de i8o° à l’aide d’fin miroir, se comportant envers l’image reflétée comme s’il s’agissait du soleil (fig. ii et 12).
- Fig. 12. — Résultats de l’expérience du miroir.
- Un certain nombre de hannetons, se guidant sur l’image du soleil, se trompent de direction et partent vers le sud-ouest. Dès qu’ils arrivent on plein soleil, ils font demi-tour vers le nord-est. La femelle n" 13 a présenté un comportement remarquable.
- (D’après A. Couturier et P. Robert, Annales des Epipliyties).
- Résultats pratiques. — La connaissance des conditions des vols permet d’établir certaines règles d’intérêt pratique. On constate ainsi que des femelles, ayant au cours de la période alimentaire traversé complètement une forêt et atteint la limite opposée, ne cherchent pas à pondre dans les cultures qui se trouvent de ce côté; elles traverseront à nouveau la forêt pour revenir à la zone libre d’où elles sont parties. De même, des hannetons qui ont traversé un fleuve pour chercher leur alimentation reviendront déposer leurs œufs dans le foyer d’origine, même s’ils rencontrent des conditions favorables sur la rive qu’ils viennent d’atteindre. Ces modalités expliquent les localisations relativement étroites des foyers de ponte et permettent de les limiter en vue de rechercher les cultures où la densité des vers blancs est assez importante pour assurer le succès de traitements insecticides dans le sol.
- L. Chopard.
- L’Unesco et la recherche océanographique
- Selon un projet récemment mis à l’étude, l’Unesco recevrait prochainement la mission de diriger et coordonner la recherche océanographique. Ceci répond en majeure partie à la préoccupation qui se manifeste à l’Organisation des Nations Unies d’accroître le potentiel alimentaire de la planète. Si l’on excepte en effet les mers, telles que la Mer du Nord, où la pêche est menée de manière intensive, il est évident que l’ensemble des océans recèle d’immenses richesses inexploitées.
- Ce fait a été particulièrement mis en relief pour l’Océan Indien, exploré jusqu’ici de manière très sporadique et dont on a pu dire qu’il était « moins bien connu que la face apparente de la lune ». 11 en est de même pour de vastes étendues du Pacifique Sud. Or, on peut à bon droit supposer qu’une pêche méthodiquement conduite dans ces régions serait de nature à apporter aux populations du Sud-Est Asiatique un supplément appréciable de nourriture.
- Cela implique une étude de plusieurs années, nourrie par des campagnes océanographiques auxquelles collaboreraient des savants de plusieurs pays. C’est pourquoi une recommandation est faite à la Conférence générale de l’Unesco de mettre en construction et d’exploiter un navire-laboratoire, jaugeant 1 200 à 1 500 tonneaux et mesurant 70 à 80 m de long. H pourrait prendre à son bord six océanographes confirmés, aidés d’une quinzaine d’auxiliaires et de stagiaires.
- Le Comité des Sciences de la Mer de l’Unesco a également suggéré que cet organisme prenne en charge le contrôle des navires océanographiques existants, afin de planifier leurs campagnes, d’enregistrer leurs résultats. Un programme serait en outre établi pour la formation de personnel spécialisé et pour l’aide à fournir aux sciences de la mer, sous forme de contrats de recherche, de bourses de voyages et d’études.
- G. C.
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- Guernesey et l'industrie de la tomate
- Malgré la faible distance qui, à vol d’oiseau, la sépare du Cotentin, l’île anglo-normande de Guernesey est assez rarement visitée par les Français et c’est pourquoi la principale activité à laquelle se livrent les îliens est généralement une révélation pour ceux de nos compatriotes qui en sont par hasard informés.
- On peut, en effet, être surpris lorsqu’on apprend que cette activité n’a guère de rapports avec celles que l’on attribue théoriquement à une population vivant sur un espace restreint (63 km2) entièrement encerclé par la mer, c’est-à-dire la pêche ou la navigation. Le fait est cependant que les Guernesiais tirent leur principale ressource de l’horticulture et en particulier de la culture en serres des tomates. Même si on est prévenu, l’aspect de l’île, vue en avion, est particulièrement étrange, car les serres qui couvrent un quinzième de sa surface prennent dans le paysage une place tout à fait inusitée.
- Dire que l’histoire économique de l’île explique entièrement ce fait paradoxal serait exagéré. On peut néanmoins admettre que la suite des événements a pu contribuer à faire apparaître la concentration horticole de Guernesey.
- Un phénomène démographique doit tout d’abord être considéré : depuis environ trois siècles, l’île abrite une population (le chiffre actuel est d’environ 27 000 habitants) bien plus nombreuse que ne le justifie la surface des terres cultivables. Ses ressources devaient donc, de quelque manière, être fournies par une activité industrielle ou commerciale tournée vers l’extérieur. C’est dans cet esprit que Guernesey, comme sa voisine Jersey, a vécu pendant longtemps sur l’industrie artisanale du tricot. Puis, au xvme siècle, les îliens se sont consacrés à la course et à la contrebande qui leur ont procuré des revenus très substantiels. C’était l’amorce d’un trafic maritime qui s’est peu à peu normalisé et élargi : au xix® siècle, les voiliers de Guernesey transportaient vers l’Europe le café du Brésil et le rhum des Antilles. La capitale, Saint-Peter Port, était devenue un centre important d’armement et de construction navale.
- Les riches armateurs pouvaient s’offrir le luxe de posséder des résidences somptueuses, comportant notamment des serres chaudes, comme en Angleterre ou en France. Leur première utilisation fut la culture de plaisance de la vigne qui glissa peu à peu vers une culture rémunératrice. Dès i83o, l’île exportait quelques milliers de livres de raisin. Au début du xxe siècle, cette exportation se chiffrait par un peu plus de 2 5oo t. Depuis lors, et bien que cette viticulture en serres ait presque complè-
- Fig. 1. — Jeunes plants de tomate dans des cylindres de terre comprimée.
- (Photos obligeamment communiquées par The Guernsey Press Co.).
- tement disparu, les établissements horticoles ont conservé le nom de Vinertes.
- C’est vers i865 qu’un horticulteur prit l’initiative de faire pousser dans sa serre des « pommes d’amour », fruits exotiques que ses compatriotes ignoraient totalement. Ayant un jour envoyé son apprenti au marché pour en vendre un panier, il eut le désagrément de voir revenir le jeune garçon mi-railleur, mi-désappointé : personne n’avait voulu acheter de tomates. Leur couleur écarlate, déclaraient les gens, était une preuve que ce fruit était empoisonné : la Nature avait usé de ce moyen pour signaler qu’il était impropre à la consommation.
- Les médecins, fort heureusement, intervinrent en attribuant à ce fruit toutes sortes de vertus qui concernaient surtout le foie et le tube digestif. Le public découvrit que la tomate, plante médicinale, était par surcroît agréable au goût. Dès lors, son succès était assuré : la demande britannique;, devenant de jour en jour plus forte, la production guernesiaise s’accrut, ainsi que la surface occupée par les serres.
- Notons que la spécialisation dans la culture des tomates ne s’est pas affirmée tout de suite. Tandis que le raisin entrait en décadence, des légumes tels que laitues, pois, haricots, melons et carottes étaient également cultivés dans les serres. C’est surtout depuis la dernière guerre que la tomate a pris le pas sur les cultures rivales.
- Sol et climat. — Il ne semble pas que ce choix ait été guidé par une composition particulière du sol. Guernesey a été fort bien étudiée du point de vue géologique et l’on sait que la roche dominante est un gneiss, plus ou moins largement recouvert d’un limon apparenté au lœss. On pense que ce limon est une formation éolienne, apportée du continent à une époque indéterminée mais cependant assez ancienne. Cet aspect du sol concerne surtout la partie méridionale de l’île, surélevée sous forme de plateau, à une moyenne de 55 m au-dessus du niveau de la mer.
- Au nord, le sol est de nature différente : derrière une côte plate s’étendent des terres basses, faites en majeure partie de sables légèrement calcaires sur un soubassement souvent caillouteux. Enfin, dans une zone intermédiaire, le lœss est allié à une glaise micacée, due manifestement à une décomposition des gneiss.
- Dans l’ensemble, ces sols sont assez lourds, variant entre une glaise franche et une glaise sableuse. Ils ne se prêteraient pas particulièrement bien à l’horticulture car ils se drainent difficilement et leur structure demande en général à être améliorée. Les ressources locales ne permettent pas d’y incorporer du fumier, l’élevage étant très clairsemé, ni de la paille. Les horticulteurs y ont suppléé en utilisant du gneiss finement concassé ainsi que de la tourbe importée d’Irlande et d’Allemagne.
- L’élément naturel le plus favorable est le climat : les îles anglo-normandes jouissent d’un ensoleillement nettement supérieur à celui de la Grande-Bretagne (avec un supplément annuel d’environ 200 heures de soleil). Quant aux vents de l’Atlantique, dont les premiers horticulteurs cherchaient à se protéger en s’établissant sur les terres basses, dominées par le plateau, l’emploi généralisé des serres a éliminé cet inconvénient.
- L’horticulture en somme, tant pour le sol que pour le climat, s’est affranchie des conditions naturelles. La seule limite qui lui est imposée est celle de l’eau. En dehors des sources ou puits qui se trouvent dans les propriétés, le service officiel de distribution ne peut fournir qu’une moyenne annuelle de 1 600 000 m3 d’eau.
- Les serres ; chauffage, désinfection, arrosage. — Tout ce qui précède laisse entrevoir l’aspect technique qui devait nécessairement s’imposer à l’horticulture guernesiaise. Chose
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- Fig. 2 et 3. — A gauche : « S team in A droite : Intérieur d’une serre. On remarque
- curieuse, elle a été dès l’origine tributaire d’une certaine catégorie d’ouvriers, rendus disponibles par le déclin de la construction maritime : il s’agit des charpentiers qui, précédemment, assemblaient les coques des voiliers. Comme conséquence de leur intervention, les serres les plus anciennes actuellement en service (elles datent de plus de 60 ans) sont massivement charpentées, ce qui d’ailleurs leur a valu de résister à l’épreuve du temps. La construction s’est évidemment allégée par la suite, bien que les horticulteurs soient restés fidèles à des formes plutôt massives.
- On ne peut dire qu’un soin particulier ait été consacré à l’implantation des serres ni à leur éclairement. Il arrive fréquemment qu’elles soient groupées de telle sorte que certaines se font mutuellement écran. On peut observer que leur orienta-
- Fig. 4 et 5. — A gauche : Dispositif d’arrosage et de distribution
- ! » des jeunes plants, de tomate.
- les fils verticaux servant au palissage des plantes.
- tion n’a été déterminée par aucune règle quant à l’utilisation optimale des rayons solaires : elles ont été implantées en tenant compte surtout du relief, de la forme et de l’étendue des parcelles.
- Dans ces dernières années, quelques serres ont été construites en acier, mais il semble que l’on soit revenu à la traditionnelle charpente en bois. Le gouvernement de l’île a d’ailleurs décidé en 1956 un arrêt de trois ans de la construction, afin de ne pas risquer que le nombre des serres excède les disponibilités en eau. L’horticulture est davantage incitée à se moderniser qu’à s’étendre.
- Deux types de serres ont été adoptés. Le moins grand mesure 55 x 10 m et abrite environ 1 600 plants. Le plus vaste mesure 79 x 11,5 m et abrite 3 100 plants. La surface totale
- des solutions nutritives. — A droite : Pulvérisation d’insecticides.
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- Fig. 6. Équipement individuel pour pulvérisation dans une serre consacrée aux plantes ornementales.
- recouverte de vitrages (rappelons qu'elle est le quinzième de la superficie de l’île) est de 456 ha. Sur ce total, 370 ha de serres sont chauffées, ce qui entraîne pour l’île une importation annuelle d’environ 200 000 t de charbon, fourni principalement par le Pays de Galles. Les horticulteurs cependant adoptent de plus en plus souvent les chaudières qui brûlent du fuel, en raison de leur plus grande souplesse et de l’économie de main-d’œuvre qu’elles permettent.
- Le chauffage requiert beaucoup de soins et comporte d’une manière générale un tuyau dans chaque intervalle entre les rangées de tomates. Le problème de la température qui doit régner dans les serres est très controversé : un propriétaire, critiqué au début par la plupart de ses collègues, a tenté un chauffage intensif à 35° ou 38° C pour les températures diurnes et i4° à i5° C pour les températures nocturnes. Il a pris ainsi un mois d’avance sur ses concurrents.
- La chaleur produite ne sert pas seulement au chauffage : la stérilisation du sol est, en effet, pratiquée au moyen du steaming (c’est-à-dire : aspersion par jets de vapeur) (fig. 2). Elle se prolonge par l’action de différents désinfectants chimiques (formaldéhyde, chloropicrine, dibromure d’éthylène, etc.). Le plus souvent, le sol ainsi traité est contenu dans des pots, soit de terre cuite, soit de béton. Ce système est préféré à celui de la culture en pleine terre.
- Les plantes en pots ainsi « forcées » et soignées atteignent de grandes hauteurs : 2,5o m à 3 m, ce qui donne aux serres un aspect tropical : visitant l’une d’elles à la fin d’avril, j’ai pu voir les fruits s’étageant- par niveaux, ceux déjà mûrs à 1 m environ aü-dessus du sol, les tomates vertes allant par grosseurs décroissantes jusqu’aux sommets des plantes. Celles-ci sont soutenues par des fils haétalliques.
- A des intervalles très rapprochés, le personnel des serres procède à un arrosage mécanique qui réalise une grande économie de temps sur l’arrosage manuel (fig. 4). La désinfection a
- lieu quotidiennement (fig. 5). Quant aux substances nutritives qui assurent la croissance rapide des plantes, elles sont utilisées selon des « recettes » dont chacun des horticulteurs conserve jalousement le secret.
- La production atteinte est d’environ 5,5 kg par plante et par an. Elle monte parfois jusqu’à 9 kg. De toute manière, on peut estimer qu’une serre du plus grand modèle assure une récolte voisine de 17 t de tomates. Si l’on voulait évaluer le rendement à l’hectare, on arriverait au chiffre phénoménal de i5o t/ha. C’est sur cette base que la production totale de l’île se situe autour de 5o 000 t par an.
- Des serres, assez peu nombreuses d’ailleurs, sont consacrées au raisin, à différentes fleurs, principalement aux iris, aux freesias et aux chrysanthèmes, ainsi qu’à des feuillages décoratifs, asparagus et smilax. Mais souvent les cultures florales sont alliées à la tomate dans des serres mixtes. L’iris, en particulier, occupe des serres qui ensuite sont reprises par des plants de tomates.
- Morcellement et coopération. — Les propriétaires de serres sont au nombre de 2 953 et l’on estime que 7 000 personnes au total, soit le tiers de la population adulte, sont employées à la production et l’exportation des tomates. La majorité des horticulteurs ont des exploitations modestes; 3i5 seulement d’entre eux possèdent des surfaces de serres dépassant un acre.
- Un soin tout particulier est accordé au conditionnement et au calibrage des tomates. Les cageots sont faits d’un bois importé du Portugal : ils sont façonnés dans l’île et connus dans toute la Grande-Bretagne où ils parviennent dans quelques centaines de marchés d’avril à octobre.
- On ne peut faire autrement que de remarquer l’extrême morcellement de cette activité horticole et l’on conçoit que sur près de 3 000 propriétaires de serres il en existe un grand
- Fig. 7. — Atelier pour le calibrage des tomates.
- (Photos aimablement communiquées par The Gnernsey Press Co.).
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- nombre qui ne sont pas en mesure de prodiguer à leurs plantes les soins décrits plus haut, impliquant des connaissances techniques assez approfondies. C’est pourquoi certaines opérations comme la stérilisation par steaming et par produits chimiques sont conduites par des services collectifs, extérieurs aux -exploitations.
- Une autre formule est assez répandue : elle consiste en un contrat spécial conclu entre une firme importante et un exploitant plus modeste qui, moyennant une redevance annuelle de ioo livres, reçoit périodiquement la visite d’un technicien •compétent qui le guide dans les opérations les plus délicates. Ces consultations n’empêchent pas le propriétaire de garder le •contrôle de son affaire. Parfois, la firme compétente prend en charge la totalité de l’exploitation : cela se produit lorsque la propriété est entre les mains de vieillards, de malades, de veuves ou d’enfants en bas âge.
- Depuis igô/i, cette entraide rétribuée tend à prendre un •caractère officiel. Un service de vulgarisation a été fondé, de même qu’un laboratoire de phylopathologie. Une installation •destinée à l’analyse des sols est annexée à l’Administration des •eaux. La fondation d’une station expérimentale a été remise à plus tard, mais d’ores et déjà différents instituts britanniques de recherche agronomique se sont intéressés à la culture guer-nesiaise des tomates. On doit, par ailleurs, signaler les travaux scientifiques d’un propriétaire de l’île, M. Wheadon, qui
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- a particulièrement étudié les problèmes mycologiques concernant l’industrie de la tomate.
- Le succès de cette expérience d’une culture amorcée sur des données empiriques et progressant selon des directives scientifiques appelle certaines réflexions. Sur le plan strictement agricole, la tomate guernesiaise cultivée en serre pourrait paraître plus ou moins aberrante, puisqu’elle ne s’explique en aucune façon par une vocation particulière du sol ni du climat. Le terme d’ « industrie » a été employé ici à plusieurs reprises, comme il l’est d’ailleurs par les auteurs britanniques ou guernesiais qui ont traité de cette originale production. Et, en effet, l’activité des horticulteurs de l’île présente un indéniable caractère industriel : grâce à des investissements réservés jusqu’ici à des cultures de luxe, grâce également à un emploi massif de l’énergie, on parvient à produire une denrée alimentaire à des prix qui rivalisent avec ceux de l’agriculture traditionnelle. Ce résultat remarquable est en outre obtenu en n’immobilisant qu’une surface étonnamment réduite.
- On peut se demander si, dans l’avenir, les ressources énergétiques de nombreux pays ne trouveront pas un emploi nouveau dans des industries culturales du même ordre, tenant compte à la fois de l’accroissement des populations et de la « peau de chagrin » des terres cultivables.
- Gaston Cohen.
- La pâte à papier au Canada
- L’industrie de la pâte à papier et de la fabrication de papier prend place au tout premier rang des industries exportatrices canadiennes. Elle se tient également au premier rang quant à la valeur des produits : 1 465 millions de dollars canadiens en 1957, c’est-à-dire quelque 674 milliards de francs. Ce chiffre dépasse de peu celui de la valeur des produits minéraux et dépasse de beaucoup la valeur de la production céréalière dans son ensemble.
- 60 000 travailleurs fixes sont employés, auxquels il faut ajouter environ 270 000 saisonniers (bûcherons, conducteurs de radeaux, chauffeurs de camions, ....). 25 sociétés se partagent la fabrication de la pulpe et du papier : leur capital est canadien à concurrence de 56 pour 100, le reste étant fourni par les États-Unis (30 pour 100) et le Royaume-Uni (14 pour 100).
- La production, 7 000 000 t en 1957, représente plus de la moitié du monde non communiste. La majeure partie de cette production, plus des trois quarts, est exportée aux États-Unis, où pulpe et papier-journal entrent en franchise de douane. Ainsi, un cinquième des ventes canadiennes aux États-Unis est-il représenté par •ces matières premières.
- Malgré un développement rationnellement conduit à l’heure actuelle, les ressources forestières des États-Unis ne sont pas en effet illimitées, en tout cas bien inférieures à celles des immensités canadiennes. Aussi les importations en provenance de ce dernier pays sont-elles essentielles, comme en témoigne le tableau ci-après (en milliers de tonnes) :
- Production nationale des États-Unis ï95o i955 i960?
- 1 002 1 270 0 LO OO
- Importations venant du Canada 4 748 5 025 5 b5o
- Importations venant de Scandinavie .... 171 IOO ioo
- Au total, on compte au Canada 125 usines, contre une cinquantaine au début du siècle. La valeur des exportations a été multipliée par 500 depuis 1900.
- Usines marémotrices et photographie aérienne
- La puissance d’une centrale marémotrice est évidemment fonction du volume d’eau que peut contenir le bassin de retenue. En outre, le prix du kilowattheure et la rentabilité de l’entreprise sont déterminés par le rapport qui existe entre ce volume et la longueur (et par conséquent les frais d'établissement) du barrage.
- En eaux profondes, le calcul de capacité peut assez facilement être établi après une mesure prise de la surface et une série de mesures de la hauteur d’eau, relevées par sondages. Il n’en est pas de même lorsque le bassin a des contours irréguliers et que le fond se compose d’une série de bancs de sable et de vase que la mer découvre à marée basse.
- C’est ainsi qu’un difficile problème s’est posé pour les ingénieurs qui étudient l’usine marémotrice de la baie de Passamaquody, à la frontière américano-canadienne. On se souvient que les travaux avaient été amorcés voici quelques années mais ont dû être abandonnés pour des raisons à la fois techniques et financières. Un nouveau projet a été établi, comportant deux bassins : un bassin supérieur, obtenu en barrant la baie de Passamaquody elle-même, un bassin inférieur, constitué par la baie de Cobscook, qui est typique du deuxième cas envisagé ci-dessus-.
- Les renseignements nécessaires ne visaient pas tant le volume d’eau retenu dans le bassin de Cobscook que les différents niveaux atteints par la pleine mer moyenne, la basse mer moyenne et la ligne de mi-marée. Aucun levé terrestre non plus qu’aucune série de sondages n’aurait pu rendre compte, par une carte précise, de ces différentes situations.
- La solution à laquelle on dut se rallier fut la photographie aérienne prise avec des émulsions sensibles aux infrarouges. Il se trouvait que la date imposée pour l’achèvement de cette opération ne laissait que trois journées disponibles où la basse mer diurne se présentait à une heure satisfaisante au point de vue de l’éclairage. La mi-marée était plus facile à saisir, parce que se reproduisant deux fois plus souvent.
- Un autre élément augmentait la difficulté : la marée en effet se propage dans la baie d’est en ouest et l’écart de temps entre le recouvrement des zones extrêmes est d’environ 80 mn.
- La préparation, le minutage et le déroulement de cette complexe opération photographique ont été décrits par B. G. Jones dans la Revue hydrographique internationale (mai 1958). Par un coup de chance inespéré, les clichés purent être pris par beau temps, dans les tout premiers jours d’octobre, ce qui, sous la latitude de 45° de Passamaquody, est une date tardive en ce qui concerne l’ensoleillement (Rappelons l’article publié ici sur la Photogéologie, La Nature, juillet 1958,. p. 258).
- D. Chambry.
- Y. M.
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- La lutte contre la corrosion
- Protection des métaux par les peintures anticorrosion
- 2. Couches de finition — Peintures antirouille
- Peintures anticorrosion pour couches de finition.
- — Comme nous l’avons déjà dit (x), les couches intermédiaires et de finition d’un revêtement anticorrosion doivent former un écran imperméable et isolant, qui résiste mécaniquement et chimiquement à l’action des agents extérieurs de corrosion au contact desquels elles se trouvent. Elles doivent évidemment être compatibles entre elles et avec la couche primaire à laquelle elles doivent adhérer ; tandis que les couches intermédiaires sont encore mates, bien qu’un peu moins chargées que la couche primaire, la couche de finition doit être brillante, c’est-à-dire que le rapport pigment/liant doit être assez faible pour assurer au film une continuité, une imperméabilité et une élasticité aussi élevées que possible. Les qualités particulières et, par conséquent, le choix de la peinture appliquée en couche de finition dépendent essentiellement du rôle de protection qu’elle doit jouer et de la nature des agents de corrosion en présence desquels elle se trouve.
- Peintures de protection contre les agents de corrosion atmosphériques. — Ce sont les peintures pour charpentes et ouvrages d’art métalliques, pour gazomètres, réservoirs, pylônes en acier, avions, superstructures de navires, carrosseries de voitures de chemins de fer et d’automobiles, etc.
- Les couches de finition des revêtements de protection des constructions métalliques (en acier surtout) contre les agents atmosphériques sont généralement formées de peintures aux vernis gras ou aux résines glycérophtaliques à séchage rapide; les vernis gras utilisés à cet effet contiennent habituellement une standolie (1 2) de lin ou une standolie mixte de lin et de bois de Chine dans laquelle a été dissoute, à chaud, une résine artificielle oléosoluble (résine phénolique oléosoluble, résine maléique, résine de coumarone ou d’indène) qui améliore la dureté, l’imperméabilité et la résistance chimique du film sec. Contrairement aux peintures antirouille pour couches primaires, ces peintures de finition ne contiennent pas systématiquement des pigments antirouille, bien que le blanc de zinc, la céruse, les jaunes de chrome, les verts anglais et les verts de zinc soient couramment utilisés; de très bons résultats sont obtenus avec des pigments chimiquement inertes et durs (blanc de titane rutile, bleu de Prusse, oxydes de fer, silice) et avec des pigments et matières de charge à structure lamellaire (poudre d’aluminium, oxyde de fer micacé, graphite) qui améliorent l’imperméabilité du revêtement. Les peintures bitumineuses à la poudre d’aluminium, applicables, comme les précédentes,
- 1. Voir : Protection des métaux par les peintures anticorrosion ; 1. Traitements préalables, couches primaires, par Georges Nédey, La Nature, mars 1959, p. 112.
- 2. Les standolies sont des huiles siccatives épaissies par cuisson plus ou moins prolongée (généralement entre 280° et 300° C), l’augmentation de leur viscosité étant principalement due à une réaction de polymérisation. Tandis que la standolisation de l’huile de lin et des huiles siccatives à séchage lent nécessite plusieurs heures de chauffage à 300° C, les standolies d’huiles siccatives à séchage rapide (comme l’huile de bois de Chine) sont obtenues en quelques minutes à 280° G. Les standolies mixtes de lin et de bois de Chine sont préparées par cuisson d’un mélange de ces deux huiles. Les standolies donnent plus de corps aux vernis que les huiles crues, mouillent mieux les pigments au cours du broyage de la peinture, et donnent des films plus brillants, plus épais et plus résistants à l’humidité et aux intempéries.
- sur des sous-couches à l’huile ou aux vernis gras, donnent également d’excellents résultats en couche de finition sur les charpentes et ouvrages d’art en acier. Quant à l’habillage des carrosseries automobiles, qui pose un double problème de protection et de décoration, il a été d’abord réalisé à l’aide de peintures cellulosiques, puis de peintures nitro-glycérophtaliques séchant rapidement à froid et donnant, après ponçage, un film très brillant; mais, à ces peintures laquées à froid, on préfère actuellement les peintures-émail aux résines artificielles thermodurcissables (résines alkydes éventuellement combinées à des résines d’urée ou de mélamine, résines époxydes modifiées par des résines phénoliques, des aminoplastes ou des acides gras) qui, après cuisson entre i5o° et 200°, acquièrent une dureté et une résistance chimique très supérieures à celles des peintures cellulosiques; des résines époxydes d’invention récente, additionnées d’isocyanates, d’amines ou de polyamides au moment de l’application de la préparation, sont même capables d’acquérir ces qualités à la température ordinaire ou par une cuisson entre 6o° et ioo° seulement.
- Peintures anticorrosion pour canalisations souterraines.
- — La corrosion des canalisations souterraines (pipe-lines, conduites forcées) en acier est particulièrement rapide, sous l’action combinée de l'humidité et des courants errants. Elles sont souvent protégées par des feuilles de zinc, d’aluminium ou de magnésium (métaux anodiques par rapport au fer). Mais, cette protection cathodique est généralement combinée avec une protection par revêtements imperméables et isolants aux matières bitumineuses (x) ; les peintures aux vernis aux copolymères vinyliques, bien que plus coûteuses que les produits bitumineux, ont également été préconisées en vue de la protection des pipe-lines. Enfin, l’utilisation de peintures-émail aux résines artificielles thermodurcissables (résines alkydes, phénoliques, époxydes, résines de silicones) peut aujourd’hui être envisagée grâce aux possibilités de cuisson sur le chantier, qu’offre le chauffage par induction.
- Peintures calorifuges et peintures résistant à la chaleur.
- — Les peintures anticorrosion appliquées sur les réservoirs de carburants et sur les conduites de vapeur doivent former un écran isolant s’opposant aux échanges calorifiques entre l’extérieur et l’intérieur du récipient afin d’éviter, dans le premier cas, réchauffement du liquide par le rayonnement solaire, et, dans le second cas, le refroidissement de la vapeur par rayonnement de la surface chaude de la canalisation vers l’extérieur. Dans ce but, les couches de finilion de ces revêtements contiennent des pigments blancs ou de la poudre d’aluminium, pigments doués d’un pduvoir réflecteur élevé pour les radiations infrarouges. En fait, l’épaisseur d’un revêtement multicouche par peinture est insuffisante pour assurer une isolation thermique satisfaisante (tout au moins dans le cas des conduites de vapeur), de sorte que les peintures calorifuges pour canalisations de vapeur sont toujours combinées avec l’emploi de matelas isolants classiques à l’isorel, à l’amiante ou au liège.
- Lorsque le revêtement protecteur est appliqué sur des pièces
- 1. Voir : Protection cathodique et revêtements, par Bernard Heuzé, La Nature, décembre 1958, p. 472.
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- (Photos aimablement communiquées par M. Kurt Fr. Tragardh, IVA. : s Korrosionsniimnd, Stockholm).
- métalliques portées à des températures supérieures à 200° (chaudières, fours et cheminées métalliques), il doit contenir des pigments qui résistent bien à la chaleur (graphite ou poudre d’aluminium en général). Malheureusement, la plupart des substances filmogènes pour peintures se ramollissent, se carbonisent ou s’effritent aux hautes températures : les peintures bitumineuses au graphite ou à la poudre d’aluminium, dont le point de ramollissement peut être relevé par l’addition de résines artificielles à haut point de fusion, se carbonisent en laissant cependant une couche adhérente et protectrice de graphite ou d’aluminium ; le caoutchouc cyclisé, les résines phénoliques et les résines d’urée et de mélamine se carbonisent également entre 200° et 25o°. Les meilleurs résultats sont encore obtenus avec les peintures silicatées, incombustibles et peu coûteuses, mais dont la souplesse laisse à désirer, avec les peintures au titanate de butyle et à la poudre d’aluminium qui résistent à des températures de l’ordre de 4oo° à 5oo° et qui, après destruction du liant organique, laissent subsister à la surface du métal une couche adhérente et continue d’aluminium, et surtout, avec les peintures aux résines de silicones qui supportent des températures de 3oo° à 35o° sans altération et qui, après décomposition partielle au rouge, laissent un film de silice réfractaire; mais l’utilisation des peintures aux résines de silicones est limitée par leur prix de revient élevé.
- Peintures anticorrosion résistant aux produits chimiques.
- — Les cuves, réservoirs et citernes qui contiennent des solvants, des carburants, des huiles ou des liquides corrosifs tels que les acides, les alcalis et l’eau de Javel, les canalisations et les pompes dans lesquels ils circulent, doivent être protégés par des revêtements intérieurs épais (à cinq ou six couches) de peintures aux vernis aux résines artificielles. En effet, les peintures classiques aux vernis gras sont inutilisables en raison de leur solubilité dans les huiles, dans les hydrocarbures et dans la plupart des solvants organiques, de leur perméabilité relative et de leur gonflement rapide au contact des solutions aqueuses et de leur sensibilité aux acides et, surtout, aux alcalis. Deux groupes de peintures aux vernis aux résines artificielles possèdent les qualités requises : d’une part, les peintures aux vernis aux résines artificielles thermoplastiques (résines vinyliques et acryliques, caoutchouc chloré et caoutchouc isomérisé, résines coumaroniques), d’autre part, les peintures-émail aux vernis aux résines artificielles thermodurcissables (résines alky-
- des combinées à des résines d’urée ou de mélamine, résines phénoliques et résines époxydes). Contrairement aux premières,
- . les secondes acquièrent, après cuisson du film, une insolubilité totale dans les huiles et dans tous les solvants, mais elles ne sont utilisables que si les dimensions et la forme de l’objet à protéger sont compatibles avec l’étuvage qui suit l’application du revêtement.
- Les résines vinyliques les plus utilisées dans ces revêtements sont le polystyrène, les acétals polyvinyliques, les copolymères de chlorure et d’acétate de vinyle et, surtout, les copolymères de vinyle et de nitrile acrylique, dont les films durs sont 'insolubles dans les essences et les huiles minérales, dans les huiles animales et végétales, imperméables à l’eau et chimiquement inertes vis-à-vis de tous les acides, des alcalis et des oxydants tels que les hypochlorites. Les revêtements épais aux copolymères de chlorure de vinyle et de nitrile_ acrylique, appliqués à l’intérieur des citernes de bateaux pétroliers, ont résisté pendant quatre ans à l’action dissolvante et corrosive du pétrole brut (contenant toujours des impuretés sulfurées) et de l’eau de mer. Le caoutchouc chloré possède les mêmes qualités d’insolubilité dans les liquides pétrolifères, d’imperméabilité à l’eau et d’inertie chimique ; mais il est sensible aux huiles végétales et, surtout, sa faible solubilité dans les solvants usuels rend difficile la préparation et l’application de ses peintures ; il est de plus en plus remplacé par le caoutchouc isomérisé (ou cyclisé) dont la résistance chimique est au moins égale à celle du caoutchouc chloré, mais dont la solubilité dans les hydrocarbures aliphatiques et dans les huiles interdit son emploi dans les revêtements en contact avec des carburants ou avec des corps gras.. Il en est de même des vernis et des peintures aux résines d’indène et de coumarone, qui constituent par contre d’excellents revêtements antiacides et antibases résistant en outre à la plupart des produits chimiques. Enfin, il faut mentionner aussi l’imperméabilité à l’eau et la haute résistance chimique des produits bitumineux qui, additionnés de résines phénoliques ou coumaroniques, peuvent former des revêtements de protection peu coûteux.
- Les émaux au four aux résines alkydes (éventuellement combinées à des résines d’urée ou de mélamine) deviennent insolubles, après cuisson entre 120° et 130°, dans les solvants et dans les huiles et sont utilisés en vue de la protection des postes d’essence ; par contre, ils ne résistent qu’aux acides et aux alcalis faibles. Les peintures-émail aux résines phénoliques autoplas-tifiées sont employées comme revêtements intérieurs pour fûts et camions-citernes servant au conditionnement et au transport des carburants, et comme revêtements antiacides inattaquables par l’acide sulfurique concentré ; par contre, ces' produits résistent moins bien aux alcalis (surtout concentrés ou chauds). Enfin, bien qu’encore peu utilisées par suite de leur apparition récente sur le marché, les résines époxydes semblent offrir des possibilités remarquables dans les revêtements de protection contre les agents chimiques et tout spécialement contre les alcalis ; ces nouvelles résines artificielles permettent de préparer, soit des peintures-
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- Fig. 4. — Bryozoaire du genre Bugule.
- Cette espèce, de couleur rouge violacé, est formée de tiges dichotomisées, continuées par des séries de logettes contenant chacune un zoïde, rangées bout à bout. Réduit d’un dixième.
- (Photo B. Callame, extraite de Peintures, Pigments, Vernis).
- émail durcissant par cuisson entre 175° et 200° (par combinaison avec des résines phénoliques, des résines d’urée ou de mélamine, et des acides gras), soit des peintures-émail durcissant à froid ou par cuisson à température modérée entre 60° et 100° seulement (par combinaison avec des amines, des polyamides ou des isocyanates).
- Le vernissage intérieur des boîtes de conserves alimentaires pose un problème complexe, assez comparable à celui des revêtements de protection contre les produits chimiques puisqu’il exige, de la part du film de vernis, des qualités mécaniques de souplesse et d’adhérence qui lui permettent de résister aux opérations d’emboutissage et de sertissage des feuilles métalliques vernies, une résistance suffisante à la chaleur afin de supporter, sans ramollissement, la stérilisation à l’autoclave, des qualités d’imperméabilité à l’eau, d’insolubilité dans les huiles et de résistance aux acides organiques susceptibles de se trouver dans les produits à conserver et, enfin, une absence totale d’odeur, de goiit et de toxicité. Seuls, les Arernis aux copolymères vinyliques, les vernis-émail aux résines glycérophtaliques, aux résines phénoliques autoplastifiées et aux résines époxydes possèdent les qualités nécessaires.
- Peintures sous-marines toxiques (ou « antifouling »).
- Les revêtements de protection des carènes métalliques des navires comprennent habituellement deux couches primaires antirouille contenant des pigments inhibiteurs, une ou deux couches intermédiaires, imperméables et isolantes, et une ou deux couches de finition de composition spéciale, chargées d’empêcher la fixation des algues et des animaux (huîtres, moules, balanes, spongiaires, hydraires, etc.). Ce peuplement des coques au-dessous de la ligne de flottaison, qui augmente la consommation de combustible et réduit la vitesse des navires, est plus intense dans les ports qu’en pleine mer et plus rapide dans les mers chaudes que dans les mers froides. Aussi, la couche de finition des revêtements sous-marins contient-elle des pigments toxiques mercurifères (oxyde et chlorure mercuriques), cuprifères et arsénifères (poudre de cuivre, oxyde cuivreux, hydrocarbonate, acéto-arsénite et arséniate de cuivre connus sous les noms de verts de Brême, de Schweinfurt, de Scheele) qui, faiblement solubles dans l’eau, sont libérés à la surface de la couche de peinture; ces pigments, dont la toxicité est très variable à l’endroit des nombreuses variétés animales et végétales sous-marines, sont choisis et mélangés suivant la composition de la faune et de la flore qui peuplent les mers traversées par chaque ligne de navigation.
- De plus, pour assurer à la couche de peinture antifouling une efficacité uniforme dans toute l’étendue de sa surface, il est indispensable d’agiter soigneusement la préparation liquide avant de l’étendre afin de répartir aussi uniformément que possible les pigments toxiques, pigments denses qui sédimentent rapidement au fond des récipients. L’emploi de la poudre de cuivre comme pigment toxique est généralement évité car, malgré la présence d’une couche isolante entre la couche primaire antirouille et la couche de finition toxique, les particules de cuivre peuvent se trouver en contact électrolytique avec l’acier et accélérer sa corrosion en raison du potentiel électronégatif du cuivre par rapport au fer. Les oxydes et les sels minéraux que nous venons de citer sont parfois remplacés par des toxiques organiques et organo-minéraux tels que le phénate de cuivre, les dérivés des arsines, des aldéhydes formique, crotonique et cinnamique.
- Enfin, on a constaté que certains animalcules marins sécrètent à la surface de la coque une mince pellicule calcaire qui facilite leur fixation et rend inefficace la peinture toxique en s’opposant à la libération des ions mercuriques', cuivriques, arsénieux et arséniques ; la destruction de ce voile calcaire est possible grâce à l’introduction, dans la peinture toxique, de silicates hydratés de sodium et d’aluminium (zéolithes et permutites) ou de résines échangeuses d’ions qui, échangeant 'leurs ions sodium avec les ions calcium de la couche calcaire, dissolvent celle-ci, la zéolithe de calcium qui résulte de cette réaction d’échange étant immédiatement retransformée en zéolithe de sodium par échange ionique avec le chlorure de sodium de l’eau de mer.
- Les liants des peintures sous-marines toxiques sont de deux types : d’une part, les liants mous, plus ou moins perméables ou saponifiables par l’eau de mer (colophane, gomme-ester, matières bitumineuses), libérant continuellement et à faible dose les pigments toxiques qu’ils contiennent; d’autre part, les liants durs, imperméables et insaponifîables (copolymères vinyliques par exemple), formant un film dur et lisse à la surface duquel les organismes marins se fixent plus difficilement, et ne libérant, mais à dose massive, ses constituants toxiques qu’à l’endroit où il est attaqué.
- Peintures fongicides. — Les spores de végétaux cryptoga-miques en suspension dans l’air peuvent se développer et proliférer sur les films de peinture lorsqu’elles rencontrent des conditions favorables dont les principales sont la chaleur, l’humidité et la présence de substances nutritives ; le thalle se déve-
- Fig. 5. — Éponge du genre Sycon.
- C’est l’éponge la plus fréquemment rencontrée comme salissure ; elle forme des tubes souples, hérissés de lins spiculés, ouverts au sommet, et peut atteindre 50 cm de longueur. 6/10 de la grandeur naturelle. (Photo B. Callame, extraite de Peintures, Pigments, Vernis),
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- Fig. 6 et 7. — Quelques agents de la corrosion sous-marine.
- A gauche : Aspect microscopique d'un « voile » forme de diatomées et de bactéries tel qu'il s'en forme rapidement à la surface des corps immergés ; de couleur grise, plus ou moins verte suivant qu’il renferme plus ou moins de diatomées (grossis 400 fois environ). A droite : Tubes calcaires d'annéîides (genre Hydroides) ; de section circulaire, ils restent collés au support sur toute leur longueur (environ grandeur naturelle) ; on voit aussi des balanes vides, des colonies de bryozoaires et des byssus de moules (Photos iB. Gallame, extraites de Peintures, Pigments, Vernis),
- Fig. 8 et 9. — Action inhibitrice d’une peinture toxique sur la foration des organismes
- A gauche : La peinture a protégé la plaque de tôle, tandis que le cadre a été entièrement envahi par des ascidies. A droite : La peinture étant à un stade d’épuisement avancé, la plaque est recouverte de balanes, plus résistantes aux toxiques que les ascidies qui ont envahi le cadre, y entravant la fixation des balanes ; sur les bords de la plaque, on remarque des colonies d’ascidies composées (Didemmum), dont la fixation a été permise par l’épuisement plus rapide du toxique, par « effet de bord » (réduit 4 fois environ) (Photos B. Gallame, Centre de recherches et d’études océanographiques, Station océanographique de La Rochelle).
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- loppe alors au sein du film aux dépens duquel il se nourrit (s’il contient des corps gras, des dérivés cellulosiques, des gommes, des sucres ou des colles animales et végétales) et le détruit rapidement. La destruction des peintures par les moisissures est surtout à craindre dans les lieux humides (caves, piscines et établissements de bains, stations thermales, papeteries, tanneries, brasseries, etc.) et dans 'les régions tropicales où les conditions optimales d’humidité et de température (entre 25° et 4o°) se trouvent réunies pour favoriser le développement et la prolifération des végétations mycéliennes. Ajoutons que la plupart des champignons inférieurs que sont les moisissures se développent de préférence dans un milieu neutre ou légèrement acide et que le thalle se développe d’autant plus facilement qu’il rencontre un terrain plus mou, de sorte que les films de peinture y sont particulièrement sensibles pendant leur séchage.
- Le liant des peintures fongicides doit donc former un fdm dur, à séchage rapide, imperméable à l’eau et ne doit pas contenir de substances nutritives, de sorte que les peintures grasses, les peintures cellulosiques et les peintures à l’eau doivent être systématiquement évitées; il faudra rechercher, de préférence, des peintures aux vernis aux résines artificielles (résines vinyliques, coumaroniques et phénoliques par exemple). Les pigments organiques seront évités, tandis que les pigments zincifères, qui semblent être doués de propriétés fongicides ou, tout au moins, fongistatiques, surtout lorsque leur réaction est plus ou moins basique (blanc de zinc et chromate basique de zinc) seront recherchés. Enfin, les peintures fongicides (ou peintures de tropicalisation) contiennent toujours de faibles proportions (x à 5 pour ioo) d’agents fongicides qui, à ces concentrations, doivent être toxiques pour les végétaux inférieurs tout en restant aussi inoffensifs que possible pour l’homme, et posséder une tension de vapeur et une solubilité dans l’eau qui soient suffisantes sans être excessives afin de leur conserver une efficacité durable.
- Les principaux agents fongicides utilisés actuellement sont très nombreux : sels de zinc, de mercure et de cuivre (chlorure de zinc, calomel, chlorure mercurique, sulfate de cuivre), composés organiques (acides benzoïque et salicylique et, surtout, tétra- et penta-chloropbénol et leurs dérivés sodiques), composés organo-métalliques dans lesquels la toxicité du radical organique semble s’ajouter à celle du cathion métallique (benzoate et salicylate de zinc, composés phényl-mercuriques, naphténates de zinc, de mercure et de cuivre, 8-hydroxyquinoléate de cuivre). Parmi tous ces agents fongicides, les plus actifs semblent être les chlorophénols (très utilisés en imprégnation dans le bois), les sels mercuriques et, surtout, les composés organomercuriques (malheureusement toxiques pour l’homme et inutilisables dans les peintures appliquées sur l’aluminiuna) et le 8-hydroxyquinoléate de cuivre, qui paraît être le plus actif de tous mais qui, en raison de sa forte coloration, est inutilisable dans les peintures blanches et claires.
- Peintures antirouille modernes. — Nous avons déjà mentionné le remplacement., plus ou moins récent, du minium, pigment classique des peintures antirouille pour couches primaires, par d’autres pigments basiques inhibiteurs de la rouille, tels que le chromate basique de zinc, la cyanamide de plomb et les plombâtes alcalinoterreux; nous avons également étudié un nouveau type de couches primaires anticorrosion applicables à la protection de la plupart des métaux et alliages usuels : les wash-primers. Mais, toutes ces couches primaires inhibitrices de la rouille sont obligatoirement recouvertes de couches intermédiaires et de finition dont la composition diffère sensiblement de celle de la couche primaire. Or, l’acier peut aussi être protégé par deux autres typeg de peintures antirouille applicables en plusieurs couches de composition identique : les peintures à haute teneur en poudre de zinc et les peintures au ciment.
- Peintures antirouille à la poudre de zinc. — Nous savons que le zinc, appliqué en couche continue et adhérente sur l’acier (par galvanisation à chaud, ou par voie électrolytique, ou par métallisation au pistolet) protège celui-ci contre la
- rouille pour deux raisons : d’une part, le zinc n’est altéré que superficiellement par l’air humide, à condition que l’atmosphère ne soit pas polluée par des vapeurs acides qui attaque-l’aient le métal en profondeur; d’autre part, ce métal, étant électropositif par rapport au fer, joue le rôle d’anode lorsqu’un couple électrolytique zinc-fer prend naissance à la faveur d’ime rupture de la couche protectrice, de sorte que l’acier, qui devient cathodique, est protégé contre la rouille tant que le zinc reste en contact électrique avec lui. Une telle protection cathodique de l’acier peut être exercée par des peintures au polystyrène, au caoutchouc chloré ou au caoutchouc isomérisé à haute teneur en poudre de zinc (go à g5 pour ioo par rapport au poids du film sec). Ces peintures sont utilisées comme peintures sous-marines antirouille, comme revêtements intérieurs pour réservoirs d’eau potable et comme peintures anti-l’ouille pour charpentes en acier exposées à l’almosphère humide de certaines industries (papeteries par exemple). Par contre, elles sont inutilisables dans l’atmosphère très polluée des centres industriels en raison de la sensibilité du zinc aux acides minéraux.
- Peintures antirouille au ciment. — Le liant de ces peintures, vendues en poudre, est formé de ciment Portland éventuellement additionné d’un agent épaississant organique hydrosoluble qui devient insoluble au cours du séchage du film. La peinture en poudre, délayée dans l’eau, est appliquée, à la brosse ou à l’aide d’un pistolet spécial, sur le substrat préalablement mouillé, et le film est arrosé pour provoquer la pi'ise du ciment. Le ciment a pour rôle, non seulement de former une couche continue et imperméable, mais aussi d’inhiber la formation de la rouille en passivant l’acier grâce à la basicité de la chaux libre qu’il contient. Les peintures au ciment, qui sont par ailleurs d’excellentes peintures hydrofuges lorsqu’elles sont appliquées sur pierre, sur briques ou sur ciment, constituent des revêtements antirouille bon marché qui se révèlent, en revanche, inférieurs aux peintures antirouille classiques par la souplesse de leurs films et par leur adhérence à l’acier.
- Conclusion. — Depuis un quart de siècle environ, la technique de la protection des métaux contre la corrosion au moyen de revêtements par peintures évolue continuellement grâce à l’invention de résines artificielles de plus en plus nombreuses et variées qui ont permis, soit d’améliorer la résistance et la durabilité des anciennes peintures grasses, soit de créer de nouveaux types de peintures dont les qualités sont si variées qu’elles permettent aujourd’hui de résoudre presque tous les problèmes de protection des structures métalliques contre les agents atmosphériques, l’eau de mer et les produits chimiques. En ce qui concerne les peintures antirouille, les anciennes peinturés pour couches primaires à l’huile de lin et au minium conservent encore leurs droits, bien que le minium y soit fréquemment remplacé par d’autres pigments inhibiteurs de la rouille et que l’huile de lin qui en constituait le liant soit souvent enrichie, soit par addition de résines artificielles oléosolubles qui améliorent la dureté et l’imperméabilité du film et accélèrent son séchage, soit par combinaison avec des résines glycérophtaliques. Cependant, la technique du wash-prïming semble apporter une solution quasi générale au problème des couches primaires d’accrochage et de protection pour tous les métaux et alliages usuels et, bien que les peintures grasses soient encore le plus communément adoptées pour protéger l’acier contre la rouille sous l’action des agents atmosphériques, les peintures aux vernis aux résines artificielles sans huiles s’y substituent dans certains cas pour résoudre les problèmes de protection de pièces métalliques sous-marines et souterraines et sont seules capables de garantir les métaux contre l’action corrosive des solutions acides alcalines et des produits chimiques les plus divers.
- Cependant, le choix de la préparation la mieux adaptée à
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- chaque problème particulier de protection n’est pas la seule condition de l’efficacité d’un revêtement par peinture : il ne faut pas oublier que la mise en état adéquate du substrat avant l’application, le soin apporté à la mise en œuvre de la peinture et l’épaisseur totale du revêtement sont des conditions essentielles de sa durabilité. Si les peintures antirouille actuelles permettent de protéger efficacement pendant plus de cinq ans, voire même pendant dix à quinze ans, les structures en acier contre les agents de corrosion atmosphériques, il faut bien
- reconnaître qu’il n’en va pas de même des peintures sous-marines dont la durabilité n’excède généralement pas quelques mois ; le problème des peintures sous-marines antirouille et anti-fouling, qui a cependant fait l’objet de recherches continuelles depuis plus de cinquante ans, est donc encore loin d’avoir trouvé une solution pleinement satisfaisante.
- Georges Nédey, Ingénieur E.P.C.I.
- La contamination radioactive des êtres vivants
- Une des séances hebdomadaires de l’Académie d’Agriculture, tenue en décembre dernier sous la présidence de M. Roger Heim, membre de l’Institut, directeur du Muséum, a été consacrée aux risques de pollution par des éléments radioactifs. Des communications présentées et de leur discussion, on peut dégager un fait central, signalé d’ailleurs à maintes reprises, à savoir l’aptitude toute spéciale des êtres vivants à absorber et concentrer les éléments radioactifs, en épongeant d’autant le milieu ambiant. L’expérience acquise jusqu’à ce jour démontre cependant que le pouvoir de concentration varie dans d’énormes proportions selon les espèces animales et végétales exposées à la pollution radioactive. Des variations également très importantes ont été notées à l’intérieur d’une même espèce, selon les tissus considérés. On sait par exemple que l’os fixe électivement le strontium, et c’est ce qui fait le danger du strontium 90 produit dans les fissions nucléaires.
- Le milieu des eaux (douces ou marines) évoqué par un des académiciens, M. Fontaine, professeur au Muséum, est celui où l’on relève les concentrations de radioactivité les plus spectaculaires. Dans la rivière Columbia, contaminée par les usines de Hanford, les larves de Phrygane accusent un facteur de concentration de 35o 000. Dans la Clinch River qui reçoit les effluents d’Oak Ridge, la radioactivité du plancton est 10 000 fois plus forte que celle de l’eau ambiante. La Palourde a un pouvoir de concentration tel qu’on a proposé d’utiliser ce mollusque comme moyen de détection des très faibles pollutions radioactives.
- On a pu se demander si les organismes qui présentent un tel pouvoir d’absorption ne sont pas ipso facto éliminés du cycle biologique, étant détruits par d’excessives doses de radiations. Il n’en est rien, car en matière de radiosensibilité, les écarts sont tout aussi considérables que pour le pouvoir d’absorption : alors qu’un champignon du genre Phycomyces tolère mal 0,01 rœntgen, l’algue marine Acetabularia mediterranea ne perd son aptitude à la reproduction qu’à partir d’une exposition à 800 000 r.
- Il est vrai que les effets immédiats sur l’individu ne doivent pas faire préjuger du sort réservé à l’espèce : les tissus des organes de reproduction ou des cellules embryonnaires ont en effet un très grand pouvoir d’absorption. Le jaune de l’œuf du canard concentre 1 5oo 000 fois le radiophosphore de l’eau. Le même phénomène se retrouve, à différents degrés, dans les œufs de poisson et l’on est en droit de supposer qu’il peut être à l’origine de modifications génétiques, jusqu’ici imprévisibles.
- Le domaine des végétaux supérieurs, évoqué au cours de la même séance par M. Barbier, paraît être, fort heureusement, beaucoup moins vulnérable. Cette opinion s’inspire d’une série d’expériences qui ont été engagées à la suite d’un accord entre le Commissariat à l’Énergie atomique et l’Institut national de la Recherche agronomique. Spécifions que ces expériences sont à leur début, et qu’elles ont eu jusqu’ici pour but principal de fixer la méthode d’investigation : les résultats acquis n’ont donc qu’une valeur provisoire.
- Le riz a été examiné, en raison de la pollution éventuelle des rizières de Camargue par les eaux du Rhône, qui reçoit les effluents de Marcoule. Or, les plantes, irriguées expérimentalement par des eaux radioactives, n’ont absorbé qu’une dose inférieure à 3 pour 100 de celle de l’eau. La concentration a été maximale dans les tissus végétatifs, le grain et particulièrement l’amande restant presque indemnes.
- Des expériences plus poussées ont été faites à Avignon sur des légumes (c’est-à-dire des plantes dont on consomme les organes végétatifs). Ils ont été « arrosés » par irrigation ou aspersion, au radiostrontium et au radiocésium, produits de fission à longue période. Mais la méthode de comptage de ces radioéléments était rendue délicate par l’inteiférence des retombées radioactives de l’atmosphère et par la présence dans le sol d’une radioactivité naturelle due au potassium. Il a donc fallu recourir à des légumes-témoins, dispensés de l’arrosage au Sr 90 et au Cs 187 et encore mieux à des procédés de séparation chimique.
- Les résultats provisoires sur des laitues, haricots et choux-fleurs indiquent que les parties consommables de ces légumes n’ont prélevé que 1,2 pour 1 000 du radiostrontium et 2,3 pour 1 000 du radiocésium, contenus dans le total des eaux d’arrosage. Mais ce n’est là qu’une face, essentiellement transitoire, du problème de la contamination radioactive des aliments. Et les expériences vont se poursuivre en vue de déterminer l’accumulation par le sol des radioéléments. C’est là un processus sur lequel les agronomes possèdent par avance quelques lumières, car il peut être comparé à l’accumulation des éléments fertilisants.
- On sait par expérience que cette accumulation est prévisible, grâce à l’emploi de méthodes mathématiques. Celles-ci, transposées au domaine de la pollution radioactive, devront fonder leur calcul sur trois paramètres : l’absorption cumulative d’année en année des radioéléments par le sol;' l’extinction des radioéléments, au terme de leur période; 1’ « exportation » des radioéléments, par suite de l’enlèvement des récoltes successives. Le calcul démontre que l’accumulation tend en théorie vers un état d’équilibre, une limite qui serait d’environ 4o fois l’apport annuel (supposé constant) de Sr 90 et 48 fois celui de Sr 137,
- Cette limite ne serait atteinte qu’au bout d’un temps infini, mais on peut en fixer une autre (environ deux fois moins élevée), correspondant à la demi-vie du radioélément. L’accumulation sera encore vraisemblablement réduite, du fait de l’infiltration, dont le taux ne pourra être connu qu’expérimentalement. La prévision mathématique ne fournit donc qu’une approximation et il sera intéressant à tous égards de connaître l’évolution subie par la radioactivité des sols et des cultures soumis à ces essais. On ne doit pas sous-estimer l’importance d’un pareil contrôle, même si le milieu terrestre est beaucoup moins susceptible à la radioactivité que les différents milieux aquatiques.
- G. C.
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- Nouvelles recherches sur le chlorure de sodium : sel léger et sel non hygroscopique
- Alors qu’on évite généralement de véhiculer les produits chimiques de faible valeur, dont le prix supporte mal le coût des transports, toujours relativement élevé, le chlorure de sodium fait l’objet d’importants échanges internationaux. Il s’agit en effet d’un produit indispensable à l’homme et au bétail dont de nombreux pays sont démunis, soit qu’ils ne possèdent pas de mines de sel, soit que, pays maritimes, ils ne jouissent pas d’un climat qui réponde aux conditions nécessaires pour que l’exploitation des marais salants soit possible (Voir La Nature, février ig54).
- Le sel, vendu comme produit fini, doit répondre aux exigences du consommateur et son commerce doit satisfaire à certaines coutumes. C’est ainsi que jusqu’à une époque récente (disons jusqu’en 1914) lorsqu’une récolte insuffisante du sel des salins de l’Ouest nécessitait l’envoi dans la région de l’Atlantique de sel marin du Midi ou de sel ignigène de Lorraine, on devait « griser » ce sel, c’est-à-dire le mélanger à un peu de terre, les consommateurs habitués au sel légèrement gris des salins n’acceptant pas Un sel trop blanc, ... salant moins bien !
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- Dans certains pays, et notamment en Afrique Noire, la coutume veut que le sel se vende au volume et non au poids : il était alors tentant pour les exportateurs de sel qui ravitaillent ces pays d’essayer d’obtenir un sel aussi léger que possible, c’est-à-dire sous une forme cristalline correspondant à une densité apparente minimale. Lorsque les Impérial Chemical Industries entreprirent des recherches systématiques dans ce sens, le problème avait déjà reçu une solution, mais celle-ci n’était pas économiquement satisfaisante. En effet, en faisant évaporer une saumure dans de longues « poêles » rectangulaires en ciment, chauffées par circulation de vapeur dans des tuyaux immergés dans la saumure, on obtient aux Etats-Unis le sel grainer, constitué par des pyramides creuses, se dissolvant très rapidement dans l’eau et recherché pour ce fait par certains consommateurs, dont les fabricants de beurre et de fromage. L’évaporation ne se produit en effet dans de tels appareils qu’en surface : les germes se forment et, maintenus à la surface, se développent selon la forme du cristal cubique initial jusqu’à ce que, trop lourds, ils s’enfoncent. Mais cette méthode entraîne un prix de revient beaucoup plus élevé que l’évaporation dans le vide qui seule pouvait être pratiquement employée afin d’obtenir un prix concurrentiel. Il convenait donc de rechercher si l’addition de certains produits à la saumure, en modifiant la tension superficielle de celle-ci, ne dirigerait pas la cristallisation du sel sous une forme telle que sa densité fût plus faible.
- Des recherches systématiques ont montré que l’addition de nombreux composés pouvait effectivement conduire à la formation de cristaux formant des pointes, ou « dendrites », dirigées selon trois directions, par suite très volumineux, et dont la densité apparente est de l’ordre de 0,7 au lieu de 1.
- Les agents modificateurs qui donnent ce résultat se groupent en fait dans trois classes :
- a) sels contenant des ions complexes à coordination octaédrique tels que le ferricyanure de potassium, K3[Fe(CN)6], le fer-rocyanure de potassium K4[Fe(CN)6], l’oxalate de fer et de potassium K4 [Fe(C204)3], etc.;
- b) sels d’acides carboxyliques : formiate, gluconate, stéarate, laurate, palmitate de sodium, salicylate d’ammonium, etc.;
- c) glycérine, nitrate d’ammonium, soude, etc.
- Alors que des proportions importantes des produits de la troisième catégorie sont nécessaires (20 à 60 pour 100) il faut généralement de o,oo5 à 2 pour 100 des sels d’acides carboxyliques et seulement o,oooo5 à o,ooo5 pour 100 des sels complexes pour obtenir l’effet désiré. Aussi, si tous les produits précédents ont été brevetés, seuls les derniers et plus spécialement le ferro-cyanure de potassium ont été utilisés.
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- Les Salines royales néerlandaises (K.N.Z.), qui possèdent une saline moderne « modèle » à Hengeloo et produisent plus de 5oo 000 t de sel ignigène par an, ont tenté de résoudre un autre problème, celui de l’obtention d’un sel non hygroscopique, ne reprenant pas en masse au cours du stockage.
- On sait en effet que le chlorure de sodium est hygroscopique, c’est-à-dire qu’il a tendance à adsorber à la surface de ses cristaux la vapeur d’eau qui forme progressivement une pellicule d’eau liquide, laquelle dissout le sel et se transforme en solution saturée; par suite des forces capillaires la solution s’accumule au voisinage des points de contact des grains et crée des ponts liquides. Lorsque par suite d’un changement des conditions atmosphériques, l’eau s’évapore, les sels dissous dans la phase liquide recristallisent en agglomérant des grains voisins.
- Ce phénomène qui explique pourquoi le sel refuse souvent de s’écouler d’une salière a des conséquences beaucoup plus fâcheuses lors du stockage, puisqu’il provoque la prise en masse du sel et la nécessité de le « reprendre », c’est-à-dire de désagréger cette masse et éventuellement de rebroyer les blocs obtenus. Ce problème, qui intéresse de très nombreux sels industriels, avait déjà donné lieu à de nombreuses recherches qui avaient conduit à des résultats plus ou moins satisfaisants. C’est ainsi que dans le cas du sel, on prépare depuis longtemps certains « sels de table » non hygroscopiques en mélangeant au chlorure de sodium 1 à 2 pour 100 de sels insolubles : carbonate de magnésium, phosphate de calcium, qui forment une'très fine pellicule à la surface des cristaux de sel, laquelle absorbe l’eau et évite ainsi que les grains de chlorure soient au contact et forment des ponts.
- L’addition de certains colorants comme le rouge Magenta à certains sels oxygénés, comme le sulfate ou le nitrate d’ammonium, entraîne la cristallisation de ces sels sous une forme fragile et telle que les ponts responsables de l’agglomération n’ont aucune résistance : ils contrarient donc la prise en masse. Mais dans le cas du chlorure de sodium elle s’est révélée inefficace.
- Les recherches des Salines hollandaises ont toutefois permis de démontrer que si le sel dendritique, de faible densité, obtenu par les Anglais en faisant cristalliser les saumures en présence de divers produits dont le ferrocyanure de potassium, ne présentait pas moins de tendance au mottage que le sel ordinaire > l’addition au sel solide., à très faibles doses, de divers agents de modification,, et notamment de ferrocyanure de potassium, de ferricyanure de potassium, de chlorure de cadmium, d’urée,etc., empêchait l’agglomération. Ces produits, comme les colorants précédents, en s’adsorbant sur les faces cristallines, inhiberaient leur croissance et s’opposeraient à la formation des ponts.
- Pour du sel dont la grosseur des grains atteint environ o,4 mm, l’effet optimal de ces agents spécifiques de modification serait obtenu avec des proportions comprises entre 0,0001 et 0,002 pour 100 : en en ajoutant 0,01 pour 100, l’effet est notablement plus faible et, au-dessus de o,o5 pour xoo, il n’est plus supérieur
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- à celui qu’on obtient avec d’autres produits déjà connus. Pour une teneur de 0,00002 pour 100, il se produit encore un effet prolongé qui peut être suffisant dans certaines conditions de magasinage.
- Divers essais opérés sur des sels de différentes grosseurs tendent à prouver que la quantité d’agent à ajouter est telle qu’elle est insuffisante à constituer une couche monomoléculaire sur le sel à protéger. On doit donc ajouter une quantité d’agent variable selon la grosseur du grain.
- Afin que la répartition de cet agent de modification soit aussi parfaite que possible, on recommande d’atomiser une solution relativement diluée de sel correspondant sur le sel solide, puis de bien mélanger le produit obtenu ; on peut également ajouter l’agent dans une suspension de chlorure de sodium dans sa liqueur mère : le sel solide adsorbe l’agent actif et il suffit de le séparer par filtration ou essorage puis de le sécher.
- C’est ainsi que sur les 3o t à 0,08 pour 100 d’humidité et de 0,2 à 0,8 mm de sel qui en une heure défilent sur la bande caoutchoutée .qui les transporte, on atomise 5 l/h d’une solution de ferrocyanure de sodium à 2 pour 100 au moyen d’air comprimé; elles passent ensuite dans une vis de mélange, et on obtient un sel qui, emmagasiné en silo, reste parfaitement fluide et ne présente aucune difficulté lorsqu’on le transporte,
- contrairement au sel non traité. Parmi les divers produits cités dans le brevet pris par les K.N.Z., seul le ferrocyanure de potassium serait jusqu’ici utilisé.
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- Il est ainsi intéressant de noter que le ferrocyanure de potassium a permis ainsi à deux firmes, à quelques années d’intervalle, de prendre un brevet où il figure parmi d’autres comme agent spécifique de modification du sel. Tandis que dans le premier cas on le dissout dans la saumure afin qu’il conduise le sel à cristalliser selon une forme dendritique relativement légère, les Hollandais pulvérisent sa solution sur du sel solide, afin qu’il évite son agglomération. Par son but, comme par ses moyens le deuxième brevet diffère donc du premier.
- Remarquons donc qu’il n’est pas toujours nécessaire de travailler sur des composés compliqués ou récemment découverts pour trouver des faits nouveaux et intéressants et qu’il y a encore beaucoup à découvrir sur des corps aussi communs et depuis aussi longtemps manipulés que le chlorure de' sodium.
- H. G.
- Les récents engins spatiaux américains : Vanguard II, Discoverer I, Pionnier IV
- Feu d’artifice spatial aux États-Unis : la marine, l’armée de l’air et l’armée de terre américaines ont réussi à lancer dans l’espace trois engins. Trois tentatives, trois succès. Le temps est loin déjà où Washington n’avait à opposer aux spectaculaires réussites soviétiques qu’une série d’échecs.
- Mais à la différence des Russes dont les expériences se déploient dans un ordi'e parfait (trois satellites artificiels de plus en plus gros, puis une fusée « cosmique »), les Américains semblent ne pas suivre un programme cohérent : après avoir lancé une fusée satellite, 1’ « Atlas Score », dont la charge utile est de 60 kg, ils expérimentent un engin pesant 9,7 kg! Et, avant que l’Atlas n’ait pris son envol, quatre tentatives « lunaires » ont été effectuées, en vain d’ailleurs.
- Cette anarchie n’est qu’apparente; elle tient à ce que les États-Unis poursuivent simultanément plusieurs programmes d’essais. Leur exécution, jusqu’à ces tout derniers temps, était confiée à des organismes différents et — les Américains le reconnaissent eux-mêmes — rivaux.
- Le premier engin lancé en février a été un petit satellite Vanguard, baptisé « Vanguard II », d’un poids de 9,7 kg et spécialisé dans l’étude des phénomènes météorologiques. L’envol de cet engin traduit la « relance » d’un programme dont l’exécution a été stoppée depuis le mois de septembre dernier.
- La fusée Vanguard, destinée à lancer le satellite du même nom, a été conçue pour assurer la représentation américaine dans l’Année géophysique internationale. C’est dire qu’il s’agit d’un engin civil. Sa construction et sa mise au point n’en ont pas moins été confiées à un organisme militaire : la marine.
- Le fait qu’il se soit agi là d’un programme tout à fait indépendant de ceux portant sur la mise au point de missiles intercontinentaux et l’indépendance qu’affecte traditionnellement la marine américaine se sont soldés par deux conséquences : la fusée Vapguard est d’une conception tout à fait originale, mais elle n’a pas bénéficié de toute la gamme des essais préparatoires auxquels sont soumis les engins militaires. Sa mise au point ne pouvait que laisser à désirer et on ne peut s’étonner que les
- premières tentatives de lancement se soient soldées par des échecs. Sur six essais, un seul réussit, le 17 mars 1958. Encore ne s’agissait-il là que d’une expérience préliminaire : « Vanguard I », qui est parfois appelé « Pamplemousse », ne pesait que i,4 kg.
- Entre temps, l’armée de terre, rivale de la marine, avait joué de l’effet désastreux produit sur l’opinion internationale par les insuccès de la Vanguard et obtenu l’autorisation de procéder à des expériences. Assemblant des fusées militaires qui avaient déjà fait leurs preuves, elle réussit du premier coup à lancer 1’ « Explorer » qui fut ainsi le premier satellite artificiel américain. D’autres essais suivirent : sur quatre tentatives, une seule échoua. Sur les trois satellites lancés, un seul s’est déjà volatilisé en reprenant contact avec les couches denses de l’atmosphère : « Explorer II ».
- Dix fusées Vanguard avaient été construites. Qu’allait-on faire des quatre qui n’avaient pas été lancées ? L’Agence pour l’Aéronautique et l’Espace, qui venait d’être créée pour superviser l’ensemble du programme spatial américain, prit l’affaire en main et résolut de consacrer les engins qui restaient, après révision complète, à des expériences météorologiques. Leur faible poids interdisait aux satellites Vanguard d’effectuer autant d’observations que les Spoutnik. Aussi avait-on songé à les spécialiser dans des études particulières et, dans le programme initial, il avait déjà été prévu qu’un Vanguard au moins serait voué à la météorologie.
- La tâche de « Vanguard II », lancé le 17 février et qui sera donc suivi dans le cours de l’année par trois engins semblables, est simple : équipé de deux cellules photoélectriques sensibles à l’infrarouge, il mesure et enregistre l’intensité du rayonnement réfléchi par la Terre. L’ « albédo », c’est-à-dire le rapport entre les énergies d’origine solaire réfléchie et incidente, variant selon que la surface de la Terre est ou non recouverte de formations nuageuses, « Vanguard II » fournit des renseignements sur la répartition et l’évolution de ces dernières.
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- Naturellement ces indications ne portent pas sur l’ensemble de la planète : l’orbite de « Vànguard II » est limitée au 35e parallèle nord et au 35e parallèle sud. De plus, le satellite est animé d’un mouvement de rotation autour de son axe. Il se comporte comme un gyroscope et cet axe garde une orientation fixe : il est parallèle à la surface du globe au périgée et à l’apogée. La disposition des deux cellules photoélectriques par rapport à l’axe de l’engin (leurs axes optiques, parallèles, font un angle de 45° avec l’axe, mais l’une est pointée vers le haut et l’autre vers le bas) et les altitudes du périgée et de l’apogée font qu’au voisinage du premier elles sont toutes deux à même d’enregistrer les variations d’intensité de la lumière réfléchie, tandis qu’aux approches du second, elles cessent de surveiller le sol, étant orientées vers des points qui sont situés au-dessus de l’horizon. Dans l’intervalle, une seule cellule fonctionne.
- Cette expérience présente en principe un double intérêt. D’abord, elle doit fournir des indications sur la circulation générale de l’atmosphère. Elle permet ensuite d’avoir des renseignements précis sur la formation et le déplacement des cyclones et des typhons. Ces perturbations, dont l’étude revêt pour les États-Unis une grande importance, prennent en effet naissance dans les zones survolées par l’engin. Mais elle doit aussi donner aux spécialistes américains les moyens d’apprécier dans quelle mesure il est possible d’exercer une surveillance de la planète.
- « Vanguard II » utilise pour transmettre à terre les renseignements recueillis une technique analogue à celle expérimentée grâce à la fusée satellite Score lancée hors programme en décembre iq58 en vue d’essais radioélectriques : ses émetteurs n’entrent en fonctionnement que sur « interrogation » émise par des stations terrestres. Mais il y a tout lieu de penser que les enseignements retirés seront ultérieurement utilisés pour la construction de satellites chargés de « contrôler » la planète, par exemple de surveiller les explosions nucléaires expérimentales. Le lancement de tels satellites « espions » est déjà envisagé; ils porteront le nom de « Sentinelle » et, pour pouvoir survoler tout le globe, seront lancés de telle manière que leur orbite passe au-dessus des pôles.
- C’est à une première réalisation de ce genre que l’on a assisté avec l’envol, le 28 février, du satellite « Discoverer I ».
- a Discoverer I » a été lancé dans le cadre du Discoverer Project. Ce nouveau programme, qui comporte douze essais, est en principe destiné à des études de biologie spatiale. Les fusées dont l’utilisation est prévue — des Thor et des Atlas — ont été mises au point par l’armée de l’air. Les satellites qu’elles lanceront auront tous des orbites « polaires ». C’est dire qu’ils permettront également l’étude des radiations dans les zones situées au-dessus des pôles et diront si, oui ou non, on peut espérer trouver des brèches dans les anneaux qui entourent la Terre.
- Plusieurs étapes sont prévues. Les premiers essais auront pour but d’expérimenter le matériel et le système de liaison radioélectrique. Des animaux seront ensuite placés à bord et leurs
- réactions étudiées. Enfin, on tentera de faire revenir sur terre les capsules spatiales dans lesquelles ils auront été placés.
- C’est dire que pour mener à bien ce programme, les techniciens américains devront résoudre nombre de problèmes : assui'er la stabilité du satellite sur sa trajectoire; lui permettre de reprendre contact avec les couches denses de l’atmosphère sans se volatiliser; assurer dans de bonnes conditions son atterrissage ou son amerrissage.
- La première expérience a montré que ces problèmes étaient loin d’être réglés; le lancement a réussi, mais il n’a pas été possible d’assurer des liaisons radioélectriques régulières entre le sol et l’engin. On explique, en l’absence d’indications précises, cette circonstance par le fait que le satellite, muni d’une antenne directionnelle, pourrait ne pas avoir été stabilisé sur sa trajectoire. De multiples essais effectués avec des I.R.B.M. ou I.C.B.M. ont montré que le problème de la « rentrée » était résolu. Mais comment amener l’engin intact jusqu’au sol? Tentera-t-on de le recueillir dans des filets tenus par des avions comme le prétendent certains observateurs au vu d'essais effectués à Hawaï? Le secret, pour le moment, est bien gardé. Mais une chose est certaine : avec le lancement du Discoverer s’est ouverte une série d’expériences particulièrement instructives.
- Par contre, avec le « tir à la Lune » du 2 mars, une série d’expériences s’achève. Washington, en effet, s’était résolu à lancer en direction de notre satellite cinq engins à titre d’essais. L’aviation américaine s’est vu confier trois « tirs ». Un seul ne se solda pas par un échec total : celui de « Pionnier I ». Puis vint le tour de l’armée : le « Pionnier III » lui aussi ne remporta qu’un demi-succès. « Pionnier IV » enfin, le dernier de la série, parvint à contrebalancer les effets de la pesanteur terrestre, à passer relativement près -— 60 000 km — de la Lune et à devenir, comme la fusée cosmique russe, un astéroïde.
- Tous ces essais se sont caractérisés par l’utilisation d’engins composés de fusées militaires mises bout à bout pour les besoins de la cause : Thor Able et Junon II.
- Les enseignements tirés de ces expériences sur le plan technique sont certainement d’une haute importance. Il n’en est pas de même sur le plan scientifique, puisque seules trois séries de mesures ont pu être effectuées : étude des barrières de radiation, comptage des micrométéorites et mesure de la température de l’engin. Il est certain que les premiers permettront d’élargir le champ des expériences. Le programme de « travail » confié à un engin lunaire est connu : il lui faut déterminer si notre satellite est ou n’est pas doté d’un champ magnétique, renvoyer à terre l’image de la face inconnue de la Lune et fournir aux astronomes la possibilité de calculer de façon enfin précise la masse de notre satellite et de déterminer la position de son centre de gravité. Quels sont les projets formés par les techniciens américains pour prendre le relais des « Pionniers » ? Ils ne sont pas encore connus, mais il y a tout lieu de supposer qu’ils sont déjà assez avancés.
- Nicolas Vichney.
- La préparation du plomb tétraéthyle
- Le plomb tétraéthyle (C2H5)4Pb, utilisé comme antidétonant, constitue un des produits organiques de synthèse les plus importants : sa production, qui atteint 230 000 t, croît de 4 pour 100 chaque année, et bien que la possibilité du remplacement des moteurs à piston par des moteurs à chambres de combustion et turbines laisse planer un point d’interrogation sur les développements futurs de son utilisation, sa fabrication est l’objet de diverses recherches. C’est ainsi que celles-ci auraient permis à l’Ethyl Corporation de mettre au point un nouveau procédé de préparation se traduisant par la transformation complète du plomb en plomb tétraéthyle, alors que le procédé classique ne s’opérait qu’avec un rendement en plomb de 23 pour 100. On ferait agir
- un sel tel que l’acétate de plomb sur un organométallique tel que l’aluminium-triéthyle (voir La Nature, août 1937, p. 320) ; il se formerait du plomb tétraéthyle et du plomb métallique ; en présence d’acétate de cadmium, l’excès d’aluminium-triéthyle donnerait du cadmium diéthyle qui transformerait le plomb libre en plomb tétraéthyle, et ceci d’une façon complète si l’on est en présence d’iodure d’éthyle.
- L’Ethyl Corporation lance par ailleurs un nouvel additif AK-33X, autre organométallique, le méthylcyclopentadiényl-manganèse-tri-carbonyle, qui, additionné en faibles proportions au plomb tétraéthyle, accroît encore l’effet de celui-ci.
- H. G.
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- L'Actualité instrumentale
- 2e Salon de la Pièce détachée Radio et de l'Électronique
- Le 2e Salon de la Pièce Détachée Radio et de l’Électronique, a été, comme il était normal de le prévoir, l’occasion d’une présentation qui ne s’est pas limitée aux seules fournitures élémentaires pour l’industrie radioélectrique. En fait, les principaux constructeurs de matériel électronique y ont exposé leurs appareils les plus récents; la sélection était cependant réalisée, pour le plus grand nombre, parmi les équipements de contrôle ou de mise au point pour l’électroacoustique, la radio et la télévision.
- L’impression générale que l’on retire d’une visite à travers les stands est celle d’une entrée en masse des transistors dans la construction électronique; alimenlalions stabilisées pour transistors, contrôleurs de transistors et montages « transistorisés » se rencontrent à chaque pas. Leur utilisation n’est évidemment pas nouvelle, mais les moyens mis à la disposition des constructeurs sont à présent tels que si jusqu’alors il fallait faire un effort pour « penser transistor », il faudra en faire un maintenant pour s’en abstenir.
- Cependant, en dehors de cette éruption de transistors, les évolutions déjà engagées depuis quelques années se poursuivent. Dans la construction proprement dite, l’utilisation des circuits imprimés est systématique chaque fois que l’importance des séries le justifie et son corollaire, la miniaturisation, l’accompagne. Dans la conception même des appareils, la course aux hautes performances et la simplification des mesures des caractéristiques de circuits semblent être, plus que jamais, les soucis dominants.
- Nous présenterons dans les pages qui suivent quelques-unes des nouveautés qui nous ont semblé les plus marquantes, mais comme, en ce domaine, il n’est pas possible d’être exhaustif, nous n’en aurons pas non plus la prétention et les appareils sélectionnés devront surtout avoir la valeur de types caractéristiques de l’état actuel de la technique électronique.
- Contrôleurs et millivoltmètre. — On pouvait noter sur le stand Philips, outre une présentation nouvelle de la plupart des appareils, la présence de quelques instruments de mesure récemment sortis.
- Le contrôleur universel P. 817 00 (fig. 1) est muni d’un appareil de mesure prévu pour 25 p,A pleine déviation, ce qui lui
- Le contrôleur de transistors PP 3ooo permet de mesurer d’une part le courant de collecteur avec base en l’air entre o et 2,5 mA, d’autre part le gain de courant statique avec sortie court-circuitée, de o à 5 mA ou de o à 200 mA avec intensités de base constantes respectivement égales à 25 A et 1 mA. Il permet également de déceler les courts-circuits collecteur-émetteur. Une commutation est prévue pour les types NPN et PNP.
- Le millivoltmètre GM 6012 (fîg. 2) est un nouveau représentant de la série des millivoltmètres Philips; il est prévu pour une gamme de fréquences qui va de la T. B. F. au début de la IL F. : 2 Hz à 1 MHz, pour une gamme de sensibilités de 1 mV à 3oo V pleine déviation; il est muni comme les autres appareils de la même série d’un dispositif d’étalonnage et peut servir d’amplificateur x 5o.
- Enregistreurs. — L’A.O.I.P. présentait pour la première fois deux enregistreurs destinés à couvrir une bonne part des besoins éventuels.
- L’enregistreur galvanomélrique à suiveur de spot est spécialement désigné pour les mesures à haute sensibilité : 3.io~9 A/mm et 2.xo-6 V/mm. De dimensions assez importantes puisqu’il utilise un papier d’enregistrement de 200 mm, il opère dans les limites de précision des appareils à déviation, soit 1 à i,5 pour xoo et son temps de réponse en régime critique est de l’ordre de la seconde.
- permet d’assurer pour une gamme de mesure de 60 mV à 1 200 V une résistance d’entrée de 4o 000 Q/V. Les intensités continues peuvent être mesurées de 3o jxA à 3 A. En alternatif de 3o à 10 000 Hz, les gammes disponibles sont respectivement 3-i 200 V et 600 [xA-3 A, à la sortie d’un redresseur à diodes au germanium. La mesure des résistances est prévue sur trois gammes de 1 000 O à 10 MQ.
- L’enregistreur potentiométrique (fig. 3), par contre, opère suivant une méthode d’opposition pour la mesure des potentiels de 2,5 x io-5 V/mm à io-2 V/mm avec une précision de o,5 pour 100 et ceci bien qu’utilisant un papier de 100 mm. Son impédance d’enti’ée élevée atteint 4oo 000 Q/V et sa période est abaissée à 0,6 s pour toute l’échelle. Il a été possible de ramener les dimensions de façade à i44 x i44 mm,
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- grâce à l’utilisation de transistors pour toute la partie amplificatrice.
- Les deux appareils sont évidemment munis d’une gamme étendue de vitesses de déroulement.
- Fiches coaxiales subminiatures. — La Société Ottawa vient de présenter une série de fiches coaxiales pour montages subminiaturisés. Ces connecteurs s’emploient avec un câble coaxial
- Fig. 4. — Schéma de fiche coaxiale coudée subminiature.
- Poids :3 g.
- isolé au téflon de 1,9 mm de diamètre, pour des tensions d’utilisation de .5oo V. Les poids des différents types se répartissent autour de 1 g au lieu de 3 à 5 g pour la série miniature (fig. 4).
- Qualiscope. — Ce néologisme est utilisé par le Laboratoire Électro-Acoustique qui exposait un appareil destiné à réunir en un seul tous les dispositifs de mesure des qualités des circuits (fig. 5). La distorsion non linéaire est déterminée par filtrage du fondamental d’une fréquence d’excitation et mesure, après
- Fig. S. — Qualiscope du Laboratoire Électro-Acoustique.
- amplification, de l’intensité des harmoniques. L’appareil étant destiné aux mesures dans la bande des fréquences acoustiques, les possibilités de filtrage sont limitées entre 20 et 25 000 Hz ; par contre, le résidu est mesurable jusqu’à 25o kllz. Un tube cathodique permet la détermination du rang des harmoniques par examen des figures de Lissajou. Le taux de distorsion propre de l’appareil a été réduit en dessous de 0,01 pour 100.
- Le millivoltmètre possède une courbe de réponse linéaire à o,x dB près entre 20 Hz et 20 kHz et à o,5 dB près jusqu’à 25o kHz, et permet le tracé des courbes de réponse à l’aide d’un générateur non incorporé possédant les mêmes caractéristiques en fréquence et en distorsion. La sensibilité maximale de 1 mV (déviation totale du millivoltmètre) permet la détermination des niveaux de bruit.
- Appareils de mesure en pièces détachées. — Les Établissements Masson-Villeroy Électronique exposaient un ensemble d’appareils de contrôle et de mesure qui présentent l’originalité de pouvoir être diffusés soit câblés et réglés, soit en pièces détachées. Dans le second cas, une notice détaillée de câblage et de réglage est fournie en même temps que tous les éléments
- nécessaires au montage. Nous relevons, entre autres, dans la liste du matériel disponible :
- — Un voltmètre à lampes VL 1 de 1 à 1 000 Y-pleine déviation. Entrée continu : impédance 12 MQ. Entrée alternatif : 20 Hz-i5o MHz. Capacité 3,5 pF (fig. fi).
- — Une boîte d’alimentation haute tension 0 à 45o Y-100 mÀ. Tension de polarisation o à i5o V. Deux sorties 6,3 V-4 A. Mesure de la tension et du courant débité.
- Fréquencemètre à compteur. — Ce fréquencemètre (fig. 7), présenté par les Établissements Férisol, est conçu sur le principe de mesure des fréquences le plus simple qui se puisse imaginer : le comptage du nombre d’oscillations pendant un temps déterminé. Il comprend donc deux parties : une base de temps et un compteur. La base de temps est pilotée par un oscillateur à quartz suivi de diviseurs de fréquence qui permet d’obtenir des temps de comptage variables entre io~3 s et 10 s. La tension de fréquence inconnue est appliquée après mise en forme, à l’entrée du compteur qui comprend huit décades en
- cascade. Le nombre de coups compté est affiché directement pour les deux derniers chiffres en indication galvanométrique, pour les suivants sur des tubes compteurs. Pour les mesures en basse fréquence, les rôles de la fréquence inconnue et de la fréquence pilote peuvent être intervertis, permettant ainsi la mesure de la période. La mesure des fréquences peut être étendue au domaine U.H.F. par adjonction d’un oscillateur hétérodyne.
- La plage d’utilisation de l’appareil standard va de 10 Hz à 10 MHz en mesure de fréquence. La précision est déterminée par chacun des deux éléments de comptage : Nombre de coups : + 1 cycle. Base de temps : 3.io-6.
- En mesure de période, la gamme de fréquences mesurables
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- donne, entre 10 et 30 min., l’analyse qualitative et quantitative " des corps et des mélanges, depuis les gaz parfaits jusqu’aux liquides bouillant à 350° C, sur échantillons de quelques milligrammes seulement.
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- s’étend de o à io kHz, le comptage du nombre d’oscillations du pilote étant effectué sur x ou io cycles de la tension inconnue; ila précision est alors respectivement o,3 pour ioo et o,o3 pour ioo.
- Mesure des courants faibles. — La Société Lemouzy s’est fait une spécialité de la mesure des courants très faibles. De là dérive toute une série d’appareils dont les plus récents étaient exposés.
- Le Pico-ampèremètre couvre la gamme de 2.io~12 À à 2.10-3 A-pleine déviation avec une précision de 2 pour 100 jusqu’à io~lü A et de 3 à 10 pour 100 en dessous. Sa résistance d’entrée est nulle.
- Le millivoltmètre MV 10 permet, avec une résistance d’entrée de io11 Q, la mesure de tensions à partir de xo mV.
- près enti’e 100 O et 12,2 MQ, et l’argument à + 3 degrés entre io° et 90°. Le générateur B. F. incorpoi’é fournit onze fréquences fixes réglées à ± 2 pour 100 entre 20 Hz et 5o kHz.
- D’un tout autre domaine relève le calculateur analogique A. g38 (fig. 10), exposé aussi par Rochar-Ëlectronique et destiné à la résolution des systèmes d’équations linéaires différentielles ou intégrales à coefficients et second membre constants. Les
- Fig. 10. — Calculateur analogique Rochar A 938.
- L’iso-R-mètre, destiné à la mesure des résistances d’isolement, permet d’atteindre des insistances de io13 O sous 12 V et iolb LS sous 1 000 V avec une précision de quelques centièmes (fig. 8).
- Ces différents appareils n’utilisent que des tubes classiques à l’exclusion de lampes électromètres;' ils sont par ailleurs conçus sur un même schéma de base, ce qui a permis de réunir leurs fonctions dans un unique appareil : le multimesureur E. R. I. C. également présenté. Entre zéro et 2 kHz, cet appareil permet la mesure, dans des conditions de puissance dépensée extrêmement faible, des tensions, courants, résistances et capacités.
- Impédancemètre B. F. et calculateur analogique. —
- L’impédancemètre A. 908 (fig. 9), sous licence C. N. R. S.,
- Fig. 9. — Impédancemètre basse fréquence Rochar A 908, licence C.N.R.S.
- élait présenté sur le stand de Rochar-Electronique. Cet appareil permet la mesure directe de l’impédance et de l’angle de phase d’un dipôle, dans la gamme des fréquences comprises entre 20 Hz et 5o kHz. Le dipôle est branché en série avec une résistance connue, réglée pour que les tensions aux bornes des deux impédances soient égales. La valeur de la résistance donne le module de l’impédance inconnue et la comparaison de la tension aux bornes de la résistance avec la tension d’alimentation B. F. permet une lecture potentiométrique directe de l’angle de phase. Le module peut être déterminé à 2 pour 100
- systèmes d’équations algébriques linéaires peuvent également y êti'e traités et, moyennant .l’addition d’auxiliaires tels que des générateurs de fonctions, les problèmes non linéaires. Ce calculateur, qui opère entre o et 1 000 Hz, dispose d’un ensemble de 12 amplificateurs opérationnels et fournit pour l’enregistrement une tension de ± 100 V.
- Contrôleur et capacimètre. — Poursuivant son évolution dans le dpmaine des contrôleurs, Chauvin Arnoux présentait le « Pi’écitest » (fig. 11). Les caractéristiques électriques de cet appareil ne diffèrent pas sensiblement de celles qu’il est courant
- Fig. 11. — Contrôleur universel Précitest de Chauvin Arnoux.
- de rencontrer : intensités de o,o5 rnA à 10 A; tensions continues de o,3 V à 5 000 V et alternatives de 8 V à 1 000 V enti’e 20 et 20 000 Hz; résistances de.i à 2.106 Q; résistance d’entrée 20000 0/V en continu.
- Par contre, l’effort a porté essentiellement sur la commodité d’emploi. Ce contrôleur semble en effet muni de possibilités d’emploi dans les conditions les plus sévères et son maniement a été simplifié autant qu’il était possible de le faire : étanche et incassable dans son ensemble, il est muni d’un bloc galvanomètre anti-choc et les circuits de mesure sont protégés d’une part par un disjoncteur, et d’autre part, pendant le temps de disjonction, par un dispositif de varistances qui évite le lancer
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- de l’équipage mobile. Le disjoncteur est à réarmement empêché tant que la surcharge n’est pas supprimée.
- D’une autre utilité est le capacimètre présenté par le même constructeur. Destiné à la mesure rapide des capacités de 20 pF à 0,1 p.F pour toute l’échelle, il est entièrement autonome puisqu’il fonctionne à l’aide de transistors alimentés par piles; un multivibrateur fournit une tension rectangulaire qui est appliquée à la capacité inconnue. Le courant est mesuré après amplification et redressement, sur un microampèremètre gradué directement en capacité. Il s’agit donc d’un appareil analogue aux ohmmètres qui pourra être précieux dans les laboratoires, en particulier pour les capacités faibles telles que les capacités parasites de câblage. R. Buvet.
- Viscosimètre à ultrasons
- La détermination des caractéristiques de viscosité d’un fluide nécessite, en principe, une mesure en laboratoire sur un échantillon. La société Jobin et Yvon diffuse depuis peu un appareil qui permet les déterminations de viscosité in situ, sans prélèvement préalable, dans des conditions qui peuvent être commodes pour les contrôles industriels en cours de fabrication.
- Cet appareil est constitué d’une sonde à magnétostriction immergée entièrement dans le liquide à étudier, et excitée à la résonance (28 kHz pour la longueur de barreau utilisée) par un oscillateur électronique. Les vibrations transmises au fluide imposent à la sonde un régime d’amortissement qui dépend de la viscosité du liquide et détermine, par suite du couplage
- Fig. 12. — Viscosimètre à ultrasons, équipé de la sonde magnétostrictive pour mesures de laboratoire.
- sonde-oscillateur, les conditions de marche de ce dernier; celles-ci sont affichées sur un milliampèremètre gradué directement en échelle non linéaire de centipoises.
- Un tel appareil se distingue a priori des appareils classiques, sur le plan de son utilisation en laboratoire, en ce qu’il permet la détermination des constantes de viscosité à 28 kHz. Dans les liquides où une dispersion du coefficient dynamique de viscosité intervient en fonction de la fréquence, celle-ci peut être atteinte par comparaison avec la mesure obtenue dans un viscosimètre à éléments coaxiaux rotatifs.
- En dehors de cette possibilité d’études de fond sur la viscosité, toutes les applications classiques portant sur la comparaison des coefficients de viscosité restent évidemment possibles.
- R. B.
- Viscosimètres rotatifs plan-cône
- Fig. 13. — Dispositif cône-plan avec anneau de garde immobile (AJ (appareil D.A.M.). “
- Si les appareils à écoulement ou à chute de bille utilisés pour les comparaisons de viscosités conservent un intérêt du fait de leur commodité d’emploi, ils présentent par contre des caractéristiques insuffisantes pour les mesures précises ou les études systématiques des propriétés des liquides.
- Les viscosimètres à cylindres coaxiaux du type Couette permettent d’atteindre directement les coefficients de viscosité du fait que le gradient de vitesse y est constant entre les faces d’entraînement.
- Un autre type de viscosimètre à gradient constant a depuis peu la faveur des laboratoires, car il permet d’opérer sur de très petites quantités : ces appareils sont constitués par un cône en mouvement de rotation par rapport à un plan qui contient son sommet et dont on détermine le couple d’entraînement ; les rôles des deux éléments étant interchangeables.
- Le produit à étudier est retenu entre les deux surfaces, soit par capillarité (fig. i4), soit à l’intérieur d’une cuve cylindrique si l’élément sur lequel est mesuré le couple est muni d’un anneau de garde (fig. i3).
- Fig.
- plan
- 14.
- du
- Ensemble cône-rhéo goniomètre
- Weissenberg de Farol Ltd.
- Fig. 15. — Microconsistomètre cône-plan D.A.M.
- Noter à la partie supérieure la présence d’une série de fils de torsion avec butées, déclenchés les uns à la suite des autres.
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- Plusieurs sociétés européennes construisent dès à présent ce type de viscosimètre. En France, la Société de diffusion d’Appa-reils de Mesure et de Contrôle (D.A.M.) construit, sous licence Saint-Gobain, un « microconsistomètre » dans lequel le plan forme le fond d’une cuve cylindrique entraînée à vitesse de rotation constante, et où le couple est mesuré sur le cône muni d’un anneau de garde (fig. i5). Une gamme étendue de vitesses de rotation (de i à 2 000) et de fils de torsion en série les uns avec les autres (couples de 1 à 10 000) a été prévue, de façon à permettre, avec le dispositif de thermoslatation de l’échantillon (jusqu’à 3oo °C), les plus larges possibilités de mesures.
- En Angleterre, Ferranli et Farol construisent deux appareils cône-plan.
- Dans l’appareil Ferranti, le plan est fixe et le couple est mesuré sur le cône tournant.
- Le rhéogoniomètre Farol présente ceci de particulier qu’il a été conçu pour étudier l’effet Weissenberg, c’est-à-dire l’apparition d’une tendance centripète à l’intérieur de la masse en rotation; pour ce faire, le plan, qui est lixe et sur lequel on mesure le couple, surplombe le cône et est percé de canaux verticaux dans lesquels on peut déterminer l’ascension du liquide (fig. i4).
- En Allemagne, Gebrüder-Haake K. G. construit le Rotovisco qui peut fonctionner soit avec des cylindres coaxiaux, soit en montage cône-plan.
- Cet ensemble d’appareils permet dès à présent d’entreprendre dans de bonnes conditions les études portant aussi bien sur les liquides à viscosité newtonienne que sur les corps plastiques ou même thixotropes sur lesquels on n’a jusqu’à présent que peu de déterminations précises. R. R.
- Thermorégulateur Adamel
- Fig. 16. — Présentation extérieure du thermorégulateur Adamel.
- Le maintien à température bien définie et constante d’échantillons, au cours de mesures physico-chimiques, est souvent difficile lorsqu’il est interdit de faire circuler un liquide thermostatique directement au contact des faces de l’éprouvette; les mesures de propriétés diélectriques se heurtent, entre autres, à celte difficulté. L’utilisation de l’air, ou d’autres gaz, comme fluides transporteurs de chaleur n’est guère possible que lorsqu’on peut se permettre de repenser intégralement, la cellule de mesure afin d’y inclure une micro-étuve à ventilation. Chaque fois que la régulation doit être assurée dans un thermostat extérieur à l’enceinte de mesure, la faible capacité calorifique de l’air interdit de s’adresser à des appareils simples à résistance chauffante et thermomètre à contact.
- Le thermorégulateur commercialisé par Adamel superpose deux types de régulation :
- — L’énergie apportée au courant d’air par un fil chauffant est réglée automatiquement par un rhéostat à une valeur supérieure à celle nécessaire pour maintenir le fluide à la température voulue.
- — L’ajustement à la température exacte est réalisé par une vanne mélangeuse commandée par le thermomètre à contact placé à la sortie de l’appareil, ou, si l’on veut éliminer la perte de température dans les canalisations, directement dans l’enceinte à mesurer.
- Cet appareil permet en principe de réguler à o,i° près la température du courant d’air à la sortie et ceci entre l’ambiance et 170° C. L’adaptation d’un circuit refroidisseur extérieur en parallèle permet d’opérer en dessous de l’ambiance. Par suite des pertes de chaleur entre le régulateur et l’enceinte régulée, la température dans les deux appareils ne s’établit pas à la même valeur; cependant, en régime permanent, la stabilisation est obtenue à o,i° C près dans les deux cas.
- Joints téflon pour rodages
- Le téflon, dont l’inertie chimique totale a déjà entraîné de nombreuses applications dans le domaine de la construction des appareils de laboratoire ou industriels, apporte dorénavant une commodité nouvelle dans la construction des montages en verrerie rodée.
- Mis en forme sous l’aspect de tubes tronconiqucs courts, d’angle au sommet normalisé, il peut en effet remplacer les graisses ordinaires ou siliconées normalement utilisées pour l’assemblage des rodages normalisés. Les joints ainsi réalisés sont étanches au vide et présentent une inertie chimique parfaite aux vapeurs les plus corrosives jusqu’à 200° C environ, ceci sans aucun risque de grippage.
- Mortalité par empoisonnements
- Une statistique récemment publiée par l’Organisation Mondiale de la Santé (0. M. S.) fait ressortir le taux de la mortalité par empoisonnements dans différents pays, au cours de la période 1954-1956. Les chiffres maximaux ont été relevés au Danemark et au Japon, où respectivement 182,5 et 157,8 personnes du sexe masculin (pour une population d’un million) sont décédées à la suite d’empoisonnements, les chiffres pour le sexe féminin étant de 130 et 94 personnes (par million).
- Ces chiffres se décomposent comme suit : Danemark, 35,9 hommes et 26,S femmes empoisonnés par accident ; 144,2 hommes et 100 femmes empoisonnés par suicide ; 2,4 hommes et 3,1 femmes empoisonnés par homicide. Japon, dans le même ordre : 20,4 et 9,1 accidents ; 135,6 et 83,4 suicides ; 1,7 et 1,5 homicides. Les chif-
- fres les plus bas sont ceux de l’Italie où le taux global (toujours par million) est de 20,4 hommes et 16,4 femmes. La France se situe à un niveau moyen avec un taux global de 53,4 hommes et 48,4 femmes, les accidents intervenant pour 33,3 et 31,3, les suicides pour 19,5 et 17, les homicides pour 0,5 et 0,1.
- Remarque générale pour tous les pays : la moitié environ des suicides sont faits par empoisonnement. Ce procédé est davantage employé par les femmes que par les hommes : en France 20,9 pour 100 des suicides féminins sont par substances toxiques (dont le gaz) contre 7,7 pour 100 seulement des suicides masculins. Le record en cette matière appartient au Royaume-Uni où 77,2 pour 100 des suicides féminins ont été des emnoisonnements.
- G. C.
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- Le gaz de Lacq à la centrale de Nantes-Cheviré
- Fig. 1. — Franchissement de la Loire par le feeder du gaz de Lacq.
- On voit au premier plan les grues qui ont servi à faire tourner les tuyaux de 90 degrés.
- Le réseau de distribution par feeders du gaz de Lacq s’édifie rapidement, afin de répondre à deux objectifs : absorber dès que possible le débit en progression constante du gisement ; remplacer par cette source d’énergie nationale d’importantes quantités de combustibles jusqu’ici importés. Le tronçon principal Lacq-Angou-lême ayant été mis en place en 1957, une première antenne a été construite dans les premiers mois de l’année dernière entre Angoulême et Nantes où le gaz sera brûlé dans la centrale électrique de Nantes-Cheviré. Le programme de cette année comporte l’importante branche qui desservira la région de Lyon et Saint-Étienne. C’est vraisemblablement en 1960 que la région parisienne sera atteinte.
- Deux particularités du travail déjà accompli sont à souligner. La première concerne la traversée de la Loire (fig. 1) qui a présenté certaines difficultés, en raison de la violence du courant : après avoir préparé (comme oh le fait habituellement en pareil cas) la tranchée où reposera le feeder, les ingénieurs ont dû présenter d’abord les tuyaux dans le sens du courant, puis leur faire subir une rotation d’environ 90 degrés pour les aligner sur la tranchée
- perpendiculaire au fleuve. Cette délicate opération a été réalisée avec succès les 7 et 8 juin derniers.
- Entre temps, une reconversion d’urgence était entreprise à la centrale E.D.F., primitivement équipée pour utiliser le charbon et le mazout. Les travaux ont dû être menés dans un temps record, sans toutefois interrompre la marche régulière de l’usine. Ils comportaient la mise en place de filtres et de régulateurs de pression, le réaménagement des chambres de combustion, la pose de brûleurs adaptés au gaz et la modification des circuits automatiques de chauffe. Il est à signaler en effet que les chaudières et les turboalternateurs sont télécommandés à partir d’un poste central, certains réglages ayant lieu automatiquement, ce qui implique l’intervention de quelques centaines de contacteurs, transistors, cellules photoélectriques et caméras de télévision.
- Cet équipement ayant été achevé en novembre, le gaz de Lacq a pu être consommé par la centrale et au bout de trois mois (c’est-à-dire en février dernier) cette consommation a atteint 750 000 m3, l’équivalent approximatif d’un millier de tonnes de charbon.
- Y. M.
- La tourbe, source d’énergie
- Deux centrales électriques fonctionnant à la tourbe existent en Irlande et donnent toute satisfaction. Aussi, le Bord na Môna (Bureau irlandais de développement industriel) a-t-il été _ chargé d’une enquête sur les possibilités d’exploitation des marais écossais pour la production de combustibles. Une centrale thermique expérimentale a été édifiée dans le nord de l’Écosse, à Altnabreach, utilisant la tourbe abondante du comté de Caithness ; une petite Amie ferrée conduit directement la tourbe des marais à l’usine.
- En même temps continuent les expériences en vue d’une exploitation agricole des sols dégagés par l’extraction de la couche tourbeuse. Déjà, aux siècles passés, les Hollandais de la région de Groningue ont mis en valeur de la sorte les étendues appelées Veenkolonië (colonies des tourbières). Les Allemands et Danois entreprennent des travaux similaires sur leur littoral. En France même, une usine de récupération de la tourbe pour la fabrication d’engrais a été mise en marche à Baupte, dans le Cotentin.
- La technique est la suivante : « L’étendue de l’exploitation est
- raclée sur 1 cm d’épaisseur, par temps sec : ce fraisage est effectué par de puissantes machines. La tourbe sèche sur place quelques jours, puis elle est réunie en tas plus importants, arrosée d’ammoniaque et semée de ferments. En deux mois, le pH passe de 6 à 8 ; il est ensuite ramené à 7. La fermentation dégage une forte chaleur et transforme cette tourbe en engrais applicable à tous les terrains... Des essais sur des tourbes venues d’Irlande ont été des plus concluants » (A. Journaux).
- Signalons que les Irlandais se sont montrés extrêmement inven-tifs dans la création d’un équipement adapté à l’exploitation de la tourbe : râteaux mécaniques à herse, ramasseuses à tapis roulant, etc.
- Ces efforts tendent à développer l’économie de régions restées jusqu’à présent retardataires. Aussi sont-ils sui\ds et encouragés de près par les pouvoirs publics respectifs de chaque pays, ainsi que par l’Agence européenne de Productivité.
- D. C.
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- LE CIEL EN MAI 1959
- SOLEIL : du 1er mai au l€r juin (à O1*) sa déclinaison croît de + 14°47' à + 21°o5' et la durée du jour de 14h30m à 15h47™ ; diamètre apparent le 1er (à Oh) = 31'48",0, le 31 (à 24h) = 3r35",8. — LUNE : Phases : N. L. le 7 à 20*11», P. Q. le 13 à 20*9™, P. L. le 22. à 12*56™, D. Q. le 29 à 8*13™ ; apogée le S à 4h, diamètre app. 29'24" ; périgée le 22 à 5*, diamètre app. 33'27". Principales conjonctions : avec Mercure le 5 à 15*, à 2°27' N. ; avec Vénus le il à 14* à 7°24' S. ; avec Mars le 13 à 3h, à 6°45' S. ; avec Ura-nus le 13 à lh, à 5°18' S. ; avec Neptune le 20 à 20*, à 0°11' N. ; avec Jupiter le 22 à 6*, à 2°33' N. ; avec Saturne le 24 à 21*, à 4°9' N. Principales occultations : le 10, de 115 Taureau (mag. 3,3), immersion à 20*7™,7 ; le 13, de 60 Cancer (mag. 5,7), immersion à 22*55™,1 ; le 18, de 162 B. Vierge (mag. 6,0), immersion à 23*48™ ,8. — PLANÈTES : Mercure n’est pas visible ; Vénus, sp^ndide étoile du berger, se couchant le 13 à 23*2'™, soit 3*42™ après le Soleil (mag. — 3,8) ; Mars, dans les Gémeaux, étoile du soir brillant encore jusqu’à minuit, mais d’éclat faiblissant (mag. 1,7) ; Jupiter, dans la Balance brille toute la nuit, en opposition avec le Soleil le 18 (mag. — 2,1), diamètre pol. app. 42" ; Saturne, dans le Sagittaire, apparaît dès la fin de la soirée ; le 15 : diamètre pol. app. 16",0 et axes de l’anneau : 40",3 et + 17",5 ; Uranus, dans
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- le Cancer, se couche encore après minuit ; le 15, position : 9*1™ et + 17°42', mag. 5,8 ; Neptune, dans la Vierge, s’observe presque toute la nuit ; le 15, position : 14*14™ et — 11°30', mag. 7,7. — ÉTOILES VARIABLES : minima de (1 Lyre (3m,4-4m,3) le 1er à llh,5, le 14 à 10h,l, le 27 à 8*,4 minima de S Balance (4™,S-«“,9), le 6 à 22*,8, le 13 à 22*,3, le 20 à 22b, 1, le 27 à 21*,6 ; maximum de T Verseau (6™,7-14™,0) le 7, de R Bouvier (5™,9-13™,1) le 17, de S Couronne boréale (5™,8-13™,9) le 24, de V Cassiopée (6™,7-13™,4) le 25, de R Ophiuchus (6™,2-14™,4) le 26, de R Corbeau (5™,9-14™,4) le 27, de T Hercule (6™,8-14™,2) le 30. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris, à 0h (T. U.) : le 1er : 14*42™3S, le 11 : 15*2^29^ le 21 : 16*0™54s, le 31 : 16*40™20s.
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- Cours élémentaire de Mathématiques supérieures, par J. Quinet. Tome II : Développements en séries, calcul des imaginaires, calcul différentiel et applications. 2e édition. 1 vol. 16 x 25, 256 p., 40 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, broché : 960 F.
- L’auteur a réussi à exposer des questions réputées arides d’une façon souvent attrayante, toujours extrêmement claire sans que la rigueur des démonstrations en souffre. Ce tome est consacré aux développements en série, aux séries, au calcul différentiel et au calcul des imaginaires. Les nombreux exemples expliqués en détail pour chaque chapitre et près de 700 exercices et problèmes à résoudre permettront au lecteur de mettre en pratique l’exposé théorique du cours. A recommander à tous ceux qui « utilisent » les mathématiques.
- Homology theory on algebraic varieties,
- par A. H. Wallace. 1 vol. 14,5 x 22,5, vm-115 p., 11 fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 32 sh. 6 d.
- Ce livre apporte la révision des preuves des théorèmes énoncées dans L’analysis situs et la géométrie algébrique de Lifshitz (1926), rendue nécessaire par le développement de la topologie.
- Ensembles mesurables et probabilisables,
- par Daniel Dugué. 1 vol. 14 x 22, xn-82 p., 41 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, broché : 850 F.
- Ce petit ouvrage est le premier d’une collection que dirige le professeur Georges Darmois, membre de l’Institut, et dont le but est de diffuser, sous la forme de courtes monographies,
- les méthodes statistiques. Y prendront place la statistique mathématique et la recherche opérationnelle. La monographie aujourd’hui présentée a été rédigée d’après les notes de MM. M. Bar-but et R. Janin, en suivant les cours que le professeur Dugué a consacrés aux ensembles linéaires et aux théories de la probabilité.
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- se tient à la disposition des lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- Traité de statistique théorique et appliquée,
- par D. Dugué. Fascicule I : Analyse aléatoire. 1 vol. 17 x 25, 164 p. Fascicule II : Algèbre aléatoire. 1 vol. 17 x 25, 150 p. Masson, Paris, 1958. Prix : chaque fascicule, 2 200 F ; les deux fascicules en un volume cartonné toile : 5 200 F.
- L’ouvrage rassemble un certain nombre de résultats récents qui permettent d’envisager le calcul des probabilités comme une généralisation de l’analyse certaine. L’analyse aléatoire étudie la notion de limite lorsqu’on passe du domaine certain au domaine aléatoire et expose les multiples aspects de la loi des grands nombres auxquels les différentes notions de limite donnent lieu. L’algèbre aléatoire est constituée surtout par une étude très approfondie de la loi de Laplace-Gauss. Deux chapitres sont consacrés à l’étude de ce que l’on appelle le « plan d’expérience ». La 1" partie de l’ouvrage exige une connaissance préalable de la théorie de la mesure dans les espaces euclidiens, la 2’ nécessitant la possession des notions fondamentales de la théorie des fonctions de variables complexes.
- The principles of Quantum Mechanics,
- par P. A. M. Dirac, 4e édition. 1 vol. 16 x 24, xn-312 p. Oxford UnLversity Press, Londres, 1958. Prix, relié : 35 sh.
- Le traité de Dirac, écrit en 1930, reste un classique de la Physique. En 300 pages., l’auteur construit une théorie sans défaut à partir d’un nombre minimum d’axiomes, en mettant en lumière les points délicats et en abandonnant les applications aisées, Cet ouvrage satisfera donc le lecteur soucieux de rigueur mathématique, mais à cause de cette scrupuleuse précision même et
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- du formalisme mathématique utilisé (espaces vectoriels généraux, théorie des groupes), ne saurait être conseillé à un débutant. Les derniers chapitres : théorie de la radiation, théorie relativiste de l’électron et électro-dynamique quantique (réécrit dans cette 4e édition) sont une excellente introduction à la théorie des champs.
- Quantum Mechanics (vol. 3), par L. D. Landau et E. M. Lifshitz. Traduit du russe par J. B. Sykes et J. S. Bell. 1 vol. 16 x 25, xii-515 p., 51 fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 80 sh.
- Les auteurs exposent les éléments de la mécanique quantique non-relativiste et ses principales applications : théorie des atomes, des molécules et des solides (avec l’aide des groupes de transformations), théorie des collisions (élastique et inélastique), effet Stark, effet Zeeman. La présentation est simple, les développements algébriques sont expliqués en détails ainsi que les interprétations physiques. Par l’ampleur des sujets traités, ce livre peut constituer un ouvrage de référence. Il est aussi très accessible à un débutant.
- Structures granulaires ferromagnétiques, par P.-M. Praciie. 1 vol. 21 x 29, 80 p., 71 fig. Dunod, Paris, 1957. Prix : 1 200 F.
- Les cristaux ferromagnétiques sont constitués par des domaines élémentaires, chaque domaine possédant un moment magnétique propre. Si un matériau ferromagnétique est composé de petits cristaux (ce qui est-le cas le plus courant dans la pratique), les microcristaux constituent les domaines élémentaires et cela affecte les propriétés macroscopiques. L’auteur étudie systématiquement le comportement physique des structures granulaires. La première . partie de l’ouvrage est surtout consacrée à l’étude du cycle d’hystérésis, la seconde étudiant l’effet des champs alternatifs hante fréquence. D’une lecture relativement aisée, ce livre devrait intéresser tout particulièrement les physiciens et les ingénieurs des transmissions.
- Cours fondamental de Radiocommunications. Théorie et Pratique, par Jean Brun et Maurice Denis-Iapin. 1 vol. 15,5 x 24. Tome ï : xn-538 p., 195 fig. ; tome II : x-548 p., 181 fig. Gauthier-Villars, Paris, 1957. Prix, chaque vol. : 2 600 F.
- Cet ouvrage, écrit pour les radiotélégraphistes, est d’un abord facile, mais suppose chez le lecteur la connaissance des lois et propriétés fondamentales de l’électricité. Les auteurs ont su limiter les calculs mathématiques, notamment dans l’étude des différents types d’antennes et, quoique un peu spécialisé, l’ouvrage apparaît être un excellent traité d'électronique.
- Mass Spectroscopy, par Henry E. Duckworth.
- 1 vol. 14 x 22, xvi-206 p., 41 fig. Cambridge University Press, Londres, 1958. Prix, relié : 35 sh.
- Après avoir rappelé le développement de la spectroscopie de masse, l’auteur étudie en détail les appareils utilisés, puis passe en revue les applications de cette méthode pour la détermination de l’abondance relative des isotopes, celle des masses atomiques, son emploi en physique nucléaire et en géologie et pour l’étude de l’ionisation et de la dissociation des molécules. Il n’est par contre pas fait mention de son application à l’analyse des gaz. Abondante documentation.
- Physics of nuclear fission. Traduit du russe par J. E. S. îBradley. 1 vol. 14,5 x 22. 181 p-, 91 fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié ; 60 sh.
- Communications présentées lors d’une conférence organisée en janvier 1956 par l’Académie des Sciences d’U.R.S.S. sur la physique de la fission nucléaire. Les résultats des travaux entrepris depuis cette date nécessilevaient une refonte de la plupart des articles. Il s’agit donc plutôt d’un ouvrage permettant d’évaluer l’état des connaissances russes sur la fission. Parmi les publications présentées nous citerons celles sur l’anisotropie du processus de fission, les aspects de la fission spontanée des noyaux lourds et la photofission.
- Modem electroanalytical methods, par
- G. Charlot. 1 vol. 17,5 x 25, xn-186 p., 319 fig. Elsevier, Amsterdam, 1958. Prix, relié : 24 sh.
- En juillet 1957 se déroulait à Paris le premier colloque sur les méthodes électrochimiques mo-
- dernes d’analyse, organisé par le Comité international de Thermodynamique et de Cinétique électrochimique, sous la direction du Professeur Gaston Chariot. Les mémoires présentés sont réunis ici en un seul ouvrage d’une présentation remarquable. De la potentiométrie à intensité constante à l’électrode à goutte tournante, tous les développements modernes des méthodes électrochimiques figurent dans cet ouvrage unique par la qualité des communications qui y sont rassemblées.
- Mises au point de Chimie analytique pure et appliquée et d’analyse bromatoïogique, sous la direction de J. A. Gautier. 1 vol. 16,5 x 25, 172 p., 60 fig. Masson, Paris, 1958. Prix : 2 600 F.
- Cette 6e série de la collection qui résume chaque année les faits nouveaux les plus frappants relatifs à la Chimie analytique, traite des questions suivantes : analyse des produits sucrés industriels et commerciaux échangeurs d’ion et chromatographie ; applications analytiques de la thermogravimétrie ; chimie analytique et contrôle des médicaments ; dosage des radioéléments en biologie et en radiotoxicologie ; le tétraphénylborure de sodium comme réactif analytique ; méthodes physico-chimiques d’analyse des corps gras.
- The Rheology of Elastomers, édité par P Mason et- N. Wookey. 1 vol. 14,5 x 22, vin-202 p., 70 fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 50 sh.
- Communications présentées par des spécialistes de tous les pays à la conférence sur la Rhéologie des élastomères, organisée en mai 1957 par la Société britannique de Rhéologie.
- La Fabrication du Papier, par René Escour-rou. 1 vol. 11 x 16,5, 224 p., 24 fig. Collection Armand Colin, Paris, 1958. Prix : 360 F.
- Vue générale très claire, d’une part de la technique de la fabrication des papiers et d’autre part de l’importance économique de cette industrie pour la France. Le lourd tribut payé à l’importation (50 milliards annuels) est en progression constante. En contrepartie, de grandes possibilités vont s’ouvrir dans l’avenir si nous savons orienter et tirer parti de nos capacités de production de matières cellulosiques. Leur mise en valeur est dès maintenant une nécessité inéluctable. La consommation de papier par habitant mesure l’accroissement du niveau de Vie d’un pays.
- Bestiaire d’amour, par Jean Rostand. 1 vol. 21,5 x 20, 136 p., nombr. photos et 200 illustrations de P.-Y. Trémois. Robert Laffont, Paris, 1958. Prix, relié : 2 850 F.
- Sur des thèmes en petit nombre, la nature brode des variations à l’infini. Les modalités de la sexualité et de la fécondation sont souvent très simples, parfois surprenantes par leurs complications, tant dans les conditions de l’approche des sexes que dans les mécanismes de leur réunion et dans ceux de la fécondation proprement dite, immédiale ou longtemps retardée. Aidé par le talent du dessinateur Trémois, Jean Rostand présente ici une revue, incomplète certes mais suggestive, des formes que prend l’amour, avec ses préliminaires et ses suites, de la Paramécie à la Libellule et au Trilon. Il tente, chemin faisant, de dégager des interprétations biologiques, voire philosophiques. Enfin il s’interroge sur l’Homme ; « En ce domaine comme ailleurs, est-ce que l’Homme n’est pas en train d’aller trop loin ? »...
- Baleines et baleiniers, par Paul Bubker, sous-directeur au Muséum. 1 vol. 15,5 x 21,5, 196 p., 13 fig., 22 planches hors texte. Horizons de France, Paris, 1958. Prix, relié : i. 800 F.
- Sur un sujet qui a donné lieu à une abondante littérature où il est difficile de faire la part de l’imagination et de la documentation
- authentique, voici un livre vraiment sérieux. Ces mammifères marins, les plus gros des animaux, tiennent dans l’économie mondiale une place non négligeable. Les méthodes modernes de pêche les ont mis en grand danger de disparition. Il a fallu interdire absolument toute prise de baleine franche. Mais les autres espèces sont également menacées. Leur exploitation, comme leur protection, exige une connaissance exacte de leur biologie. A bord des navires-usines sont installés des laboratoires où travaillent des spécialistes qui ont fait beaucoup avancer nos connaissances depuis quelques années. Excellent livre, précis, clair et agréable, qui traite l’ensemble de la question.
- La vie dans les fonds marins, par Roger Dajoz, agrégé de l’Université. 1 vol. 11,5 x 18, 176 p., 48 fig. Savoir et connaître, Paris, 1958. Prix : 390 F.
- Quelques notions sommaires sur les méthodes d’exploration des profondeurs marines, la nature des fonds, les principales expéditions récentes, sur le peuplement, le plancton, les animaux les plus remarquables, les conditions de vie dans les abysses.
- La mer vivante, par John Crompton. Traduit de L’anglais par Pierre Belon. 1 vol. 1958. Prix : 840 F.
- Toute vie est sortie de l’eau. Comment des êtres vivants en sont sortis, comment quelques-uns y sont retournés, ce qu’a été le peuplement des mers au cours des âges, quels sont les principaux groupes qui la peuplent actuellement, tel est le sujet de ce livre. Pour mieux décrire quelques espèces remarquables, l’auteur a dû en laisser de côté beaucoup d’autres. Une visite rapide mais agréable et instructive, qui se termine par un coup d’œil sur la vie abyssale.
- Mollusques, Crustacés, Poissons marins des côtes d’Afrique Équatoriale Française en
- collection au Centre d’Océanographie de l’Institut d’Êtudes Centrafricaines de Pointe-Noire, par J. Collignon, M. Rossignol et Ch. Roux.
- 1 vol. 22 x 28, 370 p., nombr. fig. Office de la Recherche scientifique et technique Oulre-Mer et Éditions Larose, Paris, 1957. Prix :
- 4 000 F.
- Cet ouvrage n’est pas un travail de systématique, ni un catalogue complet de la faune ; c'est une liste des espèces les plus courantes, avec la notion des lieux de récolte et des renseignements sur ce qui est connu de leur mode de vie. Il n’a pas la sécheresse d’une simple énumération et il comprend, pour les poissons en particulier, des tableaux de détermination accompagnes de nombreuses figures. Il sera donc fort utile aux naturalistes intéressés par la faune des côtes de l’A.E.F.
- Dans le sillage des monstres marins, par
- Bernard Heuvelmans (Collection « D’un monde à l’autre »). 1 vol. 14 x 19, 498 p., 4 cartes, 64 illustrations in texte et 29 h. t. dont 36 dessins originaux de Monique Watteau. Plon, Paris, 1958. Prix, relié : 1 500 F.
- Voilà un sujet qui aurait pu faire craindre le pire. Il eût été facile de broder agréablement sur les récits apeurés des hommes de mer, qui jadis rencontrèrent des spécimens géants de la faune marine. Bernard Heuvelmans met une patience de bénédictin à confronter les dires de l’imagination avec les sources scientifiques. A le lire on se familiarise avec l’écologie des zones océaniques encore peu prospectées, l’on pressent l’existence d’espèces à peine connues. Le tout est bien dit. Un livre attachant.
- Le Black-Bass, par J. C. Vanson. 1 vol. 14 x 18, 127 p., 16 pl. h. t. Crépin-Leblond, Paris, 1958. Prix : 840 F.
- L’auteur a poursuivi le black-bass dans les eaux américaines et dans les trop rares localités où on le trouve en France. Après en avoir décrit les mœurs, le comportement et précisé les eaux qui lui sont favorables, il fait l’inventaire des
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- Comment chasser et collectionner les Papillons, par R. Borelly. 1 vol. 13,5 x 21, 56 p., illustr. Édition R. B., Saint-Jean-Cap-Ferrat, 1958.
- Un naturaliste expert fournit les indications nécessaires à qui veut devenir lépidoptériste amateur : équipement, chasse de jour et de nuit, dans les bois, les montagnes, au bord des eaux, comment élever les chenilles, préparer et entretenir sa collection, etc.
- Les espoirs de la chirurgie, par le Groupe des Six. 1 vol. 14 x 19, 232 p., 16 pl. hors texte. Le Centurion, Paris, 1958. Prix : 1 234 F.
- Appelant à son aide toutes les ressources de la technique et les connaissances de la biologie, la chirurgie a fait d'immenses progrès et s'apprête à en faire de nouveaux. Six auteurs se sont partagé le sujet : L’usine opératoire (P. de Latiî) ; L'anesthésie (Rosie Maurel) ; Transfusion et réanimation (N. Strotzky) ; Réaction de défense et hibernation artificielle (Monique Senez) ; Neurochirurgie (B. Gouley) ; Chirurgie plastique (R. Maurel) ; Chirurgie réparatrice (B. Gouley) ; Chirurgie du cœur (R. Clarke).
- La vie en vol et en plongée, par le Dr Paul Ghauchard, directeur adjoint, à l’École des Hautes Études. 1 vol. 14 x 19, 336 p., 30 fig. Albin Michel, Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- L'homme, animal terrestre, veut évoluer au sein des eaux, voler jusque dans la stratosphère et il se propose demain d'échapper complètement à la Terre. Il se soumet aussi et se soumettra bien plus encore à des conditions de vie exceptionnelles. Les dangers que cela implique pour sa santé et sa sécurité sont l’objet d'études systématiques qui se sont beaucoup développées depuis quelques années. Des laboratoires ont été équipés de caissons étanches où l'on fait varier la pression et la composition de l’air pour y expérimenter sur des animaux et sur l'homme lui-même. Des micro-caissons permettent l'étude, sur les tissus et cellules jusque sous le microscope. C’est l’ensemble de ces travaux et des perspectives qu'ils ouvrent actuellement qui sont exposés par le Dr P. Ghauchard, qui a apporté une contribution personnelle à ces recherches. Après avoir étudié en détail tous les troubles qu’entraînent les variations de la pression, tant en vol qu'en plongée, le froid, les accélérations, le bruit, les vibrations et jusqu'aux courants d'air, l'auteur examine la sélection et l’hygiène du personnel navigant, le rôle sanitaire de l'avion, et il envisage avec optimisme des conquêtes plus audacieuses.
- Exploration du Parc national de l’Upemba,
- par Gaston Fagel et collaborateurs. Mission G. F. de Witte, Fasc. 51 : Paederini (Coleop*
- fera polyphaga) Fam. Staphylinidae, 1 vol. 22 x 28, 470 p., 379 fig. Institut des Parcs Nationaux du Congo Belge, Bruxelles, 1958.
- Ce gros mémoire apporte une nouvelle et importante contribution à l’étude de la faune du Congo Belge. Grâce à la persévérance des naturalistes belges, celte faune est actuellement, de beaucoup, la mieux connue de l'Afrique tropicale. Le travail de M. Fagel et de ses collaborateurs se rapporte à un important groupe de l’énorme famille de Coléoptères des Staphylinidae. C’est un excellent travail de systématique, appuyé sur une étude soignée de tous les caractères, y compris ceux fournis par l’organe copu-lateur et son sac interne.
- La possession et ses aspects théâtraux chez les Éthiopiens de Gondar, par M. Leiris (L'Homme, Cahier d’Ethnologie, de Géographie et de Linguistique, nouv. série, n° 1). 1 vol.
- 13 x 21,5, 108 p. Plon, Paris, 1958. Prix : 600 F.
- N° 1 de la nouvelle série des Cahiers L'Homme éditée maintenant par Plon (on n’a pas oublié la première série, publiée par Hermann, et notamment les Signes graphiques soudanais du regretté Marcel Griaule), ce, petit volume est dû à Michel Leiris, ethnologue et humaniste de valeur. Il étudie les rites médico-magiques qui président à l'institution du zâr, sorte de possession plus ou moins conventionnelle, en usage chez les Éthiopiens de Gondar. A la différence de l'Occident moderne, où ces états ont une origine pathologique, on note ici une fonction sociale, répondant à un vague besoin d’art et de jeu extériorisé. Des rapprochements utiles pourront être faits avec les danses rituelles du Maroc présaharien, telle la Ghedrâ de Gouli-mine, étudiée par J. Mazel.
- Royaumes ensevelis, par II. et G. Schreiber, traduit de l’allemand par H. Daussy. 1 vol.
- 14 x 23, 275 p. et nombreuses photos. Buchet-Chastel (Corréa), Paris, 1958. Prix, broché : 1 500 F.
- Ces royaumes ensevelis sont aujourd’hui bien oubliés pour la plupart : Polycrate de Samos, Midas et Crésus de Lydie, le royaume d’Ourartou (lac de Yan), Minos le Crétois, et bien d’autres surgissent ici de l'ombre. Basé sur des connaissances, précises, cet ouvrage n'a rien de la basse vulgarisation ; c’est au contraire un excellent travail, mais qui se lit facilement. Le chapitre consacré aux Incas du Pérou fait un peu hors-d'œuvre par rapport aux études du monde antique. Ce n’est cependant pas le moins intéressant. Quant aux photographies, elles ressuscitent un art bien peu connu, et parfois étrangement attachant.
- Monuments et trésors de la Gaule, par Henri-Paul Eydoux. Préface de Jérôme Carcopino, de l’Académie française. 1 vol. 14 x 16,5, 270 p., 42 fig., 30 photos hors texte. Plon, Paris, 1958. Prix, cart. ; 1 350 F.
- Archéologue connu pour ses travaux sur le moyen âge, l’auteur s’est penché sur les travaux de ses confrères et dresse le bilan impressionnant des découvertes réalisées en France depuis une vingtaine d’années : le monument romain de Bavai (Nord) ; le fabuleux trésor de Yix ; le palais des thermes de Lutèce ; les Fontaines-Salées près de Yézelay ; les théâtres antiques de Lyon les greniers souterrains d’Arles ; l’oppidum d’Entremont ; la villa gallo-romaine de Montmaurin, la plus somptueuse qui soit connue... Mille ans d’histoire avant les invasions des barbares.
- Zanzabuku. Dangereux Safaris, par Lewis Cotlow. Trad. de l’américain par Denise Meunier. 1 vol. 14,5 x 21,5, 254 p., 56 photos. Albin Michel, Paris, 1958. Prix, broché : 1 600 F ; relié : 2 400 F.
- Explorateur enthousiaste, auteur de grands films sur les animaux d’Afrique, l’auteur donne ici les observations qu'il a rapportées de ses expéditions au cœur du continent noir. Quelques chapitres : Le gorille ; Pantomimes et danses dans l’Houri ; Journée calme chez les Pygmées ; Chasseurs et architectes bamboutis ; Les félins, leurs proies et les charognards... L’auteur montre qu’une collaboration féconde peut s'établir entre [Blancs et Noirs, malgré des différences qu’il ne faut pas s’exagérer.
- Géographie, classe de 4e des lycées, par .R. Oudin. Cours H. Varon. 1 vol. 15 x 21, 34 p., nombreuses figures, cartes et photos. Armand Colin, Paris, 1958. Prix : 980 F.
- Ce nouveau manuel classique, qui poursuit la collection II. Yaron, traite de la géographie de l’Europe et de celle de l’U.R.S.S. ; très clair, tout à fait à jour, excellemment illustré, il rendra bien des services à qui voudra prendre une vue succincte de tel ou tel pays européen. Les cartes sont très judicieuses, mais les photos sont peut-être un peu mal venues : défaut de papier P
- Géographie humaine de la région de Ben-gamisa, par IL [Béguin. 1 plaquette 17 x 25, 72 p. lublications de l’Institut national pour l’étude agronomique du Congo beige, Bruxelles, 1958. Prix, broché : 60 F B.
- Petite monographie d’une région congolaise voisine de Stanleyville. Intéressante étude de la peuplade Bamanga, de ses ressources, de son habitat, à rapprocher des travaux similaires effectués par les géographes français en A.E.F.
- Guide Nagel Suisse (Guide officiel du Touring-club suisse). 1 col. 11 x 16, xxxn-1 056 p., 36 plans en noir et 64 planches en couleurs, nombreux schémas, dessins et profils d’excursions. Nagel, Genève et Paris, 1958. Prix, relié toile rouge : 2 500 F.
- Conçu sur un plan totalement nouveau, le guide Nagel Suisse est en même temps le guide officiel du T.C.S. ; c’est une magnifique réalisation qui sera longtemps sans rivale possible. Véritable petite encyclopédie de la Confédération, elle fournit tous les renseignements possibles, touristiques, gastronomiques, hôteliers, et même les adresses des garages. Les cartes sont admirables de clarté ; un index de 45 pages permet une consultation aisée. De format commode, ce guide est de loin le meilleur qui puisse être recommandé. Il est de plus présenté avec goût, et sous une solide reliure. Les éditions Nagel ont accompli là, à notre avis, un véritable tour de force.
- Espiritu Santo, par Jean Guiart (L’Homme, Cahiers d’Ethnologie, de Géographie et de Linguistique, nouv. série, n° 2). 1 vol.
- 13 x 21,5, 234 p., ill. Plon, Paris, 1958. Prix : 600 F.
- Cette étude de toute première main sur une île de l’archipel des Nouvelles-Hébrides mérite d’être signalée. L’auteur est un ethnologue averti qui a visité minutieusement l’intérieur, encore peu connu, de l’île d'Espiritu Santo. Son travail fourmille d’annotations précieuses sur les populations primitives mélanésiennes : rapports avec les colons européens installés sur une partie des terres, hostilité envers les missionnaires presbytériens, renouveau (temporaire ?) de sectes païennes, etc. On note un effort d’évolution sociale chez les indigènes, encore fragmentaire et «sans direction bien définie, mais dont l’existence pose des problèmes certains aux administrateurs franco-anglais du Condominium.
- L’Europe du Nord et du Nord-Ouest, par
- G. Chabot, A. Guilcher et J. Beaujeu-Gar-nier. Tome I : Généralités, tome II : Pays Scandinaves (le tome III paraîtra ultérieurement : Iles britanniques et Benelux). 2 vol. 18 x 24 de respectivement 260 et 372 p., fig. Presses Universitaires, Paris, 1958. Prix : 3 000 F les deux volumes.
- Gomme le remarque G. Chabot, professeur à la Sorbonne, dans sa préface, « c’est peu de chose que l’Europe du Nord et du Nord-Ouest : 1 700 000 km3, 1 pour 100 de l’ensemble des continents. Mais sur ces lambeaux de terres vivent près de cent millions d’hommes qui produisent 15 pour 100 du fer mondial, 13 pour 100 de l'acier., 18 pour 100 de la pâte à papier, et qui possèdent 35 pour 100 de la flotte mondiale ». Le rayonnement de ces pays, leur place dans le monde sont donc considérables. Dans ces deux premiers volumes, les auteurs s’attachent aux caractères généraux communs du relief,, de l’hydrologie, du climat, de l’occupation humaine (attention t. I, p. 182 : les savants ont reconnu la « farce » de Piltdown. Cf. La Nature, janvier 1955, p. 30). Le tome II constitue une étude précise et minutieuse de la Scandinavie. En bref, un tel instrument de travail est précieux : on
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal ; 2e trimestre 1959, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉGUD S. A. (3lo566), LAVAL, IS° 3{)l5. — 4-I9Df>.
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- Mai 1959
- NATURE
- La sauvegarde des sites naturels et historiques en France
- Le problème de la sauvegarde des sites naturels et historiques ne se pose pas de nos jours avec moins d’acuité que celui de la sauvegarde des monuments anciens. En fait, les deux problèmes sont, le plus souvent, étroitement liés. Cet accord intime de l’art, de l’histoire et de la nature mérite d’être protégé contre toutes les atteintes : n’est-il pas un des éléments les plus irremplaçables de notre patrimoine P Au moment où le visage de la France se renouvelle à un rythme jusqu’alors inconnu, il est tout à fait opportun d’attirer l’attention du public sur cet aspect singulièrement complexe du vaste problème de la sauvegarde de la beauté française.
- La loi du 2 mai 1930, à peu près calquée sur celle des monuments historiques, est à la base de toute la législation française sur les sites. Destinée à remplacer la loi, fort inefficace, du 21 avril 1906, elle eut pour objet « de réorganiser la protection des monuments naturels et des sites de caractère artistique, scientifique, légendaire ou pittoresque ». Sans s’attarder à commenter tous les articles de la loi de 1900, rappelons que celle-ci, à l’exemple de la loi de 1906, constitue, au chef-lieu de chaque département, une commission départementale des sites présidée par le préfet. A ces commissions départementales, la loi de 1980 ajouta une commission supérieure, siégeant à Paris, et présidée par le ministre des Beaux-Arts. Suivant l’ancien texte législatif, les sites ne pouvaient être classés ou inscrits qu’avec l’assentiment des propriétaires. En cas de refus, il fallait recourir à l’expropriation lé- gale. Le rapporteur de la loi de 1930 soulignait alors que cette méthode était si onéreuse « qu’elle ne pouvait et n’a pu effectivement donner que de médiocres résultats (quatre ou cinq expropriations en vingt-cinq ans) ». Avec la loi nouvelle, indiquait le même rapporteur, on peut être en mesure de prononcer des classements d’office, grâce à la création a d’une servitude d’intérêt esthétique pouvant grever non seulement le site ou le monument naturel, mais encore, et s’il en est bestiin, ses alentours, par l’établissement d’une zone de protection ». Ajoutons que l’article 8 précise : « Le classement peut
- Figr. 1. — Saint-Cirq-la-Popie (Lot) où les travaux de protection et de réfection vont commencer.
- (Photo Avci.air-Melot)
- donner lieu au payement d’une indemnité lorsqu’il entraîne pour le propriétaire un dommage direct et certain. » C’est l’application du principe juridique bien connu : pas de préjudice, pas d’indemnité.
- Pour en terminer avec ces considérations juridiques, notons qu’une ordonnance toute récente du gouvernement précise que le permis de construire peut être refusé ou amendé si les constructions envisagées sont de nature à porter atteinte au caractère d’un site tant rural qu’urbain. Nous dirons plus loin la grande portée de ce texte.
- Autre remarque, fort alarmante celle-là : en 1959, il n’existe approximativement que 1 5oo sites classés et 2 5oo sites inscrits à l’inventaire supplémentaire, ce qui est dérisoire, eu égard à l’extrême richesse du patrimoine naturel de la France...
- L'insuifisance des crédits officiels. — Hélas ! les crédits affectés au Bureau des Sites de la Direction générale de l’Architecture sont d’une notoire insuffisance... Ne se montent-ils pas à une subvention annuelle de 5oo 000 francs versée par la Caisse nationale des Monuments historiques et des Sites, subvention qui n’a jamais été relevée depuis ig3o ? L’action de ce Bureau serait inopérante si la Direction générale de l’Architecture ne prélevait, chaque année, au profit des Sites, quelques
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- Fig-- 2. — Dans les gorges de l’Hérault : Saint-Guilhem-le-Désert et son abbatiale sont désormais à l’abri des déprédations et des enlaidissements.
- dizaines de millions sur les crédits déjà fort maigres affectés au Service des Monuments historiques, et si, dans certains cas, les collectivités locales ne participaient pas financièrement aux travaux de mise en valeur, comme nous le préciserons plus loin. « On peut affirmer, disait récemment M. René Perchet, directeur généi’al de l’Architecture, qu’à aucun moment, même après la première guerre mondiale, l’écart entre les charges auxquelles le service [des Monuments historiques et des Sites] devrait faire face et les moyens mis à sa disposition n’a été aussi grand qu’au cours de ces quinze dernières années. » Nous sommes de ceux qui, dans la presse, avions à maintes reprises souhaité la création d’un ministère des Beaux-Arts doté d’un important budget autonome. Jusqu’à la fin de IQ58, le service des Monuments historiques et des Sites était tributaire de l’omnipotent ministère de l’Éducation nationale qui était trop souvent amené à réaliser des économies budgétaires au détriment de l’administration à laquelle est confié l’entretien de notre patrimoine artistique... On sait qu’en janvier dernier, M. André Malraux a été nommé ministre d’État, chargé des Affaires culturelles. La Direction générale de l’Architecture, dont dépendent les Monuments et les Sites, a été enfin détachée de l’Éducation nationale. Puisse le nouveau ministre être en mesure d’obtenir du gouvernement de la Ve République un effort financier comparable à ceux que consentent certains pays voisins en faveur de leurs beautés naturelles et historiques! Au cours d’une récente conférence de presse, M. Jacques de Maupeou, sénateur de la?- Vendée, président de
- l’active Société pour la protection des paysages et de l’esthétique général|i de la France, membre de la Commission supérieure des Sites, a insisté sur le très inquiétant amenuisement des crédits. Eh 1914, ils représentaient 0,9 pour 1 000 du budget de l’État. En 1959, o,3 pour 1 000. C’est ainsi que la France est passée au troisième rang des nations touristiques, après l’Italie et l’Allemagne.
- Telle est, résumée à grands traits, la situation critique de l’administration qui devrait être appelée à jouer un rôle essentiel dans l’œuvre de sauvegarde de nos sites naturels et historiques.
- La sauvegarde des villages anciens. — Depuis quelques années, l’effort du Bureau des Sites de la Direction générale de l’Architecture s’est néanmoins porté, non sans succès, sur un certain nombre de villages anciens, notamment dans le midi de la France, effort qui a pour objet la sauvegarde du caractère traditionnel et la remise en valeur méthodique de ces villages. Les travaux que nous allons rapidement évoquer ont une portée exemplaire. Ils démontrent qu’une étroite collaboration entre l’administration centrale, le Génie rural et les collectivités locales, appuyée sur la loi, permet de mener à bien d’excellentes réalisations qui pourraient être largement étendues à d’autres centres ruraux en danger si, au départ, les crédits alloués au Bureau des Sites n’étaient pas si chichement mesurés.
- Une première campagne a été entreprise, depuis 1960, en faveur des villages de Saint-Guilhem-le-Désert (Hérault), Conques (Aveyron), Collonges (Corrèze), Les Baux (Bouches-du-Rhône), Sainte-Énimie (Lozère), Castelnau (Pyrénées-Orientales), Cordes (Tarn) et Gordes (Vaucluse). Toutes ces communes ont été classées en leur entier au titre des Sites. Reconnais-sons-le : la tâche de l’administration fut à la fois plus complexe et plus facile que s’il s’était agi de rénover des quartiers historiques de grandes villes en pleine extension ; plus complexe en raison de la pauvreté économique des communes envisagées; plus facile en raison précisément de l’absence de ces puissantes installations commerciales et industrielles qui dénaturent profondément nos cités anciennes les plus illustres et auxquelles la Direction de l’Architecture a tant de peine à s’opposer victorieusement. L’énergie déployée par le Bureau des Sites pour sauver quelques villages qui se mouraient devrait inspirer le Service des Monuments historiques qui, dans les grandes villes, cède trop souvent à des exigences auxquelles la loi lui permet pourtant, en maintes occasions, de faire front.
- Saint-Guilhem-le-Désert et Conques. — Le village languedocien de Saint-Guilhem-le-Désert (flg. 2), groupé autour de sa célèbre abbatiale romane, au creux des gorges de l’Hérault, symbolise l’intime union de la nature et de l’art. Le classement du village qui, en voie d’abandon, était voué à la ruine, était devenu indispensable si l’on voulait que fût respectée son âpre physionomie méridionale. « Une des caractéristiques les plus remarquables de Saint-Guilhem-le-Désert consiste dans la pente uniforme de ses toits, couverts de tuiles-canal d’une belle couleur chaude, dans la disposition des conduits d’évacuation des eaux, en tuiles vernissées dites « tourtougades » qui courent le long des corniches et des façades, dans l’appareil soigné de la construction » (x).
- La petite commune n’ayant pas les moyens économiques suffisants pour participer aux travaux de. remise en valeur du site, c’est le conseil général de l’Hérault qui s’est engagé à fournir à l’administration centrale une aide très appréciable. Ainsi, la faiblesse des crédits affectés à celle-ci se trouve-t-elle compensée en partie par l’effort financier accompli par le département. Les collectivités locales ont un rôle immense à jouer dans l’oeuvre
- 1. La sauvegarde des villages anciens, par François Sorlin, chef du Bureau des Sites, Perspectives et Paysages. Les Monuments historiques 5 de la France, n° 2, ayrihjum 1958.
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- Fig. 3. — Dans la Val-lée du Dourdou (Aveyron) : Conques et sa fameuse église ont été sauvés par des travaux qui dureront encore plusieurs années.
- de sauvegarde de noire patrimoine naturel et monumental. C’est vers elles qu’il faut désormais se tourner avec confiance puisque l’État persiste, en ce domaine, à faire la sourde oreille.
- Les travaux se poursuivent depuis xg51. Façades et toitures des maisons ont été consolidées autour de l’abbatiale. Un mur de pierrailles trop élevé dissimulait à la vue le merveilleux chevet de celle-ci : il a été partiellement arasé. Cette année, la belle maison romane dite « à la Fontaine » sera discrètement réparée (et non point, souhaitons-le, restaurée avec abus). Enfin, après un accord avec l’Électricité de France, les poteaux et les consoles du réseau seront établis, l’an prochain, en souterrain. Voilà une excellente initiative que l’administration des Sites devrait s’efforcer de généraliser ! Que de villages charmants (et de villes d’art parmi les plus réputées), que de paysages admirables sont ainsi défigurés par un réseau électrique extérieur dont le dispositif anarchique est devenu indéfendable !
- A Conques (Aveyron), des problèmes semblables se posaient. Situé sur le versant méridional d’une faille schisteuse qui domine la vallée du Dourdou, le village, dominé par une des plus célèbres églises de pèlerinage de France, se présente comme un précieux décor naturel et monumental dont il importait de sauver les éléments essentiels. Partiellement ruinées, les maisons au rez-de-chaussée en maçonnerie de schiste bâtie au mortier de chaux grasse, aux étages supérieurs en pans de bois et aux toitures en lauzes chevillées sur voliges, n’étaient plus que grossièrement réparées. La brique, le fibrociment, la tôle ondulée venaient rompre l’harmonie de ce bel ensemble.
- Depuis ig5o, les maisons les plus menacées ont été réparées avec soin, le mur de soutènement à arcades de la terrasse située au chevet de l’église a été repris en sous-œuvre, une poutre en béton ayant été dissimulée sous la partie haute et des injections de ciment ayant été pratiquées dans les maçonneries, etc. Les portes fortifiées ont été également consolidées, mais non point restaurées avec système. Comme à Saint-Guilhem-le-Désert enfin, le réseau électrique a été placé en souterrain.
- La municipalité de Conques participe financièrement à ces grands et délicats travaux qui dureront plusieurs années et qui contribueront, d’une façon très efficace, à la renaissance économique et touristique du village. Le nouvel aménagement du Trésor de l’ancienne abbatiale (il abrite quelques-uns des plus rares chefs-d’œuvre de l’orfèvrerie du haut Moyen Age), par les soins du Service des Monuments historiques, avait déjà provoqué un imposant afflux de visiteurs (ioo ooo personnes en 1957). Notons à ce propos que 90 pour 100 des ressources qui proviennent du droit d’entrée à ce Trésor sont reversées à la Direction générale de l’Architecture, ce qui lui permet non seulement d’entretenir l’église, mais de remettre en valeur le village. Ces travaux ne comptent pas pour peu dans le développement touristique, tant hôtelier que commercial, de ce village naguère endormi qui est aujourd’hui en pleine rénovation.
- Le rôle des sociétés locales de sauvegarde. — Des opérations identiques vont se dérouler à Collioure, à Pézenas (Hérault), à Rochemaure (Ardèche), à Saint-Cirq-la-Popie (Lot) (fig. 1), à Larressingle (Gers) (figure de la couverture), à Clermont-Dessous (Lot-et-Garonne), à Sainte-Agnès (Alpes-Maritimes) (fig. 4), à Salers (Cantal), à Colmars-les-Alpes (Basses-Alpes), etc.
- Dans la plupart de ces cas, ce sont les conseils généraux qui participeront aux frais de remise en valeur des monuments et des sites dans une proportion de 5o pour 100. Il en ira de même, dans un proche avenir, pour les villages bourguignons de Flavigny-sur-Ozerain (fig. 5) et Châteauneuf (Côte-d’Or), et de Noyers (Yonne). Notons qu’en 1967 s’est créée une Société des Amis de la cité de Flavigny-sur-Ozerain, qui a pour président M. J. Vendryès, membre de l’Institut, doyen honoraire de la Faculté des Lettres de Paris, et pour secrétaire général M. Jacques Reynaud. Cette active société s’efforce, depuis sa création, d’attirer l’attention des pouvoirs publics sur le site de Flavigny (Chateaubriand le comparait à celui de Jérusalem),
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- Fig. 4. — Le site de Sainte-Agnès (Alpes-Maritimes) .
- Face sud-ouest du village ; vue prise de la route de Menton. Des travaux sont prévus pour la sauvegarde du village et de son site. (Archives photographiques').
- sur le danger qui menace ses innombrables maisons anciennes (ni classées ni même inscrites pour la plupart) et ses portes fortifiées du Moyen Age. Avec des moyens limités, elle a consolidé une de ces portes, ainsi qu’un fragment d’enceinte et, avec une équipe d’élèves-architectes, elle a dressé des plans de rénovation du village. Ces efforts n’ont pas été vains : l’Administration des Sites, avec le concours du Conseil Général de la Côte-d’Or, a décidé en effet de répondre à l’appel des Amis de Flavignv et d’entreprendre progressivement la remise en valeur de la petite cité. Les travaux sont sur le point de commencer.
- 11 faut souhaiter que des initiatives privées de cet ordre se multiplient. Elles placent les pouvoirs publics en face de leurs responsabilités, créent sur place un excellent esprit d’émulation, suscitent des appuis de tous ordres et préparent, si l’on peut dire, le terrain aux entreprises officielles.
- Les zones de protection, — L’établissement de zones de protection, prévues par la loi de ig3o, autour de monuments naturels ou de sites, classés ou inscrits, donne à l’administration des pouvoirs de contrôle très étendus. L’article 20 de cette loi est formel : « Lorsque la création d’une zone de protection a été déclarée d’intérêt général, tous les projets de grands travaux de quelque nature qu’ils soient, intéressant tout ou partie de cette zone, doivent être soumis pour avis au ministre des Beaux-Arts. »
- C’est un décret, pris en Conseil d’Ëtat, qui déclare d’intérêt général une zone ainsi protégée. Celle-ci peut comprendre non seulement les abords immédiats d’un site (ou d’un monument), mais de très vastes perspectives (plusieurs kilomètres parfois), dans lesquelles il est interdit de construire et d’afficher, d’aménager des installations ou des lignes électriques, etc. Tels sont notamment les cas du Mont-Saint-Michel ou de certains aspects d’Avignon et de Villeneuve-lès-Avignon, de Concarneau, de Carcassonne, du bois de la Chaize à Noirmoutier, du site de Saint-Cado à Belz (Morbihan), etc. C’est également le cas des perspectives du parc de Sceaux (Seine) qui a fait l’objet de longues négociations entre la Direction de l’Architecture et le Ministère de la Construction. Des projets fort alarmants
- menaçaient en effet les perspectives de ce beau parc. Le classement des nombreuses masses boisées, visibles de la terrasse, impose aujourd’hui des servitudes aux urbanistes, que ceux-ci seront désormais tenus de respecter.
- Nous avons dit, en commençant, qu’une ordonnance du ministère de la Construction en date du 3i décembre 1958 précise que le permis de construire peut être refusé ou amendé si les constructions envisagées sont de nature à porter atteinte au caractère d’un site, aux perspectives monumentales, à un paysage naturel ou urbain. Si l’on n’hésite point à l’appliquer, cette ordonnance peut être appelée à jouer un rôle capital dans le domaine de la sauvegarde. Et elle peut constituer un solide rempart contre toutes les formes de la spéculation immobilière et du vandalisme. Aussi bien, l’administration des Sites collabore-t-elle étroitement, en l’occurrence, avec le ministère de la Construction dans tous les cas où un paysage lui semble menacé par des projets aventureux. Grâce à la nouvelle législation sur l’urbanisme, on peut désormais établir des servitudes qui ne donnent lieu à aucune indemnité lorsque l’intégrité historique ou esthétique d’un paysage urbain ou rural est mise en jeu.
- Quelques cas d'urgence. — Des cas d’urgence se posent d’une façon permanente. Il faut ici en citer quelques-uns parmi les plus angoissants.
- Récemment, la presse a fait état d’un projet de construction d’un asile départemental psychiatrique au Faouët (Morbihan), à proximité immédiate de la chapelle gothique Sainte-Barbe. Trente-cinq hectares de terrain (situés en partie dans le rayon de classement de la chapelle) seraient occupés par un gigantesque hôpital qui défigurerait à jamais un des sites naturels et historiques, religieux et touristiques les plus prestigieux de toute la Bretagne. La Direction de l’Architecture suit l’affaire de près. On est en droit d’espérer qu’elle saura s’opposer à un tel massacre qui anéantirait les abords d’un site illustre classé depuis 1939.
- Les Ponts et Chaussées ont commencé l’exécution d’une autoroute Esterel-Côte d’Azur qui, sur un point précis, menace directement les plus admirables paysages de la Provence :
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- il s’agit de la colline de Piccolaret et du site des Bréguières, au Cannet, région boisée qui sert de toile de fond à Cannes. Ne voulait-on pas araser la colline, édifier des remblais bétonnés de quarante mètres de hauteur, déboiser un charmant vallon planté de séculaires cyprès, etc. i» Le 5 novembre dernier, la Commission supérieure des Sites a émis un avis tout à fait défavorable à l’égard de ce projet. Le tracé de l’autoroute sera partiellement modifié, le sommet du Piccolaret sera classé et, l’autoroute passant dans une tranchée qui sera reboisée, l’arasement de la colline pourra être évité. Il reste que l’ensemble du tracé va dénaturer profondément la région. C’est au nord du Cannet, dans la vallée de Valmasque (dont l’inlérèt est moindre) que l’on aurait dû prévoir le passage de cette autoroute à grand trafic.
- Autre exemple : l’Électricité de France vient de reprendre à son compte un projet vieux de quarante ans qui consisterait à aménager, dans l’estuaire de la Rance, une géante usine marémotrice. Un barrage en béton s’étendrait, de Saint-Malo à Dinard. C’en serait fait de ce que Jean Cliarcot appelait très justement « la plus belle avenue d’eau du monde ». Certains techniciens affirment que l'utilisation de l’énergie nucléaire rendra un jour caduque celle de l’énergie marémotrice. On aurait ainsi très vainement bouleversé l’estuaire de la Rance et le site de Dinard. Dans quelle mesure le ministère des Affaires culturelles pourra-t-il éviter l’industrialisation de l’un et de l’autre ?
- Depuis de nombreuses années, le mont Saint-Clair, à Sète, était entamé par des carrières qui menaçaient de défigurer le site même du « Cimetière marin » chanté par le Sétois Paul Valéry. L’opinion publique, alertée par la presse parisienne et locale, s’était émue (on m’excusera de rappeler à ce propos ma campagne de l’hebdomadaire Aria, de 1907 à 1909). Récemment, la municipalité de Sète a fini par faire entendre la voix de la raison : elle est intervenue auprès du préfet de l’Hérault
- Fig. 5. — A Flavigny-sur-Ozerain ( Côte-d'Or) : la « maison Bianchi », à moitié effondrée, qui sera consolidée, ainsi que nombre d'autres précieux vestiges.
- ÇSauvegarde de l’Art français).
- et de l’administration des Ponts et Chaussées, avec le concours de la Commission des Sites, afin que soit interdite la poursuite des exploitations « à l’effet de conserver ce paysage admiré et nécessaire à la présentation de la ville ». A noter que le ministère de la Construction avait appuyé les doléances de tous ceux qui s’étaient élevés contre la mutilation d’un tel site qu’il importe maintenant de classer sans larder.
- La région parisienne. — Des problèmes non moins dramatiques se posent dans la région parisienne, notamment à Fontainebleau. L’illustre forêt, site naturel de premier ordre et ensemble biologique exceptionnel (2), est menacée par divers projets. Le plus grave est celui de l'autoroute du Sud, qui entamerait de façon irrémédiable le massif des Trois-Pignons. Les protestations motivées qu’il a soulevées lors de la première enquête ont conduit les Ponts et Chaussées à le modifier, mais de façon absolument insuffisante et il est à craindre que les interventions les plus nombreuses et les plus autorisées ne puissent prévaloir contre la volonté des ingénieurs, alors que d’autres tracés, plus à l’ouest, restent possibles. La forêt est également menacée au nord par des prospections pétrolières alors qu’on pourrait procéder, semble-t-il, à des sondages obliques. Enfin, un plan d’extension de la ville de Fontainebleau prévoyait la destruction de 100 ha de la forêt. Extension absolument, inutile, à laquelle peuvent s’opposer d’autres projets plus raisonnables, intéressant les communes de la rive droite de la Seine. L’Association pour la sauvegarde des forêts de l’Ile-de-France, récemment fondée, s’efforce de lutter contre ces atteintes. L’an dernier, une réunion publique s’est tenue au Muséum de Paris, sur l’initiative de son directeur, M. Roger Heim, au cours de laquelle les voix les plus compétentes se sont élevées contre ces projets et contre ceux qui menacent d’autres sites naturels des environs de Paris.
- Versailles et Vincennes ne semblent pas échapper à des dangers non moins graves. N’envisage-t-on pas de construire des immeubles disproportionnés (destinés à loger 6 000 personnes) à proximité de la Pièce d’eau des Suisses à Versailles, dans le Pré-au-Mail ? L’administration des Monuments historiques et des Sites a demandé à la municipalité de modifier ses projets, une zone non ædificandi entourant, le domaine national. Il reste que l’affaire n’est pas encore réglée. En ce qui concerne Vincennes, le ministère de la Jeunesse et des Sports a repris à son compte le projet de construction d’un stade olympique qui occuperait, 4?. ha du bois dans lequel seraient en outre créés une piscine de 5o m de longueur, une gare routière, des voies en rocade à grand trafic, un parc de stationnement pour ia 000 voitures, etc. C’en serait fait de l’unité et de la salubrité du bois de Vincennes, réaménagé avec soin par la Direction des parcs et jardins de la Ville de Paris, avec le concours de l’administration des Monuments historiques et des Sites, bien que la Préfecture de la Seine se soit toujours opposée au classement du bois, dans le dessein d’avoir les mains plus libres pour édifier son stade tentaculaire. Nous croyons savoir que l’administration des Sites mettra toutes ses forces en œuvre pour préserver l’intégrité d’un ensemble naturel de celle importance.
- A Paris môme, les trop rares espaces verts de la capitale sont convoités par la spéculatiqn immobilière. C’est ainsi qu’à Auteuil, un immeuble de huit étages se construit actuellement sur une partie du beau jardin de l’hôtel de Puscher, dont la façade postérieure est pourtant inscrite à l’inventaire supplémentaire des Monuments historiques, et que, dans le quartier de l’Observatoire, un laboratoire de produits chimiques a élevé des bâtiments incongrus dans le jardin des religieuses de la Visitation. Sans l’intervention de M. Pierre Sudreau, ministre de la Construction, le parc de l’Institution nationale des Sourds-
- 2. Voir : T,os réserves biologiques de la Forêt de Fontainebleau, par C. jACQUtoT, La Nature, septembre 1957, p. 355.
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- Muets eût été amputé de 5 ooo m2 au profit de l’agrandissement de l’École des Mines.
- Paris comprend moins de i m2 d’espace libre par habitant. Une telle considération ne mérite-t-elle pas réflexion ? Jean Giraudoux l’avait noté : « Paris est la seule ville du monde où soit instituée officiellement la chasse aux espaces non bâtis ou plantés, à ces mètres cubes d’air pur classés partout ailleurs comme les plus précieux monuments historiques. Le Paris moderne doit se contenter du quart de l’oxygène qui suffisait au Paris de l’Empire » (3).
- Les méfaits de Yaiiichaqe. — Avant de terminer, il nous faut dire un mot du problème particulier de l’affichage publicitaire qui constitue l’une des causes les plus irritantes de l’enlaidissement des sites et des monuments.
- Aux xvne et xvme siècles, des ordonnances avaient déjà été promulguées qui réglementaient l’apposition des enseignes et des panneaux-réclame. Édictée par la loi de 1881 sur la presse, la liberté de l’affichage, note M. Paul Léon (4), « n’avait d’autre tempérament que la faculté d’interdiction laissée aux maires en ce qui concerne les édifices présentant un caractère d’art ». Il n’est que de considérer des photographies urbaines de la fin du siècle dernier pour constater que les autorités municipales, craignant de léser les intérêts de leurs subordonnés, ne s’opposaient alors nullement à l’invasion de l’affichage dans les ensembles monumentaux les plus précieux. Vint la loi du 29 avril 1910. Celle-ci interdit l’affichage, sous peine d’amende, sur les Monuments historiques et les Sites classés « dans un périmètre déterminé par arrêté préfectoral, suivant avis de la Commission départementale des' Sites et Monuments naturels ». La publicité ayant pris le développement monstrueux que l’on sait, un nouveau texte de loi, plus rigoureux encore, était devenu indispensable. Ce fut la raison d’être du décret-loi du 00 octobre 1935, remplacé plus tard par la loi du 12 avril 1943 qui est toujours en vigueur.
- « Désormais, écrit encore M. Paul Léon, tout affichage est interdit non. seulement sur les monuments classés, mais sur
- 3. Voir : Le curetage des îlots historiques, par Yvan Christ. La Nature, juillet 1953, p. 193.
- 4. La vie des Monuments français. PicaTd, Paris, 1951.
- ceux qui sont inscrits à l’inventaire. Il est également interdit sur tous les immeubles ou terrains qui se trouvent dans un même champ de vision que le monument classé à une distance maximum de cent mètres. Même interdiction autour d’un monument inscrit, s’il se trouve sur une liste dressée par la Commission départementale des Sites. La même protection est assurée aux monuments, ensembles architecturaux, perspectives monumentales qui, sans être classés ou inscrits, figurent sur une liste dressée par la Commission départementale des Sites et homologuée par le ministre des Beaux-Arts ». A la vérité, celle loi est transgressée dans presque toute la France, les administrations renonçant à la faire appliquer dans sa juste rigueur. Que de panneaux publicitaires défigurent impunément les abords d’un monument, les perspectives urbaines ou les aspects les plus charmants de nos routes et de nos paysages ! Une nouvelle loi est, depuis maintes années, en préparation. En attendant qu’elle soit mise au point et promulguée, il est pour le moins étrange que l’on hésite si souvent à faire jouer un texte législatif dont dépend la sauvegarde de nos sites.
- Certains préfets font régulièrement appliquer le texte de 1943, notamment en Normandie, grâce aux initiatives du conservateur régional des Bâtiments de France. D’autres, en plus grand nombre, y ont en fait renoncé. Tout récemment, on apprenait avec satisfaction qu’à titre d’expérience, le conservateur régional des Bâtiments de France en Bourgogne, agissant sur les instructions de l’administration centrale et soutenu par le préfet de la Côte-d’Or, avait décidé de lutter énergiquement contre l’affichage illégal qui sévit dans ce département. Cinq cents infractions ont été relevées et des mises en demeure ont été formulées envers les contrevenants. Cent d’entre eux qui n’avaient pas d’eux-mêmes supprimé les affiches ou les panneaux-réclame délictueux ont été déférés au parquet et condamnés. Une grande opposition se manifeste actuellement en Côte-d’Or à !a suite de ces mesures officielles que l’on ne devrait pas craindre de généraliser. Les condamnations qui ont clé prononcées feront jurisprudence. Elles constituent, en tout cas, un sévère avertissement dont il faut désormais que tiennent compte tous les afficheurs et toutes les entreprises publicitaires.
- Une autre expérience, non officielle celle-là, vient d’être
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- Fig. 7. — Près d’Hyères (Var) : publicité désordonnée dans un carrefour touristique.
- (Photo S.I.T.).
- tentée avec succès, sur la Côte d’Azur, par la « Signalisation d’intérêt touristique du Var ». Elle a été encouragée par les services régionaux des Ponts et Chaussées, par des syndicats d’initiative et par divers organismes touristiques du département. Les doctrines élaborées par cette entreprise privée consistent à instaurer une « signalisation normalisée » qui grouperait tous les renseignements pratiques nécessaires aux touristes, à l’exclusion de toute publicité. Ainsi, à chaque carrefour important des routes de Provence, un seul panneau (dont les couleurs seraient étudiées avec soin) pourrait être substitué aux panneaux en ordre dispersé qui dénaturent les sites les plus charmants (une signalisation de cet ordre est actuellement étudiée par l’administration des Sites; elle sera notamment expérimentée en Côte-d’Or). A l’un des carrefours de Vence que les touristes traversent pour se rendre à la Chapelle des Dominicaines construite et décorée par Matisse, on a pu très exactement dénombrer vingt-quatre panneaux de toute forme et de toute couleur ! N’est-il pas temps de lutter contre une situation aussi anarchique que celle-là ?
- Fig. 8. — Le remède proposé par la « signalisation d,intérêt touristique du Var ».
- Un seul panneau, diversement colorié, renseigne le touriste et évite la publicité désordonnée
- En conclusion, comment ne pas souhaiter que l’administration des Sites soit enfin dotée du puissant budget qui lui permettrait d’assurer la sauvegarde effective des beautés naturelles de la France ? Réduite à la portion congrue, soumise au bon ou au mauvais vouloir de collectivités locales qui ne font pas toujours preuve d’une suffisante compréhension face aux cas
- Fig. 9. — Ce que l’on peut voir à l’entrée d’un village sur une route touristique en Ile-de-France.
- (Photo Claude Charpentier).
- d’urgence qui ne cessent et ne cesseront de se poser, cette administration est souvent gagnée de vitesse par des intérêts financiers qui l’emportent sur les intérêts esthétiques. On pourrait également souhaiter que les commissions des Sites (tant à l’échelon national que départemental) fussent plus libéralement ouvertes aux représentants des sociétés de défense afin que les fonctionnaires n’occupent pas plus d’un tiers des sièges prévus au sein de ces commissions. Ce serait encore plus étroitement associer toutes les bonnes volontés à une tâche qui requiert une communauté d’action absolue. La Commission supérieure des Sites devrait, en outre, inaugurer une très large politique d’inscription à l’inventaire supplémentaire, ce qui ne grèverait point son maigre budget, mais ce qui lui permettrait d’étendre son champ de surveillance légale, d’éviter, durant le laps de temps fixé par la loi, des mutilations irréparables et, le moment venu, d’ouvrir plus aisément des instances de classement proprement dit.
- Quelle que soit la complexité ou l’insuffisance des lois en vigueur, l’expérience démontre que ces lois, appliquées avec énergie, constituent un frein appréciable contre les assauts permanents du vandalisme. Il convient de le rappeler avec force au terme de cet appel à la sauvegarde des sites français.
- Yvan Christ.
- Hybridation du théier en U.R.S.S.
- La plupart des arbustes à thé de l’Union soviétique sont des théiers de Chine. Des essais ont été récemment tentés en vué d’obtenir des hybrides entre théiers de Chine et de Ceylan, adaptés aux conditions particulières de sols et de climats qui régnent en U.R.S.S. ; certains types d’hybrides auraient donné, après quelques années, 1 G00 kg de feuilles par acre, soit 4 t/ha.
- (Photo S.I.T.").
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- La coulométrie
- méthode moderne d’analyse chimique
- Sx l’on considère l’évolution de la Chimie analytique au cours des dernières années, on constate que la tendance a été de se toux-ner vers l’analyse instrumentale dans le but d’y rechercher une plus grande précision et aussi vers l’automa-lisme des opérations analytiques pour y rechercher une rapidité et une simplicité plus grandes, le nombre des analyses en série augmentant toujours dans les laboratoires de contrôle industriels.
- Les progrès réalisés n’ont été rendus possibles que parce que, depuis ipaô environ et plus particulièrement dans ces dernières années, la connaissance des réactions et surtout des réactions en solution s’est développée à tel point qu’elle est devenue l’outil essentiel du chimiste. L’analyste d’autrefois doué d’une grande habileté opératoire, mais manquant de bases théoriques précises a fait place de nos jours au physico-chimiste utilisant, pour la résolution des problèmes d'analyse, les techniques les plus modernes de l’optique, de la radioactivité, de l’électronique, etc.
- La coulométrie, qui figure parmi les plus récentes méthodes instrumentales, est actuellement en plein développement et rend d’ores et déjà de grands services. Cependant avant d’en exposer les principes et les applications, il nous faut rappeler succinctement quelques notions fondamentales.
- O11 sait qu’une réaction d'oxydation ou de réduction est une réaction d’échange d’électrons. On appelle oxydation une perte d'électron, réduction vm gain d'électron. La substance qui perd les électrons est appelée réducteur, celle qui les gagne est appelée oxydant. Au cours d’une réaction, l’oxydant se trouve donc réduit et le réducteur oxydé. Par exemple, considérons le couple oxydo-réducteur fer ferreux, fer ferrique :
- Fe3+ + c £ Fe2+.
- Le fer ferrique Fe3+ est un oxydant; en gagnant un électron, il est réduit à l’état de fer ferreux. Inversement le fer ferreux est un réducteur ; en cédant un électron, il est oxydé en fer ferrique.
- En réalité, le système écrit ci-dessus est fictif, car les électrons n’existent pas en solution à l’état libre ; pour qu’un oxydant puisse fixer des électrons, il faut en sa présence soit un réducteur susceptible de les céder, soit une source extérieure d’électrons, c’est-à-dire une source de courant; il s’agit alors d’une réduction électrochimique, la première étant, elle, purement chimique.
- C’est sur cette possibilité de réaliser une oxydation ou une réduction par électrolyse qu’est basée la coulométrie. Or, dans le cas des réactions chimiques, on peut prévoir les réactions à partir de constantes; on peut provoquer ou empêcher des réactions en vue d’un but donné et pour cela on dispose d’un cer-tain nombre de facteurs qui permettent d’agir sur les propriétés : le pli, la formation de complexe, l’utilisation de divers solvants, etc. Par contre, le domaine des réactions électroclii-miques est moins bien connu. La vitesse d’échange des électrons à une électrode, la vitesse suivant laquelle les corps diffusent dans la solution vers l’électrode interviennent et par suite les prévisions que l’on peut faire dans ce domaine sont moins simples. Cependaxxt un certain nombre peuvent être faites en utilisant ce que l’on appelle les courbes de polai’isation sur lesquelles nous sommes obligés de revenir afin d’être à même de comprendre les phénomènes qui sont utilisés en coulométrie.
- Constituons un circuit d’électrolyse de la façon suivante : deux électrodes inattaquables, en platine par exemple, plongent dans une solution de fer ferreux Fe2+ et sont reliées aux deux bornes d’une pile. Supposons qu’un courant i circule dans le sens de la flèche (fig. 1). Ceci signifie que des électrons circu-
- Fig. 1. — Électrolyse d’une solution de fer ferreux.
- lent en sens inverse puisque i est un sens conventionnel qui a été choisi au début du développement de l’électricité, alors que la nature du courant était ignorée et qui est précisément le sens inverse de déplacement des électrons.
- Il arrive donc des électrons en C et il en part en A. Ces électrons sont cédés par le fer ferreux qui se trouve oxydé en fer ferrique. Pour que le courant passe et que celle réaction d’oxydation se produise, il faut que l’électrode où a lieu celle oxydai ioq (et qui est appelée anode alors qu’une électrode où a lieu une réduction est appelée cathode) soit portée à un eerlain potenliel. On constate alors que plus on élève ce potenliel plus le courant i devient grand et plus la réaction électrochimique est rapide. On peut tracer une courbe qui représente l’intensité du courant en fond ion du potenliel de l’électrode (fig. 2). C’est celle courbe qui est appelée courbe de polarisation ou courbe intensité-potentiel.
- Fig. 2. — Courbe de polarisation anodique d’une solution de fer ferreux.
- On voit qu’au-dessous d’un certain potentiel EA la vitesse de la réaction d’oxydation est négligeable. A partir de EA, celte vitesse croît rapidement. Elle tend ensuite vers une limite qui s’explique de la façon suivante : pour être oxydés, les ions Fe2+ doivent parvenir à l’électrode; or ces ions ne se déplacent pas dans la solution avec une vitesse infinie, mais avec une vitesse limitée qui dépend d’un certain nombre de facteurs : température, agitation de la solution, caractéristiques géométriques de l’électrode, et enfin différence des concentrations en Fe2+ entre le voisinage immédiat de l’électrode et le sein de la solution. Or, si l’on augmente le potentiel de l’électrode, la vitesse avec laquelle les ions Fe2+ sont oxydés augmente. Lorsque le potentiel est un peu plus grand que EA (partie croissante de la courbe), tous les ions Fe2+-qui arrivent à l’électrode ne sont pas réduits. Par contre, lorsque le potentiel augmente, il arrive un moment où la vitesse de réduction est suffisante pour que tous les ions qui.arrivent à l’électrode soient réduits. La vitesse de diffusion des ions est alors maximale, puisque alors la concentration des ions Fe2+ aü voisinage de l’électrode est nulle et le gradient de concentration maximal. L’intensité du courant, qui est le nombre d’électrons échangés par unité de temps, atteint alors une valeur limite appelée courant limite de diffusion. On dit aussi que la courbe présente un palier de diffusion. En réalité, celle courbe n’a la forme indiquée que si certaines conditions sont remplies (élimination du déplacement de l’ion considéré par migration, c’est-à-dire sous l’influence du champ électrique existant dans la solution, agitation de la solution
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- lorsqu’on n’utilise pas l’électrode à goutte de mercure, mais une électrode solide, etc.)- Le courant de diffusion est alors proportionnel à la concentration du corps électrolyse dans la solution :
- ïD = k | Fe2+1,
- |Fe2+| représentant la concentration en Fe2+ au sein de la solution. C’est sur celte propriété qu’est basée la polarographie, méthode d’analyse due au professeur Ileyrowsky, de l’Université Charles de Prague, méthode qui a connu un développement considérable (voir La Nature, février iq52, p. 53).
- Les courbes intensité-potentiel ont été tracées pour de très nombreuses substances et l’on peut dire que la plupart des méthodes électrochimiques d’analyse sont basées sur l’interprétation de ces courbes, qui constituent une représentation simple des phénomènes qui se produisent dans une électrolyse, phénomènes, qui, eux, sont très complexes.
- Au lieu de réaliser une oxydation, on peut effectuer une réduction, par exemple la réduction du fer ferrique en fer ferreux :
- Fe3+ + e —> Fe2+ (fig. 3).
- Fig. 3. — Courbe de polarisation cathodique d’une solution de fer ferrique.
- On peut également tracer la courbe relative à l’oxydation d’un métal, par exemple d’une électrode d’argent se dissolvant dans la solution :
- Ag — e —> Ag+.
- Dans ce cas, il n’y a pas de limitation de la diffusion puisque le corps à oxyder constitue l’électrode elle-même, donc est toujours présent sur l’électrode. De même, 'le solvant, l’eau par exemple peut être oxydée ou réduite; là encore il n’y a pas de limitation de la diffusion puisque le solvant existe toujours à une concentration élevée au voisinage de l’électrode (fig. 4).
- Supposons maintenant que l’on ait plusieurs corps oxydables ou réductibles dans la solution : Fe2+, Ce3+, II20. On peut tracer la courbe somme de ces courbes qui représente le phénomène (fig. 5). De Ea à Eb, on oxyde Fe2+; de EB à Ec, on oxyde Fe2+ et Ce3+; au-delà de Ec, on oxyde de plus l’eau.
- Fig. 4. — Courbes de polarisation ne présentant pas de palier de diffusion.
- ,/Fe2±*Fe
- Fig. 5. — Courbes de polarisation obtenues dans le cas où plusieurs espèces oxydables sont présentes simultanément.
- La courbe en tireté est la courbe somme des courbes en trait plein.
- Fig. 6. — Prévisions des réactions électrochimiques au moyen des courbes intensité-potentiel.
- Montrons maintenant comment ces courbes permettent de prévoir les phénomènes. Considérons les courbes de la figure 6. Si on fixe le potentiel de l’électrode, par exemple, à la valeur E1; on aura oxydation de Fe2+ avec l’intensité i1. Si on fixe le potentiel à E2, on aura une intensité totale i3 correspondant à l’oxydation de Fe2+ avec l’intensité q et de Ce3+ avec l’intensité i2-q. Au potentiel E3, on aurait réduction de Fe+3 avec l’intensité i3. Réciproquement, si on impose l’intensité d’élec-trolyse, on pourra prévoir les phénomènes qui vont se produire aux électrodes ainsi que nous allons le voir dans l’étude de la coulométrie que nous pouvons maintenant aborder.
- La coulométrie est une méthode de dosage dans laquelle on réalise une oxydation ou une réduction par électrolyse et où la teneur du corps à titrer est déterminée au moyen de la mesure de la quantité d’électricité, c’est-à-dire du nombre d’électrons mis en jeu pour oxyder ou réduire complètement le corps à doser. Or on sait, d’après la loi de Faraday, qu’à un électron-gramme, soit 96 5oo coulombs, correspond un ion-gramme. Une simple règle de trois pei'met donc de calculer la concentration cherchée. C’est une des rares méthodes d’analyse qui ne nécessite de pesée à aucun moment, même pour un étalonnage comme c’est le cas pour la volumétrie et les méthodes électrochimiques, potentiométrie, ampérométrie, et comme c’est le cas pour la colorimétrie.
- On distingue deux types de coulométrie : à potentiel constant et à intensité constante.
- Coulométrie à potentiel constant. — Supposons que l’on ait à doser du fer ferreux. Connaissant la courbe de polarisation du fer ferreux, et des autres corps éventuellement présents en solution, on choisit un potentiel d’électrode Ex tel que pour cette valeur seule l’oxydation du fer ferreux ait lieu. Au cours de l’électrolyse, la concentration en fer ferreux décroît constamment, c’est-à-dire que le courant limite de diffusion diminue puisqu’il est proportionnel à la concentration en fer ferreux (fig. 7). La fin du dosage n’est atteinte théoriquement qu’après un temps infini. En pratique, on arrête l’électrolyse lorsque l’intensité est devenue suffisamment petite; par exem-
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- pie si on arrête le dosage lorsque l’intensité est égale au millième de ce qu’elle était au début de l’électrolyse, cela voudra dire que 99,9 pour 100 du corps ont été électrolysés. On ne commet alors qu’une erreur de 0,1 pour 100 par défaut. Cependant, il faut bien remarquer que l’intensité est faible vers la fin du dosage et comme l’électrolyse est d’autant plus lente que l’intensité est plus faible, l’opération est assez longue. Le problème revient alors à mesurer la quantité d’électricité qui a été nécessaire pour oxyder ou réduire complètement la substance considérée. Plusieurs méthodes sont possibles.
- On peut tracer au cours de l’opération la courbe qui représente la variation du courant d’électrolyse en fonction du temps et déterminer ensuite graphiquement l’aire hachurée qui représente la quantité d’électricité cherchée (fig. 8).
- cathode de mercure; le problème est de déterminer le nombre d’électrons mis en jeu au cours de la réaction. Il existe bien une méthode basée sur la relation d’Ilkovic, relation exprimant le courant de diffusion en fonction de divers facteurs dont le nombre d’électrons mis en jeu n et le coefficient de diffusion, mais cette méthode ne convient plus dès que n est supérieur à 3 ou 4, car les coefficients de diffusion étant mal connus, il n’est plus possible d’évaluer n à une unité près. La coulomé-trie à potentiel contrôlé permet de déterminer n avec une précision bien supérieure. On électrolyse complètement une quantité connue d’acide picrique et on détermine le nombre de coulombs nécessaires, d’où n. Dans le cas envisagé, on trouve par la méthode d’Ilkovic n voisin de 18, ce qui fait penser à la réduction en triaminophénol :
- OH OH
- 0»N-
- — no2
- H2N
- 18 e 4- 18H+
- nh2
- 6h20
- NO»
- NH»
- En fait, par coulométrie on trouve 17 électrons par molécule, correspondant à une réduction en un dérivé de la diphényl-hydrazine :
- Fig. 8. — Variation du courant d’électrolyse en fonction du temps dans une coulométrie à potentiel constant.
- OH
- 0»N — 2
- NO»
- + 34 e + 34H+
- NO»
- HO
- NH2
- nh2
- NH —NH-
- X-
- OH 4- I2H20
- nh3
- nh2
- O11 peut aussi placer en série dans le même circuit un coulo-mètre, c’est-à-dire une seconde solution convenablement choisie dans laquelle passera la même quantité d’électricité. Dans cette solution se produira une électrolyse donnant naissance à un corps facile à doser. Autrefois c’était un dépôt d’argent que l’on pesait; on préfère aujourd’hui électrolyser l’eau et on mesure le volume de gaz dégagé, ou bien on oxyde un iodure à l’état d’iode que l’on titre ensuite.
- On peut .enfin utiliser un dispositif électronique automatique qui indique la quantité totale d’électricité;' ce sont les intégrateurs de quantité d’électricité, et c’est bien sûr la méthode la plus rapide et la plus précise.
- Un autre problème se pose encore, c’est de fixer le potentiel de l’électrode où a lieu la réaction. On y arrive très aisément, le plus souvent avec un montage électrique simple, si on le veut au moyen- d’appareils automatiques appelés potentiostats (fig. 10) (voir La Nature, décembre 1908, p. 509). La méthode est facile à mettre en oeuvre et peut être appliquée à un grand nombre de cas; il suffit qu’au potentiel choisi seul le corps considéré soit oxydé ou réduit. Le point délicat est la détermination de la quantité d’électricité ; c’est de la méthode choisie pour cette détermination que dépendent la précision et la sensibilité que l’on peut attendre d’un dosage.
- De nombreux dosages sont justiciables de cette méthode; en outre, la coulométrie à potentiel constant permet la mesure des coefficients de réaction et la préparation d’espèces chimiques. Nous donnerons deux exemples.
- Le premier concerne la réduction électrolytique de l’acide picrique. En milieu acide, l’acide picrique est réduit sur
- Comme exemple de préparations effectuées par coulométrie à potentiel constant, nous citerons la réduction de la 9-0-iodo-phényl-acridine. La courbe de polarisation qui représente la réduction de ce composé montre que cette réduction s’effectue en deux stades (fig. 9). On se propose de préparer le produit intermédiaire que l’on ne peut pas préparer chimiquement, la réduction par un agent chimique étant trop brutale pour que la réaction s’arrête à ce stade intermédiaire. Par coulométrie au potentiel constant Ej, on obtient le produit cherché qui est ensuite extrait par le chloroforme et obtenu très pur avec un rendement de 90 pour 100. Comme il est sensible à l’oxygène,
- Fig. 9. — Réduction de la 9-o-iodo-phényl-acridine.
- On obtient deux vagues distantes de 0,3 V.
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- Fig. 10. — Potentiostat J. Tacussel type AS A 2 b.
- Générateur de courant continu pour élcctrolyse à potentiel contrôlé, en service dans de nombreux laboratoires «français.
- on effectue la réduction en atmosphère inerte et avec un dia-Phra gme séparant l’anode (où se dégage de l’oxygène) de la cathode.
- Coulométrie à intensité constante. — C’est la méthode la plus récente et la plus utilisée actuellement. L'intensité étant maintenue constante pendant toute l’opération, la quantité d’électricité mise en jeu est proportionnelle à la durée de l’élec-trolyse. C’est donc finalement une mesure de temps que l’on effectue. Les cas où l’on peut réaliser directement une coulométrie à intensité constante sont rares cependant. Elle n’est possible que si le corps à doser ne présente pas de palier de diffusion, par exemple dosage par oxydation d’un métal déposé sur une électrode, oxydation ou réduction de l’eau. Dans les autres cas, on est obligé de pratiquer un titrage indirect. En effet, soit par exemple à doser du fer ferreux Fe2+. On aura au début pour Fe2+ une courbe de polarisation, telle que celle représentée par la figure ii. Si on impose un courant d’intensité ilt le fer ferreux est d’abord oxydé avec un rendement de ioo pour ioo (tout le courant sert bien à oxyder Fe2+). Mais l’éleclrolyse se poursuivant, la concentration en Fe2+ diminue; le palier de diffusion s’abaisse et il arrive un moment où avec l’intensité imposée on oxydera non seulement Fe2+, mais aussi le solvant, c’est-à-dire l’eau. La quantité d’éleetricité mesurée lors de l’éleclrolyse aura servi non seulement à oxyder Fe2+, mais aussi l’eau et par suite ne sera plus reliée d’une manière simple à la concentration en Fe2+.
- On opère alors ainsi : on ajoute à la solution un corps tel qu’un sel céreux Cea+, qui sera oxydé en sel cérique Ce'1+. Or les sels cériques sont des oxydants très énergiques qui oxydent instantanément le fer ferreux en fer ferrique. Grâce à cet artifice, toute l’intensité mise en jeu sert en fait à oxyder le fer
- Fig. 11. — Variation de la courbe de polarisation du fer ferreux au cours d’une coulométrie à intensité constante.
- ferreux. On voit que la coulométrie à intensité constante est équivalente à la volumétrie; dans l’exemple envisagé, au lieu d’ajouter la solution de Ce4+ avec une burette, on fabrique Ce4+ in situ par électro-lyse. Le coulomètre à intensité constante équivaut à une solution titrée et le chronomètre à une burette. .
- Il est facile d’obtenir une intensité constante avec un montage électrique simple surtout lorsqu’on met en jeu de faibles intensités. Il suffit d’une pile et d’une résistance suffisamment grande en série avec la cellule d’électrolyse. Si on désire utiliser une intensité importante afin d’augmenter la rapidité du dosage, on doit utiliser des appareils automatiques dont plusieurs existent maintenant sur le marché et permettant d’avoir des intensités constantes à o,o5 ou o,i pour ioo près : appareils Sefram, Tacussel (fig. 12), Metrohm, etc.
- Fig. 12. — Générateur de courant continu J. Tacussel pour
- coulométrie à intensité constante (alimentation type C3).
- Dans cet appareil, le courant de sortie peut varier de façon continue entre de très larges limites : 100 jjlA à 250 mA. La chute de tension aux bornes du circuit d’utilisation peut être comprise entre 0 et plus de 150 V. La régulation à l’égard des variations du secteur et des variations de résistance du circuit est extrêmement élevée, supérieure pour la majorité des réglages à 10 000/1.
- Le compteur de temps est branché dans le circuit, de façon qu’il soit mis en marche et arrêté en même temps que l’électro-lyse. On utilise des chronomètres électriques qui permettent une mesure très précise des temps.
- Le problème est cependant de déterminer la fin de la réaction avec une méthode sensible naturellement si l’on veut conserver les avantages présentés par les alimentations stabilisées. On utilise surtout l’ampérométrie, la conductimétrie et la colorimétrie. Le dosages sont rapides, car il suffit d’utiliser l’intensité la plus élevée compatible avec une mesure précise du temps. La sensibilité est excellente le plus souvent et c’est une méthode de choix pour la détermination de traces très faibles. C’est ainsi qu’on a dosé io-8 à 5.xo-;l0 g d’argent, dans a5 ml de solution, io-9 à o.io-10 g de manganèse à 5 pour xoo près, etc.
- Les exemples d’applications de cette méthode sont très nombreux; nous en avons choisi trois qui sont assez caractéristiques. Le premier est un exemple de dosage avec fin colorimétrique étudié au Commissariat à l’Énergie atomique pour le dosage de traces d’acide borique. L’acide borique est un acide très faible. On lui ajoute en proportions convenables les formes acide (jaune) et basique (bleue) d’un indicateur de pli, le bleu de brornothymol. La solution est placée dans la cuve d’un colon-mètre sur laquelle on envoie de la lumière de longueur d’onde convenable pour que seule la forme acide de l’indicateur soit absoi’bante, et on ramène le spot du galvanomètre de l’appareil au zéro. On plonge alors dans la solution deux très petites électrodes de quelques millimèti'es, une cathode de platine et une anode d’argent avec dans le circuit une pile de lampe de poche, une résistance très grande, un galvanomètre, un chronomètre électrique et un interrupteur. Puis on ajoute à la solution un
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- peu d’un polyalcool, le mannitol, qui forme avec l’acide borique un composé dont l’acidité est plus forte que celle de l’acide borique. Par suite l’acide agit sur la forme basique de l’indicateur qui est transformée en forme acide. Le spot du galvanomètre dévie, indiquant une augmentation de la concentration de la forme acide. On ferme alors le circuit d’électrolyse ; l’eau est réduite à intensité constante en donnant des ions HO- :
- 2 H20 + 2e —> 2 110~ + II2.
- Tout revient à manipuler l’interrupteur comme on manipulerait le robinet d’une burette qui contiendrait une solution extrêmement diluée de soude, de manière à ramener très exactement le galvanomètre au zéro, c’est-à-drre à ramener la solution exactement aux conditions initiales. Le chronomètre a fonctionné en même temps que le courant a passé; on connaît l’intensité d’où la quantité d’électricité, d’où le nombre d’ions HO- produits, donc la quantité de complexe, c’est-à-dire d’acide borique. On arrive- ainsi à doser un dix-millionième d’acide borique à i pour ioo près. Le dégagement d’hydrogène à la cathode est bien sûr invisible. On voit donc la sensibilité tout à fait spectaculaire de cette méthode.
- La coulométrie à intensité constante a également de nombreuses applications en chimie organique. C’est ainsi que le dosage de nombreux corps organiques par bromuration peut être réalisé par coulométrie. On ajoute à la solution un bromure Br- et celui-ci est oxydé électrolytiquement pour donner du brome. Cependant la bromuration des corps organiques n’est quantita-
- Oxyde
- métal
- Fig. 13. — Variations du potentiel d’une lame de cuivre recouverte d’oxyde lorsqu’on réduit celui-ci par coulométrie à intensité constante.
- Explications dans le texte.
- tive qu’en présence d’un excès de brome. On en fabrique donc une quantité connue et en excès. On dose le brome qui n’a pas réagi par réduction coulométrique mais, comme dans le cas du fer ferreux, un dosage direct du brome est impossible. C’est pourquoi on introduit dans la solution un sel de cuivre cuivrique Cu2+ qui est réduit en cuivre cuivreux Cu+ et réduit le brome d’une façon instantanée et quantitative; tout se passe finalement comme si toute la quantité d’électricité mise en jeu servait à réduire le brome.
- Les titrages coulométriques sont plus avantageux que les
- titrages conventionnels dans lesquels on ajoute un réactif à la solution à analyser, surtout lorsqu’il s’agit de réactifs instables ou à faibles concentrations. Il est bien connu en effet que l’utilisation dans les titrages de solutions à des concentrations inférieures à io“3 ou io-4 moléculaires présentent souvent des difficultés insurmontables. En coulométrie, il suffit de réduire l’intensité d’électrolyse pour pouvoir préparer un réactif en quantité aussi faible qu’on le désire. La coulomé-Irie permet aussi l’utilisation de réactifs très instables tels que le cuivre cuivreux Cu+ dont l’emploi en volumétrie classique est presque impossible. Enfin, la coulométrie permet la mise au point d’appareils automatiques : il suffit d’agir sur le courant d’électrolyse lorsqu’en arrive à la fin du dosage, alors que les tilrimèlres automatiques utilisant l’addition d’un réactif extérieur nécessitent des dispositifs compliqués tels que burettes avec vanne électromagnétique ou seringue dont le piston est déplacé par un moteur commandé en fonction des indications de la méthode utilisée pour la détection de la fin du titrage.
- On peut également utiliser cette méthode pour la préparation de certaines substances organiques. Prenons le cas de la préparation d’un colorant, l’éosine ou tétrabromofluorescéine. Chimiquement, on ajoute à une solution de fluorescéine un excès de brome qui oxyde le corps organique avec formation de bromure Br-. L’éosine est précipitée et il faut recueillir le bromure formé, car c’est un produit coûteux. La fabrication ne peut être que discontinue. Electrochimiquement, on peut opérer de la façon suivante : on ajoute un excès de bromure à une solution de fluorescéine et on oxyde électrochimiquement le bromure en brome. La réaction chimique se fait avec régénération d’une partie du brome puisque le bromure formé est aussitôt réoxydé en brome. L’opéralion peut être ici continue, car il n’y a pas à séparer le bromure. Au contraire, il suffit d’en ajouter une quantité correspondante à la quantité de brome fixé.
- Comme dernier exemple, nous citerons la mesure de l’épaisseur de films de corrosion. Considérons une lame de cuivre recouverte d’une couche d’oxyde cuivreux. On réduit l’oxyde par coulométrie à intensité constante et il suffit de déterminer le temps nécessaire pour effectuer quantitativement la réduction de l’oxyde en métal. La courbe de polarisation de l’oxyde ne présente pas de palier de diffusion comme les courbes de dissolution des métaux. Tant qu’il y a de l’oxyde, le potentiel de la lame de cuivre est EA (fig. i3 a). Quand tout l’ôxvde a disparu, la courbe de polarisation correspondante disparaît également et le potentiel chute à la valeur Ej, (réduction de l’eau). La détermination du temps nécessaire à la réduction de l’oxyde est donc aisée. Pour des films extrêmement minces, il faut déterminer des temps de réaction très courts. Pour cela, on applique la différence de potentiel mesurée entre la cathode et une électrode de référence au balayage vertical d’un oscillographe cathodique, dont le balayage horizontal se fait proportionnellement au temps avec une période de quelques secondes. Le spot décrit donc sur l’écran la courbe qui représente le potentiel de la lame de cuivre en fonction du temps (fig. io b). Si l’écran présente assez de rémanence, on peut mesurer avec précision des temps inférieurs à la seconde.
- On a pu ainsi déterminer des épaisseurs de films de corrosion aussi faibles que io angslrûms.
- Conclusion. — De nombreux dosages par coulométrie de composés minéraux et organiques sont décrits aujourd’hui; l’utilisation récente de solvants variés permet d’élargir encore les possibilités de celte méthode. Nous avons vu également comment la chimie préparatrice peut découler souvent de l’analyse proprement dite. Bien qu’étant encore à ses débuts, la coulométrie connaîtra sans aucun doute un développement important dans les années à venir; l’intérêt que lui portent.les différents constructeurs d’appareils en est une preuve.
- > Robert Rosset.
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- Analyse physiologique des techniques vocales chantées
- M. Raoul Husson, auquel on doit le renouvellement complet de nos connaissances en physiologie phonatoire et un prodigieux essor des recherches en ce domaine (voir La Nature, nos 3261, 3262, 3267, 3271, 3275, 3281 et 3285), traite dans les lignes qui suivent du difficile problème des techniques vocales chantées et y résume un important ouvrage écrit par lui sur la question. Ici encore il construit un édifice entièrement nouveau, ti empruntant rien ou presque rien aux anciens systèmes d'idées, et orientant la recherche dans des directions conceptuelles entièrement rénovées. Les professionnels de la voix et les spécialistes de la phonation lui sauront gré d’avoir repensé et reposé le problème des techniques vocales chantées dans des termes entièrement neufs et profondément originaux., riches en développements imprévus et en enseignements fructueux.
- Ce qu’est une technique vocale chantée. — Pour comprendre ce qu’est une technique vocale chantée, et en bien pénétrer la structure, il faut la replacer dans son cadre naturel. De ce point de vue, elle n’est qu’un cas particulier de la notion générale de conduite, qui s’introduit en psychophysiologie.
- On peut définir une conduite comme étant un mode d’utilisation d’un ensemble de motricités complexes, en vue d’un but défini. Un exemple le fei'a mieux comprendre. La locomotion est un ensemble de motricités complexes qui permettent à l’homme, de se mouvoir. Elle requiert l’utilisation simultanée et coordonnée de systèmes musculaires nombreux et variés, et cette coordination peut se faire de multiples façons. On connaît en effet les conduites locomotrices de marche au pas, de course, de saut, auxquelles s’ajoutent les reptations, les danses, etc. Cette multiplicité provient du nombre élevé des systèmes moteurs mis en œuvre, dont il est possible de coordonner les actions de façons variées.
- Les conduites phonatoires et leur grande variété. — L’utilisation de la fonction phonatoire pour produire des sons vocaux requiert la mise en action simultanée de groupes musculaires variés et étendus : muscles laryngés intrinsèques en premier lieu; muscles réalisant les postures pharyngo-buccales (élévateurs et abaisseurs du larynx, constricteurs du pharynx, linguaux, vélaires, masticateurs, labiaux, etc.) ; muscles inspiratoires et expiratoires; muscles équilibrateurs du massif osseux crânien, etc. Leur intervention simultanée peut donc se faire de multiples façons différentes, et chacune définira une conduite phonatoire distincte. Les conduites phonatoires pourront d’ailleurs être plus ou moins voisines et se classer en familles. C’est ainsi que, lorsque le sujet se désintéresse de la hauteur des sons qu’il émet, on obtient la famille des conduites de voix parlée ; lorsqu’au contraire le sujet émet des sons à hauteur voulue, il réalise des conduites de chant, ou de voix chantée. Sans chercher ici à classer ni même à dénombrer toutes les conduites phonatoires possibles, nous porterons notre attention sur celles qui permettent d’émettre des sons de hauteur voulue, ce qui caractérise neurologiquement le chant. Ces conduites peuvent notamment différer par l’utilisation qui est faite des configurations pharyngo-buccales et des adaptations respiratoires; elles sont donc encore en très grand nombre, et on les appelle les techniques vocales chantées, ou tout simplement les techniques vocales.
- Comment se différencient les techniques vocales. — Les
- techniques vocales étant très nombreuses, comme nous venons de le faire comprendre, comment se différencient-elles les unes des autres ? Un médecin O.-R.-L. parisien du second quart de ce siècle les avait classées comme suit : l’une était dite par lui physiologique (celle qu’il préconisait) ; les plus voisines étaient dites moins physiologiques-, les autres étaient déclarées n'être plus physiologiques du tout. Ce que nous avons dit plus haut des conduites en général montre que la conception même d’un tel classement est entièrement erronée. Si l’on compare les conduites locomotrices, par exemple, dira-t-on que la marche au pas est plus physiologique que la course P Que la valse est plus physiologique que le charleston ? En réalité, toutes les conduites locomotrices sont physiologiques au même titre : elles ne diffèrent l’une de l’autre que par la notion de rendement; encore ici peut-on invoquer des rendements en rapidité, en distance parcourue, en fatigue éprouvée au bout d’un temps donné, en qualités esthétiques, etc. En ce qui concerne les techniques vocales chantées, il en est de même : aucune n’est plus physiologique que l’autre; mais elles se différencient les unes des autres par la notion de rendement. Et, ici aussi, il sera loisible pour les différencier de faire intervenir des rendements divers : en hauteur, en intensité, en timbre et en fatigabilité (en laissant de côté les rendements en qualités esthétiques non susceptibles d'appréciation objective).
- On peut chanter avec n'importe quelle technique vocale sous quatre conditions. — L’étude des conditions pratiques du chant en tous les milieux (théâtre lyrique, music-hall, concert, salon, chorale populaire, folklore, etc.) révèle en tout premier lieu un fait d’apparence surprenante : on peut chanter n'importe comment, avec n’importe cpielle technique vocale, et dans n'importe quelles circonstances, sous quatre conditions qui sont les suivantes : i° chanter pas aigu; 2° chanter pas fort; 3° chanter pas longtemps; 4° chanter pas souvent. Lorsque ces quatre conditions sont réalisées simultanément, toutes les techniques vocales possibles et imaginables s’effectuent dans le cadre d’une physiologie noiunale de la fonction phonatoire, sans altération de cette dernière, et avec une récupération raisonnable après fatigue de l’effecteur musculaire laryngien.
- Les quatre conditions ont un caractère restrictif sévère. Elles sont rarement réalisées simultanément dans l’exercice des diverses variétés de chant professionnel. Si l’on impose à un sujet les œuvres qu’il doit interpréter, la première condition (chanter pas aigu) manquera souvent, même en restant dans la tessiture permise. Si l’on impose dè chanter dans des salles dont les dimensions surpassent certaines limites, la seconde condition (chanter pas fort) ne pourra plus être observée.
- L’expérience montre alors que, à mesure que l’une ou l’autre des quatre conditions précédemment énumérées cesse d’être observable par le sujet, le nombre des techniques vocales possibles que celui-ci peut adopter sans danger pour l'effecteur laryngien se restreint. L’expérience montre même plus : chaque condition non observée (parmi les quatre citées ci-dessus) fait disparaître certaines variétés de techniques vocales, en quelque sorte liées à ce conditionnement précis. C’est là un point dont l’importance ne saurait échapper, et sur lequel nous aurons à revenir avec tous les développements nécessaires.
- Lorsque l’ensemble des quatre conditions fondamentales cessent simultanément de pouvoir être observées, — c’est-à-dire lorsque le sujet doit chanter : i° aigu (dans sa tessiture propre); a0 fort (selon ses moyens); 3° longtemps; 4° et sou-
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- vent —, l’expérience montre également que les seules techniques vocales utilisables par le sujet forment un groupe très réduit, présentant des caractéristiques neuro-motrices, acoustiques et sensitivo-motrices particulières, et qui définissent en conséquence une variété précise (assez étroite) de techniques vocales. Nous leur avons donné le nom de techniques vocales du chant théâtral, ou encore du chant à grande puissance (ce dernier caractère paraissant en être le facteur, sinon exclusif, du moins essentiel). L’étude de ce type de techniques vocales (assez étroit mais encore cependant susceptible de modalités diverses) était donc d’un intérêt capital : le lecteur en trouvera les résultats dans un précédent article (La Nature, novembre 1957, p. 432).
- Fig. 1. — Principe du laryngo-stroboscope à disque perforé Séguin monté sur casque (1951).
- Méthodes expérimentâtes d'étude des techniques vocales et des conditionnements au chant théâtral.
- — Nous en avons déjà dit assez, dans les lignes qui précèdent, pour faire comprendre que l’élude expérimentale d’une technique vocale, sur un sujet donné, est un problème difficile, dont celui consistant à étudier l’appropriation d’un sujet au chant théâtral (problème fondamental des conservatoires) n’est qu’un cas particulier. Sans poirvoir, dans le cadre restreint de cet article, nous lhrrer à de longs développements, nous allons passer en revue les principales méthodes expérimentales qui permettent actuellement d’aborder cette étude avec objectivité.
- Étude visuelle du comportement glottique : laryngo-stroboscopie et cinématographie ultra-rapide. — Grâce à un petit miroir de dentiste placé sur la luette, on sait, depuis Garcia (i855), observer le larynx. Avec un éclairage strobosco-pique (fig. 1), on peut voir au ralenti les ouvertures rythmées et rapides de la glotte pendant la phonation; ce procédé, inauguré en Allemagne dès 1878, ne fut utilisé en France que cinquante-trois années plus tard! (Guillet et Clary, 1981; Séguin et Tarneaud, 1982). La cinématographie slroboscopique des cordes vocales fut réalisée en 1918 par Ilegener et Panconcelli-Calzia à Hambourg, puis en 1934 à Prague par Ilala et Ilonly. De nos jours, des caméras rapides, réalisant de 4oo à 4 000 prises de vue par seconde, permettent de se passer des éclairages slroboscopiques. C’est ce dernier procédé qui permit notamment la prise récente de nombreux films montrant le comportement des cordes vocales au cours d’un grand nombre de manifestations phonatoires difficiles à étudier avec d’autres méthodes.
- Appareil expérimenté par P. Prud’homme et R. Iîusson. Un casque T, avec contrepoids G, suspend un petit disque perforé devant l’œil de l’observateur O ; le moteur M se trouve dissimulé dans le manche de l’appareil Une petite lampe L fait tomber ses rayons sur un miroir concave F attenant à l’ensemble, qui les concentre sur le miroir laryngoscopique G. Les rayons revenus du larynx sont périodiquement occultés avant de parvenir à l’œil de l’observateur.
- Ces méthodes visuelles d’étude du .comportement glottique ont permis de mieux connaître ce comportement selon les circonstances : soit à hauteur seule variable, soit à intensité seule variable, soit à timbre variable et selon les registres (le détail en est donné dans notre thèse, Revue Scientifique, 88e année, 1900, p. 67, toi et 217). Elles permettent également de mieux apprécier les modifications pathologiques de ce comportement. Mais elles sont impuissantes, dans le cas général, à nous renseigner sur la qualité ou le caractère d’une technique vocale chantée. En effet : d’une part, l’introduction d’un miroir dans le haut-pharynx et la protraction de la langue modifient considérablement les conditions de l’émission vocale; d’autre part, la vue du larynx n’est possible que sur Ë ouvert et é fermé (ou faiblement sombres) ; enfin les différences individuelles dans l’image laryngée (à hauteur, intensité et timbre identiques) sont considérablement plus grandes que celles qu’il conviendrait de pouvoir apprécier.
- Glottographie électrique du professeur Fabre (1957). —
- Le docteur Philippe Fabre, professeur de Physique biologique à la Faculté de Médecine de Lille, a imaginé et mis au point en 1987 un procédé expérimental qui permet de visualiser et
- d’étudier les ouvertures rythmées et rapides de la glotte, pendant la phonation, sans aucunement avoir besoin de regarder le larynx par voie bucco-pharyngée, réalisant ainsi la plus grande découverte d’investigation laryngologi-que depuis Garcia.
- Deux électrodes étapt placées sur le cou de chaque côté des ailes du cartilage thyroïde, il y lance un courant de 200 000 c/s et de très faible intensité, recueilli éga-
- Fig. 2. — Glottographe électrique de Fabre en cours de fonctionnement.
- Le sujet (assis à gauche), pendant qu’il émet une voyelle tenue, porte autour du cou un collier destiné à main tenir deux petites électrodes appliquées de part et d’autre du cartilage thyroïde ; elles sont reliées au glottographe, lui-même relié à un oscillographe cathodique, sur l’écran duquel on voit le décours temporel des ouvertures glotti-ques rythmées (improprement appelées « vibrations » des cordes vocales). A droite, M. Roëlens, collaborateur du professeur Fabre.
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- lement par un oscillographe cathodique (fig. a). Les ouvertures rythmées de la glotte modulent (à la fréquence de la voix) l’impédance que le cou oppose au courant, et le spot de l’oscillographe, facile à photographier, reproduit celte impédance sous forme d’une courbe périodique où se voient, en fonction du temps, les ouvertures et fermetures glottiques et les arrêts des cordes vocales en positions accolées (fig. 3).
- Fig. 3. — Type de glottogramme, avec son analyse.
- Glottogramme de la voyelle A., émise sur 270 cycles par un baryton, à forte intensité (100 décibels). Paliers de fermeture de la glotte en haut ; palier d’ouverture en bas. La période T se décompose en 4 phases bien marquées : une phase a (brève) d’écartement des cordes vocales, correspondant à la contraction de leurs fibrilles gœrttlcriennes ; une phase b d’ouverture maximale ; une phase c de rapprochement des cordes vocales, toujours plus longue ; une phase cl d’accolemenl.
- Tableau I
- Correspondance entre la chronaxie récurrentielle
- MESURÉE ET LA CLASSIFICATION VOCALE TONALE DU SUJET
- Voix masculines Valeurs de la chronaxie en millisecondes Voix féminines
- o,o55 Soprano ultra-aigu.
- 0,060 Soprano ultra-aigu.
- Ténor suraigu . . o,o65 Soprano suraigu.
- Ténor aigu .... 0,070 Soprano aigu.
- Ténor central . 0,075 Soprano central.
- Ténor grave. 0,080 Soprano grave.
- Voix intermédiaire. o,o85 Voix intermédiaire.
- Voix intermédiaire. . 0,090 Mezzo-soprano aigu.
- Baryton aigu . o,og5 Mezzo-soprano central.
- Baryton central. 0,100 Mezzo-soprano grave.
- Baryton grave . 0, io5 Voix intermédiaire.
- Voix intermédiaire. 0,110 Mezzo-contralto aigu.
- Voix intermédiaire. o,n5 Mezzo-contralto central
- Basse chantante aiguë. 0, iao Mezzo-contralto grave.
- Basse chantante grave. o, i3o Voix intermédiaire.
- Basse centrale . 0, i4o Voix intermédiaire.
- Basse centrale . 0, i5o Contralto.
- Basse profonde. 0,160 Contralto.
- Basse profonde. 0,170 Contralto.
- Ce procédé, d’une extrême sensibilité, permet en outre l’appréciation line du tonus glotlique, qu’il est impossible de mesurer autrement, et par conséquent constitue un moyen de choix pour étudier et suivre les modifications de ce tonus, facteur essentiel caractéristique d’une technique vocale déterminée.
- Chronaxïmétrie récurrentielle (R. Husson et C. Chenay, 1953). — Nous avons montré dès iq5o que l’étendue tonale de chaque registre d’un sujet donné ne devait dépendre que de l’excitabilité de son nerf récurrent, et les célèbres expériences d’André Moulonguet en ont administré la preuve expérimentale en 1953 (voir La Nature, janvier 1957, p. 1). Peu après, le docteur G. Chenay montrait que l’excitabilité du nerf récurrent était identique, sur tout sujet, à celle du sterno-cléido-mastoïdien, facile à mesurer (fig. 4), et nous dressions tous deux le tableau de correspondance entre cette excitabilité mesurée in situ et, la classification tessilurale du sujet (tableau I)
- Fig. 4. —• Mesure d’une chronaxie sur le sterno-cléido-mastoïdien.
- L’électrode cathodique est placée, par tâtonnements, sur le point moteur du muscle. L’électrode anodique, mouillée, est tenue par le sujet dans la main (droite ou gauche). — Opérateur : docteur Christian Chenay ; sujet : Mm" Hélène Bouvier, de l’Opéra (Photo Labophot).
- La classification tonale ou tessilurale ainsi définie est bien entendu sans aucun rapport avec le timbre et l'intensité de la voix du sujet (qui sont indépendants de la conduction récurrentielle). Elle est une donnée individuelle d’une telle importance que sa détermination est capitale pour tout chanteur professionnel (pour tous détails à ce sujet, on se reportera à La Nature, février 1967, p. 4i, ou à notre ouvrage d’ensemble).
- Tomographie des accolements glottiques (docteur A. Djian, 1951-1955). — La tomographie est un procédé qui permet de photographier de véritables coupes radiologiques dans un plan donné (très mince), nonobstant les tissus à traverser avant ou après le plan de coupe (fig. 5). De 1951 à 1955, le doc-
- Principe de la tomographie.
- Fig. S.
- La prise de cliché radiographie est commencée en P1Tl et, pendant qu’elle a lieu, le tube vient en T„ et la plaque sensible en P2 par des mouvements synchronisés. Les parties du corps hachurées sont balayées par les rayons et impressionnent peu la plaque, tandis que le point A, seul irradié de façon permanente en se projetant toujours au même point de la plaque, aura une image nette.
- teur À. Djian a appliqué cette méthode de façon systématique à l’étude des accolements glottiques pendant la phonation en coupe frontale, ceci sur plus de 5o artistes lyriques professionnels. Cette étude a fait connaître les modalités d’accolement des cordes vocales en toutes circonstances : du grave à l’aigu, du piano au forte, selon le registre, selon la voyelle, selon la couleur de la voix, selon la technique vocale, et selon les carac-
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- téristiques individuelles. Cette technique est d’un intérêt extrême en ce qui nous occupe et permet l’obtention de données qu’il serait impossible d’avoir autrement.
- Radiographie. — La radiographie et la radioscopie, utilisées depuis un demi-siècle, permettent l’étude et le contrôle : i° des mouvements du diaphragme pendant l’inspiration et l’expmition; 20 des mouvements verticaux du larynx avant et pendant l’émission des sons (très caractéristiques des diverses techniques vocales) ; 3° des modifications de statique laryngée au cours de l’exécution de la « couverture des sons ouverts »; 4° des configurations de profil du pavillon pharyngo-buccal (variables selon les voyelles et également selon le type de techni-
- Fig. 6. — Profils pharyngo-bttccaux en fonction de la technique vocale adoptée.
- La voyelle émise est la même sur les deux clichés : A. sur Mi 3 à forle intensité (100 décibels) par le même sujet. A gauche : avec une technique vocale comportant une très faible impédance ramenée sur le larynx ; à droite : avec une technique vocale comportant une très forte impédance ramenée. Sujet ayant réalisé les deux émissions : M. Paul Finel, premier ténor à. l’Opéra de Paris (Clichés du Dr A. Djiax. Collection R. Husson).
- ques vocales utilisées) (fig. 6). Ces techniques expérimentales seront donc pour nous d’un usage courant. 11 y a lieu d’ajouter que l’existence d’écrans avec amplification de brillance permet actuellement la réalisation facile de photographies instantanées et même de films rapides.
- Électromyographie et électrophysiologie. — D’utilisation récente, l’électrophysiologie récurrentielle a permis au docteur André Moulonguet, en iq53, la réalisation d’expériences célèbres et fructueuses, et l’électromyographie laryngée a permis au professeur Georges Portmann, de 1954 à iq56, d’éclairer le fonctionnement phonatoire des cordes vocales (La Nature, janvier 1967, p. 1). Ces méthodes ont été appliquées in situ à l’étude de la musculature phonatoire périphérique par Stetson (1901), Gaillard (19&4) au laboratoire de physiologie de la Sorbonne, et Fonagy (1956) à Budapest. Elles pourront rendre des services dans des cas exceptionnels (étude de la contraction des crico-thyroïdiens dans la « couverture des sons », notamment).
- Mesure des intensités vocales. — La mesure de l’intensité globale d’une voix se fait sans difficulté à l’aide d’un intégrateur d’intensité étalonné, relié à un micro sensible placé à une certaine distance (toujours la même) de la bouche des sujets. L’emploi concomitant de filtres « passe-bande » permet, la mesure de l’intensité des harmoniques compris dans une région donnée du spectre vocalique; Eugène Roudakov, à Moscou, mesure ainsi le « mordant » de la voix. De telles mesures seront toujours fort importantes, car un chanteur est impuissant à apprécier l’intensité de sa propre voix : des erreurs de l’ordre de 3o à 4o dB ne sont pas rares !
- Enregistrement du décours temporel de la voix. — L’enregistrement de la voix en fonction du temps, panacée des phonéticiens, ne rend de service que si elle est d’une sensibilité et d’une fidélité absolues, ce qui limite l’instrumentation à l’oscillographe cathodique; elle permet alors l’étude fine de l’évolution de la voix en fréquence et en intensité. Eugène Roudakov, à Moscou, en a tiré une étude excellente du « vibrato » des voix chantées. Par contre, l’enregisti'ement de la voix (sur disques, fils, bandes, etc.) en vue de sa reproduction, est à peu près sans intérêt, contrairement à ce que l’on croit, en raison des distorsions inévitables qui altèrent gravement les timbres reproduits.
- Analyse du timbre des voix. —- L’analyse du timbre d’une voix, c’est-à-dire de sa composition en harmoniques, est d’un intérêt capital, car la richesse d.’une voix en harmoniques (surtout en harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure du pavillon pharyngo-buccal) est liée à la technique vocale du sujet, d’une part, et d’autre part à l’un des besoins essentiels du chant théâtral (pour tous détails à ce sujet, on se reportera, soit à notre ouvrage d’ensemble, soit à deux articles parus dans La Nature, juillet 1957, p. 249 et septembre 1908, p. 337). Différents appareils ont été construits à cet effet. Le Visible Speech, construit aux U.S.A., ne saurait rendre aucun service à cet égard, car sa méthode très grossière d’enregistrement des har-
- moniques ne permet ni de les séparer en fréquences les uns des autres, ni d’apprécier leurs intensités relatives; de plus, il peut faire apparaître des harmoniques qui n’existent pas. Les analyseurs à filtres fixes sont également de peu d’intérêt, sauf si les filtres sont très sélectifs et très nombreux, ce qui n’est jamais le cas. L’analyseur le plus commode est celui construit par l’in-génieur-docteur Pimonow, dit à « filtre-baladeur » : il se compose d'un filtre unique, à résonance très pointue (quelques c/s), qui parcourt toute l’échelle des fréquences à explorer (de o à 12 000 par exemple) en trois secondes environ. Les différents sons composants, harmoniques ou non, sont captés à leur hau-ieur réelle et à leur intensité réelle, et tout le spectre vocalique se photographie en une seconde sur un écran cathodique rémanent (fig. 7). Pour l’étude de la voix chantée, il représente un outil qui atteint la perfection. .
- Dosages endocriniens. — L’étude du conditionnement physiologique spécial exigé par le chant à grande puissance (La Nature, novembre 19O7, p. 43a), nous a conduit, avec le docteur J.-H. Amado, à découvrir l’existence d’une constitution endocrinienne de caractère nécessaire (hypergénitalisme, hyper-corticosurrénalisme et hyperthyroïdie légère). Les facteurs endocriniens devront donc toujours faire l’objet d’un inventaire et d’un contrôle minutieux, une insuffisance (même légère) étant rédhibitoire, ou devant être traitée. L’observation attentive des signes cliniques suffira parfois. En cas de doute, il y aura lieu de procéder à des mensurations cliniques (métabolisme basal notamment) et à des dosages hormonaux urinaires ou sanguins.
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- Étude des sensibilités internes phonatoires. — Étudiées de façon approfondie par nous dès 1901, les sensibilités internes d’origine phonatoire du chanteur se sont révélées d’une importance extrême. Les mécanismes physiologiques dont elles sont les points de départ et leurs rôles pendant l’émission des sons constituent dans leur ensemble un chapitre nouveau de la physiologie phonatoire. Renvoyant pour tous détails à ce sujet à notre ouvrage d’ensemble ou à notre article de La Nature, (mars 1908, p. 90), nous rappellerons ici simplement ce qui suit : i° Les sensibilités internes palatales, recueillies par le trijumeau (et qui sont les plus intenses et les mieux localisées), exercent un effet de stimulation du tonus du sphincter glotti-que; elles sont ainsi liées au mordant de la voix, qualité primordiale pour le chant théâtral; 20 Recueillies par les nerfs sensitifs adéquats, toutes les sensibilités internes d’origine phonatoire gagnent le cortex somesthésique et viennent affleurer à la conscience du sujet; elles y organisent peu à peu un schéma corporel vocal (À. Soulairac) par lequel le sujet apprécie à chaque instant son émission en qualité et la modifie par des régulations réflexes ou adaptées; 3° Ces sensibilités internes sont, par leur nature, leur localisation et leurs intensités respectives, étroitement dépendantes de la technique vocale du sujet; elles sont même caractéristiques de chaque type de technique vocale.
- Pour ces raisons, leur étude détaillée (soit par anamnèse, soit par différents procédés expérimentaux simples) constitue une étape essentielle de la caractérisation des techniques vocales.
- Les grands mécanismes quasi homéostasiques de protection du larynx. — La physiologie humaine est riche, en ses différents chapitres, en mécanismes dits homéostasiques, assurant la régulation des grandes fonctions liées à la vie du sujet et la permanence des équilibres divers qui définissent leur fonctionnement normal. La physiologie phonatoire ne fait pas exception à ce sujet, malgré son apparition phylogénique relativement récente, et il est possible d’en énumérer de différentes natures, depuis des mécanismes neuro-hormonaux (évoqués par Mme le professeur Di Giorgio dès 1906) jusqu’à certains mécanismes neuro-moteurs, ou mieux sensitivo-moteurs, communément rangés dans la catégorie des mécanismes dits de protection.
- Nous nous bornerons ici à examiner ces derniers. Leur importance provient de leur nature neuro-motrice : leur déclenchement, en général réflexe, pourra être retardé ou inhibé par la volonté du sujet, c’est-à-dire dépendra de la technique vocale acquise. D’où un moyen précieux de caractériser celte dernière, suivant qu’elle favorisera ou qu’elle retardera l’entrée en action de ces mécanismes protecteurs.
- Nous en décrirons deux, que nous avons pu étudier à fond. Le premier, découvert par les chanteurs italiens au tout début du xix0 siècle, est la couverture des sons ouverts. Le second, mis en évidence par des travaux très récents (Husson, 1960, 1952, 1956, 1958), est P impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pharyngo-buccal pendant la phonation. L’importance de ce dernier apparaîtra en pleine clarté lorsque nous aurons montré que, au surplus, l’impédance ramenée tient sous sa dépendance tous les principaux facteurs d’une émission vocale : tonus glot-tique, fourniture laryngée initiale, timbre vocalique et extra-vocalique, attitude du pavillon, adaptation respiratoire, et sensibilités internes laryngo-pharyngo-buccales.
- Couverture des sons ouverts. — Nous avons donné dès 1953 la genèse de la couverture des sons ouverts, encore appelée « passage des chanteurs », manifestation vocale connue depuis des lustres et qui apparaît aux environs de la fréquence 3oo chez les hommes et 600 chez les femmes (un peu plus bas chez les voix graves et un peu plus haut chez les voix aiguës). Rappe-lons-la ici.
- La période réfractaire du nerf récurrent est de 32 fois sa chro-naxie environ (Lapicque), ce qui donne 3,2 ms pour un baryton
- et 2,7 ms pour un ténor. Il en résulte que lorsque, chez un baryton par exemple, deux influx récurrentiels successifs sont séparés par un peu plus de 3,2 ms, l’émission est facile, puisque chaque influx tombe sur la période hypernormale déclenchée par l’influx précédent (voir La Nature, février 1967, p. 44» fig. 5). Mais lorsque la voix devient progressivement plus aiguë, il arrive un moment où deux influx successifs sont séparés par un peu moins de 3,2 ms, et alors chaque influx doit venir mordre sur la fin de la période réfractaire relative déclenchée par l’influx précédent. L’émission est alors rendue plus difficile, et le sujet doit alimenter son émission par une activation volitive plus soutenue (effort neuro-moteur). Ce fait survient bien entendu lorsque la fréquence 1 ooo/'3,2 est franchie (pour un baryton), soit 3i3 c/s, soit donc en passant de Mi bémol 3 à Mi 3.
- A ce moment, les sensibilités internes laryngées prennent une coloration affective désagréable, parfois douloureuse, et il apparaît une action musculaire réflexe antinociceptive qui constitue ce que l’on appelle la couverture des sons ouverts (Decken, covering, cobertura, pokrivange, voce coperta). Les crico-thy-roïdiens se contractent, font basculer le cartilage thyroïde vers l’avant et le bas, et ainsi allongent et tendent les cordes vocales. Celte tension élève leur excitabilité (Lapicque, Dumont, Husson), et les cordes vocales peuvent ainsi répondre facilement à des stimulations de fréquences plus élevées (le gain est de 3o à 35 pour 100 en c/s environ).
- De nombreux phénomènes subsidiaires s’observent également en même temps : décontraction de la musculature laryngée et périlaryngée (fig. 8) ; abaissement du larynx et agrandissement
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- stroboscopiques de l'amplitude maximum
- Fig. 8. — Aspect et accotement glottiques d’un même son émis d’abord ouvert, puis couvert ( voyelle È ouvert changée en È couvert sur Mi 3, baryton), réalisant ainsi l’exécution du passage du Mi 3.
- Noter que l’exécution de la couverture du son produit : un léger accroissement de l’amplitude ; une décontraction marquée de tout le sphincter ; un épaississement léger de l’accolement glottique, qui devient un peu moins ferme ; une certaine tension du bord libre de la corde vocale, qui devient plus rectiligne (D’après des clichés tomographiques pris par le Dr A.. Djian. Collection R. Husson).
- de la cavité pharyngée dans le sens antéro-postérieur, et relè-. ventent du voile du palais (fig. 9) ; léger assombrissement du timbre vocalique.
- Le gain d’excitabilité des cordes vocales permet d’atteindre le sommet du registre sans difficulté, tandis que la libération du sphincter glottique et des constricteurs du bas-pharynx autorisent l’emploi de pressions sous-glottiques plus élevées sans danger excessif (effets de puissance dans l’aigu).
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- Fig. 9. — Modification du profil pharyngo-buccal lors de la couverture
- des sons.
- Dessins exécutés cl’après deux radiographies données par le même sujet sur la même voyelle À émise sur Mi 3 torté : a, ouverte ; b, couverte. Explications dans le texte.
- Impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pharyngo-buccal. — Pendant la phonation, les ouvertures glot-tiques rapides et rythmées (improprement appelées autrefois « vibrations ») débitent des volumes d’air très petits (de l’ordre de o,i à o,5 cm3), à faible pression (o,3 alm au maximum), mais sortant de la glotte à des vitesses élevées. L’émission de ces « puffs » ou bouffées rythmées constitue donc un mécanisme à faible impédance, qui finalement entretient une onde progressive à la sortie de la bouche, c’est-à-dire dans un milieu d’impédance plus faible. Un tel fonctionnement n’est possible que si le pavillon pharyngo-buccal, placé entre le mécanisme d’attaque laryngé et la sortie à l’air libre, réalise une impédance suffisante pour charger le mécanisme d’attaque.
- Sans pouvoir donner ici l’élude complète de ce conditionnement en impédance du fonctionnement laryngé, nous retiendrons seulement que toute impédance ramenée sur le larynx, quelle que soit son origine, a pour effet d’élever les pressions sus-gloltique et intra-glottique (La Nature, septembre 1958, p. 337). L’élévation de la pression intra-glottique présente un intérêt capital : elle facilite les ouvertures rythmées de la glotte, dont chacune est produite par la contraction ultra-brève des fibrilles gœrttlériennes des cordes vocales (qui s’insèrent « en dents de peigne » sur leur bord libre). Elle soulage donc le formidable travail neuro-musculaire de ces dernières, et diminue notamment le risque d’arrachement des fines insertions qui tapissent le bord libre des coi’des vocales (genèse des nodules). C’est en cela que l’impédance ramenée sur le larynx constitue un mécanisme protecteur de sa neuro-musculature line.
- Relations entre l'impédance ramenée sur le larynx et les principaux facteurs physiologiques du conditionnement de la phonation. — En sus de son caractère de mécanisme protecteur du larynx pendant la phonation, nous allons montrer que l’impédance ramenée par le pavillon pharyngo-buccal tient sous sa dépendance, à chaque instant, la plupart des grands facteurs physiologiques qui conditionnent l’émission de la voix.
- Travail du larynx et tonus glottique. — Nous venons de voir que l’impédance ramenée facilitait les ouvertures rythmées de la glotte, ce qui équivaut à diminuer le tonus des accolements glottiques. L’observation laryngostroboscopique le montre déjà; la tomographie frontale le confirme.
- Fourniture laryngée primaire. — La durée de l’accolement glottique, à chaque période vibratoire, devenant plus courte à
- mesure que l’impédance ramenée croît, la fourniture laryngée primaire devient plus pauvre en harmoniques aigus. S’étendant à 5 5oo c/s au maximum, elle tombe à 5 000, 4 5oo, 4 000, 3 5oo, 3 000, et môme parfois à 2 5oo c/s, lorsque l’impédance ramenée croît (ce dernier chiffre offert dans le pianissimo sombré) .
- Altitude du pavillon pharyngo-buccal. — C’est l’attitude du pavillon pharyngo-buccal qui est le facteur principal (mais non exclusif) qui règle l’impédance ramenée à chaque instant. On peut dire que cette dernière, inversement, commande l’attitude du pavillon (et surtout, notamment, l’ouverture bucco-labiale de sortie, dont la diminution accroît énormément l’impédance ramenée). Ajoutons que l’abaissement du voile du palais, si faible soit-il, augmente cette impédance dans des proportions cette fois démesurées.
- Timbre vocal et timbre exlravocalique. — Comme l’impédance ramenée diminue la durée de la phase des accolements glottiques, à chaque période, elle diminue l’intensité (et le nombre) des harmoniques supérieurs à la fréquence coupure, c’est-à-dire diminue un peu le mordant de la voix (La Nature, juillet 1967, p. aàg et septembre 1958, p. 337). Comme elle riiodifie les attitudes du pavillon dans le sens d’une diminution de l’ouverture bucco-labiale, elle aggrave les formants vocaliques (du
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- Fig-, 10. — Modifications subies par un spectre vocalique quand l’impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pharyngo-buccal
- croît.
- Spectres obtenus à l’analyseur Pimonow, pour la même voyelle E ouvert émise sur 250 c/s avec la môme intensité : a, avec une faible impédance ramenée ; b, avec une impédance ramenée accrue. Noter, en passant de a à b : un fondamental accru ; le second harmonique (voisin du formant pharyngien) fortement accru ; le 5e harmonique (voisin du formant buccal) très diminué; le groupe des harmoniques voisins de 2 500 c/s (donnant le mordant de la voix) également atténué.
- moins en général), donc accroît le volume et l’épaisseur de la voix. Ces modifications se traduisent aisément sur les spectro-grammes des sons émis, analysés par exemple avec le Pimonow (lig. 10).
- Adaptations respiratoires. — L’impédance ramenée, augmentant la pression intra-glottique et par conséquent le débit, accroît les besoins en pression et débit trachéaux. Par adaptation volitive ou semi-automatique, le sujet utilise des inspirations plus pi’ofondes (déjà observées autrefois par Schilling et Rabolnov), tandis que son activité expiratrice devient plus soutenue et jilus abdominale.
- Sensibilités internes phonatoires. — A mesure que l’impédance ramenée croit, toutes les modifications adaptatives énumérées ci-dessus entrent en jeu simultanément, et les sensibilités internes réssenlies par le sujet évoluent progressivement en intensité (accrue) et en localisation. Les sensibilités palatales se renforcent (avec la pression intra-buccale), surtout vers la partie antérieure du palais dur (en raison de la modification du goulot bucco-labial). La sensation de striction laryngée cède (avec la construction du sphincter), et fait place à une sensibilité diffuse euphorique. Les sensibilités kinesthésiques de la sangle abdominale se renforcent et s’étendent vers le bas. En un mot : le schéma corporel vocal (A. Soulairac) du sujet se modifie sensiblement dans le double sens d’une palatalisation antérieure et d’une abdominalisation.
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- Conséquence importante : l’impédance ramenée caractérise une technique vbca-le. —• L’analyse sommaire qui précède montre que tous les grands facteurs caractéristiques d’une technique vocale sont étroitement liés à l’impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pharyngo-buccal, soit que le niveau de cette impédance ramenée commande leur évolution, soit que leur modification volitive fasse varier cette impédance. Il en résulte que cette dernière constitue un critère de choix susceptible de servir de base à l’établissement d’une classification analytique des techniques vocales chantées.
- Classification analytique des techniques vocales en fonction de Vimpédance ramenée sur le larynx par le pavillon sus=glottique. — Les trois familles de techniques vocales. — L’abaissement du voile du palais pendant la phonation, si léger soit-il, accroît l’impédance ramenée sur le larynx dans d’énormes proportions. De ce fait, les techniques vocales nasalisées (de façon permanente ou quasi-perma-nenfe) doivent être classées à part. En ne considérant que les techniques vocales non nasalisées, les plus courantes, elles forment une gamme continue comprise entre celle d’impédance ramenée minimale et celle d’impédance ramenée maximale. Nous les diviserons, pour les besoins de leur étude, en deux familles : les techniques à faible impédance ramenée et les techniques à forte impédance ramenée. Mais on ne perdra point de vue que l'analyse physiologique de ces deux types extrêmes n’est qu’un artifice d’exposition qui ne saurait cacher l’existence de tous les types intermédiaires.
- Pour chaque famille étudiée, nous nous bornerons à l’examen très sommaire : a) des principales caractéristiques neuro-motrices laryngées; b) des configurations pharyngo-buccales les plus typiques; c) des éléments essentiels du schéma corporel vocali-que ; d) et des caractéristiques acoustiques vocaliques et extra-vocaliques les plus remarquables. Nous renvoyons à notre ouvrage d’ensemble pour un examen plus étendu et plus approfondi.
- Analyse physiologique des techniques vocales à faible impédance ramenée. — La petitesse de l’impédance ramenée commande une faible pression inlra-glotlique, un sphincter glottique fortement contracté, une amplitude vibratoire inférieure à la normale (bien appréciable à la laryngostroboscopie), et une épaisseur très réduite de la partie vibrante des cordes vocales (révélée par la tomographie) (üg. u a).
- A la radiographie transversale, on note un larynx très élevé, un bas-pharynx contracté et de volume très diminué, une cavité buccale également amenuisée en volume par un faible abaissement du maxillaire inférieur (fig. 9 a). L’orifice buccal est peu ouvert en hauteur, mais très dilaté en largeur par la rétraction des commissures labiales; cette dernière altitude est syncinéti-quement liée à l’élévation de l’os hyoïde et du larynx et au recul de la masse linguale.
- Les sensibilités internes buccales antérieures sont faibles ou nulles; seules subsistent parfois des sensibilités palatales postérieures ou vélaires. En raison de la constriction laryngée, les sensibilités sont très accusées au niveau du larynx, prenant facilement une teinte thermalgésique (cuisson). La faible pression intra-glottique provoque un vidage rapide des poumons, rendant impossible l’obtention de’ pressions sous-glottiques très élevées (et par conséquent de grandes intensités vocales). Toutes les sensibilités d’origine pulmonaire sont faibles ou nulles. En raison de l’élévation du larynx, produite par la contraction des muscles extrinsèques styliens, les sensibilités internes provoquées par la transmission d’énergie vibratoire sont fortement ressenties au niveau du massif osseux frontal et crânien, et tendent à se projeter de plus en plus verticalement dans l’aigu (fig. 12 a).
- L’analyse du timbre des voyelles à l’analyseur de fréquences du type Pimono'w montre : un fondamental faible (voix de fai-
- ble volume) ; des « formants vocaliques » déplacés vers l’aigu (voix claire ou même blanche) ; des harmoniques inférieurs à la fréquence de coupure quasi-absents, en dehors des formants bien entendu (ce qui donne une voix dépourvue d’épaisseur) ; des harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure toujours comparativement bien représentés (donnant de l’éclat et parfois de la stridence) (fig. 10 a).
- En montant la gamme sur une voyelle ouverte (A par exemple), la petitesse de la pression intra-glottique diminue la sollicitation proprioceptive qui provoque la « couverture des sons ouverts » : celle-ci est retardée (parfois de quatre à cinq demi-tons). Les deux mécanismes quasi homéoslasiques neuro-musculaires protecteurs des cordes vocales sont donc affaiblis ou absents.
- Analyse physiologique des techniques vocales à forte impédance ramenée. — L’importance de l’impédance ramenée commande une forte pression intra-glottique, un sphincter
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- stroboscopiques de l'amplitude maximum
- Fig. 11. — Aspect et accotement glottiqes observables sur un même son émis avec des techniques vocales à faible et à forte impédance ramenée par le pavillon pharyngo-buccal sur le larynx.
- Voyelle È ouvert, émise par Ré 3 forte par un même sujet (baryton) : a, avec une impédance ramenée faible ; b, avec impédance ramenée forte. Noter, en passant de o à b : un accroissement de l’amplitude vibratoire, une décontraction de tout le sphincter, un épaississement des cordes vocales avec une diminution de la fermeté de leur accolement (D’après les clichés tomographiques pris par le Dr A.. Djian. Collection R. IIusson).
- glottique dont le tonus est légèrement diminué, une amplitude vibi’atoire supérieure à la normale (bien appréciable à la laryngostroboscopie) et une épaisseur renforcée de la partie vibrante des cordes vocales (révélée par la tomographie) (fig. 11 b).
- A la radiographie transversale, on note un larynx très abaissé (parfois de 7 à 8 cm au-dessous de sa position dite de repos), un bas-pharynx énormément élargi dans sa dimension antéro-postérieure, une cavité buccale dont le volume est agrandi par un abaissement notable du maxillaire inférieur (fig. 9 b). L’orifice buccal est ouvert en hauteur, tandis que les commissures labiales présentent un recul faible ou nul, et même parfois une légère protraction ; cette dernière attitude est syncinéliquement liée à un abaissement de l’os hyoïde et du larynx et à la projection de la masse linguale en avant.
- Les sensibilités internes buccales antérieures sont fortement ressenties, avec un maximum localisé derrière les incisives supérieures (point dit de Mauran) ; si elles s’étendent vers le voile dans l’aigu, elles ne perdent jamais leur localisation maximale antérieure. En raison de la légère décontraction laryngée, les sensibilités au niveau du larynx sont faibles et diffuses. La forte pression intra-glottique atténue le débit et permet une
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- ^eme Registre,
- Registre
- Fig. 12. — Schémas corporels vocaux comparés des techniques vocales à faible et à forte impédance ramenée par le pavillon pharyngo-buccal sur le larynx.
- En a (gauche) : schéma corporel vocal d’une technique à très faible impédance ramenée sur le larynx. En b (droite) : schéma corporel vocal d'une technique à très forte impédance ramenée sur le larynx. Ne pas perdre de vue qu’il s’agit de techniques vocales de types extrêmes, et que toutes les techniques de types intermédiaires existent, permettant des performances vocales variées. Toutefois, les techniques du type b sont les seules susceptibles d’assurer les performances de fréquence et d’intensité du chant théâtral sans danger pour le larynx, ceci en étant une condition nécessaire, mais cependant non encore suffisante en raison de l’existence de conditionnements anatomo-physiologiques et neuro-endocriniens, également nécessaires. On notera particulièrement, en comparant les schémas corporels vocaux des types a et b : 1° le larynx très abaissé en b ; 2” les sensibilités internes buccales antérieures très marquées en b ; 3° la projectivité subjective de tous les sons jusqu’au contre-Ut 5 inclus, toujours quasi horizontale en b ; 4° l’absence totale d’uti-
- lisation du premier registre en b ; 5° l’accolement très ferme du voile du palais contre la paroi postérieure du pharynx en b ; 6° la forte céphalisation des sensibilités vibratoires en a, comparée à une absence presque complète de céphalisation en b ; 7° la forte abdominalisation des sensibilités respiratoires toujours réalisée en b ; 8° les sensibilités internes laryngées toujours diffuses en b, tandis qu’elles prennent souvent un caractère épicritique localisé en a.
- forte pression sous-glottique, rendant possible l’obtention de grandes intensités vocales. Toutes les sensibilités d’origine pulmonaire sont renforcées et bien ressenties (fig. 12 b). En raison de l’abaissement du larynx, produit par la contraction des muscles abaisseurs, les sensibilités internes provoquées par la transmission d’énergie vibratoire sont faibles ou nulles au niveau du massif osseux frontal et crânien, tandis qu’elles sont plus ou moins faiblement ressenties au niveau du thorax. Sur toutes les hauteurs tonales, Tavant-bouche est le siège de sensibilités intenses, que le sujet a la sensation de projeter horizontalement devant lui; elles ne se redressent jamais dans l’aigu, et gardent une directivité horizontale jusqu’à la limite supérieure du premier registre (hommes) et du second registre (femmes) (fig. 12 b).
- L’analyse du timbre des voyelles à l’analyseur de fréquences du type PimonoAV montre : un fondamental important (voix
- volumineuse), souvent renforcé par le pharynx; des « formants vocaiiques » déplacés vers le grave (voix plus ou moins fortement sombrée) ; des harmoniques inférieurs à la fréquence de coupure fortement représentés, en dehors des formants eux-mèmes (ce qui donne des voix dites épaisses);' des harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure comparativement moins importants (donnant des voix dépourvues de stridence) (fig. 10 b).
- En montant la gamme sur une voyelle ouverte (A par exemple), l’importance de la pression intra-glottique augmente la sollicitation proprioceptive qui provoque la « couverture des sons ouverts » : celle-ci peut être avancée (de un ou deux demi-tons) par rapport à sa hauteur optimale. Les deux mécanismes homéostasiques neuro-musculaires protecteurs des cordes vocales sont donc ici utilisés au maximum (nonobstant le caractère inopportun de certaines colorations vocaiiques dans le cas de très fortes impédances ramenées).
- Il y a lieu de rappeler ici ce que nous disions plus haut : on peut chanter avec n’importe quelle technique vocale, mais les performances réalisables sont très différentes selon la technique utilisée. En particulier l’utilisation des aigus et des grandes intensités ne peut se faire sans danger que dans le cadre des techniques caractérisées par une impédance ramenée sur le larynx suffisamment élevée.
- Analyse physiologique des techniques vocales nasalisées. — La nasalisation d’une voyelle ouverte résulte de l’abaissement mesuré et incomplet du voile ; le son émis est alors en réalité bucco-nasal. Lorsqu’on cherche à nasaliser une voyelle fermée, le voile s’accole au dos de la langue, et on a un son émis « bouche exclue », identique à celui émis « bouche fermée », donc dépourvu de vocalité (ou de buccalité).
- Les techniques vocales nasalisées sont de types variés : certains sujets nasalisent le grave, le bas-médium et le médium, mais ne nasalisent pas l’aigu; d’autres nasalisent seulement au voisinage du « passage » (couverture des sons), croyant ainsi en aplanir les difficultés; d’autres enfin nasalisent leur aigu. Il existe aussi des nasalisations permanentes et uniformes, du grave à l’aigu : elles sont souvent d’origine pathologique (brièveté du voile par exemple), mais pas toujours. Enfin la nasalisation peut se superposer à une technique vocale de faible ou de forte impédance : toute technique vocale, de quelque nature qu’elle soit, peut se nasaliser par surcroît. Toutefois, la nasalisation superpose à la technique (qui existerait en son absence) un ensemble de répercussions immuables tellement importantes et caractéristiques qu'elles passent au premier plan et deviennent prédominantes. Nous allons les énumérer et les décrire sommairement.
- La nasalisation ne modifie pas sensiblement l’attitude haute ou basse du larynx. Elle ne modifie pas non plus sensiblement les configurations fonctionnelles, resserrées ou dilatées, du,pharynx; non plus que les volumes buccaux et les ouvertures bucco-labiales qui existeraient sans elle. Il y a donc une relative indépendance entre l’attitude du voile et celle du pavillon pharyngo-buccal.
- Par contre, le moindre abaissement du voile modifie dans d’énormes proportions le fonctionnement phonatoire de l’effecteur laryngien. En premier lieu, il ramène sur lé larynx une impédance sus-vélaire colossale, si grande qu’elle entrave la phase de retour en contact des cordes vocales à chaque période et provoque une amplitude excessive. En second lieu, toute tentative de nasalisation au-dessus de la « couverture des sons » inhibe les releveurs du voile, et, au niveau du bulbe, cette inhibition peut gagner les noyaux moteurs du crico-thyroïdien ; dans ces conditions, le sujet perd tout ou partie de sa quinte aiguë (par cessation de la vibration des cordes vocales) (fig. i3).
- Les sons vocaiiques émis dans ces conditions sont : à) amputés dans la bande 1200-2000 cycles; b) fortement atténués au-dessus de la fréquence de coupure; c) diminués en intensité
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- Fig. 13. — Systématique ( très schématique) de la répercussion laryngée d’un abaissement forcé du voile du palais sur des fréquences supérieures à la fréquence de « couverture du son » dans chaque
- registre.
- En bas : profil pharyngo-bucco-nasal. En haut et à droite : quelques noyaux bulbaires moteurs au niveau du 4e ventricule. En NA, le noyau ambigu, dont la partie supérieure contient les noyaux moteurs du glosso-pliaryngien (IX), et dont la partie inférieure recèle les noyaux moteurs des musc'es du larynx. En a, vers le milieu, noyaux moteurs des releveurs du voile a ; en b, immédiatement au-dessous, noyaux moteurs des muscles laryngés crico-thyroïdiens b' et b". En haut et à gauche, le larynx L, vue transversale schématique : CA, cartilage aryténoïde ; CC, cartilage cricoïde ; CT, cartilage thyroïde. Répercussion expliquée dans le texte.
- de toute l’énergie sonore (en gros) qui passe au-dessus du voile.
- Le schéma corporel vocal est celui qui sérail réalisé le voile relevé, auquel se superpose cependant : a) des sensibilités pal-lesthésiques naso-faciales ; b) une atténuation des sensibilités proprement buccales; c) des sensibilités renforcées de la sangle
- abdominale provoquées par un besoin accru de pression sous-glol tique.
- 11 est visible que les techniques vocales du type nasalisé, en entravant la réalisation du premier mécanisme quasi-homéosta-sique neuro-moteur protecteur des cordes vocales (couverture des sons ouverts), ne permettent pas aux sujets l’utilisation des quintes aiguës de chaque registre; de plus, l’excès permanent d’impédance ramenée donne naissance à des hypotonies vélaires et laryngées qui finissent elles-mêmes par devenir permanentes. Ces techniques ont donc un grand intérêt, mais pour le pho-nialre seulement.
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- L’étude que nous venons de faire est très résumée, et ne fait qu’eflleurer les difficiles problèmes posés en esquissant les directions dans lesquelles les solutions doivent être recherchées. En second lieu, nous tenons à préciser à nouveau, et avec le plus grand soin, que, dans le conditionnement de chaque technique vocale, nous n’avons envisagé ci-dessus que le conditionnement neuro-moteur, c'est-à-dire celui qui dépend en principe d’un dressage éducatif adapté. La complexité des questions, ainsi réduites, qui se posent déjà, fait justice des conceptions simplistes et naïves d’après lesquelles la qualité d’une émission pourrait être jugée, soit d’après un enregistrement de la voix (Stanley, J.A.S.A., IV, !\., ig35), soit d’après une analyse du timbre (Winckel, 1957).
- Mais il y a plus. Le conditionnement complet d’une technique vocale dépend également de données anatomo-physiologiques individuelles, et surtout endocriniennes, qui viennent en surplus limiter les performances phonatoires (en hauteur, intensité, timbre, et non-fatigabilité) susceptibles d’être atteintes par chaque sujet. Si nous n’avons pu en parler ici, il serait dangereux d’en méconnaître l’existence et l’importance.
- Nous en avons dit assez, cependant, à la fois pour mettre en garde contre des solutions hâtives ou simplistes, mais aussi pour montrer le grand intérêt de ces problèmes, bien dignes de retenir l’attention des physiologistes et des psychophysiologistes de qualité et de stimuler des recherches expérimentales appropriées.
- Raoul IIusson,
- Ancien élève de l’École normale supérieure, Docteur ès Sciences,
- Lauréat de l’Institut et de l’Académie de Médecine
- Nouvelles métrologiques
- Au Comité International des Poids et Mesures. — Lors de sa 4?e session tenue au Pavillon de Breteuil, à Sèvres, en octobre ig58, le Comité international des Poids et Mesures a examiné, entre autres questions, les Rapports de ses cinq comités consultatifs : Définition de la Seconde, Définition du Mètre, Electricité, Photométrie et Thermométrie, qui se sont réunis en 1957 et 1958 (1).
- Pour ce qui concerne le changement de la définition du mètre (La Nature, janvier 1954, p. 34), le Comité international a préparé deux projets de résolutions qui doivent être soumis à la sanction de la Conférence générale des Poids et Mesures lors de sa onzième session prévue pour octobre i960. L’un de ces projets, inspiré de la recommandation du Comité consul -
- 1. Procès-verbaux C.I.P.M., 1958, 26-K (Comité international et Comité consultatif de Thermométrie), sous presse ; 1958, 26-B (Sessions de 1957 des comités consultatifs : Seconde, Electricité, Mètre, Photométrie). Gautliier-Villars, Paris.
- tatif pour la Définition du Mètre, prévoit que le mètre sera la longueur égale à 1 65o 763,73 fois la longueur d’onde dans le vide de la radiation orangée de l’atome de krypton de masse atomique 86 (La Nature, décembre 1967, p. 477).
- Aux comités consultatifs d'Ëlectricité et de Photométrie, nous mentionnerons en particulier les résultats des comparaisons périodiques des étalons électriques (ohm et volt) et photo-métriques (candela et lumen) des grands laboratoires nationaux (Allemagne, Etats-Unis d’Amérique, Canada, France, Japon, Royaume-Uni, U.R.S.S.). Ces comparaisons, effectuées au Bureau international des Poids et Mesures, ont montré que, à l’exception de l’ohm d’un laboratoire, les unités nationales électriques concordent à ± 5 millionièmes ; pour les unités photométriques, la concordance est réalisée dans l’ensemble à ± 5 pour 1 000. À la suite de ces comparaisons, un laboratoire a modifié la valeur de son unité de résistance électrique pour l’aligner sur la valeur de celle du Bureau international; trois
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- autres laboratoires ont fait de même pour leurs unités photométriques.
- Parmi les autres questions examinées par ces deux comités consultatifs, signalons les travaux sur les unités électriques absolues, l’étalon primaire de lumière, l’amélioration des étalons matériels de résistance électrique et des étalons secondaires photométriques et l’organisation de comparaisons internationales d’étalons de capacité électrique et d’étalons de température de couleur.
- Le Comité consultatif de Thermométrie a discuté de l’échelle du thermomètre à résistance de platine au-dessous de — 182,970° C (point d’ébullition de l’oxygène), de la température thermodynamique de certains points fixes (hydrogène, oxygène, zinc, argent, or), de la formule d’interpolation du thermocouple platine-platine rhodié, et plus particulièrement du projet de révision du texte de l’échelle internationale de température 19/1.8, avec proposition de remplacement du point d’ébullition du soufre (444?6° C) par le point de congélation du zinc (419,5° C) comme point fixe de définition de l’échelle. Ce Comité a en outre recommandé l’adoption d’une échelle unique, désignée « Échelle 4IIe ig58 », pour la mesure des températures dans le domaine de o,5 à 5,2° K au moyen du thermomètre à tension de vapeur de l’hélium.
- Les résultats de deux comparaisons internationales effectuées sous les auspices du Comité consultatif de Thermométrie sont également à signaler-: i° La comparaison de trois thermomètres à résistance de platine, étalonnés à o et ioo° C dans dix laboratoires mondiaux, a permis de conclure que cet intervalle de température est reproduit dans les divers laboratoires participants à ± 0,001 degré. 20 La comparaison de deux lampes pyrométriques (à vide et à gaz), étalonnées au pyromètre visuel dans cinq laboratoires nationaux, a fourni des résultats moyens dont les écarts-types sont de l’ordre de 1 degré pour la lampe à vide (800-1 4oo° C) et de 2 à 3 degrés pour la lampe à atmosphère gazeuse (1 000-2 200° C).
- Le Comité international a par ailleurs sanctionné l’emploi des quatre préfixes : téra (T) = io12, giga (G) = io9, nano (n) = io~9 et pico (p) = io~12, utilisés pour la formation des multiples et sous-multiples des unités. Il a en outre adopté l’abréviation SI pour désigner les unités du système international fondé sur les six unités de base : mètre, kilogramme (masse), seconde, ampère, degré Kelvin et candela, adoptées en 1 g54 par la 10e Conférence générale des Poids et Mesures (La Nature, octobre 1907, p. 384).
- Mentionnons enfin qu’à ses cinq comités consultatifs, le Comité international a décidé d’en adjoindre un sixième : le « Comité consultatif pour les étalons de mesure des radiations ionisantes ». Cette création résulte du besoin ressenti par les laboratoires nationaux et diverses organisations scientifiques de coordonner sur le plan international les étalons de mesure des rayonnements.
- Système métrique. — Nous avons résumé récemment ici la situation du Système métrique dans le monde telle qu’elle se présentait en 1955 (La Nature, avril 1956, p. i5a).
- Depuis cette date, la réforme métrique est entrée effectivement en application en Inde. La loi sur les poids et mesures du 28 décembre 1956 a adopté officiellement le Système métrique et l’introduction des mesures métriques s’effectue progressivement dans les divers états de la République indienne selon un programme adapté aux différents services et secteurs intéressés. Les promoteurs de cette réforme considèrent que l’unification des mesures en Inde sur la base des unités métriques devrait être achevée le ier janvier 1967. Rappelons également que la décimalisation de la monnaie indienne, prélude à la réforme des mesurés, est entrée en application le ier avril 1957 : la roupie de 16 annas a été divisée en 100 unités appelées « naya paisa ».
- Au Japon, le Système métrique est devenu définitivement obligatoire le ier janvier 1959; depuis cette date les anciennes mesures japonaises et les mesures anglo-saxonnes ont cessé d’avoir un caractère légal. Le ier janvier 1959 marque l’aboutissement d’une réforme approuvée dès 1921 par le parlement japonais, mais dont les événements politiques et autres circonstances avaient constamment retardé la mise en application complète.
- En Grèce, le seul pays européen, en dehors du Royaume-Uni et de l’Irlande, qui n’utilisait pas encore le Système métrique à titre obligatoire, une Commission économique ministérielle vient de décider l’adoption des unités métriques comme seules mesures pour toutes les transactions. Les anciennes unités turques, la piki (o,64 ni) et l’ocgue (1,28 kg), restées en usage en Grèce, sont remplacées, la première par le mètre à partir du 1e1' avril 1959, la seconde par le kilogramme à partir du Ier juin 1959.
- Dans les pays anglo-saxons, la controverse métrique, commencée il y a un siècle et demi, se poursuit et se poursuivra aussi longtemps que subsistera la dualité des systèmes métrique et anglo-saxon. Après les recommandations émises en 1951 par un comité du Board of Trade en faveur de l’adoption du Système métrique, une nouvelle enquête est en cours sous les auspices de la British Association for the Advancement of Science. Le groupe d’étude constitué à cet effet a pour mission d’établir un rapport sur « la praticabilité, les implications et les conséquences, tant extérieures qu’intérieures, ainsi que le coût d’un changement métrique ou la décimalisation des poids et mesures et de la monnaie par le Royaume-Uni ». Les conclusions devraient être déposées à la fin de 1959.
- Unification du yard et du pound. — Nous devons également signaler la décision prise récemment par les directeurs des laboratoires nationaux des six pays anglo-saxons suivants : Australie, Canada, États-Unis d’Amérique, Nouvelle-Zélande, Royaume-Uni, Union Sud-Africaine, en vue d’unifier la valeur du yard et du pound (avoirclupois).
- On sait en effet que par suite de leurs définitions différentes, il existe de légères différences entre les yards et pounds (livres) américain, britannique et canadien (voir Mesures, n° ig5, août 1958, p. 423). Ces différences, de l’ordre de 4 millionièmes (3 à 4 p.) pour le yard et de deux dix-millionièmes (0,1 mg) pour le pound, sont évidemment sans importance pour les transactions commerciales; elles devenaient par contre inadmissibles pour les mesures de précision technologiques et scientifiques, bien que pour ces dernières l’inconvénient soit moindre par suite de l’emploi généralisé du Système métrique par les scientifiques anglo-saxons.
- Les six laboratoires précités ont donc décidé d’adopter pour le yard et le pound les valeurs unifiées suivantes en fonction des unités métriques :
- 1 yard = o,gi4 4 m (1 inch = 25,4 mm exactement);
- 1 pound = o,453 592 37 kg.
- Cette unification prendra effet le ier juillet 1959 et à partir de cette date tous les résultats d’étalonnages non métriques effectués par ces laboratoires dans les domaines technologique et scientifique seront exprimés dans les mêmes unités communes définies ci-dessus.
- On doit toutefois noter que cet accord n’est qu’une décision officieuse dont l’application est présentement limitée aux domaines considérés. Les définitions des unités anglo-saxonnes et leurs rapports légaux avec les unités métriques ne sont pas actuellement modifiés; c’est ainsi qu’en ce qui concerne le Royaume-Uni les transactions commerciales continueront à être effectuées sur la base des unités impériales légales.
- Henri Moreau,
- Bureau international des Poids et Mesures.
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- L'INVENTION ET L'ÉVOLUTION DE L'ÉCRITURE 215
- Dans l’important ouvrage qu’il vient de faire paraître : La grande invention de Vécriture et son évolution (1), M. Marcel Cohen s’est proposé essentiellement de situer la technique — ou plutôt les techniques successives — de l’écriture dans la vaste gamme des besoins sociaux de communication qui existent parmi les divers groupes humains.
- Le langage qui précède l’écriture dans la satisfaction immédiate de ces besoins est un complexe de « bruits et de gestes sans durée » qui demandait évidemment à être complété par l’écriture, à la fois visuelle et durable, se prêtant au transport et à la conservation. Telle est l’origine d’une invention qui ne s’est pas réalisée en une seule fois et en un seul lieu : son étude ne peut résulter que d’une exploration historique et géographique portant sur une longue période, souvent mal connue et où la plupart des matériaux n’ont pu être étudiés que récemment.
- C’est ainsi que la carie présente — dans l’espace et dans le temps — de considérables lacunes, ce qui n’empêche pas de pouvoir s’y reconnaître en suivant le fil conducteur que nous allons tenter de restituer.
- Dans les commencements (qui sont encore actuels pour quelques civilisations attardées) l’invention n’était qu’en puissance. Il existait pourtant des codes de signes auxquels s’initiaient par exemple les chasseurs et les guerriers : branchettes cassées, encoches sur l’écorce des arbres, entassements de cailloux ou de graines. Les messages (de paix ou de combat) consistaient en des objets qui portaient un sens symbolique : les Indiens de l’Amérique du Nord utilisaient des enfilades de coquillages, les Chinois de la préhistoire comme aujourd'hui les Noirs du Nigeria tressaient à cet usage des cordelettes à nœuds. D’autres signes — dont plusieurs ont survécu — résident dans le port d’objets, d’ornements et de vêtements spéciaux.
- 1. La grande invention de l’écriture et son évolution, par Marcel Cohen. 3 vol. 21 x 27, dont : texte (472 p., 101 fig.), documentation et index (228 p.), planches (97 + 1 carte). Édition de l’Imprimerie Nationale (librairie dépositaire : C. Klincksicck), Paris, 1958. Prix : 8 000 F.
- Mais au delà de ce stade (qui dans l’ouvrage de'Marcel Cohen prend la valeur d’un prologue), le besoin s’est fait sentir d’un code de signes plus précis et. plus nuancés. C’est alors qu’intervient la première invention de l’écriture : disons plutôt d’une protoécriture. Les hommes, encore incapables de traduire graphiquement les éléments de leur langage, savent pourtant se faire comprendre par des dessins assez « parlants » pour exprimer une situation, fournir une information. C’est le stade pictographique, où l’on voit se tracer soit un tableau global, soit une « séquence » apparentée à celle des images d’Épinal. Les Indiens d’Amérique du Nord et les Eskimos ont été parmi les principaux usagers de la pictographie. On a cru jusqu’à ces toutes dernières années que cette technique était également en honneur chez les Polynésiens. Mais des déchiffrages en cours des tablettes de l’He de Pâques semblent prouver qu’il n’en est rien.
- L’évolution se poursuit par un progrès décisif qui est d’établir un lien aussi rigoureux que possible entre le mot (parlé) et le signe, sans toutefois se référer en aucune façon à la sonorité du. premier. Le mot est en quelque sorte une « molécule de signification » qui comporte sa représentation propre et l’on atteint ainsi le slacle de l'idéographie. Ce stade a été étudié sur le matériel assez riche laissé par les Mayas et les Aztèques : certains signes dessinés (comme le soleil ou le jour) sont directement parlants et restent donc pictographiques. D’autres appartiennent évidemment à un assortiment d’idéogrammes qu’il faudrait pouvoir comparer avec le langage dont on n’a malheureusement qu’une connaissance très rudimentaire. Il est possible cependant de foui’nir une interprétation approchée de documents tels que celui de la figure x : il s’agit d’un calendrier où sont représentés (en haut et à gauche) deux personnages, Ilztapal Totec et Xiuhtecutli et où chaque case restitue, par points noirs et blancs et par idéogramme, un élément du calendrier.
- En d’autres points du globe, l’idéogramme s’est peu à peu dépouillé de la représentation fidèle d’un objet (peut-être le
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- dessin s’est-il attaché à reproduire des gestes accompagnateurs de la parole) et l’on s’est acheminé vers une corrélation totale entre le signe et le mot parlé. C’est le système auquel les Chinois sont restés fidèles, aidés par le fait que leurs mots sont monosyllabiques. Mais on conçoit où cela pouvait les entraîner : 6 ooo à 8 ooo caractères pour l’usage courant, jusqu’à 8o ooo répertoriés dans les dictionnaires des « superlettrés ».
- L’écriture, à ce stade, restait une invention déficiente qui incontestablement manquait l’un de ses buts qui est de soulager la mémoire. C’est à celle intention qu’elle a enfin glissé vers l’emploi des phonogrammes, c’est-à-dire de signes correspondant à des sons et pouvant par conséquent s’appareiller directement au langage. Commence alors la véritable histoire de l’écriture que l’on peut suivre à travers les documents laissés par les civilisations anciennes de l’Egypte, de la Mésopotamie et de la Méditerranée orientale : analyse de détail qui constitue plusieurs grands chapitres de l’ouvrage de Marcel Cohen et dépasse le cadre que nous nous sommes imposé. Notons seulement que l’invention, en se perfectionnant, a passé par des systèmes graphiques de 6oo signes (encore chargés d’idéographie) avant les syllabaires de Go à xoo signes et enfin les alphabets composés de 20 à 3o lettres, ultime allégement de la mémoire. Souvent d'ailleurs ces lettres n’exprimaient que les consonnes.
- L’inscription reproduite à la figure 2 est un exemple assez ancien d’une écriture purement phonographique, de même nature que les écritures actuelles. Découverte aux Indes et datée du 111e siècle avant .L-C., elle est parfaitement déchiffrable pour les indianistes, comme l’atteste la traduction qui y est jointe.
- Mais si l’écriture est restée solidement assise sur un palier qui date d’environ quatre millénaires, cela ne veut pas dire qu’elle n’ait pas dû s’adapter à des besoins nouveaux, apparus surtout ces derniers temps. Et le sujet n’eût pas été épuisé, s’il
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- Fig'. 2. — Inscription Brahmi en prâkrit (3e siècle av. J.-C.).
- Les signes sont des phonogrammes. Voici la traduction du texte : « Le roi ami des dieux au regard amical, vingt ans après son sacre, est venu en personne et a rendu hommage, car c’est ici qu’est né le Bouddha, le sage Sakya. Il a fait faire une muraille de pierre et monter un pilier de pierre. Parce que le Bienheureux est né ici, le village de Lummini a été libéré de taxe et mis au huitième. » Inscription du roi Xsoka, à Roummindei, près de la frontière indo-népalaise. Dimensions : 58 x 41 cm (Restitution
- par Jules Bloch).
- n’avait été fait mention — après les notations numériques, musicales et les alphabets pour sourds-muets et pour aveugles — des diverses tachygraphies (ou sténographies) et des enregistrements ou reproductions photographiques, magnétiques et autres qui sont le prolongement de l’écriture, avec sa double •aptitude au transport et à la conservation.
- O. B.
- Le frittage de l’oxyde d’uranium
- Une visite de presse a eu lieu le n février dernier à l’usine de Corbeville, récemment installée par la Compagnie industrielle des Céramiques électroniques (G.I.C.E.), filiale de la Compagnie générale de Télégraphie sans fil (C.S.F.). Le rôle de cette usine est de préparer par frittage les « pastilles » (qui sont en réalité des cylindres allongés) de bioxyde d’uranium UO,, destinées à la charge des réacteurs nucléaires.
- Nous avons déjà eu l’occasion de signaler (La Nature, novembre 1968, p. 419) que la tendance générale est de substituer le bioxyde à l’uranium métal dans la plupart des réacteurs actuellement en service ou en projet. La principale raison de cette évolution réside dans les déformations que subit le métal pendant l’irradiation, ce qui oblige à des précautions toutes particulières et limite singulièrement la quantité d’énergie que l’on peut en extraire.
- A titre d’indication, on estime que le taux de combustion obtenu en utilisant les pastilles d’U02 pourra atteindre 10 ooo mégawatts par tonne et par jour, contre 3 ooo MW/t/j pour le métal. Cette considération .mise à part, il faut noter que l’emploi de l’oxyde représente à la fois une simplification et une économie dans la fabrication du combustible nucléaire : en effet dans la chaîne des opérations métallurgiques qui aboutissent à l’uranium-métal, l’oxyde représente un stade intermédiaire qui est suivi par un traitement à l’acide fluorhydrique et par un dernier traitement au calcium (voir : La fabrication de l’uranium, par Henri Guérin, La Nature, février 1967, p. 64).
- Il se trouve d’ailleurs que, dans les débuts, les réacteurs ont reçu pour charge de l’oxvde. Ce fut le cas pour la pile de Fermi
- en 1942. Notre première pile expérimentale Zoé a divergé en 1948 avec de l’oxyde. On peut dès lors se demander pourquoi l’industrie nucléaire naissante s’est livrée à cet aller et retour : il est apparu tout d’abord que le métal pur permettrait une réactivité plus élevée sous un plus faible volume et, il faut bien le dire, on ignorait, faute d’une expérience suffisante, les tendances du métal à la déformation.
- Quoi qu’il en soit, la situation actuelle se présente de manière différente selon les modèles de réacteurs. S’il s’agit des réacteurs à eau (formule dominante aux Etats-Unis), aucune hésitation n’est permise : l’oxyde s’impose. Le cas est un peu différent en ce qui concerne les réacteurs,français et britanniques, modérés au graphite et brûlant de l’uranium naturel (c’est-à-dire non enrichi en U233) : l’oxyde ne peut leur convenir que moyennant une « retouche » de la formule, à savoir un enrichissement léger du combustible.
- On sait que les réacteurs britanniques évoluent dans ce sens. En France, les premières pastilles fabriquées à Corbeville (avec de l’oxyde enrichi fourni par les Etats-Unis) vont être consacrées à des essais dans un réacteur modéré au graphite.
- Le problème qui a dû être résolu était de mettre U02 dans l’état physique qui convient à son emploi dans les réacteurs, sans risquer de modifier sa structure chimique. L’oxyde en effet se présente sous la forme d’une poudre brune et c’est aux procédés modernes de la céramique industrielle qu’il est fait appel pour l’agglomérer. Ces procédés ont été décrits ici par ,M. R. Meyer (La Nature, mars et avril 1968). Nous indiquerons donc seulement la manière dont ils ont été adaptés au cas spé-
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- Fig. 1 et 2. — Frittage du bioxyde d’uranium à l’usine de Corbeville.
- A gauche : L’oxyde en poudre est placé dans le réservoir qui alimente le broyeur. — .4 droite : L’opération du pressage ; on remarque le système de protection de la machine et la forme cylindrique des « pastilles » recueillies à la partie inférieure.
- (Photos Roger Violet, Compagnie générale de T.S.F.).
- cial de l’oxvde d’uranium. Les deux particularités de cette poudre sont d’être à la fois dangereuse et chère. Elle n’émet aucune radiation pénétrante et les risques résident dans l’inhalation possible de poussières, au cours des diverses manipulations. Cela oblige à tout un système de protection : boîtes à gants, machines fonctionnant sous atmosphère déprimée, port de masques, etc.
- Le prix du matériau va de ooo F pour l’oxyde d’uranium naturel à ioo ooo F pour les oxydes à fort enrichissement. Il a donc fallu s’ingénier à éviter la moindre perte en cours de fabrication. Celle-ci débute par un broyage et un calibrage qui tendent à réaliser une granulométrie uniforme. Puis un liant organique est incorporé à la poudre qui passe ensuite sous la presse.
- Les petits cylindres qui sortent de cet appareil ont déjà l’aspect d’un solide bien aggloméré. La matière n’a pas encore
- cependant la cohésion désirable. Ce résultat sera obtenu grâce à un étuvage (qui fait disparaître le liant organique) et au frittage proprement dit, qui consiste en une cuisson de quelques heures et un refroidissement très lent dans des fours, maintenus en atmosphère d’hydrogène et où la température est poussée jusqu’à i 6oo°.
- L’opération de frittage entraîne un retrait considérable de la matière, le diamètre des cylindres diminuant dans le rapport de io à G. La précision est telle que la dimension définitive est obtenue à i/5oo près. Cela évite une rectification mécanique qui risquerait de faire perdre i5 pour ioo de la matière.
- L'usine de Corbeville est équipée pour traiter annuellement a5 t d’oxvde, chiffre qui paraît faible. Mais, traduit en énergie potentielle, il correspond à un milliard de kWh, sous forme de combustible nucléaire prêt à être enfourné.
- Y. M.
- Le détroit de Messine transformé en isthme ?
- Un intéressant article du professeur C. Délia Valle, de l’Université de Rome (Bollellino délia Société Geografica Italiana, avril-mai 1957), apportait des précisions sur un projet de barrage du détroit de Messine. Une société établie à Palerme a déjà entrepris l’étude technique et financière de la question. On envisage la construction d’une sorte de digue grandiose, longue au total de 3 400 m, entre la pointe Pezzo (Calabre) et Ganzirri (Sicile). Ces deux points sont situés respectivement au nord de Reggio et de Messine. Il existe à cet endroit du détroit, par ailleurs profond de 80 à 110 m, un seuil rocheux qui sépare les eaux de la mer Tyrrhénienne au nord des eaux de la mer Ionienne au sud. Sur ce seuil, il apparaît possible d’implanter un barrage constitué de matériaux rocheux, large de 240 m en profondeur et de 30 m au faîte. Ce barrage dominerait la mer de quelque 10 m et exigerait l’emploi de 50 000 000 t de matériaux.
- Les courants se trouveront' désorganisés par cet obstacle construit de main d’homme : on sait que ces courants changent de sens quatre fois par jour et qu’ils donnent naissance à des tour-
- billons dont le plus célèbre est sans contredit celui de Charybde, terreur des navigateurs de l’Antiquité.
- Des passages resteront ménagés en vue de permettre la circulation des bancs de poissons d’une mer à l’autre. Quant aux navires, ils emprunteront un canal qui sera creusé dans la pointe Pezzo, c’est-à-dire du côté calabrais. Long de 1 000 m environ, ce canal livrera passage aux plus gros navires connus, y compris les pétroliers de 100 000 t actuellement en cours de construction. Les routes passeront sous le canal par des tunnels analogues à ceux réalisés en Hollande sous le canal d’Amsterdam à la mer du Nord, ou à Rotterdam sous la Meuse. Les voies ferrées, qui ne peuvent consentir de pentes aussi importantes que les routes, franchiront le canal au moyen de ponts tournants.
- Les Italiens ont fait appel, pour l’étude détaillée du projet, à quelques ingénieurs canadiens ayant participé à la réalisation de la digue reliant l’île de Cap-Rreton à la Nouvelle-Écosse à travers le détroit de Canso.
- P. W.
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- Centrales nucléaires à eau
- 4. Centrales à tubes de force
- Tous les réacteurs nucléaires à eau que nous avons vus jusqu’ici (1), que ce soient les réacteurs pressurisés ou les réacteurs bouillants, des centrales de base ou des unités portatives, ont recours à l’eau légère et à l’uranium enrichi. L’enrichissement est d’ailleurs variable selon les cas : pour le P.W.R. de Shippingport par exemple, le jeu de cartouches était constitué par un mélange de plaques à uranium très enrichi (de l’ordre de 90 pour 100 en U 200) et de barreaux à uranium naturel; pour les grandes centrales d’Indian Point, de Rowe, de Dres-den, l’enrichissement était de quelque pour-cents, de l’ordre de 2 à 5 fois la concentration en U a35 de l’uranium naturel; pour les centrales portatives enfin, l’enrichissement était très élevé, environ 90 pour 100. Comme on l’a vu dans notre premier article, cet enrichissement permet l’emploi de l’eau légère et une plus grande latitude dans le choix des matériaux; et les réacteurs ainsi construits sont « relativement » plus petits puisque, comme nous l’avons vu, l’eau légère permet de « comprimer » les réacteurs, eu égard à sa « longueur de ralentissement » et sa te longueur de diffusion » relativement faibles (voir ier article : Considérations générales).
- Cependant, rares sont les pays qui disposent d’uranium enrichi. D’autre part, en supposant qu’un jour s’établisse un marché libre de l’uranium enrichi, de nombreux pays se refusent malgré tout à faire dépendre les développements de leur programme atomique d’une source d’approvisionnement en combustible d’origine étrangère.
- Ces considérations, jointes à l’intérêt que présente l’eau du point de vue de l’ingénieur constructeur (performances thermiques et mécaniques, technologie relativement bien connue), ont conduit de nombreux chercheurs à étudier la possibilité de réaliser des centrales nucléaires à eau utilisant l’uranium naturel comme combustible. La conception des réacteurs à tubes de force en découle.
- Avantages des réacteurs à tubes de force. — Si on
- fait le bilan neulronique d’un réacteur à uranium naturel et eau, c’est-à-dire si on calcule ce que deviennent un certain nombre initial de neutrons dans un réacteur, sollicités par les appétits divers du combustible, des matériaux de structure et de gainage, du modérateur et du réfrigérant (au cas où ces deux derniers sont distincts physiquement ou géométriquement),, on s’aperçoit qu’il n’est pas possible d’obtenir une réaction en chaîne divergente dans un milieu constitué par de l’uranium naturel comme combustible et de l’eau légère comme modérateur, même en l’absence de matériaux de structure ou de gainage. L’emploi de l’uranium naturel impose le recours à l’eau lourde comme modérateur.
- Dans ce cas, l’idée la plus simple de réacteur qui se présente à l’esprit est un réacteur pressurisé ou bouillant à cuve sous pression, d’un type analogue à ceux que nous avons déjà vus; certains projets de tels réacteurs ont été faits, mais peu semblent se développer. Une limitation naturelle vient en effet s’opposer au développement de tels réacteurs : les cartouches de combustible doivent être séparées par des distances relativement grandes (entre 10 et 20 cm), et on est conduit à de gros réacteurs dès que l’on envisage des centrales importantes, de plusieurs centaines de mégawatts thermiques par exemple. Deux inconvénients résultent immédiatement de la conception de tels réacteurs à eau lourde dont le récipient aurait plusieurs mètres de diamètre. Le premier est que les investissements en eau lourde deviennent vite prohibitifs, croissant pour le réacteur
- 1. Voir La Nature, février 1959, p. 56, mars 1959, p. 118, avril 1959, p. 158.
- seul (indépendamment des circuits extérieurs) comme le cube du diamètre de la cuve et atteignant vite la centaine de mètres-cubes, ce qui représente des charges financières inacceptables. Le second inconvénient, d’ordre technique, est la difficulté et le coût de réalisation de cuves en acier épais de plusieurs mètres-de diamètre devant résister à des pressions de l’ordre de 100 kg/cm2 ou plus, nécessitant des parois de plusieurs dizaines de centimètres d’épaisseur.
- Revenons rapidement sur le premier inconvénient mentionné,, à savoir la nécessité de grandes dimensions pour le réacteur,, conduisant à des investissements en eau lourde prohibitifs. Nous avons déjà signalé dans nos précédents articles qu’il est nécessaire de rendre optimal le calcul du réacteur à chaud, c’est-à-dire pour sa température de fonctionnement; or la dimension d’un réacteur dépend de cette température par les longueurs de ralentissement et de diffusion du modérateur, inversement proportionnelles à la densité (voir La Nature, février 1959,. p. 67). C’est ainsi que, par rapport au réacteur calculé à froid,, le réacteur à chaud nécessite un volume double (entre 25o-et 3oo° C par exemple) donc des quantités d’eau lourde beaucoup plus importantes.
- C’est de ces diverses considérations qu’est née la conception du réacteur à uranium naturel, eau lourde et tubes de force.. Selon celte conception, le modérateur et le réfrigérant sont mécaniquement séparés par des tubes qui sont dits de force parce que ce sont eux qui encaissent la pression (fig. 1). Le
- Fig. 1. — Schémas de diverses solutions de réacteur à tubes de force-
- En traits minces, le contour de la cuve cylindrique qui contient l’eau lourde modérateur sous faible pression. Au milieu des tubes de forces-(en traits épais), les éléments de combustible (en hachures) ; les flèches indiquent le sens de circulation du réfrigérant sous pression. Explications-dans le texte.
- modérateur, c’est-à-dire l’eau lourde, est contenu dans une cuve et maintenu à une faible température (entre l’ambiante et ioo-ou i5o° C par exemple), c’est-à-dire sous une pression qui n’excède pas quelques kilogrammes par centimètre carré. Les deux conséquences immédiates sont que la cuve n’est plus-limitée en dimension, n’ayant pas besoin d’être épaisse, et peut même être fabriquée en aluminium comme pour une pile de recherche à eau lourde, type EL-3 en France ou N.R.X au Canada; d’autre part, que le modérateur reste froid et conserve d’excellentes propriétés neutroniques de ralentissement ou de diffusion, sans que celles-ci soient altérées par la température de fonctionnement ou le niveau de puissance.
- Quant au réfrigérant, il s’écoule à travers les tubes à paroi épaisse, léchant les cartouches d’uranium et évacuant vers un système extérieur d’utilisation la chaleur produite par les fissions de l’uranium.
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- Problèmes et types divers de réacteurs à tube de force. — Le principal désavantage des réacteurs à tubes de force est que leur structure est compliquée si on-la compare à celle des réacteurs précédemment décrits, et que l’on ne dispose pas d’un large choix pour les matériaux qui constituent les tubes : on utilise généralement le zircalloy, aux bonnes propriétés neutroniques et mécaniques; mais le coût en est bien plus élevé que celui de l’acier, qu’on ne peut songer à utiliser parce que beaucoup trop absorbant.
- Par contre, du fait qu’il est séparé du modérateur et que sa masse est faible par rapport à celui-ci, le réfrigérant pourra être choisi dans une très large gamme. Les réfrigérants les plus souvent proposés sont : un gaz (type EL-2 ou projet EL-4 de Saclay), du sodium liquide (projet Chugach-N. D. A. en Alaska), un liquide organique, de l’eau légère ou de l’eau lourde (eau sous pression, bouillante ou même vapeur). Pour rester dans le'cadre que nous nous sommes fixé, nous ne retiendrons que l’eau comme réfrigérant avec ses diverses variantes selon l’état ou la composition isotopique, et nous laisserons de côté les projets, d’ailleurs beaucoup moins avancés, qui font appel à un réfrigérant gazeux, organique ou métallique liquide. Par contre, sans changer la structure de nos tubes de force et conservant l’eau comme réfrigérant, nous mentionnerons les centrales développées en U.R.S.S. oii l’eau lourde est remplacée par du graphite comme modérateur.
- Nous consacrerons donc la suite de cet article aux réacteurs à tubes de force qui utilisent l’eau lourde comme modérateur dans une cuve indépendante et l’uranium naturel comme combustible, métallique ou sous forme d’oxvde UO„, gainé le plus souvent par du zircalloy. Nous avons a priori quatre cas possibles de réfrigérant, eau légère ou lourde, liquide.sous pression ou en ébullition (la vapeur pure étant jugée plus... futuriste). Pour des raisons de simplicité et de sécurité, l’eau en ébullition n’avait pas été retenue jusqu’à ces derniers mois; on craignait un effet d’instabilité, dû à la présence de fluctuations de densité par l’ébullition; un tel projet est cependant en train de naître dans le cadre des accords U.S.A.-Euratom ; mais il est trop tôt pour en avoir un aperçu, et nous nous limiterons donc au réacteur à tubes de force et eau pressurisée.
- Dans ce cas, le choix qui reste à faire est particulièrement délicat : eau lourde ou eau légère ?
- L’eau légère présente l’avantage de son coût insignifiant, qui ne grève pas l’investissement global et permet des circuits un peu plus simples ; son désavantage principal est d’ordre neutronique : elle peut conduire à des accroissements de puissance désastreux en cas d’accident car sa vidange d’un canal enlève un absorbant du milieu réactif. L’eau lourde est par contre d’une grande sécurité neutronique, et malgré son coût élevé qui impose des circuits parfaitement étanches et nécessairement plus coûteux, la balance penche un peu de son côté.
- Finalement, le principe du tube
- Fig. 2. — Le réacteur N.R.X. à
- Chalk River, principal centre de recherches atomiques du Canada.
- On voit les nombreux dispositifs expérimentaux sur les flancs de cette pile essentiellement destinée à la recherche (Photo Atomic Energy of Canada).
- de force étant admis et ayant opté par exemple pour l’eau lourde, il faut choisir une structure pour le tube de force relativement à la cuve modérateur; diverses solutions sont possibles, dont quelques-unes sont présentées à titre d’exemple dans la figure x; on en déduirait aisément d’autres par combinaisons de celles-ci. Les deux problèmes principaux à résoudre sont : d’une part, une certaine « étanchéité » thermique entre le tube de force chaud et le modérateur froid, soit par circulation d’un gaz entre les deux (solutions II et IV), soit par dépôt d’un isolant thermique par exemple (solutions I et III); d’autre part, une étanchéité « mécanique » entre le réfrigérant et le modérateur; facile dans les cas II et IV, cette étanchéité pose de gros problèmes de réalisation, par suite des dilatations différentielles et des contraintes thermiques, dans les cas I et III. La distribution et la récupération du réfrigérant enfin peuvent se faire par boîtes à eau (solution I) ou par tubes individuels (autres solutions).
- Sur ces problèmes viennent naturellement s’en greffer d’autres, dont un des plus importants est le chargement et le déchargement du réacteur en combustible, le mode choisi étant intimement lié à la structure des tubes de force que nous venons d’envisager. Nous verrons ce problème avec quelques détails pour le réacteur N.P.D.
- Le réacteur N.P.D. 2 ou Nuclear Power Démons= tration=2 (Canada). — Il n’est pas surprenant de trouver au Canada notre premier et principal exemple de réacteur à tubes de force. En effet, depuis leurs débuts dans le domaine de l’énergie atomique, il y a une quinzaine d’années, les Canadiens ont oeuvré dans la voie uranium naturel-eau lourde, et ce avec une rare et admirable continuité de vues.
- Cette constance est illustrée par la lignée des réacteurs canadiens. Zeep, en 1940, première pile atomique à fonctionner hors des États-Unis, est un genre de Zoé à très faible puissance, de l’ordre de 10 W ; pile à uranium naturel et eau lourde, elle sert depuis sa naissance à des études neutroniques de réseaux d’uranium dans l’eau lourde. N.R.X en 1947, à uranium naturel et eau lourde comme modérateur, fut pendant
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- Fig. 3. — Sons la cuve du réacteur N.R.X.
- On voit les canaux par lesquels passeront les tubes réfrigérants qui contiendront les cartouches d’uranium.
- (Photo Atomic Energy of Canada).
- longtemps, jusqu’au M.T.R. des États-Unis, la pile qui fournissait le plus haut flux de neutrons thermiques; N.R.X (fig. 2), dont la puissance thermique est de 4o MW, est refroidie par de l’eau légère circulant dans des tubes qui préfigurent les tubes de force, mais à pression peu élevée; la cuve est en aluminium percée de canaux parallèles (un peu analogue à la solution II de la figure 1) et contient de l’eau lourde modérateur; la figure 3 montre le fond de la cuve vu de l’extérieur. N.R.U., la dernière en date (1957) des piles canadiennes à eau lourde et uranium naturel pour la recherche est aussi la plus puissante : 200 MW thermiques. Ainsi depuis bientôt i5 ans les Canadiens ont acquis une remarquable expérience sur les ailes à uranium naturel et eau lourde.
- Cela les a conduits assez naturellement à sélectionner ce
- CT
- système pour la production d’énergie. Diverses études ont abouti à la construction d’un prototype de réacteur de puissance connu sous le nom de N.P.D., de 20 000 kW électriques, dont la réalisation a été confiée à la Canadian General Electric; elle est située sur la rivière Ottawa à quelques kilomètres de Chalk River.
- Parallèlement aux travaux de construction de N.P.D. furent menées des éludes approfondies sur la centrale de puissance qui devait lui faire suite. Les Canadiens prirent nettement conscience des limitations du type qu’ils avaient choisi, à savoir un réacteur à eau lourde pressurisée avec cuve tenant la pression, limitations que nous avons longuement exposées dans la première partie de cet article. Finalement, il fut décidé que la centrale de puissance serait à tubes de force. N.P.D., dont la construction fut alors arrêtée, fut réétudiée en une version baptisée N.P.D. 2 à tubes de force. Les travaux ne reprirent qu’au début de 1958 sur celte nouvelle version pour laquelle la transformation pi'incipale était le remplacement d’une cuve à chargement vertical et tenant la pression par une cuve à chargement horizontal, la pression étant tenue par des tubes de force, comme dans la solution II de la figure 1, mais à position horizontale.
- La solution des tubes de force étant retenue, tant pour N.P.D. 2 (fig. 4) que pour le projet de centrale de puissance généralement désigné par « Candu » (Canadian Deuterium Uranium), voyons les facteurs les plus importants qui peuvent influencer la conception d’un tel réacteur. Un des principaux repose sur le souci d’économie générale du réacteur : pour qu’un réacteur à uranium naturel soit rentable, il faut que l’uranium séjourne le plus longtemps possible dans la pile, de façon à réduire les frais de manutention et de fabrication des éléments de combustible; le taux de combustion se chiffre
- Turbogénêrateur
- condenseur
- réserve d'eau lourde Cs
- eau du circuit secondaire
- pompe d'alimentation
- Fig 4. — Schéma général du N.P.D. 2.
- A gauche, la cuve du réacteur avec ses tubes de force et deux machines de chargement et déchargement des cartouches de combustible. En bas, à gauche, la cuve de stockage où se décharge l’eau lourde en cas de vidange rapide de securité. A droite du réacteur, sur deux étages, le système d’échange de chaleur. En haut à droite, le turboalternateur et son condenseur.
- (Imité du Rapport annuel de l’Atomic Energy of Canada Ltd.).
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- en mégawatts-jour (quantité d’énergie produite) par tonne de combustible; c’est ainsi que l’uranium métallique supporte sans trop de peine 2 à 3 000 MYVj/t, mais que l’oxyde d’uranium U02 permet entre 6 et 10 000 MWj/t; c’est donc l’oxyde d’uranium qui est choisi comme combustible, avec pour conséquence la nécessité de le disperser en barreaux plus fins que l’uranium métallique parce qu’il est plus mauvais conducteur de la chaleur. D’autre part, le flux de neutrons n’est pas uniforme dans le réacteur et présente une distribution axiale et transversale (cette dernière perpendiculaire à l’axe des cartouches). Une cartouche sera donc différemment consommée selon son emplacement dans le réacteur, et même à l’intérieur de cette cartouche la combustion ne sera pas uniforme. Cela conduit à préférer des cartouches de faibles dimensions, que l’on fait progresser parallèlement à leur axe dans les canaux à mesure que la combustion augmente. Mais si les cartouches sont chargées par une face et déchargées par l’autre (comme pour G.i à Marcoule par exemple), la face de chargement aura du combustible neuf, la face de déchargement du combustible usé, et il en découlera une nouvelle et importante distorsion du flux de neutrons dans le réacteur.
- Le jeu de tous ces facteurs a conduit les Canadiens à proposer finalement pour N.P.D. 2 et Candu une solution assez originale : une subdivision du combustible en cartouches assez courtes comme on l’a dit, et un chargement et un déchargement bidirectionnels des canaux de combustible; pour faciliter ces opérations bidirectionnelles, il a paru plus commode de choisir une configuration horizontale des tubes de force.
- Nous avons cru bon de détailler quelque peu cette suite de décisions, car elles sont remarquables de logique et de continuité. Par ailleurs, nous pensons que ce type de réacteur a des chances de prendre une importance croissante, notamment pour les nombreux pays qui ne disposent que d’uranium naturel. On pourrait objecter que ces mêmes pays ne disposent pas obligatoirement de quantités importantes d’eau lourde; mais l’eau lourde, au contraire de l’uranium, représente un investissement fixe, une immobilisation et ne se consomme pas. Le Canada a récemment pris contact avec l’Euratom en vue de la construction en Europe d’un ou plusieurs réacteurs de ce type; cette démarche répond à des préoccupations courantes quant aux types de réacteurs à préférer pour les pays d’Europe.
- Le réacteur de N.P.D. 2. — Le réacteur est constitué essentiellement par une cuve percée de tubes; la cuve est en aluminium de 1,27 cm d’épaisseur, une deuxième cuve intérieure plus petite définissant avec la première un espace annulaire de 45 cm environ rempli d’eau légère et faisant office de réflecteur. La longueur totale de la cuve est de 4,5o m, son diamètre extérieur de 5,10 m, d’axe horizontal; elle est percée de 102 tubes en aluminium de 10,2 cm de diamètre intérieur et i,4 mm d’épaisseur, disposés en réseau carré d’environ 3o cm de pas, dans un octogone irrégulier. Le modérateur (eau lourde) est contenu dans cette cuve et circule à l’extérieur pour y être refroidi; détail intéressant, le contrôle et la sécurité du réacteur s’opèrent par variation de niveau du modérateur dans la cuve, cette variation étant obtenue par contre-pression variable d’hélium.
- Dans les tubes de force parallèles, en zircalloy 2 de 4,2 mm d’épaisseur et 8,3 cm de diamètre intérieur, sont logées les cartouches de combustible et circule le réfrigérant, à savoir de l’eau lourde sous pression. Les cartouches de combustible sont des grappes de 19 barreaux de U02 gainés de zircalloy 2, 10 grappes étant mises bout à bout dans un canal. Afin de ménager les possibilités de chargement et de déchargement de ces canaux en marche, les entrées et sorties de réfrigérant sont latérales, sur les côtés des tubes. Comme le chargement et le déchargement, le refroidissement est bidirectionnel, à partir de collecteurs et distributeurs verticaux situés aux quatre coins de la cuve.
- Chargement et déchargement. — Les opérations de chargement et de déchargement étant particulièrement importantes, nous donnons (fig. 5) un schéma des opérations de chargement (celles de déchargement étant exactement inverses). Le canal étant fermé par un bouchon, la machine à barillet pour le chargement vient s’appliquer de façon étanche contre l’extrémité du canal, et le faux canal de la machine est rempli d’eau lourde; un outil de serrage coulisse alors au bout d’un ringard poussé par un piston hydraulique et vient chercher puis retirer
- M=3îmm
- —aD
- n=l—Ür
- ï «--il»—
- Fig. 5. — Schémas du chargement des cartouches dans les tubes de force N.P.D. 2.
- Explications dans le texte.
- P
- le bouchon du canal. Le barillet est alors tourné, amenant en position de chargement une cartouche de combustible. Le ringard est à nouveau poussé par le piston, et le bouchon du canal revient à sa position initiale, poussant devant lui la colonne de cartouches dont la dernière va être prise par une machine en tous points identique située à l’autre face de la pile. Le bouchon est verrouillé, le faux canal de la machine vidé de son eau lourde, et compte tenu du caractère bidirectionnel des opérations de chargement et de déchargement, la machine est alors prête à continuer son travail de chargement avec d’autres cartouches neuves dans les logements du barillet ou à recevoir dans les logements vides des cartouches usagées avant de les transmettre à la fosse de désactivation. Les deux machines situées de part et d’autre de la cuve, entre celle-ci et les blindages en béton, peuvent naturellement, par coulissement sur deux systèmes de glissières, desservir l’un quelconque des canaux, et ceci sans nécessiter l’arrêt du réacteur comme on l’a vu, le gain de temps ainsi réalisé étant de. la plus haute importance au point de vue économique.
- Nous ne nous étendrons pas sur les autres parties de cette centrale, que le lecteur peut d’ailleurs aisément imaginer à partir des descriptions précédentes d’autres centrales, dans nos deux articles antérieurs : échangeurs de chaleur, système d’utilisation de la vapeur produite, turbogénérateur, etc. Le caractère de prototype de ce réacteur N.P.D. 2 présente surtout le plus
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- :grand intérêt par ses nouveautés en tant que réacteur à uranium naturel et eau lourde, à tubes de force avec refroidissement par eau lourde pressurisée, refroidissement et manutention des cartouches se faisant par les deux faces du réacteur en un système bidirectionnel.
- Les centrales soviétiques. — Décrite au moment de la conférence de Genève 1906, la première centrale soviétique est d’un type un peu différent de celui que nous venons de décrire, mais d’un principe analogue (solution IY de la figure 1 plus précisément). L’eau lourde est ici remplacée par un empilement de graphite et les tubes de force sont une astucieuse combinaison du système à épingle et de tubes d’uranium à refroidissement intérieur, noyés dans du graphite. Cependant, l’emploi simultané de graphite comme modérateur, d’eau légère comme réfrigérant et d’acier comme matériau de gainage et de structure a conduit à faire appel à de l’uranium enrichi à 5 pour 100 en uranium 235.
- Des centrales plus puissantes basées sur ces mêmes principes ont été construites en Sibérie et décrites à la Conférence de Genève de ig58.
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- Voici pensons-nous un concept de réacteur particulièrement intéressant, dont le rôle peut être grand pour les pays qui ne disposent pas d’uranium enrichi. Courageusement ouverte par le Canada, cette voie semble trouver de plus en plus d’adeptes. Malheureusement, son état actuel de développement ne nous permet pas de tirer de conclusion pratique, ni économique, car aucun réacteur de ce type n’a encore réellement fonctionné; nous pensons que les prochaines années lèveront, dans un sens qui peut être très favorable, l’indétermination qui pèse sur eux.
- Conclusion générale sur les centrales à eau. — Nous voici au terme de notre étude à la fois longue et sommaire des centrales nucléaires à eau. Leurs réacteurs, dont l’état de
- développement est relativement avancé, n’ont pas encore fourni d’électricité à des prix compétitifs. Cependant, ils ont le plus de chances d’être les premiers à y parvenir. Comme nous l’avons déjà dit, ils le doivent au fait que la technologie de l’eau est relativement bien connue, comparativement à celle des métaux fondus, par exemple, sur lesquels il a fallu pratiquement tout apprendre.
- Sans compter les 3o à 5o réacteurs pressurisés en fonctionnement, en construction ou en projet pour la flotte atomique américaine, les réacteurs à eau en construction ou en projet voient rapidement leur nombre augmenter, tant aux États-Unis qu’en Europe où l’Euratom base une part importante de son programme sur leur développement. Peut-on alors, à la lumière de ce que nous avons vu, nous risquer à un pronostic ?
- La tâche est risquée, et les indications que nous donnons ne peuvent être que très prudemment avancées. Il semble en tout cas que, pressurisés ou bouillants, les petits réacteurs portatifs doivent sans ambiguïté faire appel à l’uranium très enrichi et à l’eau légère. D’autre part, plus la puissance des centrales tend à augmenter, et plus leur taille le tend aussi, alors qu’inversement l’enrichissement de l’uranium tend à diminuer vers des valeurs égales au plus à quelques fois l’enrichissement naturel. C’est donc (dans une tentative de tableau synoptique) de la manière suivante que nous voyons quant à nous se circonscrire la lutte : d’une part, les réacteurs à tubes de force, eau lourde et uranium naturel (et ici le choix des meilleures conditions pour le réfrigérant sera difficile, comme nous l’avons signalé), d’autre part, les réacteui’s à eau légère et uranium faiblement enrichi. Quant à la distinction sur l’état du réfrigérant, nous pensons (en Normand) qu’il pourrait n’être ni pressurisé ni franchement bouillant, avec une différence bien tranchée, mais peut-être à ébullition locale suivie de recondensation dans la masse imposée par une légère surpression.
- Une lâche passionnante reste à accomplir par les ingénieurs constructeurs de piles à eau : développer les principaux types et les comparer entre eux.
- M. S.
- Les larmes de Crocodiles.., et autres
- On sait depuis quelque temps que les oiseaux marins excrètent le sel beaucoup plus par une glande qui se trouve dans la tête que par le rein. M. Knut Sclimidt-Nielsen, qui a particulièrement étudié cette question, a pensé étendre ses recherches à un certain nombre de reptiles qui vivent plus ou moins complètement dans les eaux salées (Nature, Londres, 20 septembre 1968). Ce sont des tortues, des crocodiles, des serpents, des lézards. Il y a cinq espèces de tortues marines qui se nourrissent de poissons, de crustacés, d’algues ou de fucus; ces derniers surtout ont la même concentration osmotique que l’eau de mer. Un crocodile (Crocodylus porosus) habite les estuaires et peut se trouver en mer, vivant surtout de poissons. Les serpents marins Hydrophidæ, communs dans l’Océan Indien et très redoutés des pêcheurs, se nourrissent de la même façon. Un Iguane des Galapagos (Amblyrhynchus cristatus) vit uniquement d’algues.
- Chez tous ces Reptiles, le tégument est pratiquement imperméable à l’eau et au sel. Comme leur nourriture présente un contenu élevé de sels et que l’eau qu’ils ont à leur disposition contient 3,5 pour 100 de ces substances, le problème de leur osmorégulation se présente comme chez les oiseaux marins. Ces derniers peuvent tolérer l’ingestion d’eau de mer grâce à une glande qui peut excréter le chlorure de sodium à une concentration presque deux fois égale à celle de l’eau de mer. Cette glande supplée à l’insuffisance du rein. Le rein des rep-
- tiles est encore moins apte à excréter le sel, mais ils présentent tous des glandes dans la tête. Ces glandes peuvent déboucher dans l’orbite (glandes lacrymales), dans la cavité nasale (glandes nasales) ou s’ouvrir dans la bouche (glandes salivaires et venimeuses). Leur structure histologique et leur sécrétion ont été étudiées surtout chez la tortue caret (Caretta caretta). Les glandes lacrymales sont très développées, divisées en une centaine de lobules, avec un conduit excréteur court, s’ouvrant dans l’angle postérieur de l’œil; la structure ressemble à celle de la glande du sel des oiseaux. Après une injection d’une solution hypertonique de chlorure de sodium, on constate que la sécrétion de la glande lacrymale montre une très forte concentration de sel.
- Les ramasseurs d’œufs de la tortue franche (Chelonia mydas) ont depuis longtemps observé que cette tortue pleure de grosses larmes au moment de la ponte. Les naturalistes n’ont naturellement pas accepté l’explication anthropomorphique d’une réponse à la douleur de l’expulsion des œufs; ils ont généralement admis que c’était un moyen de protéger les yeux contre le sable. Les récents travaux de M. Schmidt-Nielsen montrent qu’il s’agit bien plutôt d’une réponse à la charge osmotique et d’un rôle osmorégulateur. On peut trouver aussi dans ces faits une explication de l’expression « verser des larmes de crocodile » !
- L. C.
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- LES FUSEES A POUDRE
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- Dans le cadre de la propulsion par réaction, la propulsion des avions et engins par moteurs-fusées a subi au cours de •ces dernières années un développement intensif. Cela est dû en partie au fait qu’elle représentait le seul mode de propulsion qui convenait pour les engins porteurs des satellites artificiels, et que vu l’importance attachée à cette question, des sommes très élevées ont été allouées par les divers gouvernements pour les recherches dans ce domaine. On peut classer les moteurs-fusées en deux catégories suivant la nature de leurs combustibles : les fusées à liquides et les fusées à poudre. Chacune a ses avantages propres, mais, jusqu’à ces derniers temps, les fusées à poudre avaient semblé susceptibles d’applications beaucoup plus restreintes. Toutefois, une évolution radicale vient de sè produire dans la technique des fusées, qui a remis pratiquement les deux types sur un pied d’égalité, et la fusée à poudre se rencontre maintenant aussi bien sur les accélérateurs de décollage des avions que sur les engins balistiques ou les engins porteurs de satellites artificiels. C’est uniquement de ce type de fusée qu’il sera question dans cet article.
- Constitution des poudres. — Les poudres forment des tiges et la combustion, qui est amorcée à l’une des extrémités, se propage normalement à la surface avec une vitesse assez faible, de l’ordre du millimètre par seconde. Cette vitesse varie cependant avec la pression dans la chambre de combustion, et peut s’exprimer par une expression de la forme : Y = kpn, dans laquelle n est une constante qui dépend de la nature de la poudre.
- Les premiers progrès furent relatifs à la constitution des blocs de poudre. Dans les fusées plus anciennes, ces blocs étaient des cylindres pleins que l’on allumait à l’extrémité voisine de la tuyère de sortie. Actuellement, on utilise des blocs à combustion interne au centre desquels on a percé un canal longitudinal; les perforations peuvent prendre les formes les plus diverses comme le montre la figure x. La combustion se propage le long de la surface interne du bloc ; la surface
- Fig. 1. — Divers types de blocs de poudre vus en section.
- La poudre est figurée par les zones hachurées.
- de combustion est alors augmentée, et il en va de même de la poussée. Pour modifier la surface de combustion d’un bloc de poudre donné, on peut enduire certaines parties d’un vernis protecteur appelé « inhibiteur n ; ces vernis peuvent être un mélange à base de talc et d’amiante, soit plus simplement une résine synthétique.
- Une seconde amélioration consiste dans l’emploi de charges dites « élastifiées », c’est-à-dire dans lesquelles un corps de propriétés élastiques est incorporé au bloc de poudre. Cela évite les craquellements de la poudre et accroît la stabilité de la combustion ; l’un des inconvénients des fusées à poudi’e réside en effet dans les oscillations périodiques de fréquence assez basse (de l’ordre de Goo Hz) ou au contraire très élevée (de l’ordre de xo ooo Hz) qui se produisent dans l’évolution de la pression au sein de la chambre de combustion.
- Construction des fusées. — Les problèmes qui se posent dans la construction sont de deux ordres : thermique et technologique.
- Au point de vue thermique, le refi’oidissement des parois de
- la chambre présente plus de difficultés que pour les fusées à liquides pour lesquelles on pouvait faire circuler les propergols dans une enveloppe à double pai'oi entourant la chambre. Ici, on est obligé de s’adi’esser à des matériaux conservant de bonnes caractéristiques à chaud, tels les alliages à base de chrome et de molybdène. On peut aussi protéger la structure par un revêtement interne isolant; le meilleur que l’on connaisse est le graphite dont la température de sublimation est de 3 8oo° K.
- Il faut aussi signaler l’emploi de céi’amiques, du moins pour des moteurs ayant de faibles durées de fonctionnement.
- Au point de vue technologique, par contre, la réalisation d’une fusée à poudre est beaucoup plus simple que celle d’une fusée à liquides; on peut en effet se dispenser des pompes d’ali-menlation en propergols et des injecteurs qui sont indispensables à ces dernières. On est ainsi parvenu à des rapports du poids de combustible emporté au poids total atteignant o,g5, très au-déssus de ce qu’on poui'ra jamais obtenir avec les moteurs-fusées à liquides.
- Les propergols. — Les propergols solides peuvent se classer en trois catégories : les poudres hétérogènes, les poudres homogènes et les monergols, c’est-à-dii'e les poudres constituées d’une seule substance.
- Les premiers sont formés d’un oxydant et d’un combustible grossièrement aggloméi'és l’un à l’autre, comme dans la poudre noire qui est en quelque sorte l’ancêtre de ce type de propergol. La poudre noire, qui se composait de nitrate de potassium et de charbon, est désormais abandonnée par suite de son instabilité de combustion. Les oxydants les plus couramment utilisés maintenant sont le perchlorate ou le nitrate d’ammonium et le perchlorate de potassium. Les carbui’ants sont des matières plastiques hydrogénées, voire même du caoutchouc synthétique. Les performances des mélanges propergo-liques sont généralement comparées sur la base de l'impulsion spécifique, qui est le rappoi't de la poussée à la consommation et qui s’exprime par conséquent en secondes. A titre d’exemple, les propergols au perchlorate donnent des impulsions spécifiques de 170 à 200 s.
- La seconde -catégorie, les propergols homogènes, se compose de deux éléments intimement mélangés, un oxydant et un carburant. Les plus utilisés sont des mélanges en proportion variable de nitrocellulose et de nitroglycérine. Les impulsions spécifiques peuvent atteindre dans ce cas 25o s. Ces propergols donnent lieu à une combustion régulière et sûre, mais étant constitués de deux explosifs puissants ils doivent être maniés avec de grandes précautions.
- Les monergols, enfin, consistent en un corps unique qui se décompose de lui-même au cours de la combustion. La nitrocellulose, qui peut aussi être employée "seule, est un exemple de tels composés.
- Pour terminer cette revue des propergols, signalons que des recherches entreprises aux États-Unis ont permis la mise au point de poudres donnant des impulsions spécifiques de 285 s. Il s’agirait, en particulier, d’un mélange d’un combustible à base de borane avec du perchlorate de lithium comme oxydant.
- En conclusion, on peut dire que les fusées à combustibles solides entrent dans une ère de développement nouvelle. L’une des plus importantes sociétés américaines, Thiokol, met au point actuellement un moteur de i35 t de poussée, alors que des moteurs de près de 60 t de poussée sont déjà en production de série.
- La possibilité de programmer à l’avance la loi d’évolution de la poussée en fonction du temps, au moyen par exemple de la forme de la cavité creusée dans le bloc de poudre, rendra encore plus intéressante l’utilisation de telles fusées.
- Jacques Spincourt.
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- Résultats biologiques des campagnes du bathyscaphe F.N.R.S. III
- Au printemps de 1904, le Bathyscaphe F.N.R.S. III, après des essais concluants, commença ses explorations des grandes profondeurs avec comme but principal les études d’océanographie biologique. Rappelons que le F.N.R.S. a été ainsi nommé en hommage au Fonds national de la Recherche scientifique Belge dont on connaît les efforts en faveur de la réalisation du bathyscaphe dont les principes ont été établis par les professeurs Piccard et Cosyns (voir La Nature, juillet 1956, p. 266). Le Centre national de la Recherche scienti-que obtint donc de la Marine nationale la possibilité d’équiper le bathyscaphe dans des buts scientifiques sous l’égide d’un Conseil de direction présidé par le professeur Louis Fage, membre de l’Institut.
- Les premières plongées eurent lieu au large de Dakar, en avril 1954, à 85o m, puis 1 4oo nr de profondeur. Depuis, un certain nombre de descentes ont été réalisées chaque année, sous la conduite du commandant Houot, accompagné d’un naturaliste chargé des observations biologiques. Ainsi furent effectuées dans l’Atlantique et surtout en Méditerranée 28 plongées auxquelles ont participé huit biologistes. Les premiers résultats de ces recherches sur la faune des grands fonds viennent d’être publiés dans les Annales de l’Institut océanographique (nouvelle série, t. XXXY, fasc. 4, 1958).
- Fig. 1. — Tumuli flanqués d’entonnoirs sur le fond de vase consistante.
- Les puissants projecteurs installés à bord du bathyscaphe ont permis d’observer à travers les hublots une faune qui n’était que très imparfaitement connue par des pêches au filet ou des dragages. Les naturalistes ont été frappés par l’extraordinaire grouillement du plancton dans les eaux profondes et. aussi par la présence sur les fonds d’étranges poissons juchés sur trois prolongements des nageoires formant un trépied (voir la figure 5 de l’article précité de La Nature, juillet ig56, p. 267). Ces poissons, du genre Benthosaurus, reposent immobiles sur le fond, dressés sur ce trépied constitué par le premier rayon fortement allongé des nageoires pectorales et de la caudale. Ils se déplacent par bonds, après lesquels ils reprennent l’immobilité dans la même attitude.
- Les appareils enregistreurs dont le bathyscaphe est muni permettent, outre les observations sur la température de l'eau, les
- courants, la profondeur à laquelle la lumière du jour est perceptible, des prélèvements de plancton à toutes les profondeurs; mais il ne possède pas encore d’appareils qui permettent la capture d’animaux benthiques et les naturalistes doivent saisir le moment précis pour photographier les animaux intéressants qui se présentent devant eux. Ces images ont pu être complétées par des pêches au filet pélagique et des dragages effectués par des bateaux envoyés sur les lieux des plongées.
- On a pu observer au large de Dakar, sur les côtes du Portugal et en Méditerranée que, presque partout, les fonds ne sont pas constitués par une boue molle dans laquelle les animaux s’enfoncent, mais par une vase assez consistante pour que certains organismes comme les Holothuries puissent ramper à sa surface. En outre les premiers observateurs ont été frappés par la nature de ce fond qui présente des sortes de tumulus ou taupinières de 45 cm de diamètre environ à la base, hauts de 10 à 35 cm, ne présentant jamais de trou au sommet, mais percés de nombreux orifices où débouchent les terriers de petites crevettes de la famille des Euphausiacés. Pérès a observé plusieurs fois, à côté de ces petits monticules, un entonnoir exactement semblable comme dimensions, ce qui lui fait supposer qu’il s'agit de nids, peut-être de poissons, et que le tumulus n’est qu’un cône de déblais (fig. 1). Il existe en oiitre sur le fond de véritables terriers ressemblant à des terriers de lapin, se présentant comme un tunnel de 10 à i5 cm de diamètre, qui s’ouvre au milieu d’un amas un peu irrégulier de déblais de vase et s’enfonce obliquement dans le fond. Ces terriers sont sans doute l’œuvre de poissons ou de Céphalopodes.
- Le professeur J.-M. Pérès donne un résumé de ses observations et de celles de son collaborateur, J. Picard. Dans l’Atlantique, dans le canyon de Setubal, à 1 690 m de profondeur, on trouve un peuplement assez riche d’Octocoralliaires (fig. 2), de Gorgones, de Cérianthes. On y voit aussi une grande crevette Pénéide d’un rouge vineux, une holothurie indéterminée et un assez grand nombre de poissons, dont le plus commun est Halo-saurus johnsonianus (fig. 3) qui nage à quelques centimètres du fond. Au nord de l’estuaire du Tage, à 2 200 m, on trouve,
- Fig. 2. — Octocoralliaire au débouché du canyon de Setubal, à 1 690 m de profondeur.
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- Fig. 3. — Le poisson Halosaurus johnsonianus nageant contre
- le courant dans le canyon de Setubal.
- enfoncés dans la vase, de nombreux Polypiers de l’espèce Fla-bellurn apertum, des Polvchèles sédentaires, dont un gros Sabel-lide à tube de couleur foncée et panache bien étalé. Les Ëchi-nodermes y sont représentés par une grosse Holothurie et un Crinoïde pédoncule, probablement Rhhocrinus lofotensis;' ces Crinoïdes assez abondants sont dressés de toute la longueur du pédoncule, de oo à 4o cm, contrairement à ce qu’on pensait, qu’ils étaient profondément enfoncés dans une vase molle. Les Crustacés montrent des nuages de petits Cumacés et une grosse crevette rouge à longues antennes. Enfin parmi les poissons, le plus commun est encore Halosaurus johnsonianus qui nage lentement contre le courant, le corps disposé obliquement mais se tient parfois verticalement, le museau à quelques centimètres de la vase; on voit aussi un poisson anguilliforme fouissant dans les sédiments et une raie, indéterminée, d’environ 80 cm de long (fig. 4)-
- Une faune analogue a été trouvée en Méditerranée. Pérès signale en outre un curieux animal blanc, long de 4 à 5 cm, qui a été vu en plusieurs exemplaires, nageant par des ondulations du corps, et dont la région antérieure porte des sortes de tentacules terminés par une dilatation qui est sans doute une ventouse. Cet animal, assez énigmatique, est peut-être un Ptéropode inconnu de grande taille, du groupe des Pneumoder-matidés. Dans les éludes sur la distribution des animaux pélagiques, M. Pérès remarque qu’en Méditerranée les Nareomé-
- Fig. 4. — Une raie à 2 200 m de profondeur au large du Portugal.
- duses des genres Solmissus (fig. 5) et Solmaris sont cantonnées dans la partie supérieure de la zone bathypélagique, entre 3oo et 8oo m, alors que Periphylla hyacinthina se trouve toujours dans les 5o à i5o derniers mètres avant le fond. L’espèce atlantique Solmissus incisa est une espèce de plus grande profondeur (fig. G). Les crevettes Sergestes ne remontent qu'exceptionnellement au-dessus de 5oo m et paraissent descendre d’autant plus
- loin que la profondeur est plus grande. Le curieux poisson Paralepis rissoi se montre abondant entre 5oo et i ooo m; c est un Téléosléen dont la taille peut atteindre 20 cm, à corps très rigide. Le plus souvent ces poissons se tiennent dressés verticalement, la tête dirigée vers le haut, les nageoires vibrant rapidement pour maintenir l’équilibre (fig. 7). Ils rappellent par cette attitude les Syngnathes, ces poissons voisins des Hippocampes que l’on peut voir sur nos côtes au milieu des prairies de zostères et des algues.
- A son tour, le professeur F. Bernard, d’Alger, a effectué un certain nombre de plongées au large de Toulon, ayant surtout en vue l’étude de la répartition en profondeur des animaux, du plancton en particulier. Les observations ont été faites à travers un hublot de plexiglas en tronc de cône, large de 10 cm à l’intérieur, de 4o cm à l’extérieur; la visibilité parfaite permet de compter les organes lumineux d’un poisson long de
- Fig. 7. — Le poisson Paralepis rissoi nageant verticalement vers 1 800 m de profondeur.
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- 6 cm, le Cycloihone microdon, lorsqu’il s’v accole, et de reconnaître parfois l’espèce des Radiolaires qui flottent à une faible distance. En outre, l’observateur a la possibilité de faire des prélèvements dans les couches d’eau qui lui semblent présenter un intérêt particulier; ceux-ci sont effectués grâce à des tubes de plexiglas, fixés à la coque du bathyscaphe, aux deux extrémités desquels se trouve un clapet commandé de l’intérieur dë la sphère par un bouton qui agit sur un électro-aimant.
- Fig. 8. — Nuage de crevettes Euphausiacea au voisinage du fond dans le canyon de Setubai, à 610 m de profondeur.
- La prise de ces échantillons de plancton a permis de préciser la distribution des organismes qui flottent à différentes profondeurs. Mais les observations ont en outre montré l’abondance extraordinaire, jusqu’aux plus grandes profondeurs, de particules plutôt animales que végétales, constituées surtout par des débris en voie de désagrégation. Cette masse forme une sorte de brouillard épais, que les auteurs de langue anglaise ont qua-
- lifié de marine snow, qui constitue une source de nourriture appréciable dans la zone où ne pénètre plus la lumière, privée par suite de phytoplancton.
- Il faut naturellement une connaissance approfondie du plancton pour reconnaître les formes pélagiques et en évaluer la densité. Une cause fréquente d’erreur dans le comptage des animaux résulte du fait que les espèces à phototropisme positif restent parfois plusieurs minutes à proximité des phares du bathyscaphe, ce qui oblige à éteindre la lumière pour éviter de compter plusieurs fois le même individu. Les résultats généraux indiquent que les animaux les plus nombreux dans ce plancton sont les petits Copépodes; viennent ensuite les autres Arthropodes, avec une majorité de gros Copépodes, puis les Radiolaires et Acanthaires, les Poissons, les Cœlentérés, les Pléropo-des, les Chétognathes, Annélides et Tuniciers. Cette statistique, encore approximative, concorde avec les résultats qu’avaient déjà fournis les pêches planctoniques; mais elle a l’avantage de s’étendre sur une profondeur de 2 000 m. Parmi les Cœlentérés, Bernard remarque que la plupart des Siphonophores observés appartiennent au petit et grêle Rhizophysa filiformis, espèce rare dans les pêches au filet, dont l’habitat électif se place dans la couche la plus riche en proies, entre 3oo et 700 m.
- Enfin, G. Trégouboff a pu compléter par des plongées nocturnes les observations obtenues pendant le jour. Dans ces conditions, il a pu observer une migration vers les couches supérieures de nombreux animaux qui vivent normalement dans des zones plus profondes dans la journée. Ainsi les crevettes Euphausiacea (fig. 81 apparaissent en nombre, chassant activement leurs proies, à partir de xoo m de profondeur seulement, tandis que les pêches de jour n’en rapportent guère que des individus isolés vers 5oo m.
- Comme on le voit, ces premiers résultats des plongées du bathyscaphe sont encore partiels et quelque peu dispersés. Ils permettent cependant cl’en espérer de plus étendus avec les améliorations prévues sur le F.N.R.S. III. L’engin en construction qui lui succédera poura descendre à 11 000 m et permettra d’explorer les grandes fosses océaniques dont les explorations de la Galathea (voir La Nature, avril 1957, p. i3o) et du Vitjaz ont révélé tout l’intérêt.
- L. CnoPARD.
- Les photographies qui illustrent cet article sont extraites des Annales de l'Institut océanographique (1958, fasc. 4) avec l’aimable autorisation de l’éditeur.
- Armateurs grecs et pétroliers
- Un tableau établi en 1938 par la Revue du Conseil économique wallon fournit d’intéressantes précisions sur le rôle des armateurs grecs, dont les plus connus sont Niarchos et Onassis. En réalité, les « Grands » sont au nombre de cinq : Niarchos, Onassis et Livanos (tous trois unis par alliances familiales), Gouladris et Kulukundis. Ils se partagent au total 8 500 000 t de pétroliers, battant pavillon de complaisance pour la plupart (libérien ou panaméen), et ont en construction les plus gros tanhers du monde, dépassant les 100 000 tdw.
- Pétroliers Pétroliers
- en service en construction Total
- Niarcbos ......... 1 033 129 tdw 1 063 200 2 096 329
- Gouladris ........ 1 176 500 » 642 000 1 848 500
- Kulukundis ....... 729 969 » 904 000 1 633 969
- Onassis .......... 1 098 061 » 484 650 1 582 711
- Livanos .......... 785 574 » 693 000 1 478 574
- Au total ces 8 500 000 t représentent seize fois la marine marchande belge au complet (531 111 t en 1958) ; les flottes marchandais française et allemande réunies (respectivement 3 918 000 et 3 877 000 ’t) n’égalent pas la puissance des cinq armateurs grecs.
- Les emplois de l'argent
- Les emplois de l’argent étaient autrefois limités à l’orfèvrerie et à la frappe des médailles et monnaies. Actuellement toute une série d’applications industrielles de ce métal sont en développement constant.
- Les plaques, les films et les papiers photographiques sont les plus gros consommateurs, car la récupération de l’argent dans les bains de fixage et les cendres de déchets ne représente que 50 pour 100 du métal mis en œuvre.
- L’emploi d’alliages de soudure vient ensuite dans l’ordre d’importance. Ces alliages sont principalement des mélanges ternaires de cuivre, de zinc et d’argent, la proportion de ce dernier métal variant de 10 à 80 pour 100. Il existe en outre toute une série de soudures destinées à des applications spéciales et contenant de l’argent. D’emploi des contacts électriques argentés ou en argent est également en progression.
- Certains émaux céramiques sont à base de sels d’argent et les circuits imprimés sur porcelaine pour la fabrication automatique d’appareillage électronique consomment de l’argent en poudre. _
- Une industrie également en progression est celle des batteries d’accumulateurs zinc-argent. Enfin il faut signaler l’emploi possible de l’argent associé à l’indium et au cadmium dans des alliages destinés à la confection des barres de réglage des réacteurs nucléaires.
- L. P.
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- La « deuxième récolte » du pétrole par injection d'eau dans le gisement
- La pression qui fait jaillir le pétrole d’un puits peut avoir diverses origines, en particulier : pression des gaz libres qui surmontent la nappe, pression des gaz qui se dégagent du liquide, pression de l’eau qui existe toujours dans les gisements. Cette pression baisse naturellement au cours de l’exploitation et quand elle a cessé, la sortie spontanée du pétrole s’arrête'. Cependant le gisement n’est pas pour autant épuisé et on a imaginé divers moyens pour en achever l’exploitation : pompage, insufflation de gaz, injection d’eau pour maintenir ou rétahlir la pression. C’est ce dernier procédé qui a été utilisé à Parentis, permettant ce qu’on appelle une « deuxième récolte ». Avant de le décrire, rappelons brièvement la nature des champs pétrolifères et les méthodes de production.
- La plupart des roches qui contribuent à la constitution d’un champ pétrolifère étant sédimentaires, c’est-à-dire originellement déposées dans l’eau de la mer ou d’un lac, les interstices compris entre les grains solides sont souvent remplis d’eau. La roche où le pétrole prend naissance à l’état finement divisé à partir des matières organiques accumulées est appelée « roche mère ». Le liquide nouvellement formé, plus léger que l’eau, tend à avancer à la fois latéralement et vers le haut, tandis que l’eau tend au contraire à occuper les parties Inférieures. La migration du pétrole se poursuit, souvent au travers de nombreuses couches, tant qu’il n’est pas « pris au piège » sous une couche imperméable, par exemple d’argile, formant un anticlinal, c’est-à-dire plissée de façon à tourner sa concavité vers le bas. Encore faut-il que l’érosion n’atteigne pas cette couche ultérieurement, ni que des mouvements du sol y produisent des fractures, par où le pétrole s’échapperait.
- L’eau occupe tous les pores de la roche non remplis de pétrole. La pression hydrostatique qu’elle exerce (et qui peut aller jusqu’à ioo kg/cm2 à x ooo m de profondeur) peut être suffisante pour que le pétrole contienne la totalité de ses gaz en dissolution; sinon, la nappe pétrolifère peut être surmontée d’une nappe de gaz à la pression hydrostatique qui règne à la surface du pétrole.
- Le pétrole ayant jailli d’un puits d’exploration, le premier souci des exploitants est d’acquérir une connaissance aussi complète que possible du gisement, tant pour évaluer les réserves que pour mettre au point un programme d’exploitation rationnelle, permettant l’extraction maximale.
- Il faut délimiter entre autres les diverses zones poreuses et leur perméabilité, la porosité étant en somme une mesure de la quantité de pétrole (ou d’eau) que peut contenir une roche, la perméabilité mesurant quant à elle la facilité qu’aura le liquide à se déplacer à travers cette roche. Il est nécessaire de connaître dans le détail ces propriétés essentielles sur toute l’étendue du gisement, et pour ce faire ingénieurs de production et géologues collaborent étroitement ; des « carottes » aussi nombreuses que possible seront prélevées aux points les plus divers, carottes sur lesquelles de très nombreuses mesures seront effectuées; par exemple, les vitesses de déplacement d’huile et d’eau seront mesurées en laboratoire sur ces carottes.
- D’autres catégories de mesures seront faites, entre autres des mesures de pression statique ou dynamique en divei’s points des sondages; les failles possibles seront recherchées, ainsi que les niveaux franchement impemxéables qui interdisent les communications entre couches pennéables (barrières de perméabilité).
- Les divers mouvements possibles des masses liquides seront ainsi petit à petit analysés, entre autres ceux induits par les futurs forages de production, en se souvenant que les mouvements d’un fluide dans un rései’voir sont provoqués par des
- différences de pression et que la plus grande partie de l’écoulement se fera naturellement le long des voies de moindre résistance, c’est-à-dire à travers les zones de plus grande perméabilité.
- En s’appuyant sur toutes les connaissances acquises sur le gisement, le programme de production sera établi de façon à tenir compte d’un certain nombre de principes, dont quelques-uns semblent évidents :
- i° Tirer le maximum de pétrole du réservoir;
- 2° Estimer avec assez de précision le pétrole récupérable par « seconde récolte » ;
- 3° Disposer de souplesse dans la production, pour répondre le cas échéant à des demandes vai’iables, tout en limitant les stockages en surface ;
- 4° Réduire les prix de revient en évitant les forages inutiles; en utilisant au maximum la pression naturelle pour faire monter le pétrole ; en évitant une ti’op forte pointe initiale qui nécessiterait une grosse installation, rapidement superflue; en développant chaque champ de façon méthodique, pour éviter les contretemps ;
- 5° Réduii’e enfin les dangers de l’industrie, c’est-à-dire les puits mis à l’occasion hors contrôle parce que l’on a pris des risques inutiles; un puits hors contrôle pendant quelque temps peut facilement endommager toute une région.
- L’extraction se fera donc d’abord au maximum par des méthodes naturelles (dites encore primaires). On utilisera, selon les cas, le simple drainage par gravité (qui ne nécessite aucune explication particulière), l’échappement des gaz en solution, le déplacement par l’eau. Pour comprendre le deuxième cas, on se souviendra que le pétrole est saturé par ses propres gaz à la pression où il se trouve dans le gisement ; cette pression étant réduite par le forage, du gaz sortira de la solution et repoussera le pétrole en se détendant.
- Fig. 1 et Z. — Les deux cas de gisements pétrolifères.
- A gauche : Zone aquifère ouverte. — A droite : Zone aquifère fermée ou limitée. 1, Puits de production ; 2, Affleurement ; 3, Pétrole ; 4, Eau.
- A, Couche imperméable ; B, Couche perméable.
- Dans le déplacement par l’eau, il faut considérer deux cas, ceux des figures i et 2. La figure i montre la coupe schématique d’un gisement pétrolifère en relation avec une zone aquifère illimitée ou ouverte, et dont l’ouverture à l’air libre se situe à un niveau plus élevé que le puits d’exti'action du pétrole. A mesure que progi'esse l’extraction, le niveau de l’eau sous le pétrole s’élève, et la pression est entretenue par l’arrivée d’eau nouvelle. Ce processus est d’un très bon l’endement si l’eau envahissante est bien contrôlée.
- Généralement, la zone aquifère est fermée ou limitée (fig. 2), et plus elle l’est, plus le déclin de pression du gisement sera rapide. Maintenant on n’abandonne plus un puits après que les forces naturelles ont cessé d’agir, en laissant dans le sol
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- Fig. 4. — « Arbre de Noël » derrière ses grilles et reposant sur une plate-forme au-dessus du lac de Parentis.
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- (Photo Esso).
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- la plus grande partie des réserves. Aux méthodes naturelles ou primaires succèdent donc les méthodes artificielles ou secondaires. On peut recourir au pompage, mais cette méthode est peu souple et coûteuse, car elle nécessite pour chaque puits des pompes de fond, un appareillage de surface avec des moteurs qui doivent travailler le plus souvent 24 h sur 24, etc. Une solution beaucoup plus pratique consiste à rétablir artificiellement la pression dans le gisement, soit en y injectant du gaz qui peut d’ailleurs être le propre gaz du gisement, soit en y injectant de l’eau pour se replacer dans des conditions en somme analogues à celles d’un gisement à zone aquifère ouverte, méthode très efficace dans les terrains de perméabilité à peu près uniforme. C’est cette dernière méthode, employée à Parentis, que nous allons examiner avec quelque détail, d’après la documentation qui nous a été obligeamment communiquée par Esso Standard.
- Récupération du pétrole par injection d’eau. —
- Basés naturellement sur la meilleure connaissance possible du gisement, le nombre et la disposition des \puits d’injection dans un programme de maintien en pression sont très variables et découlent directement des caractéristiques du gisement, le cas extrême d’un seul puits approximativement situé au centre étant excessivement rare. Généralement, les puits d’injection sont forés sur la périphérie de la structure ou dans son voisinage immédiat, parce qu’ils doivent atteindre les horizons géologiques de production dans leur partie basse, c’est-à-dire dans la zone aquifère, aux niveaux favorables par leur perméabilité au passage de volumes d’eau relativement importants, un puits étant d’autant meilleur (on dit encore ayant un meilleur « indice d’injectivité » par comparaison à 1’ « indice de productivité » d’un puits producteur) que l’eau rencontrera une moindre résistance pour pénétrer et cheminer à travers les terrains. La quantité d’eau à injecter, que l’on peut d’ailleurs calculer si on connaît bien les caractéristiques du gisement, augmente avec le temps jusqu’à atteindre, au bout de quatre ou cinq ans par exemple, des quantités équivalentes à celles du pétrole extrait.
- Dans une telle opération, la nature de l’eau à injecter est évidemment un facteur très important, la meilleure eau étant théoriquement celle du gisement lui-même ; cela est possible lorsque le pétrole extrait arrive au jour mêlé à une appréciable quantité d’eau, aisément séparable et récupérée; cette solution est d’autant plus intéressante qu’elle évite les difficiles problèmes de pollution qui se posent quand il faut se débarrasser à la surface de quantités importantes d’eau salée, surtout dans les régions de culture, d’élevage ou de pisciculture. Une solution identique est parfois possible si le gisement se trouve à proximité de la mer, l’eau de mer étant généralement une bonne eau d’injection. Dernière solution, l’eau douce, qui présente l’avantage de ne pas corroder les équipements comme l’eau salée, mais qui doit satisfaii'e à des conditions assez sévères : ne pas contenir de solides dispersés qui auraient vite fait de boucher les trous ou canalicules de la roche magasin, ne pas contenir de bactéries dont la prolifération peut conduire à la formation de gels ayant les mêmes effets que les solides dispersés, avoir des propriétés chimiques convenables auxquelles on arrive d’ailleurs par des additifs, etc.
- La figure 3 montre schématiquement une installation d’injection d’eau. L’eau pompée dans un bassin ou une rivière est d’abord filtrée, et ses propriétés chimiques sont ajustées pour qu’elle ne soit ni trop acide ni trop calcaire, et elle est envoyée ensuite dans un réservoir tampon dans lequel puise la pompe d’injection. La figure montre le cas d’un puits combiné d’injection-production, dans lequel l’eau est injectée par la partie inférieure de l’arbre de Noël (x) ou tête de puits (fig. 4). Ensuite, l’eau s’écoule entre le tubing central et le tubage,
- 1. Pour la description générale du forage d'un puits de pétrole, voir La Nature, avril 1955, p. 156.
- traverse le raccord spécial d’inversion des flux et s’écoule à partir de là par un tube central jusqu’au fond du puits, traversant alors les perforations du tubage et du ciment coulé entre le tubage et la paroi du puits. L’eau vient alors augmenter la quantité déjà contenue dans la roche, ce qui a pour effet de pousser comme avec un piston le pétrole qui est au-dessus, et obliger celui-ci à traverser les peiforations supérieures du tubage et du ciment pour remonter par le tubing jusqu’à l’arbre de Noël et aux conduites d’évacuation.
- Au début de l’opération naturellement, le début de l’injection est progressif de façon à éviter des déséquilibres de pression entre les diverses zones du gisement. Et de même que parfois, dans un forage de production, il est nécessaire de faire un traitement à l’acide (x) parce que la zone proche des orifices d’aspiration peut finir par se colmater, de même on opère parfois un traitement analogue dans un forage d’injection.
- L’injection d’eau à Parentis. — Contenu dans un anticlinal de xo km de long sur environ 3 km de large orienté est-ouest, le gisement de Parentis a une voûte relativement aplatie, et un flanc sud plus incliné que le liane nord, cette structure étant en grande partie située sous le lac de Parentis. Les couches pétrolifères se trouvent en moyenne entre 2 xoo et 2 3oo m de profondeur ; le niveau d’eau s’est établi actuellement à 2 38o m. On se souvient que la découverte du gisement date de mars 1954 ; sa reconnaissance et sa mise en exploitation menées très activement, ainsi que les études sur les premiers puits en 1955, ont permis de conclure que l’on se trouvait en présence d’un système de drainage par poussée hydraulique avec une zone aquifère fermée, complétée par une expansion du pétrole lui-même ; conclusion confirmée par un déclin de pression relativement rapide d’où il put être déduit en 1966 que dès 1958 la pression dans le gisement ne serait plus suffisante pour permettre une production par jaillissement naturel. Une étude économique fut alors entreprise pour comparer les deux modes d’exploitation ultérieure possibles : le pompage et l’injection d’eau. Bien que le pompage nécessitât des frais d’installation environ moitié moindres que ceux pour l’injection d’eau (à cause, comme on l’a vu, du coût élevé des forages), cette dernière solution fut cependant choisie parce que les frais d’exploitation en étaient dix fois moins élevés. C’est pourquoi il fut décidé, avant la décision définitive, de procéder à un essai pilote de façon à déterminer dans quelle mesure l’injection d’eau était praticable.
- Le puits choisi fut Ps 27, situé à l’extrémité est de la structure (fig. 5) : atteignant la partie supérieure de la couche-réservoir en position basse et étant très faible producteur, ce puits offrait par contre une zone relativement perméable sous le niveau d’eau, condition favorable pour cet essai; ce puits fut donc équipé avec une installation provisoire pour l’injection d’eau, puisant dans le ruisseau affluent du lac de
- t Puits de production .......
- •I Puits direction \r_. ~tA
- I Puits combiné injection-production
- Fig. 5. — Carte schématique de l’étang de Parentis,
- montrant l’emplacement des différentes catégories de puits.
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- Parentis; le débit d’injection était de l’ordre de 85o à x ooo m3/jour. La campagne de mesures (pressions et débits des autres puits, meme éloignés) montra que cette injection était vite influente, et que de plus les cheminements souterrains étaient de bonne qualité, ce qui permettrait un nombre point trop élevé de puits d’injection lors de l’exploitation définitive.
- La méthode s’étant montrée tout à fait efficace, il fut nécessaire d’étudier le nombre et la répartition des puits d’injection susceptibles de conduire aux meilleurs résultats et de supprimer entre autres de légères anomalies constatées sur certains puits lors des essais-pilotes. C’est ainsi que finalement furent
- choisis, en plus du puits Ps 27, les puits Ps 00 et Ps 32, ce dernier présentant la particularité d’avoir été équipé à la fois pour l’injection et pour la production qui sont simultanées. Par la suite, Ps 34 est venu remplacer Ps 3o finalement mis en production. Avec ces trois puits d’injection, le débit total injecté est entre 2 000 et 2 5oo m3/j; trois autres puits intermédiaires vont bientôt permettre de porter ce débit à 4 000 m3/j qui sera nécessaire quand le champ produira dans quelques années 3 600 m3/j de pétrole. Des progrès journaliers sont apportés à ces installations afin de permettre l’extraction maximale pour ce gisement.
- M. S.
- On reparle du tunnel
- du détroit de
- Gibraltar
- Un tout récent article de G.uido G. "Weigend (Geographical Review, janvier 1969, pp. 118-120) résume plusieurs travaux espagnols relatifs au tunnel envisagé sous le détroit de Gibraltar, notamment l’ouvrage de Carlos Ibaîiez de Ibero, marquis de Mulhacén, El tünel del Estecho cle Gibraltar (Madrid, Institué de Estudios Africanos, 195G).
- Techniquement, le creusement d’un tunnel sous le détroit de Gibraltar n’apparaît pas plus difficile que maintes opérations déjà l'éussies par l’homme : tunnels fei’roviaires alpestres, souterrains routiers sous les fleuves (Escaut, Meuse, Mersev, Hudson...), tunnel Hondo-Kiou Siou au Japon. Les premières études concernant un tel projet remontent à 1912; mais les deux guerres mondiales et la guerre civile espagnole ont naturellement retai’dé leur développement, bien que des commissions officielles espagnoles aient déposé entre 1930 et xg36 des rapports touchant les conditions géologiques, géophysiques et hydrographiques de l’opération.
- La distance minimale, à vol d’oiseau, entre la côte européenne (Tarifa) et la côte africaine n’excède pas i5 km. Mais c’est dans la partie occidentale du détroit que les conditions apparaissent les meilleures : bancs imperméables de l’époque éocène, se prolongeant sous la mer sur une épaisseur de plus de 1 000 m. La profondeur des eaux du détroit ne dépasse pas 35o m. Aussi est-ce dans ce secteur proche de l’Atlantique que les projets principaux envisagent le creusement d’un souterrain : le plan le plus court prévoit de rattacher Ensenada de Valdevaquei'os à Tanger par un tunnel de 49 km (dont 33 sous la mei’) ; le plus long relierait le cap Trafalgar au cap Malabata (longueur totale 76 km, dont G7 sous la mer).
- Plusieurs projets ont également été avancés quant aux caractéristiques techniques du futur tunnel : l’un ne prévoit que deux galeries parallèles (section 5,5o m) servant à la circulation des trains électriques ; un autre propose un tube unique de 18 m de section comportant deux niveaux, ferroviaire et routier.
- Les motifs qui inspirent l’intérêt espagnol pour le projet de tunnel sont avant tout d’ordre national, liés à l’accroissement de prestige auprès du monde arabe. D’autre part, longtemps restée à l’écart des grandes voies de commerce du monde actuel, l’Espagne tirerait un profit économique certain d’une telle réalisation. Au lieu de les séparer, le détroit de Gibraltar deviendrait un lien entre l’Europe et l’Afrique, favorisant le tourisme et stimulant les échanges. A plus lointaine échéance, la réalisation de l’ensemble eurafricain, l’exploitation des richesses minérales du Sahara et de l’Afrique noire justifieraient un trafic accru. Sans omettre, pour les particuliers, la facilité de passage en voiture ou par le train : il est aujourd’hui nécessaire d’opérer un transbordement et de traverser le détroit par mer (durée 1 h 3o à 3 h), soit de Gibraltar à Tanger, soit d’Algésiras à Tanger ou à Ceuta.
- Cependant, une question se posera : la modei'nisation des
- Fig. 1. — Le détroit de Gibraltar.
- "H1
- réseaux ferroviaires et routiers d’Espagne et du Maroc. Bien que le gouvernement de Madrid ait entamé en 1953 une refonte de son réseau routier, il s’en faut que celui-ci soit parfaitement équipé, mis à part quelques itinéraires. Quant au réseau ferré, le principal obstacle réside dans son écartement, 1,67 m, supérieur de 24 cm à l’écartement standard usité en Europe et pour les grandes lignes d’Afrique du Nord. Il serait envisagé de mettre à l’écartement standard la voie (Paris)-Irun-Madrid-Algésiras, afin de permettre le transit direct des passagers et des marchandises.
- Du côté africain, le réseau routier est généralement excellent, tout au moins dans l’ex-zone française du Maroc. Mais les voies ferrées restent insuffisantes, malgré l’électrification d’une bonne partie d’entre elles. Certains parlent d’une voie Tanger-Sahara-Niger qui reprendrait le tracé du Méditerranée-Niger au sud de Colomb-Béchar; d’autres lancent le projet d’un chemin de fer Tanger-Dakar, sans doute de réalisation plus problématique. De toute façon,, il faudra d’abord résoudre d’épineuses questions de collaboration internationale. De plus, l’Espagne seule n’est pas capable de financer de tels travaux et sa position hors de l’O.E.C.E. ne facilitera pas l’investissement des capitaux étrangers. L’exemple du tunnel sous la Manche, dont il est question depuis 1802, n’est pas encoui'ageant. Mais la situation peut évoluer rapidement, si de puissantes firmes privées s’intéressent au problème, ou bien si des États apportent leur concours (États-Unis, Pays du Marché commun).
- P. W.
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- LA VIE ANIMALE AU SAHARA
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- On parle beaucoup du Sahara depuis quelque temps ; mais les naturalistes n’ont pas attendu la découverte du pétrole pour s’intéresser à cette immense région qui leur offre un sujet d’études passionnant. Certes, la faune et la flore du Sahara sont pauvres, très pauvres même; cependant, aucun point du désert, aussi déshérité soit-il, ne se présente comme absolument dépourvu de plantes et d’animaux. C’est une étude de ces animaux que nous donnent P.-L. Dekeyser et J. Derivot, deux zoologistes de l’Institut français d’Afrique Noire, dans un intéressant petit livre paru dans la Section Biologie de la collection Armand Colin (1).
- Les auteurs rappellent tout d’abord les données générales acquises sur l’histoire géologique et les conditions de vie du grand désert. Celui-ci n’est pas un milieu uniforme et il présente des biotopes bien différents, ergs, hammadas, djebels, oueds, oasis, qui permettent le maintien d’une faune variée et relativement assez nombreuse. Sans chercher à dresser un catalogue des animaux sahariens, les auteurs donnent d’assez nombreux exemples pour montrer au lecteur que la grande majorité des groupes zoologiques terrestres et d’eau douce sont plus ou moins bien représentés dans une partie ou l’autre du domaine saharien. Le Sahara ne constitue pas une barrière entre les faunes eurasïatiques et éthiopiennes, mais représente une zone de contact et d’interpénétration. Son peuplement a été facilité par les variations du climat qui ont précédé la période de dessèchement actuelle. Les preuves des variations de la population zoologique suivant les phases hygrométriques abondent tant par la présence de fossiles que par les nombreuses gravures rupeslres récemment découvertes (voir par exemple La Nature, février 1908, p. 09).
- La seconde partie du livre est consacrée à l’étude de l’action des facteurs physiques du milieu et des moyens qui permettent aux animaux désertiques de vivre dans un milieu aussi hostile. La pfemière question qui se pose est celle du métabolisme de l’eau et des sels. L’eau conditionne l’équilibre cellulaire et le manque d’eau est bien moins longtemps supporté que le manque de nourriture; on estime qu’un homme privé totalement d’eau, à une température ambiante de 38° C environ, peut, résister cinq jours au plus, s’il reste au repos absolu. Les animaux désertiques peuvent se classer en trois catégories : ceux qui ont besoin de boire de façon régulière, ceux qui boivent irrégulièrement et ceux qui trouvent l’eau nécessaire dans leur alimentation. Les premiers vivent forcément autour des points d’eau et sont peu nombreux; ce sont les damans, les goundis, qui vivent dans les biotopes rocheux, le hérisson du désert, quelques oiseaux comme le bouvreuil gilliagine, les gangas. Ces derniers montrent un cas tout à fait curieux, car ils pondent à une grande distance de l’eau et les jeunes ne peuvent suivre les parents à l’abreuvoir. L’eau leur est apportée par le mâle de la façon suivante : il s’ébouriffe violemment la poitrine sur le sol et, lorsque ses plumes sont écartées dans tous les sens, se jette dans l’eau dont il imbibe toutes les parties inférieures de son corps. Il reprend alors son vol et revient vers sa famille et les petits viennent prendre l’eau qui mouille les plumes de sa poitrine. Le type des animaux ne buvant que de façon très irrégulière est le chameau qui a été particulièrement bien étudié par Schmidt-Nielsen (voir La Nature, juillet 1906, p. 263), qui indique qu’un chameau peut maigrir de 100 kg en huit jours et absorber 100 1 d’eau en 10 mn. La résistance du chameau à la déshydratation est considérable et peut atteindre une perle de 3o pour 100 du poids, tandis que l’homme ne peut supporter 10 pour 100 sans troubles graves. Parmi les autres animaux ne buvant pas régulièrement, il faut citer les gazelles et un certain nombre d’oiseaux. Les quelques mammifères carnivores et insectivores du désert, les reptiles, les arthropodes prédateurs (scor-
- 1. La vie animale au Sahara, par P.-L. Dekeyser et J. Derivot. 1 vol. 11 x 16,5, 220 p., 33 flg. Armand Colin, Paris, 1959. Prix : 450 F.
- pions, galéodes) trouvent une grande partie de l’eau qui leur est nécessaire dans le corps de leurs proies. Plus rarement, c’est dans les plantes que les mammifères recherchent cette eau; tel est le cas d’une grosse gerbille du sud-oranais étudiée par F. Pet-ter, le Psammomys obesus, qui creuse ses terriers dans les dépressions où se trouvent quelques plantes. Enfin, la grande antilope Addax ne semble jamais boire d’eau, mais se contenter de celle qui est contenue dans les plantes désertiques; toutefois, on la voit se diriger vers les éclairs qui annoncent de lointains orages, générateurs de ces maigres herbages.
- Les moyens de défense contre l’élévation de la température et la luminosité excessive représentent la seconde condition primordiale dans la vie des animaux désertiques. Un grand nombre d’animaux appartenant à tous les groupes luttent contre l'hyperthermie par l’enfouissement pendant le jour et, par voie de conséquence, par l’adoption d’une vie nocLurne. Heim de Balsac a constaté qu’une gerboise extraite de son terrier et exposée au soleil meurt en quelques instants. Mais la lutte contre la chaleur se fait aussi par le perchage, la différence entre la température au sol et l’air pouvant atteindre i5° à 20°; un lézard placé sur un buisson à 76 cm de hauteur, par une température de 4o°, ne paraît pas incommodé; mais il meurt en deux minutes si on le maintient sur le sol. La structure et la coloration des téguments jouent également un rôle important dans la vie des animaux désertiques. Chez les insectes, les téguments sont souvent épais, rugueux, couverts d’un dense revêtement de poils, augmentant leur résistance à la dessiccation. Chez les reptiles, oiseaux et mammifères, le derme est relativement mince et pauvre en vaisseaux et l’épiderme corné est très développé, dispositions qui contribuent à diminuer la perte d’eau par évaporation. La formation et la répartition des pigments amènent la production de deux types d’animaux désertiques, les uns de couleur générale noire, les autres présentant la livrée dite désertique, très voisine de la couleur du sol sur lequel ils Avivent ; on a attribué à cette livrée homochrome une certaine valeur défensive par la sélection naturelle; quant aux pigments noirs, ils ont l’avantage d’arrêter les rayons ultraviolets, mais leur rôle protecteur a été discuté.
- MM. Dekeyser et Derivot envisagent assez brièvement les possibilités d’amélioration des conditions d’existence dans la région saharienne. En certains points bien choisis, une expérience d’ensemencement pourrait être faite pour améliorer le tapis végétal; à condition de protéger énergiquement ces points contre le pacage, une végétation assez drue pourrait être obtenue en une dizaine d’années, permettant une tentative de peuplement en épineux. Ces possibilités restent assez médiocres et ne constituent d’ailleurs qu’une partie du problème saharien (2). •
- L. C.
- 2. Au sujet du repeuplement végétal du Sahara, voir : Les parcelles protégées d’Atar, par A. Naegelé, La Nature, février 1959, p. 72.
- La botanique des Pharaons
- Un rapport de M. Drar, du Musée d’Agriculture du Caire, au récent symposium d’Écologie végétale, rappelle que les Égyptiens, qui enfouissaient des plantes dans les tombes de leurs grands hommes, il y a 4 000 ans, et en exécutaient des dessins sur les parois des temples, ont sans doute constitué ainsi les premiers herbariums. Ces offrandes aux dieux ont permis plus tard aux scientifiques de déterminer avec exactitude la flore de la région à cette époque. Ainsi, le temple de Toutmès III à Louxor (1450 av. J.C.) contient une série de remarquables bas-reliefs dans ce qu’il est convenu d’appeler « la chambre botanique » ; environ 273 dessins de plantes, dédiés à Ammon, sont à l’égal des premières planches botaniques imprimées environ 3 000 ans plus tard (.Information U.I.C.N.).
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- U Actualité instrumentale
- Les collecteurs automatiques de fractions
- Les méthodes actuelles de fractionnement chimique nécessitent des opérations souvent longues (chromatographie, échanges d’ions, contre-courant, etc.) et un problème posé est de recueillir des fractions égales ,de liquide élue. Les collecteurs automatiques de fractions répondent à cette nécessité, et les constructeurs se sont attachés à fournir à l’analyste un outil de travail robuste, efficace et précis.
- Prenons l’exemple d’une séparation par chromatographie d’adsorption liquide-solide par élution. On se trouve en présence d’un mélange plus ou moins complexe, dont il faut séparer les divers constituants. Après avoir préparé la colonne chromalographique et impi’égné l’adsorbant d’un solvant convenable, on introduit le mélange à séparer, en haut de la colonne. On va ensuite utiliser les différences de propriétés d’adsorption des divers constituants vis-à-vis de l’adsorbant et les éluer plus ou moins rapidement à l’aide d’un ou plusieurs solvants successifs. De cette façon vont se former dans la colonne différentes, bandes correspondant aux divers composés présents dans le mélange initial et ces bandes vont se déplacer sous l’iniluence du solvant éluant.
- Il va s’agir de recueillir ces composés dans des récepteurs différents (surtout dans le cas où la méthode est utilisée dans un but préparatif) et ensuite de les doser afin de connaître la composition du mélange initial. Ceci nécessite un appareil qui recueille des fractions de volume constant connu, et le collecteur automatique de fractions répond à ce besoin. Il va permettre de tracer la courbe qui renseignera l’analyste sur la
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- Fig. 1. — Séparation de peptides sur colonne de papier (schéma L.K.B.).
- composition du mélange initial, la nature des composés et l’efficacité de la séparation (fig. i) : on trace en général la concentration (ou la quantité de produit élué) en fonction dü volume de solvant élué.
- Le rôle du collecteur de fractions est donc de recueillir le liquide qui sort de la colonne et de le répartir en fraction de volume (ou de poids) constant en changeant les récepteurs après avoir laissé s’écouler la quantité choisie de liquide, et ceci sans aucune surveillance.
- On peut distinguer en gros trois parties principales dans les appareils courants :
- — Le système de mesure de volume (comptage de gouttes, contact électrique, siphon, etc.);
- — La partie réceptrice (plateau circulaire rempli de tubes à
- Fig. 2. — Collecteur de fractions de poids constant des Établissements Jouan.
- essais) et les organes mécaniques assurant la rotation de cette partie ;
- — Le montage électronique transmettant à l’organe précédent les ordres du système de mesure.
- Nous reverrons ces systèmes dans le cours de cet article.
- Pour tracer la courbe i avec précision, on voit tout de suite qu’une première condition est la constance des fractions éluées. Or, les caractéristiques du liquide sortant de la colonne peuvent varier dans de larges limites : concentration, nature du solvant (comme c’est souvent le cas en chimie organique), donc viscosité et densité principalement. On voit donc là une première difficulté dans la mesure précise des volumes.
- Une deuxième condition est la robustesse de l’appareil, qui doit pouvoir fonctionner sans surveillance. Inutile d’insister sur ce point : il suffit d’avoir trouvé un matin son collecteur de fractions baignant dans une mare d’acide concentré pour être difficile sur les caractéristiques mécaniques d’entraînement des plateaux.
- On peut également demander à ces appareils une souplesse suffisante à la fois quant au volume à mesurer, et quant au nombre de fractions à recueillir.
- Systèmes de mesure. — Les constructeurs ont laissé libre cours à leur imagination et l’on peut distinguer les différents principes suivants :
- Mesure de l'intervalle de temps. — Ce principe est le plus simple, mais aussi le moins précis, essentiellement à cause des
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- variations de débit de la colonne. Mais il peut suffire pour les essais semi-quantitatifs.
- Mesure du volume par contact électrique. — Le liquide élue s’écoule dans un tube dont l’orifice inférieur est fermé par un piston inattaquable et maintenu par un électroaimant. Une électrode fixe est soudée à la partie inférieure de ce tube et une autre électrode (dont la hauteur est réglable) ferme ce
- Fig. 3. et 4. — Têtes de mesure Eral pour liquides conducteurs (à gauche) et pour liquides non conducteurs (à droite).
- circuit lorsque le liquide la baigne, ce qui libère le piston et laisse le liquide s’écouler dans le récepteur. Ce système est valable pour les liquides conducteurs (fig. 3). Un système de flotteur permet de réaliser la même opération dans le cas des liquides non conducteurs (fig. 4).
- La précision de ce système est limitée par la réponse du piston mais peut atteindre i pour ioo. Il a l’inconvénient de nécessiter un récipient intermédiaire entre la colonne et le tube récepteur.
- Mesure du volume par siphon. — Principe extrêmement simple, mais relativement peu précis et de plus, peu maniable, car de capacité fixée.
- Fig. 5. — Comptage photoélectrique des gouttes (schéma L.K.B.).
- Mesure du volume par comptage de gouttes (fig. 5). — Les variations de viscosité peuvent donner des gouttes de grosseurs assez différentes. Si le solvant éluant est le même pendant toute l’opération, ce système est très précis.
- Mesure par pesée. — Cité pour mémoire, car onéreux et délicat (nécessite des tubes calibrés). Ce système est pratiquement abandonné.
- Systèmes de présentation des tubes récepteurs. — Deux systèmes sont employés :
- — Plateau circulaire, avec plusieurs rangées de trous pour
- Fig. 6. — Collecteur « TM 500 » Eral, à entraînement par chaîne.
- recevoir des tubes; quand le plateau a fait un tour complet, le système collecteur est amené au-dessus de la rangée suivante;
- -— Entraînement des tubes par un système de chaîne, le collecteur restant toujours fixe.
- Le premier système est peut-être d’un fonctionnement moins sûr car il est fonction de deux variables : mouvement des tubes et mouvement du collecteur. En éliminant celle deuxième variable, on peut penser que les risques de fonctionnement défectueux seront sensiblement réduits.
- Souplesse d'emploi. — La plupart des appareils du marché permettent de recueillir au moins 200 fractions de 10 ml. Certains constructeurs fournissent plusieurs plateaux, avec des nombres de trous différents. Il semble que le système à entraînement par chaîne permette de faire varier assez largement le volume des fractions recueillies (de 10 à 260 ml) et les biologistes y verront certainement un avantage.
- Nous allons passer rapidement en revue un certain nombre de modèles commerciaux (celte revue n’est donnée qu’à titre d’illustration et elle n’est bien sûr pas exhaustive).
- — La Société Eral présente le « TM a5o », le « VRS 260 » et les « TM 5oo et 600 ».
- Le (( TM 260 » est un appareil simple et robuste, peu coûteux, fonctionnant à l’aide d’un système chronométrique.
- Le « VRS a5o » possède une tête de mesure par volume, permettant de recueillir des fractions de o,5 ml (liquides conducteurs), ou 2 ml (liquides non conducteurs), à 20 ml, avec une précision de l’ordre de 1 pour 100. De même que sur le « TM a5o », on peut changer les paniers et utiliser des tubes de 20, 5o, 100 et a5o ml.
- Les « TM 5oo et Coo » possèdent un système d’entraînement par chaîne (fig. 6), avec mesure des volumes par comptage photoélectrique des gouttes.
- — La Société Paris-Labo présente un appareil qui peut fonctionner, soit par mesure du temps d’écoulement, soit par comp-
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- Fig. 7. — Collecteur « Radirac » L.K.B.
- tage photoélectrique des gouttes, au gré de l’opérateur. Les plateaux porte-tubes sont facilement interchangeables.
- — Brewer fabrique un appareil à mesure de volume par siphon, avec contact électrique pour faire avancer les tubes, et plateau circulaire de 5oo trous (de diamètres différents).
- Parmi les appareils étrangers disponibles en France, mentionnons le « Radirac » LKB (fig. 7) (Suède), qui met en œuvre un remplissage en zigzag et permet de détacher une partie des tubes après remplissage d’un secteur.
- — Le collecteur Pleuger-Universal (Belgique) est basé sur le système de la mesure par siphon (fig. 8). On peut lui adapter un compteur de gouttes ou un chronomètre.
- — La Compagnie Technicon (U.S.A.) fournit deux appareils, l’un à mesure de temps, l’autre à comptage de gouttes.
- — Signalons enfin le petit « Chromatopart » de Bender et Hobein, de contenance 80 tubes, avec comptage photoélectrique des gouttes.
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- Fig. 9. — Schéma de principe du générateur d’électrolyse à contrôle automatique de potentiel d‘électrode Prolabo 4411.
- La Société Prolabo a cessé depuis quelque temps déjà la construction de son générateur pour électrolyse à potentiel contrôlé à réglage manuel. Elle vient par contre de mettre sur le marché un générateur destiné aux mêmes usages mais à contrôle automatique.
- La différence de potentiel entre l’électrode contrôlée et une électrode de référence est opposée à une tension fixe choisie réglée à l’aide du potentiomètre P.V. La tension de déséquilibre qui en résulte actionne, après amplification, un rhéostat servo-commandé qui ajuste la tension d’électrolyse à la valeur nécessaire pour rétablir l’équilibre. Dans ces conditions, le potentiel de l’électrode commandée reste fixe tout au long de l’électro-lyse, quelles que soient les variations du courant.
- Ce générateur est prévu entièrement pour alimentation directe à partir du secteur et peut débiter un courant maximum de 10 A sous un voltage maximum de 6 V. La précision du réglage du potentiel contrôlé est + 5 mV pour une différence de potentiel entre électrodes contrôlée et de référence au maximum égale à 2 V.
- Fig. 8.
- Collecteur Pleuger-Universal.
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- Pompe à vide à titane
- La Compagnie de Télégraphie sans Fil présentait au récent Salon de la Pièce Détachée Radio une pompe permettant d’obtenir et d’entretenir dans des installations à très basses pressions des vides compris entre io~4 et io~9 mm Hg.
- Cette pompe fonctionne par pompage ionique des gaz et fixation sur titane (gettérisation). Elle est constituée d’une spirale-grille de titane chauffée vers i ooo° par bombardement d’électrons provenant d’une cathode centrale de tungstène. Le titane évaporé se dépose sur une paroi refroidie par circulation d’eau et portée à un potentiel négatif par rapport à la cathode. Les ions du gaz à pomper sont collectés par cette paroi où ils sont fixés par l’apport continuel de titane.
- Line telle pompe ne peut évidemment fonctionner qu’à partir de pressions déjà très basses; pratiquement le type PY 5n est prévu pour une pression d’amorçage de io“4 mm Hg. La pression résiduelle en enceinte close atteint io~9 mm Hg.
- UT5
- Pression (mm H g)
- Fig. 10. — Courbe de vitesse volumétrique de pompage en fonction de la pression de la pompe à titane CSF PV 511.
- Orifice
- d aspiration
- Fig. 11. — Schéma de principe et photographie de la pompe à titane CSF PV 511.
- Pour des pressions aussi basses, la quantité de gaz absorbés est évidemment très faible; pour un débit de 8 1/s entre io~5 et io~7 mm Hg, la réserve de titane (5 à 6 g) permet un fonctionnement de plusieurs milliers d’heures.
- Une telle pompe est essentiellement destinée à assurer le Vide poussé qui doit régner dans les tubes hyperfréquences ou les divers types d’accélérateurs utilisés dans les techniques nucléaires.
- R. R.
- Synchroscopes 50 MHz
- Fig. 12 (à gauche). —
- Synchroscope EMI, type WM 7.
- Fig. 13 (à droite). — Synchroscope Du Mont, type 40.
- Seul le bloc oscillograplii-que est représenté ; l'alimentation est contenue dans un coffret séparé.
- Depuis notre article publié récemment sur les synchroscopes (La Nature, janvier 1959, p. !\o), deux nouveaux appareils de ce type viennent d’apparaître sur le marché; tous deux sont destinés à l’étude des signaux de fréquences comprises entre o (continu) et 5o MHz (3 dR à 5o MHz), soit d’impulsions de 7.10-3 [i.s de temps de montée.
- D’origine anglaise, l’oscilloscope WM 7 de EMI Electronics Ltd. est prévu pour une sensibilité de 5o mV/cm et permet d’opérer avec des vitesses de balayage maximales de ia,5 x io~3 [xs/cm. Il est également muni d’un dispositif
- de déclenchement retardé réglable entre 1 p.s et o,i5 s. Un tiroir amplificateur double trace peut également l’équiper et permet alors avec la même sensibilité l’exploration de la bande o-25 MHz,
- Importé d’Amérique, l’oscilloscope Du Mont 4io possède une sensibilité de 3a mV/cm. La vitesse de balayage peut être réglée entre 10 x io~3 p.s/cm et 20 ms/cm.
- Les deux appareils sont évidemment munis des dispositifs classiques d’étalonnage destinés à permettre la lecture directe des temps et des tensions. R. B.
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- LE CIEL EN JUIN 1959
- SOLEIL : du 1er au 21 (à 0h) sa déclinaison croît de + 21°55' à + 23°27' (maximum), puis revient à + 23b10' le 1er juillet (à O11) ; la durée du jour passe de 15*49* le 1er à 16*7* le 21, puis revient à 16*4* le 30 ; diamètre app. le 1er (à O11) = 31'35",S, le 30 = 31'30",8. — LUNE : Phases : N. L. le 6 à 11*53* P. Q. le 14 à 5*22™, P. L, le 20 à 20*0™, D. Q. le 27 à 22*12* ; apogée le 4 à 8*, diamètre app. 29'24" ; périgée le 19 à 13-“, diamètre app. 33'14". Principales conjonctions : avec Mercure le 6 à 21h, à 5°56' S. ; avec Vénus le 10 à 15^, à 7°5' S. ; avec Mars le 10 à 18*, à 6°4' S. ; avec TJranus le 11 à 9h, à S°2' S. ; avec Neptune le 17 à 5*, à 0°18' N. ; avec Jupiter le 18 à 11*, à 2°30' N. ; avec Saturne le 21 à 5*, à 4°4' N. Principale occultation : le 11, de 6 Lion (S01,3), immersion à 21*26™,3. — PLANETES : Mercure, se montre dans le crépuscule dans la seconde moitié du mois, coucher le 30 à 21*26™, soit ih30m après le Soleil ; Vénus, splendide étoile du soir, se couche le 6 à 23*1™, soit 3*13™ après le Soleil ; Mars, dans le Cancer étoile du soir, non loin de Vénus pendant tout le mois ; Jupiter, dans la Balance brille au méridien dans la soirée ; le 15, diamètre pol. app. 41",2 ; Saturne, dans le Sagittaire, brille toute la nuit, en opposition avec le Soleil le 26, diamètre pol. app. 16",4 et axes de l’anneau : 41",5 et + 18",3 ; TJranus, Hans le Cancer est encore visible un peu le soir, se couche le 18 à 22*39™, en conj. avec Vénus le 20, à 1°17' S. ; Neptune, dans la Vierge s’observe encore une bonne partie de la nuit ; le 15, diamètre app. 2",4 et position : I4hllm
- et — 11H8\ —ÉTOILES VARIABLES : minima de p Lyre (3™,4-4™ ,3) le 9 à 6*,7, le 22 à 5h,0 ; minima de & Balance (4™,8-5™, 9) le 3 à 21*, 1, le 10 à 20h,6, le 17 à 20*,2, le 24 à 19*,9" ; minima de U Ophiuchus (5™,8-6™,5) le 2 à 21*,8, le 7 à 22*,6, le 12 à 23*,5, le 18 à 0*,2, le 23 à 1*,0, le 28 à 1*,7 ; maxima de R Lion (4*,4-11™,6) le 7, de 8 Grande Ourse (7™,1-12™,9) le 15, de U Baleine (6™,7-13™,0) le 16. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris à 0* (T.U.), le 1er : 16*44*17®, le 11 : 17*23*42®, le 21 : 18*3*8®, le 1er juillet : 18*42™33s.
- Phénomènes intéressants. — Observer l’apparition de taches et de facules à la surface du Soleil ; solstice d’été le 22 à 3*50*. — Les planètes Jupiter et Saturne sont commodément observables pendant la soirée. — On recherchera à la jumelle la petite planète Cérès dans la région de \2 Balance aux positions suivantes : le 1er, 15*7* et —10°12' (mag. 7,5) ; le 11, 15*0* et — 10°33' (mag. 7,6) ; le 21, 14*55* et — U°3' (mag. 7,8) ; le 1er juillet, 14*53* et — 11°43' (mag. 8,0). On remarquera que les anneaux de Saturne sont très ouverts, le petit axe (face Nord) déborde le globe de la planète. Le long crépuscule gêne l’observation de la Voie lactée.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
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- LES LIVRES NOUVEAUX
- Initiation aux Mathématiques, par R. Girard et P. M. Fournier. 1 vol. 16 x 21, 256 p., illustr. Armand Colin, Paris, 1958. Prix : 790 F.
- Cet Ouvrage, destiné aux élèves de sixième, lie étroitement les travaux pratiques à l’enseignement des mathématiques, conformément aux instructions des nouveaux programmes. Cependant les auteurs ont judicieusement observé que « ce souci de partir de notions intuitives ou expérimentales ne doit en aucun cas faire perdre de vue la formation de la pensée logique ». Les exercices pratiques, disent-ils encore, « doivent surtout faire sentir, peu à peu, la nécessité de la rigueur et faire naître le besoin de la démonstration ». On peut espérer que cette méthode diminuera le nombre des élèves qui, dès le début, sont rebutés pour toute leur vie par les mathématiques.
- de la mécanique statistique et à l’identification des grandeurs thermodynamiques avec les différentes moyennes statistiques. Les auteurs séparent bien les cas classiques des cas quantiques et, dans les chapitres suivants, traitent de quelques exemples. On note quelques faiblesses : la théorie ergodique est escamotée et le traitement des fluctuations n’est pas très convaincant.
- Elementary statistical Physics, par C. Kit-tel. 1 vol. 15,5 x 23,5, 228 p., fig. John Wiley and Sons, New York, 1958, Prix, relié : 8 dollars.
- L’ouvrage repose sur la méthode des ensembles introduite par Glbbs. La première partie est relative aux principes généraux et aux aspects les plus habituels de la physique statistique : entropie, équilibre chimique, distributions de Maxwell-Boltzmann, de Fermi-Dirac et de Bosc-
- Einstein, loi du rayonnement, sans exclure d’ailleurs des problèmes particuliers mais intéressants qui y sont rattachés (hélium liquide, « températures d’excitation négatives », etc.). La 2' partie traite de l’important problème des fluctuations, du bruit de fond, et aborde la thermodynamique des processus irréversibles (relations d’Onsager). Enfin quelques chapitres sont consacrés aux méthodes cinétiques, aux applications du principe d’équilibre de détail et à l’équation de transfert de Boltzmann. Bien que d’un niveau assez élevé, ce livre est d’un abord agréable, mais il exige des connaissances du niveau de la licence. C’est un excellent intermédiaire avant d’ctudier les ouvrages très complets et un peu touffus tels que ceux de Landau et Lifshitz ou de Tolman. Il n’en existe nulle part l’équivalent, et nous avons le plaisir de signaler qu’une traduction française en paraîtra chez Dunod au début de 1960.
- Introduction à l’algèbre supérieure et au calcul numérique algébrique, par L. Der-widué. 1 vol. 16 x 24,5, 432 p., ligures et tableaux. Masson, Paris, 1957. Prix, broché : 6 000 F ; cartonné toile : 6 600 F.
- Un exposé des chapitres de l’algèbre intervenant dans de nombreuses applications scientifiques ou constituant la base de théories mathématiques modernes. On y trouve entre autres la description complète du calcul numérique au moyen de petites machines à calculer depuis les opérations élémentaires jusqu’aux opérations concernant le calcul matriciel et la résolution des équations, algébriques d’ordre quelconque. La résolution des équations est développée en détail. Les substitutions linéaires, les formes quadratiques, le calcul matriciel et les critères de stabilité sont traités en tenant compte des applications techniques : électricité, mécanique des fluides, etc.
- An introduction to statistical mechanics, par J. S. R. Chisholm et A. H. de Borde. 1 vol. 14 x 22, x-160 p., 9 fig. Pergamon Press, . Londres, 1958. Prix, relié : 35 sh.
- Une bonne introduction à la mécanique statistique au niveau du 3’ cycle. Les deux premiers chapitres sont consacrés aux fondements
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- Introduction à la physique de l’état solide,
- par Charles Kittel. Traduit de l’américain par E. L. Huguenin et R. Paeoudar. 1 vol. 16 x 25, 612 p., 220 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile sous jaquette : 6 800 F.
- Cet ouvrage fondamental dont nous avons déjà signalé l’édition américaine apporte à nos chercheurs, à nos ingénieurs et à nos étudiants de licence un des meilleurs exposés sur la physique des solides, branche de la physique actuellement en plein essor. Les propriétés structurales, mécaniques, électriques et magnétiques des solides sont traitées avec une certaine rigueur mathématique, mais l’aspect physique des phénomènes n’est jamais masqué par le formalisme mathématique, l’auteur ayant eu grand soin de les dégager.
- Jets atomiques, par K. F. Smith. Traduit de l’anglais par J. Blamont. 1 vol. 11 x 16, 160 p., 37 fig. Monographies Dunod, Paris, 1958. Prix, relié : 880 F.
- Un des domaines les plus intéressants de la physique moderne : celui des propriétés magnétiques et électriques des atomes et des molécules. La technique des jets atomiques et moléculaires, inaugurée dès 1921 par Stern et Gerlach et développée à partir de 1937 par Rabi, est une des plus puissantes qui permettent de déterminer les moments magnétiques ou électriques. On examine successivement les techniques de production des jets et leurs propriétés dans l’espace libre, leur déflexion dans des gradients de champ magnétique et ses applications. La méthode de résonance fait l’objet de la partie centrale du livre, qui se termine par l’étude de la déflexion des jets moléculaires, dans des champs électriques inhomogènes. Excellent instrument de travail pour l’étudiant et le physicien.
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- Constitution of binary alloys» par Max Hansen. 2e édition préparée avec la collaboration de Kurt Anderko. 1 vol. 16 x 23,5, xx-1 305 p., 684 fi g. McGraw-Hill, Londres et New York, 1958. Prix, relié : 252 sh.
- Nous trouvons dans cet excellent volume tout ce qui concerne les alliages binaires des métaux. Ceux-ci sont classés alphabétiquement et nous disposons en général pour chacun d’eux du diagramme, d’un commentaire adéquat et de la liste des travaux qui le concernent. Une série de tables de constantes complète heureusement l’ouvrage.
- Physiologie des Insectes» par V. B. Wiggles-worth, professeur à l’Université de Cambridge. Trad. par L. Chopard, professeur honoraire au Muséum. 1 vol. 11 x 17 des « Monographies Dunod », 146 p., 12 fig. Dunod, Paris, 1959. Prix, cartonné : 960 F.
- Un résumé des travaux et connaissances sur la physiologie des insectes, science naissante dont l’auteur a été un des initiateurs les plus connus. Il étudie successivement le tégument, le mécanisme de la mue et de réclosioh, la respiration et ses diverses modalités, particulièrement souples, le système circulatoire., la digestion, l’excrétion, le métabolisme, la croissance, la reproduction, les muscles et les mouvements, enfin le système nerveux, les organes des sens et le comportement. On regrette que l’auteur ne décrive pas les expériences qui L’ont conduit à ses découvertes sur les hormones.
- Les Libellules (Odonates), par Paul A. Robert (Coll. Les beautés de la nature). 1 vol. 12 x 17, 364 p., 64 fig., 48 pl. en couleurs. Delachaux et Niestlé, Neuchâtel et Paris, 1958. Prix, relié : 1 800 F.
- C’est le livre d'un naturaliste qui a observé pendant de longues années, dans la nature, les insectes dont il parle. Une assez longue partie générale donne l'essentiel de la morphologie et de la biologie des Odonates en général, ainsi que les méthodes de chasse, de conservation en collection et d’élevage de leurs larves. Mais la partie la plus intéressante est l’étude très détaillée qui est faite de chaque espèce. Après la description de l’adulte et de la larve, l’auteur rapporte ses observations sur les mœurs ; il donne ainsi quantité de détails, souvent inédits, sur l’habitat, le vol, les proies, l’accouplement et la ponte, l’éclosion et la vie larvaire. Nombreuses figures en couleurs, représentant la plupart des espèces ; quantité de dessins de détails sur l’ornementation abdominale des Agrions, sur l’extrémité abdominale de tous les groupes, sur l’accouplement, l’éclosion et les larves primaires de nombreuses espèces. Une planche en couleurs représente les œufs. Toutes les larves sont également figurées, ainsi que les détails du labium et des branchies facilitant leur identification. Pour la plupart des espèces, des tableaux indiquent la durée de chaque stade larvaire, avec des mesures des principaux organes.
- Qu’y avait-il avant les hommes ? par Marie Neurat. 1 vol. 18 x 21, 38 p. Gauthier-Lan-guereau, Paris, 1958. Prix, cartonné : 420 F.
- Plantes étranges, par Marie Neurat. 1 vol. 18 x 21, 38 p. Gauthier-Languereau, Paris, 1958. Prix, cartonné : 420 F.
- Deux volumes de la collection Je voudrais
- savoir. Le premier esquisse une histoire de la vie avant l’homme. Le deuxième présente quelques curiosités botaniques. Des images, assez schématiques, tiennent la plus grande place. Le texte, à la portée des enfants, les commente brièvement. Initiation intelligente, qui doit éveiller la curiosité.
- Le destin économique de l'industrie du
- papier en France, par René Cercler. 1 vol.
- 14 x 20,5, 212 p. Plon, Paris, 1957. Prix : 990 F.
- Après une étude de la consommation du papier en France, de la couverture de nos besoins en papier, en pâtes, en matières premières, l’auteur examine la structure de l’industrie française; les prix français, la protection, l’économie et le coût du système actuel, puis l’accroissement de l’apport des ressources traditionnelles, principalement par l’utilisation des feuillus, enfin l’orientation à donner à la politique sylvicole, la production de la forêt française n'étant pas actuellement adaptée aux besoins. Certains végétaux annuels fourniraient une solution plus rapide. Des contrats d’importation de papier à long terme seraient souhaitables aussi pour inciter à l’amélioration des prix de revient. De toute façon une expansion de l’industrie avec les procédés traditionnels est condamnée.
- Histoire de la Civilisation française, par
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- 360 p., 16 pl. ; tome II : Du XVII* au XXe siècle, 384 p., 20 pl. Armand Colin, laris, 1958. Prix : 2 800 F les deux volumes.
- Dépouillé volontairement de toute surcharge « historisante » ou « événementielle », cet important ouvrage se présente comme un essai d’histoire sociale et culturelle de la France au cours des mille dernières années. Il fourmille d’idées neuves et d’aperçus originaux que le grand public n’est pas habitué à rencontrer dans les livres dits « d’histoire ». Citons, entre autres développements : Commerce et Monnaie au Moyen Age, Prospérité urbaine sous les Capétiens. Mentalités rurales du xvB au xvine siècle (chapitre remarquable de lucidité), le renouveau catholique de la Contre-Réforme, Fêtes galantes et Siècle des Lumières, Science et scientisme, niveaux de vie du premier xxe siècle.
- Certes, il est toujours possible de discuter tel ou tel point (pourquoi l’an mil comme point de départ ? La Renaissance carolingienne n’a-t-elle point exercé d’influence sur la civilisation française ultérieure P Pourquoi négliger, surtout sur la fin, les questions démographiques, dont l’importance actuelle dans le renouveau de la France est incontestable P). Il n’en reste pas moins qu’une entreprise aussi périlleuse mérite un grand « coup de chapeau ». La matière n’était point aisée à modeler. Illustration et cartes sont généralement suggestives ; la typographie du texte, en revanche, apparaît banale et sans relief.
- Toscane-Ombrie» par Jean-Marie Delettrez.
- 1 vol. 13 x 18, 368 p., avec 118 illustrations et 24 plans. Arthaud, Grenoble-Paris, 1958. Prix, relié : 1 800 F.
- Premier ouvrage de la collection des guides Arthaud. La célèbre maison grenobloise, spécialisée dans les éditions de géographie et de tourisme, ne pouvait rester à l’écart du grand mouvement qui emporte aujourd’hui les foules sur les chemins d’Europe. Sa collection, très originale, est en fait une véritable introduction au voyage pour le touriste cultivé, en même temps qu’un compagnon de tous les instants. Bréviaire du voyageur, cet ouvrage de J.-M. Delettrez lui apporte les nourritures célestes aussi bien que terrestres. L’érudition, certaine, y est parée de séduction grâce à un style aimable quoique toujours précis grâce aussi aux multiples citations intelligentes, constamment adaptées à l’objet, signées Malraux, Berenson, Suarès, Morgan, Taine, et même Montaigne ou le président de Brosses. On remerciera l’auteur pour aAroir si bien décrit le charme de San Gimi-gnano, la fierté de Pérouse, la tranquillité quasi rurale de Lucques. Quelques oublis (mais ne sont-ils pas obligés P) : Collodi et Pescia, Montecatini Terme, San Miniato, Deruta et ses céramiques modernes... C’est là le seul reproche à adresser à ce guide : peut-être se cantonne-t-il trop dans l’histoire de l’art, ignore-t-il un peu trop délibérément les paysages, l’économie actuelle ? Un index des localités serait également le bienvenu. On attend avec intérêt les volumes annoncés sur l’Italie du Nord, sur Rome et l’Etrurie, sur Naples et la Sicile.
- Cap à l'Est» par Eric de Bisschop. 1 vol.
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- radeau Tahiti-Nui (novembre 1956-mai 1957) est d'autant plus émouvant que le voyage de retour d’Eric de Bisschop s'est terminé tragiquement. La démonstration de l’illustre navigateur est pourtant faite : les anciens Polynésiens ont pu gagner l'Amérique du Sud à bord de radeaux de bambous munis de voiles en fibres de pan-danus ; ils utilisaient les courants dominants. Ce livre, qui est en grande partie le journal de bord de l’expédition, écrit sur un ton sans prétention et plein d’humour (et parfois non sans causticité), retrace le périple de l’audacieuse « expérience » d’Eric de Bisschop et de ses compagnons : depuis Tahiti jusqu’aux parages chiliens, où le radeau dut être abandonné, à la
- suite d’une infernale tempête. Intéressant et émouvant témoignage d'un homme qui, contre beaucoup de spécialistes, maintint et prouva la vraisemblance de son hypothèse.
- Pôle Sud, par Paul-Émile Victor. 1 vol. 18,5 x 23,5, 96 p. Nombr. photos, cartes et planches hors texte. Hachette, Paris, 1958. Prix, cartonné : 1 200 F.
- Ce beau livre est surtout une histoire de la découverte du continent antarctique et des expéditions récentes qui y ont installé des bases d’observation scientifique. Amundsen atteint le pôle en 1911, suivi de peu par Scott qui périt au retour avec plusieurs compagnons. En 1928,
- l’Australien Wilkins inaugure 1’ « ère mécanisée ». L’année suivante Byrd survole le pôle en avion. Des bases permanentes sont installées. Elles connaîtront leur plein développement avec les installations de l’Année géophysique. Onze pays se sont partagé l’exploration de ce vaste continent qui soutient aujourd’hui 85 pour 100 des glaces du monde. I>a France, en Terre Adélie, y tient une place importante. En attendant l’exploitation de richesses à peine soupçonnées, « le plus important produit d'exportation de l’Antarctiquc est la recherche scientifique » (L. Gould). Superbe illustration, où les photos en couleurs de P.-E. Victor ne sont pas les moins belles.
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- Un prêtre se penche sur la vie animale, par
- Jean Gautier, docteur en droit canonique, licencié en philosophie. 1 vol. 13,5 x 18,5, 160 p. Crépin-Leblond, Paris, 1958. Prix : 600 F ; franco de port, 750 F.
- Historien bien connu de la spiritualité, l'auteur écrivit un jour Un prêtre et son chien et ce livre eut un grand succès. Il lui valut aussi un immense courrier qui le sollicitait de développer davantage les divers problèmes que l’existence de l’animal ftosc à l'homme et d’y apporter la réponse de l’homme d’église. Avec sérieux, avec cœur, avec humour parfois, l’abbé Gautier répond sans éluder aucune difficulté et il définit nos devoirs envers les animaux. Les concessions qu’il est obligé de faire aux nécessités de la science et de la médecine ne satisferont pas pleinement les ami^ intransigeants des bêtes. Cependant, ni le chrétien, ni l’homme simplement humain no peuvent méconnaître la gravité de cette question qui se pose de façon pressante non seulement à la conscience de chacun mais à la société tout entière.
- Ainsi vivrons-nous demain, par Pierre de La-til. 1 vol. 15 x 20,5, 212 p., 12 planches hors texte. Le Centurion, Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- L’auteur, qui s’est fait le chantre émerveillé de la science et des techniques, s'est demandé si le progrès allait toujours continuer au rythme d’aujourd’hui et si, en particulier, le confort de la vie quotidienne serait demain sans rapport avec ce qu’il était hier. Hé bien, non, il ne le pense pas, et ce livre, qui contient quelques très bonnes choses, nous dit pourquoi.
- II n'y a plus qu’à prier..., par Adalbert Bar-wolf. Trad. de l'allemand par Benoist-Méchin. 1 vol. 13 x 20, 208 p. Albin Michel, Paris, 1958. Prix : 630 F.
- Comment l’U.R.S.S. a-t-elle pu se mettre au niveau des États-Unis et parfois le dépasser dans la technique des fusées et peut-être des engins nucléaires ? L’auteur a recueilli les dépositions d'un groupe de savants allemands naguère rapatriés, qui avaient été emmenés en Russie en 1946, et qui auraient été soumis là-bas à un véritable « forcing » intellectuel. Quoi qu’il en soit, le monde est menacé de destructions sans précédent, dont l’auteur s’efforce de nous décrire les moyens techniques. Ce n’est pas un savant, on le voit assez quand il prend la bombe au cobalt, instrument thérapeutique, pour un terrible engin de mort ; mais le danger qu’il dénonce n’en est pas moins réel.
- Note. — Parmi les livres analysés dans cette rubrique il en est dont le prix de vente a pu être modifié sans que nous en ayons eu connaissance. On nous excusera d’avoir fait mention, dans ce cas, d'un prix ancien.
- PETITES ANNONCES
- (300 F la ligne, taxes comprises. Supplément de 150 F pour domiciliation aux bureaux de la revue).
- TRADUCTIONS commerciales et techniques
- Anglais — Allemand — Espagnol Italien — Portugais.
- A. DUBOIS,
- 15, avenue Perronnet, Puteaux (Seine).
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal ; 2e trimestre 1959, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD S. A. (3ïo566), LAVAL, N° 3928. — Ô-IQÔg.
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- N* 3290
- Juin 1959
- LA NATURE
- Fig. 1. — L’îlot de Koltur, dans l’archipel des Féroé.
- (Photos aimablement communiquées par l’Ambassade du Danemark à Paris et par le Service de presse du Ministère danois des Affaires étrangères).
- Au cœur de l’Atlantique Nord, par 62° de latitude, entre les Shetlands et l’Islande et à x 35o km du Danemark, émergent brusquement les flancs abrupts d’un archipel sauvage, les Féroé. Dix-huit îles habitées et quelques îlots vides forment ses 1 4oo km2.
- L’origine de son nom pose encore une énigme. Devait-on la chercher dans le mot danois Far qui désigne le mouton ? Explication a priori d’autant plus vraisemblable qu’il fut le premier occupant de l’île, antérieurement même sans doute aux premières colonisations. Cependant, comme ni les émigrants de Norvège qui débarquèrent un jour à ses rivages, ni les moines irlandais avides de solitude qui y avaient pris pied avant eux n’employèrent jamais pour désigner cet animal un vocable qui eût quelque ressemblance avec ce mot de Féroé, l’hypothèse est sans valeur. L’explication qui ferait dériver ce nom d’un vieux mot celtique, désignant la terre par opposition à la mer, paraît plus digne d’être retenue.
- L’archipel est l’expression visible des cimes d’une chaîne de montagnes volcanique et sous-marine qui, par l’Islande, unit l’Êcosse au Groenland. A l’époque tertiaire les coulées de lave incandescente ont formé des couches basaltiques entrecoupées de couches de tuf plus plastique formé de cendres volcaniques pressées (fig. 5). Cette stratification horizontale donne à la montagne sa note bien particulière. La désagrégation sous-jacente du tuf a entraîné J’éboulement du basalte, déterminant des gradins gigantesques ou hamre, couverts d’herbe. Alimentés par les sources et les eaux de pluie, de nombreux petits cours
- d’eau dévalent des montagnes, à une vitesse vertigineuse. Vers le nord et l’ouest la violence des tempêtes a rongé les côtes dont les falaises presque verticales peuvent atteindre 7Ôo m. Au sud et à l’est elles sont au contraire généralement beaucoup moins élevées et à faible pente.
- « Si l’on ne savait pas que les îles Féroé sont un groupe de tout petits îlots, a écrit très justement le poète Jorgen-Frantz-Jacob-sen, on se croirait aisément devant une seule terre... Mylingur, le mont le plus septentrional de l’île de Stromo, s’élève jusqu’à 564 m d’altitude, puis, subitement, tout s’arrête, il n’y a plus rien, le pays s’arc-boute comme pour lancer un ultime appel au delà de la mer du Nord. Et de mille en mille jusqu’aux reflets bleuâtres de la banquise, ce n’est plus que le roulement des lames. »
- Relativement importante est l’altitude des plateaux insulaires, ceux du nord culminant avec Sloettaratindur, près de la pointe nord de Eysturoy à 882 m, sans qu’aucun pourtant dépasse la limite des neiges éternelles. Grâce au Gulf-Stream, l’archipel est caractérisé par un climat typiquement maritime avec différences insignifiantes entre les températures d’été et d’hiver, des côtes libres de glace et beaucoup de pluie et de brouillard. Le gel n’excède guèi’e quelques jours. Mais si en été le thermomètre atteint i5° la température est considérée comme élevée. Cependant arbres et buissons sont inconnus. En dehors des aires cultivées, on ne rencontre qu’hei'bes et mousses dont seul le nioulon peut s’accommoder; cet animal porte d’ailleurs partiellement la responsabilité de la disparition du genévrier qui
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- Fig. 2. •— Un village des Féroé : Hvalvih.
- (Photo S vend Poulsen).
- O/, O
- couvrait autrefois le sol et dont il dévorait les jeunes pousses, aidé par l’homme qui en coupait les branches pour se chauffer.
- 02 ooo âmes constituent la population des Féroé, la moins nombreuse des six nations nordiques. Dans ce décor de rocaille désolée où la nature a fait bien pauvre la part réservée à l’homme, les centres de vie sont étroitement localisés dans les vallées profondes qui débouchent sur les fjords et les détroits
- Ç.Settorva
- C.Myling
- Saxenj
- Hvalvik
- Sandevaag'
- STHORSHAVIY
- KOUVR
- ^Skopen
- 20 km
- Islande
- SYDERÔ
- rm^GRPABREtAGNE—
- CrAkrabjerb
- Fig. 3. — L’archipel des Féroé.
- (Cartographie La Nature).
- où le sol consent un maigre apport. De petites maisons noires, faites de bois et de chaumes, ou des maisons de pierre à toit de tôle ondulée se pressent autour d’une église lilliputienne... C’est un village (lig. 2 et 4).
- Histoire et gouvernement. — Ce fut vers l’an 8oo que les ancêtres Vikings s’y fixèrent, si l’on s’en réfère au témoignage de la saga islandaise Faereyinga qui décrit avec une incroyable précision les personnages qui vécurent là dans les années 900 à 1000. C’étaient de petits fermiers de la Norvège orientale que lassaient les querelles de leurs chefs et qui, comme leurs frères, gagnant l’Islande, désertant les fjords de leur pays, trouvèrent que la terre des Féroé valait une colonisation.
- Dès 900 un Lagling (parlement) se tint à Torshavn (fig. 12). Ce parlement, le plus ancien d’Europe sans doute, était une assemblée à la fois législative et judiciaire. Perdant leur privilège d’Ëlat libre, les Féroé devenaient en io35 fief de la couronne de Norvège. Le christianisme y pénétra en l’an 1000, et vers xioo un évêché indépendant était fondé à Kirkjubo, rayonnant de l’Irlande à l’Islande et à la Norvège septentrionale.
- En i38o se fait l’union du Danemark et de la Norvège. Lorsque la séparation eut heu en i8i4, les Féroé passèrent sous la tutelle du Danemark. En' 181G le Lagling était supprimé et l’archipel devenait département danois. C’est seulement au cours de la première moitié du xixe siècle que commencèrent à s’éveiller la conscience nationale et le désir d’indépendance des insulaires, conditions éminemment favorables à la sauvegarde des vieilles traditions. De ce mouvement national le premier objectif fut de conserver une langue qui, durant des siècles, avait gardé son caractère primitif, grâce à l’isolement des îles. Vieilles légendes et chansons populaires pieusement transmises n’avaient d’ailleurs pas peu contribué à son maintien et à son intégrité. Jusqu’au milieu du xve siècle il n’existait pas de langue écrite. Parmi d’autres le pasteur V. U. Iiammershaimb, né dans les îles, y remédia, sauvant ainsi la langue et la culture nationales. Actuellement langues locale et danoise ont même valeur officielle et une littérature autochtone se donne libre cours.
- Vint la guerre mondiale de 1939-1945 qui plaça les îles sous protection anglaise, leur marine marchande et de pêche naviguant pour les Alliés sous pavillon national. Com-
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- Fig. 4. — Embarquement dans un village de pêcheurs au fond du Kollafjord.
- plètement séparées du Danemark pendant ces années-là, elles durent s’administrer elles-mêmes. Ce qui explique qu’en 19/18, après accord à l’amiable avec le Danemark, une réforme constitutionnelle fit de l’Archipel un territoire autonome du Royaume de Danemark avec le Lagling (pouvoir législatif) composé de 27 membres élus directement par la population et le Landsslyrio (gouvernement local et pouvoir exécutif) composé de trois membres. Par ailleurs, au parlement danois, les Féroé sont représentées par deux députés élus directement par les insulaires.
- Les Féroé ont leur propre drapeau (croix rouge bordée de bleu sur fond blanc) et la flotte navigue sous ces couleurs, mais sur le territoire on peut choisir librement entre celui-ci et le drapeau danois. Depuis 1949, les îles ont leurs propres billets de banque, à parité avec la couronne danoise, mais cette dernière y a également cours. Cependant ce papier-monnaie doit toujours avoir sa couverture en couronnes danoises à un compte spécial de la Banque nationale de Danemark et pouvoir être converti sans perte en devises danoises au cours fixe de 1 à 1.
- Les services publics relèvent des autorités locales et les frais en sont couverts par les impôts et taxes des îles. Cependant l’archipel et le Danemark supportent concurremment les dépenses afférentes aux hôpitaux et à l’enseignement. Les Affaires étrangères, la Justice et la Police sont administrées par des fonctionnaires danois et en principe à la charge du Danemark, avec consultation préalable des autorités des Féroé avant toute décision importante.
- De la terre à la mer. — On ne saurait comprendre les Féroé d’aujourd’hui sans rappeler ce qu’elles étaient en un passé proche et ce qu’elles sont encore partiellement.
- L’agriculture et l’élevage des ovins constituaient le plus clair des ressources économiques alors que la pèche, la chasse aux globicéphales et aux oiseaux ne venaient qu’en second lieu. Les fermes étaient toujours groupées en village par suite de la raréfaction des lieux habitables et de la nécessité pour l’agriculture d’un certain rassemblement. De pierres et de mottes de gazon était fait l’ensemble des maisons. Aux façades, des boiseries, bien que le bois fût chose rare dans les îles et dût être importé si la mer n’en roulait pas aux rivages.
- Les fermes vivaient en circuit fermé, tirant du sol ou des eaux marines la maigre subsistance, le mouton fournissant le vêtement. De petits bateaux non pontés, mais d’une excellente tenue à la mer, se livraient à la pêche au long des côtes et dans les fjords, bateaux aujourd’hui encore utilisés et semblables à ceux dont usèrent les Vikings. Mais la tempête isolait parfois durant des mois ces villages, la mer seule permettant les communications avec l’extérieur.
- Cependant la cordialité de l’accueil tempérait la rudesse de la vie paysanne où survivaient parmi les coutumes ancestrales l’art de conter de vieilles légendes défiant les siècles et la farandole, danse qui accompagnait les chansons. Primitive et monotone était l’existence; la discipline familiale sévère et la piété naïve. Tel aujourd’hui demeure l’habitant des Féroé, aimable, hospitalier, prévenant, humoriste à son heure, calme d’esprit et courageux sur mer comme sur la montagne, avec la fière allure que fait naître la pratique de l’escalade d’à-pics vertigineux. « Le
- Fig. 5. — Falaises basaltiques des Féroé.
- {Photo Léo Hanses.)
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- Fig. 6. •— Klaksvik, deuxième ville des Féroé.
- peuple de l’archipel a l’âme douce et le dos droit ». Les îles sont sans doute un des rares pays où le costume national se porte tous les jours (fig. 7).
- Aujourd’hui c’est la pêche qui représente l'élément économique fondamental avec quelque 29 chalutiers, 12 goélettes, 86 palangriers..., l’exportation des poissons et des produits dérivés représentant, en 1956, 98 pour xoo du commerce extérieur total. Son importance saute aux yeux si l’on compare le tonnage de sa flotte de pêche : 689 tonneaux pour 1 000 habitants (1966) contre 5 seulement en France. Le volume des produits de pêche y accuse de son côté (ig56) 3 180 t par 1 000 habitants contre 12 pour la France, 100 au Danemark et 56o en Norvège. Seule l’Islande dépasse ce chiffre avec 32 000 t.
- Fig. 7. — Habitants des Féroé en costume national.
- Les champs d’activité des pêcheurs qui représentent la moitié des hommes adultes résident dans les pêches aux morues, aiglefins, poissons plats autour des îles Féroé, de l’Islande, sur la côte occidentale du Groenland, au Labrador, Newfoundland, Ile aux Ours et dans la Mer de Barentz. Pêches à la morue et au hareng résument l’essentiel de cette activité. En ce qui concerne les premières, les prises relèvent de diverses méthodes de traitement, selon qu’elles sont mises dans la glace (poissons glacés), dans des installations frigorifiques (poissons congelés), dans le sel ou en conserve.
- Les poissons glacés sont vidés et immédiatement mis en glace dans la cale du navire pour être transportés sur le marché britannique. Une partie de la prise est utilisée non salée, le plus souvent débarrassée des arêtes et de la peau pour la fabrication de filets de poisson congelés. Mais la plus grande partie des morues est salée, le travail principal s’effectuant à bord où le poisson tué, fendu, nettoyé est aussitôt mis dans le sel. Emballé dans de grosses toiles il est exporté surtout vers les pays méditerranéens, Italie, Grèce, Espagne...
- Quant au reste il constitue la célèbre morue séchée des Féroé, après avoir subi nettoyage, lavage et salage. Si le séchage au soleil, jadis employé, est toujours en usage (fig. 8), on tend cependant à se servir aujourd’hui d’installations modernes dont la capacité est plus grande, divers degrés de séchage pouvant être obtenus qui répondent aux goûts de la clientèle, particulièrement nombreuse en Espagne et au Brésil. Un des sous-produits utiles de cette pêche est l’huile de foie de morue extraite à bord, mais épurée à terre pour donner l’huile de foie de morue médicale.
- La pêche du hareng qui se fait dans les eaux comprises entre Islande, Jan May en, Norvège et Féroé s’effectue exclusivement aux filets dérivants. Salé et préparé sommairement à bord, le hareng subit ensuite un traitement à terre. Une partie non soumise à la salaison est entreposée dans les installations frigorifiques pour en faire des appâts pour la pêche d’hiver à la morue.
- Morues et harengs entrent également dans la fabrication de conserves.
- Un sport national : la chasse aux globicéphales. —
- Plus que la pêche, la chasse aux Cétacés se présente ici comme un sport national, traditionnel et pittoresque. Il convient de distinguer entre la chasse aux globicéphales Q) dont la fin est l’alimentation de la seule population et celle de la baleine, à but commercial. Dès qu’une bande de globicéphales est signalée dans les parages des Féroé, la nouvelle court de bouche en bouche et d’île en île. Toute la flotte disponible des petits bateaux prend la mer, formant chaîne, et force ceux-ci à gagner une crique aux eaux basses où l’on sait par expérience que la tuerie sera facile. L’aubaine n’est pas méprisable, en effet, car les globicéphales, qui mesurent de 2 à 8 m (voir la figure de la couverture), forment fréquemment des troupeaux de 100 individus et davantage. Armés de lances et de couteaux prévus à cet effet, les pêcheurs s’affairent au milieu des spasmes d’agonie du troupeau. La bêle morte est amenée au rivage à l’aide d’un croc. Cette expédition, véritable combat naval, n’est pas seulement réservée aux spécialistes, mais intéresse toute la population. Une fête clôt la tuerie. Toute la nuit, aux cent couplets
- 1. Le GlobicéphaLe conducteur, ou Baleine pilote (Globicephala melaena) est a un Delphinidé d’assez grande taille : l’adulte peut atteindre plus de 7 m ; les Anglais l’appellent Pilote Whale, Caa’ing Whale, ou Blachfish. C’est une espèce surtout boréale (on en a pris quelques spécimens, cependant, près du Cap de Bonne-Espérance et en Nouvelle-Zélande), abondante dans la région des Feroes, des Orkney et des Shetlands. Les Globicéphales, comme les moutons de Panurge, ont une tendance naturelle à suivre aveuglément un chef de file... Les écliouages massifs de Globicéphales sont dus à leurs habitudes grégaires. Et l’on peut se demander en quelle fertile imagination a pu prendre naissance cette histoire de suicides collectifs, en des lieux soigneusement choisis à l’avance, de cétacés neurasthéniques acharnés à mourir... » (Baleines et Baleiniers, par Paul Budkeh, Horizons de France, Paris, 1957).
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- Ao
- Fig. 8 et 9. — A gauche : Séchage des morues sur une grève des Féroé. — A droite : Dépeçage d’un balénoptère.
- de la célèbre « chanson des globit'épliales », la danse nationale tiendra éveillée la population.
- Un esprit familial préside au partage du butin. Viande et lard sont partagés entre tous les habitants de la région, qu’ils aient ou non participé à la chasse, jeunes, vieux ou malades et les touristes même ne sont pas oubliés.
- La chasse à la baleine est au contraire une activité commerciale dépendant de deux stations cpii peuvent disposer respectivement de trois petits bateaux à vapeur munis d’un canon-harpon. Au harpon est fixé un obus dont l’explosion tue la baleine sur le coup. Les cétacés chassés aux abords de l’archipel sont surtout des balénoptères ou rorquals (fig. 9) et des cachalots. Le dépeçage du lard et l’extraction de l’huile s’effectuent à la station. La viande est fort goûtée, les os et les déchets sont réduits en farines pour engrais ou produits alimentaires.
- Oiseaux et moutons. — Un aspect pittoresque de la vie des îles est la chasse aux oiseaux qui peuplent par millions les encorbellements de ses falaises sur les côtes nord et ouest que leurs déjections constellent de blancheurs.
- La pie de nier (Tjaldur), au plumage blanc et noir et au long bec rouge, 11’est-il pas l’oiseau national des îles dont l’arrivée
- annonce le printemps ? La convoitise des chasseurs porte plus particulièrement sur les macareux arctiques, les guillemots, les pétrels et les fous. Oiseau très rare, ce dernier couve en un seul endroit, sur un îlot, près de Mikines.
- La chasse se pratique au moyen d’une épuisette montée sur un bâton de 4 ni (fleygingastong). Le chasseur lance le fdet sur les oiseaux immobiles ou les attrape au vol. Comme la nidation s’effectue sur les minces encorbellements des falaises, le métier 11’est pas sans risque, obligé qu’est le chasseur, balancé entre ciel et mer, de descendre, ceinturé d’une corde, sur un à-pic vertigineux (fig. xo).
- Les terres cultivées n’excèdent pas 4 pour 100 de la surface totale de l’archipel. Jadis importante, la culture du blé a été abandonnée au bénéfice de la pêche, d’où l’apport de blé d’importation.
- Pour l’insulaire une distinction essentielle existe entre le champ cultivé attenant à la ferme ('pour) où prospèrent l’herbe qui servira de fourrage en hiver, les betteraves et les pommes de terre (ces dernières devraient pouvoir couvrir les besoins de toute la population) et le champ éloigné (hagi), sans culture et réservé au pâturage des chevaux, moutons et bovidés dont l’élevage subvient à peine aux besoins familiaux en lait. Le
- Fig. 10 et IX. — A gauche : Chasse aux oiseaux à l’épuisette. •— A droite : Moutons des Féroé (Photos L. Hansen).
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- Fig. 12. — Le port de T horshavn, capitale
- des Féroé.
- (.Photos aimablement communiquées pur l’Ambassade du Danemark et par le Service de presse du Ministère danois des Affaires étrangères).
- climat des îles ne s’accommode guère que de certaines variétés particulièrement résistantes cl’orge et‘d’avoine.
- Qui dit Féroé pense ovins. 70000 moutons constituent en effet le cheptel normal dont 4o 000 sont abattus annuellement. Ces animaux (flg. xi) circulent librement dans les pâturages toute l’année. Les brebis agnèlent en plein, champ, mais aux premières neiges l’hécatombe est grande parmi les nouveau-nés. Deux fois par an on opère un rassemblement : au printemps pour la tonte de la laine, en automne pour sélectionner les animaux de boucherie. Mangée fraîche, salée ou séchée (skerpikjol) la viande est réservée à la consommation familiale. De même pour la laine dont l’excédent est cependant exporté. Avec la grosse laine sont tricotés les célèbres chandails dits islandais. Avec la laine fine, les gilets, mitaines, chaussettes, douillets et chauds.
- Des Féroé nous aurons à peu près tout dit en rappelant que l’industrie n’y est encore qu’embryonnaire, raffinerie d’huile de harengs, filatures de laine, chantiers navals avec mise en place actuelle cl’une importante industrie relevant des produits dérivés du poisson et de la baleine.
- Dans l’île la plus méridionale, Suduroy, des couches de charbon considérables s’offrent à l’exploitation. La tourbe sert éga-
- lement de combxistible. Les basaltes sont utilisés comme revêtement des façades, monuments, roules.
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- On ne saurait prétendre que l’archipel soit un éden pour touristes. Il mérite très certainement pourtant d’être visité pour sa nature grandiose et sauvage et le film original de sa vie. Des bateaux confortables et réguliers assurent les liaisons entre Copenhague et Tliorshavn, la capitale.
- Le touriste y connaîtra la longueur des jours nordiques (20 heures) où la nuit n’est que pénombre. Deux hôtels excellents l’accueilleront dans Tliorshavn, la capitale miniature (fig. 12). Klaksvik, port de pêche de 4 000 habitants lui offrira un havre attachant (Ilg. 6). Les villages lui proposeront, avec le logement, la chaleur d’un accueil cordial. Aux portes de l’Europe il découvrira un monde, lourd et fier de passé, qui s’ouvre sur l’avenir au rythme des lames mauvaises qui viennent mourir à ses rocailles.
- Pierre Gauroy.
- La signification des alignements de menhirs
- Dans le Bulletin cle la Société Préhistorique française (octobre 1958), M. A. Cayeux rappelle que clans ces pierres dressées on a vu justement la preuve cl’une certaine cohésion sociale et de croyances, certaines portant des signes. Leur alignement fréquent a pu suggérer quelque rapport avec la direction du soleil levant, par Jtxemple. Mais l’allure sinueuse cle certains alignements important, cogame ceux de Carnac, a laissé perplexe. Là où certains ont vu fjiri ancien culte du serpent, M. Cayeux suggère une interprétation plus simple et tout aussi vraisemblable.
- SL ces menhirs ne nous apparaissaient pas dans une lande vide, dit-il en effet, notre manière de juger serait fort différente. Or, la Bretagne était jadis une région fort boisée. Pour comprendre ce que pouvait être alors leur mise en place il faut se placer dans l’état du pi'ospecteur en forêt vierge. Pour se diriger selon une
- ligne parfaitement droite la boussole est nécessaire. Privé de boussole jadis, l’homme l’était aussi de repères célestes au cœur de la forêt. D’où s’ensuivait une démarche sinueuse, toute l’orientation étant fonction d’arbres voisins, considérés de proche en proche. D’une expérience vécue dans la forêt guyanaise, l’auteur peut conclure que la vision reste excellente jusqu’à 5 m. Entre 5 et 12 m, fûts proches et buissons contrarient la visibilité. Au delà de 12 m, le champ est fort réduit, « les arbres gênent la forêt » et les alignements se prennent mal. Si les menhirs de Carnac ont été édifiés dans une forêt, successivement et sans boussole, rien d’étonnant qu’on oblienne l’alignement sinueux observé, quelle que fût par ailleurs l’intention dernière qui commandait leur établissement : culte funéraire, culte solaire...
- P. G.
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- Un réacteur européen : Dragon
- Les travaux de l’Agence européenne pour l’Énergie nucléaire de l’O.E.G.E., qui visent au développement de l’énergie nucléaire à des fins pacifiques, viennent d’aboutir à un Accord sur un troisième projet international, dont la mise en application est commencée le ier avril 1969. L’Accord, signé par l’Euratom, le Royaume-Uni, l’Autriche, le Danemark, la Norvège, la Suède et la Suisse, prévoit l’exécution en commun d’un programme de recherches de cinq ans portant sur l’utilisation des réacteurs à haute température refroidis par gaz, pour les centrales nucléaires et les autres applications de l’énergie nucléaire. Deux autres entreprises communes sont déjà dues à l’initiative de l’Agence européenne pour l’Énergie nucléaire : ce sont la Société européenne pour le traitement chimique des combustibles irradiés (Eurochemic), créée par une convention passée entre 12 pays, et dont les laboratoires et usines sont situés à Mol (Belgique), et l’exploitation commune du réacteur à eau lourde bouillante de Ilalden (Norvège), par cinq pays membres de l’O.E.G.E. et la Commission de l’Euratom.
- Le nouveau projet, connu sous le nom de « Dragon a été initialement suggéré par le Royaume-Uni en mars 1958. Il comporte principalement la construction et l’exploitation, dans l’établissement de l’Alomic Energy Authority situé à Winfrith Ilealh dans le Sud-Ouest de l’Angleterre, d’un réacteur expé-
- Te'te de Levage du b/oc supérieur
- Bloc supérieur maintenu en position par les boulons de tête montes avec rondelles sur chaque barreau de combustible
- Tube de combustible .
- Manchon de combustible monte sur tioe centrale de oraphite
- Bouchons terminaux pu barreau de combustible
- Pièces de remplissage en graphite
- Bloc intérieur d’assemblage pour -un groupe de 7 barreaux de combustibles , assemblés par les boulons de retenue inferieure
- Bouchon de butée assurant le positionnement par rapport à l'embout creux et l'étanchéité du joint
- ''Bloc formant tête intérieure Manchon de montage
- fmbout de montage contenant la canalisation étanche conduisant au système d’edmihat/on des produits de fission
- Fig. 1. — Élément de combustible de Dragon.
- rimental de puissance moyenne (10 MW thermiques). Ce nouveau centre de recherches nucléaires britannique, sans aucune recherche militaire, a été créé dans l’automne de 1967; un réacteur d’énergie zéro à haute température, à refroidissement par gaz, nommé Zénith, y a déjà été construit par l’Atomic Energy Authority. Ce réacteur doit atteindre l’état critique au mois de juin et fournira d’importantes informations pour le projet de réacteur de puissance.
- Vers les réacteurs à haute température. — Une règle naturelle des machines thermiques, à laquelle n’échappent pas les réacteurs nucléaires producteurs de puissance, est l’accroissement continu des températures.de fonctionnement. On peut à cet égard répartir en trois classes principales les réacteurs nucléaires selon leur mode de refroidissement : à eau (et hydrocarbures), à métaux liquides, à gaz. L’eau et les gaz sont des milieux thermiques naturels; les métaux liquides, inhabituels dans l’industrie, sont développés dans le domaine nucléaire à cause de leur possibilité de fonctionner à des températures élevées; il est prématuré, cependant, vu le caractère encore expérimental de leur emploi, de conclure sur leurs performances. L’eau présente le grave inconvénient d’être limitée à une faible valeur de température d’emploi (voir les articles sur les centrales nucléaires à eau, La Nature, février, mars, avril, mai 1959). Les gaz par contre se prêtent naturellement à la recherche des hautes températures.
- Il convient de noter cependant que, jusqu’à présent, les réacteurs nucléaires refroidis au gaz (les réacteurs G de Marcoule, les projets E.D.F. r et E.D.F. 2, et les centrales anglaises, même les plus récentes) fonctionnent ou sont conçus pour fonctionner à des températures encore modestes, de 200° à 4oo° C environ. Cela est dû à la difficulté des problèmes mécaniques, thermiques et métallurgiques qui sont rencontrés, comme nous les verrons en une liste partielle pour le projet Dragon. Aussi peut-on constater, dans une énumération chronologique des projels, une lente augmentation de la température de fonctionnement, le saut de température d’un projet axi suivant étant au plus de l’ordre de quelques dizaines de degrés, au fur et à mesure que s’accumule l’expérience sur les réalisations existantes.
- Le désir de brûler les étapes et de passer le plus tôt possible à des types de réacteurs fonctionnant à hautes températures (8oo° à 1 ooo° C) a amené les divers pays intéressés à unir leurs efforts pour s’attaquer en commun aux très difficiles problèmes des réacteurs chauds. L’union s’est, faite autour d’une proposition du Royaume-Uni, qui depuis longtemps était le plus préoccupé par ce type de réacteurs, et cette « européanisation » des efforts s’est concentrée sur le projet dit Dragon, réacteur à gaz à haute température que nous allons brièvement décrire maintenant.
- Projet de réacteur Dragon. — Dans ce réacteur, les éléments combustibles sont constitués de graphite, d’uranium 235 et de thorium (le réacteur prototype est du type de réacteurs dits à uranium enrichi). Chaque élément combustible comprend sept barreaux étroitement associés pour former un ensemble hexagonal. Une gaine de graphite forme la partie extérieure de chaque barreau de combustible et à son intéx'ieur se trouve un mélange de modérateur, de matière fissile et de matière fertile. On voit ici la nouveauté essentielle de ce type de barreau de combustible par rapport à tous les autres types connus jusqu’alors pour lesquels la gaine était métallique : aluminium, zircalloy ou acier. Dans le cas représenté par la figure 1, le mélange forme un cylindre annulaire entourant une tige centrale en graphite; dans une variante, le mélange a la forme d’un barreau solide inséré dans la gaine. Chaque barreau de combustible présente à sa partie supérieure, un évent d’entrée comportant un bouchon poreux à travers lequel passe un courant de gaz réfrigérant, lequel, à la partie inférieure des sept
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- Enveloppe résistant à la pression
- Enveloppe intérieure
- \ Pèf/edeur en graphite \ \
- Ceinture sous tension •'"'T *
- ^ Barres de réglage par absorption
- Clavettes d'étanchéité au réfrigérant
- Vue supérieure d'un élément combustiù/e comp/et
- 'Contour des têtes des éléments combûstiù/es montrant Le positionnement rêdprooue
- / 'JC.
- .Contour du ne} de L'élément “ comùustib/e pendant \---------1 tamise en place
- kContour des éléments combustibles dans les canauy du cœur
- Coupe d'un élément combustibfe
- Fig. 2.
- Coupe du cœur et du réflecteur de Dragon.
- barreaux, est amené dans une conduite commune ménagée dans le bloc qui sert à assembler les barreaux; le bloc vient reposer sur un embout creux par où sont évacués les produits de fission.
- Le cœur du réacteur a en gros la forme d’un orthocylindre de 1,20 m de diamètre, constitué par 6i groupes de 7 barreaux, Les formes des surfaces des barreaux qui sont étroitement assemblés (fig. 2) sont prévues de façon à ménager un certain nombre de passages à travers lesquels circule le réfrigérant, et l’espace vide qui existe dans le cœur représente environ i3 pour 100 du volume total. Les éléments de combustible comprennent non seulement les 120 cm de longueur du cœur mais aussi les réflecteurs supérieur et inférieur dont l’épaisseur est d’environ 60 cm à chaque extrémité. Autour des éléments de combustible assemblés se trouve un réflecteur latéral formé de colonnes de graphite de 2,4o m de hauteur et dont le diamètre d’ensemble est de 3,i5 m. Environ 5 pour 100 de l’espace laissé au réfrigérant est ménagé dans cet empilement latéral de graphite. Le tout est contenu dans une enveloppe en acier résistant à la pression.
- Pour une puissance de 10 MW le réfrigérant est de l’hélium à la pression de 10 atmosphères; le gaz entre et sort par des conduites situées près de la partie supérieure de l’enceinte sous pression. Le réfrigérant entrant circule vers le bas et maintient l’intérieur de l’enveloppe sous pression et la masse du réflecteur latéral à une température peu différente de celle du gaz (35o° C). Il remonte ensuite à travers le cœur d’où il passe dans une chambre en acier « nimonic » à une température moyenne de 75o° C; rappelons qu’une petite fraction de gaz sera aspirée à travers l’évent d’entrée dans le barreau de combustible d’où il sortira comme on l’a vu a la partie inférieure pour évacua-
- tion des produits de fission. Le gaz qui sort de la chambre est amené par une conduite garnie de « nimonic » à l’échangeur primaire de chaleur qui, dans la disposition décrite, est à refroidissement par eau. Il convient de noter que les chambres et les conduites « nimonic » sont refroidies extérieurement par le réfrigérant entrant et ne jouent aucun rôle dans la structure. Aucune partie du circuit primaire qui doit résister à la pleine pression de fonctionnement du réfrigérant n’est normalement exposée au gaz à une température de plus de 35o° C.
- L’eau du circuit secondaire de refroidissement sort de l’échangeur de chaleur primaire à une température relativement basse (environ 75° C), de telle sorte qu’aucune mise sous pression excessive n’est nécessaire; la grande différence de température entre le gaz chaud et l’eau de refroidissement permet d’avoir un échangeur de chaleur de petites dimensions. On pourrait envisager d’autres variantes, faisant appel à un fluide intermédiaire pour le transfert de chaleur, de façon à éviter toute possibilité de fuite d’eau dans le circuit principal. Dans cette étude, on n’envisage de produire ni vapeur ni énergie.
- Le réacteur est réglé au moyen d’un rideau de 3o barres absorbantes qui se déplacent dans des canaux verticaux, situés près de la face intérieure du réflecteur (fig. 2). Ces barres permettent d’obtenir une réactivité légèrement négative afin d’assurer l’arrêt du réacteur et on peut, en les enlevant, compenser les effets du coefficient de température, de l’empoisonnement et de l’appauvrissement, la variation totale de réactivité ainsi réalisable étant comprise entre i4 et i5 pour 100. On étudie également la possibilité d’introduire du bore dans le combustible comme poison consommable, afin de réduire la compensation d’appauvrissement demandée aux barres de réglage. Dans le projet envisagé, les barres de réglage seraient commandées par des câbles; des embrayages magnétiques interposés dans les enrouleurs permettraient de libérer les câbles rapidement pour obtenir l’arrêt immédiat du réacteur en cas de besoin. Afin de protéger de la radioactivité les mécanismes d’entraînement du circuit primaire, des manchons de zirconium sont prévus pour isoler ces mécanismes de réglage du circuit de circulation du gaz et simplifier, par conséquent, l’entretien.
- Telles sont les grandes lignes du projet de réacteur Dragon, refroidi par gaz à haute température. Nous n’avons esquissé ici que les traits essentiels à partir desquels il est possible de se faire une idée du réacteur envisagé, traits qui nous permettront de préciser les principaux problèmes rencontrés. On comprendra aisément à leur énumération combien il est sage pour les pays de l’O.E.C.E. de s’unir afin de mener à bien cette tâche. Nous terminerons par une esquisse du programme de recherches et sa pré-organisation.
- Problèmes du réacteur Dragon à gaz et haute température. — Comme on peut s’y attendre, les problèmes auxquels devra s’attaquer l’entreprise commune de l’O.E.C.E. sont multiples,, et nous ne citerons que les principaux à titre purement indicatif.
- 1° Fabrication des éléments de combustible à partir de graphite ou de glucine dans lesquels sont incorporés la matière fissile et la matière fertile ; mise au point des gainages de ces éléments par du graphite (ou de la glucine) préparé sous une forme imperméable ; comportement de ces éléments de combustible et des matériaux entrant dans la réalisation du cœur dans les conditions de fonctionnement du réacteur, et modification des propriétés mécaniques et thermiques sous l’effet des rayonnements ;
- 2° Méthode de traitement des combustibles céramiques irradiés, le réacteur étant de façon générale d’autant plus intéressant au point de vue économique que le traitement du combustible est plus simple et moins coûteux ;
- 3° Compatibilité du réfrigérant gazeux et des éléments combustibles aux températures superficielles élevées et problèmes de transport de masse en résultant ; influence du rayonnement à cet égard ;
- 4° Purification chimique des gaz réfrigérants destinée à ramener à des niveaux acceptables les teneurs en impuretés susceptibles de provoquer des phénomènes de corrosion et de produire un transfert de masse ; problème de l’émission des produits de fission par les
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- barreaux combustibles aux températures élevées et diffusion des produits à travers les matériaux constituant les éléments combustibles ; mise au point d’un système efficace de piège à produits de fission permettant d’éliminer du réfrigérant les produits volatils et particules radioactives et de retenir momentanément des gaz nobles radioactifs ;
- 5° Choix d’aciers appropriés pour la réalisation de la structure du circuit primaire ; étude du comportement de cès matériaux dans les conditions de température et d’irradiation prévues ; examen du comportement des métaux spéciaux tels que le zirconium, susceptibles d’être utilisés dans les régions du réacteur où la température et le flux neutronique sont élevés, en particulier du point de vue de la compatibilité ;
- 6° Mise au point de systèmes de circulation entièrement enfermés et munis de paliers à, gaz ; comportement de ces paliers à gaz en atmosphère d’hélium et action possible du carbone et des particules de produits de fission entraînés par le réfrigérant ; problèmes posés par l’étanchéité du circuit primaire nécessaire pour éviter toute fuite de produits de fission (il faudra réaliser une étanchéité comparable à celle qu’exige la technique du vide poussé) ; études théoriques et expérimentales des problèmes d’écoulement des fluides et de transfert de chaleur dans le cœur et dans les autres parties du circuit primaire de refroidissement ;
- 7° Mise au point de boucliers efficaces contre les radiations et conservant leurs propriétés mécaniques jusqu’à des températures de 300° à 400° C ;
- 8° Etudes théoriques des questions de physique nucléaire, de cinétique et de réglage ; études expérimentales à puissance nulle et exponentielle des phénomènes de physique nucléaire, de cinétique et de réglage ; mise au point de méthodes de mesure et de l’appareillage correspondant pour systèmes à haute température ; mise au point de certaines techniques relatives aux hautes températures, telles que- jonction graphite-graphite et introduction d’instruments dans les régions à très haute température du réacteur.
- Le réacteur Zénith. — Cet ensemble de problèmes pour le réacteur prototype de puissance Dragon, dont nous venons d’esquisser une liste d’ailleurs non limitative, a déjà suscité d’assez nombreuses recherches, principalement sur la technologie des matériaux et la neutronique des systèmes à hautes températures. A titre d’exemple, il convient de mentionner pour la France le projet de pile chaude, nommée Brenda, pour laquelle des études assez nombreuses ont déjà été effectuées (et dont on vient d’annoncer l’abandon à cause de la mauvaise tenue de la glucine sous rayonnements); de même en Angleterre, et à des titres divers pour d’autres pays membres de l’O.E.C.E. Il existe même ce qu’on pourrait appeler une tête de pont avancée, le réacteur Zénith, premier réacteur de Winfrith Ileath et premier réacteur à gaz chaud, en cours de démarrage.
- Zénith est un réacteur de puissance nulle, juste critique ou d’une puissance ne dépassant pas ioo W, dans lequel divers types d’expériences à hautes températures peuvent être effectuées afin d’obtenir des renseignements sur le comportement des réacteurs de puissance refroidis par un gaz à haute température. La puissance thermique du réacteur étant très faible, la température élevée du système est maintenue en faisant circuler un gaz (en l’occurrence de l’azote) sur des résistances chauffantes, le circuit comprenant en plus un échangeur gaz-eau en cas de nécessité.
- N’étant pas une source de puissance, le réacteur a certains aspects plus simples que le prototype Dragon qu’il précède. Le cœur du réacteur est à peu près circulaire et constitué de 235 éléments de combustible disposés en un réseau triangulaire de 7,6 cm de pas environ. Chaque élément de combustible consiste en un grand nombre de disques céramiques d’uranium enrichi et de thorium, et de disques intermédiaires en graphite, enfermés dans un tube en graphite faisant office de gaine. Le cœur est composé en totalité de ces éléments de combustible en graphite, aucun matériau modérateur supplémentaire n’étant nécessaire. Les éléments de combustible sont supportés par une grille en « nimonic 90 ». Le réflecteur est constitué par 26 t de blocs de graphite de qualité nucléaire, percés de trous pour l’écoulement du gaz. Afin de réduire les pertes thermiques du cœur au réflecteur et de maintenir celui-ci à une plus faible température (ce qui sera fait naturellement dans Dragon par le schéma même de circulation du gaz), un écran thermique en
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- Fig. 3. — Vue en coupe du réacteur Zénith.
- 1, boites isolantes ; 2, zone de mélange des gaz ; 3, résistances chauffantes ; 4, entrée de gaz vers le chauffage ; 5, sortie du gaz ; 6, récipient sous pression ; 7, barrière thermique en noir de fumée ; 8, entrée de gaz vers le réflecteur ; 9, mécanisme de barre de contrôle.
- pastilles de noir de fumée sépare le cœur du réflecteur; bien que très difficile à manipuler, ce matériau a été choisi à cause de ses propriétés thermiques isolantes et de ses propriétés nucléaires assez proches de celles du graphite pour ne pas perturber le flux neutronique.
- La figure 3 montre une coupe du réacteur Zénith. Le gaz entre à environ 4oo° G au fond du réacteur, s’échauffe sur les résistances chauffantes jusqu’à 8oo° C, circule dans le cœur et en sort, sensiblement à la même température, dans une chambre supérieure où il est mélangé avec du gaz plus froid avant de traverser de haut en bas le réflecteur. Après sortie du réacteur, le gaz parcourt un circuit extérieur très simple. On voit que, d’après le schéma adopté, ce circuit est maintenu à une température qui ne dépasse pas en principe 4oo° C.
- Voici les principales caractéristiques du réacteur Zénith :
- Hauteur du cœur sans le réflecteur : 1,20 m. Diamètre du cœur sans le réflecteur 1,20 m. Hauteur totale, cœur + réflecteur : 2,40 m. Diamètre total, cœur + réflecteur : 3,15 m. Poids du réflecteur en graphite : 26 t. Barrière thermique (entre cœur et réflec-
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- leur radial) : noir de fumée. Type cL’élément de combustible : disques céramiques d’U enrichi et de Th avec disques intercalaires en graphite, le tout dans des tubes on graphite. Modérateur : graphite des tubes précédents. Nombre d’éléments de combustible dans le cœur : 23b. Flux maximum des neutrons thermiques : 108 n/cnr/s. Puissance nucléaire maximum : 100 W. Réseau des éléments de combustible : triangulaire, d’un pas de 7,6 cm. Contrôle : par des barres absorbeuses des neutrons à la paroi interne du réflecteur. Gaz; en circulation : azote. Température d’entrée du gaz avant chauffage : 400° C max. ; après les résistances chauffantes : 000° C max. Débit maximum de gaz en conditions normales : 1 360 kg/h ; en cas de refroidissement : 4 500 kg/h. Temps nécessaire pour monter en température ou revenir à l’ambiante : 48 h. Puissance de chauffe des résistances :200kW. Température moyenne du cœur : 800 0 C ; du réflecteur : 400° C.
- Le réacteur Zénith, reproduisant de nombreuses performances du projet Dragon, est donc un engin extrêmement intéressant et va permettre la mise au point d’un grand nombre de solutions aux problèmes dont nous avons donné un aperçu dans le paragraphe précédent.
- Programme préliminaire du projet Dragon. — Selon les estimations, le projet Dragon exigera au début une équipe de 70 spécialistes, dont 3o ingénieurs diplômés, assistés de 100 spécialistes scientifiques et ingénieurs, pour les recherches et études. L’achèvement du nouveau réacteur est prévu pour 1962.
- En plus des travaux qui seront effectués à Winfrith Heath, l’accord prévoit l’exécution, avec le concours de tous les pays, d’un programme de recherches et d’études, visant à étendre la connaissance des réacteurs à haute température et à refroidisse-
- ment par gaz. Le coût total du programme, y compris la construction du réacteur expérimental, est évalué à i3,6 millions de livres, dont 10 seront répartis entre les pays et organisations qui participent au projet, le supplément de 3,6 millions de livres étant à la charge du Royaume-Uni qui conservera, au terme de ce programme de 5 ans, la propriété du réacteur et des autres installations sur son territoire.
- Conclusion. — Nous pensons que ce projet Dragon présente le plus grand intérêt à deux points de vue.
- En premier lieu, il constitue la première tentative de réalisation en commun d’un réacteur par les techniciens et ingénieurs des divers pays d’Europe; une telle entreprise peut vite se placer au niveau des entreprises américaines, et on sait combien une telle espérance est démesurée pour l’un quelconque des pays participants, à l’exclusion peut-être de l’Angleterre; l’empressement de celle-ci à se lier à l’Europe continentale pour un tel projet semblerait néanmoins traduire un certain essoufflement du programme atomique britannique.
- En second lieu, on peut penser que le plus grand intérêt de cette entreprise commune réside encore dans son aspect technique, plus précisément dans les caractéristiques mêmes du projet Dragon. Sans diminuer les difficultés de ce projet, puisqu’elles sont à l’origine même de son européanisation, un tel réacteur à uranium faiblement enrichi et refroidi par un gaz à très haute température se place au mieux dans la compétition pour le meilleur type de réacteur. M. S.
- Le démarrage de G.2 à Marcoule et le plan quinquennal français
- Ainsi que la presse s’en est fait l’écho, la deuxième pile plu-tonigène française G.2 a atteint une puissance supérieure à i3o MW thermiques à la fin d’avril et a commencé à débiter dans le réseau quelque 9 MW électriques. Vu l’importance des piles de Marcoule pour le programme atomique français, nous donnerons dans un très prochain article la description de ces piles, G.i, G.2 et G.3, et leur état actuel de développement ou de fonctionnement. Nous allons nous borner ici à replacer cet événement dans son contexte général qui est le plan quinquennal atomique français. Après deux ans et demi, faisons le point de ce programme, et nous verrons mieux l’importance que représente G.2 et sa montée en puissance lors des dernières semaines.
- Le plan quinquennal atomique 1957-1961 fait suite au plan 1952-1957 qui comprenait la création des piles G de Marcoule; la construction de G.i fut commencée en 1954 et, parallèlement, furent démarrées les études pour G.2 et G.3 qui sont, on le sait, deux sœurs jumelles absolument identiques; les travaux de construction de G.2 commençaient quelque dix-huit mois après, G.3 étant décalée d’environ six mois par rapport à G.2.
- Le plan quinquennal 1957-1961 comprend deux parties principales :
- i° Un programme de recherche scientifique et technique, et un programme de prototypes de réacteurs; cette partie sur laquelle nous aurons l’occasion de revenir en en signalant les réalisations, comprend la recherche fondamentale, les études sur la production et l’utilisation des radio-éléments, les études sur les réacteurs, les études sur la fabrication des combustibles et les études sur la production des matières premières spéciales à l’industrie nucléaire; ces études sont effectuées dans les trois centres de recherches, du Commissariat à l’Énergie atomique, à savoir les centres de Saclay, Fontenay-aux-Roses (ancien Châ-
- tillon) et Grenoble, avec un effectif total de près de 4 5oo personnes au début de cette année;
- 20 Un programme de production, portant actuellement sur les matières suivantes : uranium naturel, thorium, plutonium et uranium enrichi; c’est naturellement dans le cadre de ce programme de production de plutonium qu’il faut estimer l’importance de la montée en puissance de G.2 et, ce programme faisant partie d’un programme d’ensemble de production de matières nucléaires, nous aArons jugé utile de présenter celui-ci, en mettant à profit les renseignements apportés par le Bulletin d'informations scientifiques du C.E.A. (janvier 1959).
- Programme de production d'uranium naturel. — Dans le domaine minier, le deuxième plan quinquennal français a pour but : de développer l’effort de prospection en métropole et outre-mer, de faire passer la capacité de production d’uranium de 4oo t par an (uranium contenu dans les concentrés) à 1 5oo t en 1962, et d’équiper, en collaboration avec l’industrie privée, des usines de concentration du minerai.
- La prospection a été poursuivie depuis 1957 en Métropole, soit par les services du C.E.A., soit dans certaines régions par des prospecteurs privés qui se sont livrés à une prospection détaillée. Outre-mer, des surfaces importantes ont été couvertes par l’emploi généralisé de la prospection aéroportée. Parmi les faits les plus intéressants de 1957 et 1958, nous citerons ; la découverte de l’important gisement de Mounana au Gabon dont l’inventaire détaillé est en voie d’achèvement et dont la qualité s’est trouvée confirmée; la poursuite des recherches à Madagascar, en Guyane, au Sahara et au Dahomey, sans résultats notables; l’intérêt de certaines découvertes faites par des sociétés privées dans le Centre et l’Est du Massif Central; enfin, la découverte par les missions préliminaires du C.E.A. de deux
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- régions d’indices intéressants dans l’Hérault et les Alpes-Maritimes. Néanmoins, les résultats les plus prometteurs résultent de la prospection autour des gisements déjà connus de la Métropole, notamment sur la division de la Crouzille.
- Après la prospection vient l’exploitation des gisements découverts. En 1957 et ig58 a été entrepris l’équipement d’un ensemble de sièges miniers capables de produire de l’ordre de 5oo à 1 000 t de minerais par jour. Les six plus importants gisements de la D.R.E.M. (Direction des Recherches et Exploitations minières) actuellement mis en valeur sont le siège de l’Ecar-pière-Hautegente et celui de la Commanderie situés sur la division de Vendée, le siège des Bois-Noirs sur la division du Forez, et les sièges de Faney-les-Sagnes, de Margnac et des Brugeauds situés sur la division de la Crouzille. La production d’uranium contenu dans les concentrés, qui avait été de 172 t en ig56, est passée à 290 t en 1957 et à 5oo t en ig58. Pendant ces deux ans, à Madagascar, s’est poursuivi le programme d’exploitation de l’uranothorianile (32 t d’uranium contenu en 1956, 63 t en 1907 et 55 t en ig58) ; des installations modernes de laverie ont été équipées.
- Le programme de production du thorium est essentiellement lié à la production d’uranothorianite de Madagascar.
- Programme de production du plutonium. — Ce programme a été pendant longtemps la seule source prévue de combustibles enrichis pour l’énergie atomique en France. Il est essentiellement basé sur l’existence des piles G de Marcoule dont nous allons rapidement passer en revue l’état de développement, en conservant pour notre prochain article les détails de leurs conceptions techniques.
- La première pile plutonigène, G.x, a été commencée en ig54, sa mise en exploitation industrielle a eu lieu en janvier 1957. C’est une pile à uranium naturel, modérée au graphite, et refroidie par de l’air en circuit ouvert. Calculée pour une puissance thermique de 4o 000 kW, G.i, après diverses mises au point, a finalement trouvé son équilibre de fonctionnement aux alentours de 36 MW. La production annuelle de plutonium, prévue de i5 .kg environ, a dû être réduite dans le même rapport de 10 pour 100. La production (d’ailleurs accessoire) d’électricité à partir de la centrale de récupération associée à G.i n’a pas atteint les chiffres prévus, mais du moins la formation du personnel a pu être effectuée. Le recuit du graphite pour guérison de l’effet Wigner (énergie emmagasinée à cause des chocs par neutrons rapides dans le graphite) a eu lieu en septembre 1968 et n’a donné lieu à aucune difficulté (x) ; l’arrêt total, y compris le temps des préparatifs, a été d’environ trois mois. En dehors de cet arrêt particulier, G.i a fonctionné pendant plus de 90 pour 100 du temps et, en 1958 plus spécialement, la pile a marché pendant deux mois consécutifs à sa puissance maximale. En 1969, on essayera par ailleurs d’en améliorer les caractéristiques.
- G. 2 et G.3 sont aussi des réacteurs plutonigènes à uranium naturel et graphite, mais nettement plus ambitieux que G.i. La différence essentielle repose sur le remplacement de l’air en circuit ouvert par du gaz carbonique sous pression (de l’ordre de i5 kg/cm2) en circuit fermé, ce qui a permis de monter la puissance thermique de fonctionnement de 4o 000 à i4o 000 kW et parallèlement la production de plutonium de i5 à 4o kg/an pour chacune des deux piles. Quand les trois piles seront à pleine puissance, la production annuelle de plutonium devrait être de l’ordre d’une centaine de kilogrammes.
- Indépendamment de la complication mécanique que l’on devine aisément du fait de la circulation du C02 sous pression, une autre difficulté importante liée à ces réacteurs concerne leur chargement et leur déchargement en marche, nécessaires pour avoir une production plus homogène et plus élevée du
- 1. C’est au cours d’opérations identiques que le feu s’est déclaré dans une des piles anglaises plutonigènes de Windscale, qui a dû être condamnée et mise hors service définitivement.
- précieux plutonium. Les impératifs de manutention ont amené à choisir une disposition horizontale pour la pile, ce qui a amené à accroître ses dimensions. Par suite de ces dimensions accrues et de la pression importante à réaliser dans le réacteur, le caisson du réacteur devenait très difficile à réaliser. Il fut décidé de le faire en acier peu épais, et de faire supporter la pression par la structure de protection biologique en béton; mais le béton ayant une très mauvaise résistance à l’extension,
- Fig. 1. — Les installations de la pile G.2 en voie d’achèvement à Marcoule.
- (Photo C. E. A.).
- une solution originale a été adoptée, à savoir la précontrainte de ce béton.
- Les nouveautés techniques adoptées et la complexité des solutions en cause pour ces énormes machines (l’Arc de Triomphe de Paris logerait aisément dans les nefs de G. 2 ou G.3) ont suscité certains retards dans la réalisation de ces ensembles. La progression des travaux mettait peu à peu en évidence les difficultés d’engins aussi complexes. Aussi faut-il comprendre que la montée en puissance ait été saluée comme un événement relativement important.
- G.2 a divergé (à puissance quasi nulle) en juillet 1958, avant même son achèvement complet. Il était important en effet de pouvoir effectuer des expériences neutroniques en vue de l’étude des réseaux des piles E.D.F. ainsi que certaines recherches qui ont fait l’objet de communications à Genève. Ensuite a été poursuivi le chaigement complet du réacteur, en même temps qu’étaient effectuées des manipulations sur l’étalonnage des barres de contrôle, sur l’établissement de la carte des flux, sur la détermination du chargement idéal, ainsi que la préparation d’expériences à hautes températures. Des fuites de C02 relati-
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- vement importantes (on a parlé de quelques tonnes par jour), mises en évidence lors de ces essais, ont été colmatées et semblent avoir atteint des valeurs acceptables. Enfin s’est produite, à la fin d’avril, la montée en puissance, jusqu’à i3o-i4o MW prévus, dans des conditions thermodynamiques un peu moins bonnes peut-être qu’on ne l’espérait, mais qu’il sera vraisemblablement possible d’améliorer. Quelques mois seront encore nécessaires pour parfaire des réglages et acquérir l’expérience de fonctionnement de G. 2 avant qu’il ne devienne industriel comme G.i.
- La construction de G.3, comme nous l’avons dit, est décalée d’environ six mois par rapport à celle de G.2; elle a été retardée en 1957, mais il était en particulier indispensable d’effectuer rapidement les essais sur le caisson de G.3 avant de mettre en service G.2, si bien que G.3 a dû être moins ralenti qu’on
- ne le pensait initialement. La divergence de G.3 est prévue pour la fin de l’été 1959 et la montée en puissance suivra immédiatement.
- Conclusions. — Avec une production d’uranium naturel croissant chaque année de façon appréciable et un programme hardi de production de plutonium, dont le démarrage récent de G.2 vient de marquer une étape importante, la France continue son développement atomique, dans le cadre du plan quinquennal 1957-1961 dont nous venons de faire le point rapidement. Nous aurons l’occasion de voir, à mesure de leur réalisation et de. leur achèvement, les piles du programme français basées sur une telle infrastructure de production, que vient renforcer la décision prise il y a quelques mois de construire une usine de séparation isotopique de l’uranium. M. S.
- LE TELLURE
- Le tellure (symbole, Te; nombre atomique, 5a, poids atomique, 127,61) est un métalloïde du groupe VI de la classification périodique. Le tellure naturel est un mélange de huit isotopes stables dans les proportions suivantes (pour 100) : 34,9 Te i3o; 3i,79 Te 128; 18,7 Te 126; 6,99 Te 126; ;4,6i Te 124î 2,46 Te 122; 0,87 Te 126; 0,089 Te 120. On en connaît maintenant de nombreux isotopes artificiels radioactifs dont les périodes vont de 2 mn à i43 jours.
- L’existence du tellure fut signalée en 1782 par Müller de Rei-chenstein dans les minerais d’or et d’argent de Transylvanie où il se trouve sous forme de tellurures. Puis, il fut isolé en 1798 par Klaproth.
- Les espèces minérales qui contiennent du tellure spht. nombreuses et très dispersées. On le trouve à l’état natif, par exemple à Balia (Asie Mineure) et dans une série de minéraux où il est en combinaison avec l’or, l’argent, le cuivre, le plomb, le bismuth, l’antimoine, etc. A l’état cristallin, il a un aspect métallique, blanc comme l’antimoine, avec lequel il .a en commun la forme rhomboédrique. Sa densité est de 6,236; il fond à 452° C et se volatilise à 1 390° C.
- Ses propriétés chimiques sont analogues à celles du soufre et du sélénium et les composés qu’il forme sont isomorphes avec les corps correspondants de ces deux éléments. Aussi ces trois corps se trouvent-ils associés dans la nature. Les produits d’origine volcanique en sont un exemple. C’est le cas, en particulier, du soufre du Japon qui contient 0,17 pour xoo de tellure. La proportion moyenne des trois éléments dans la croûte terrestre montre, d’après F. W. Clarke, des chiffres fortement décroissants : 520 g par tonne pour le soufre, 0,09 pour le sélénium, 0,0018 seulement pour le tellure. On retrouve le tel-
- lure dans divers produits métallurgiques ou dans leurs résidus : boues des chambres de plomb des usines d’acide sulfurique; résidus d’électrolyse du cuivre, de l’argent, du nickel, du cobalt; résidus de la purification du bismuth, du plomb, etc.
- Le tellure du commerce vient des minerais de cuivre précambriens des provinces du Manitoba, de l’Ontario, de Québec et des raffineries de cuivre des États-Unis. La production mondiale est estimée de l’ordi'e de 5o à 70 000 kg par an. Le prix est de i,65 à 1,76 dollar par livre anglaise (453,59 g) aux États-Unis, de i2 à 16 shillings à Londres.
- Pendant longtemps le tellure est resté plutôt une curiosité de laboratoire et les emplois en étaient très restreints. Les propriétés physiologiques et toxicologiques du tellure et surtout de ses composés organiques sont pourtant remarquables. On note une action très nette sur les animaux supérieurs et sur les bactéries, alors que les champignons microscopiques, les moisissures, sont à peine influencés. Ces propriétés physiologiques et thérapeutiques ont fait autrefois l’objet de nombreux travaux. La découverte des sulfamides et des antibiotiques a réduit leur intérêt.
- Le tellure entre en petites doses dans divers alliages de plomb, de cuivre, de bronzes en vue de modifier leurs propriétés d’usinage et pour des applications particulières. Il est utilisé dans l’industrie des verres de couleur.
- Actuellement l’avenir du tellure semble lié à celui du développement des transistors. Des études pour l’emploi du tellure et de ses combinaisons, en particulier avec le bismuth, semblent leur ouvrir des débouchés en électronique en même temps que des thermo-éléments tellure-bismuth paraissent pouvoir entrer dans la technique industrielle. L. P.
- L'observation des «
- La revue soviétique Priroda a donné de nouveaux renseignements sur les « nuages argentés », résultant des observations faites en 1958. Rappelons que ces nuages sont les plus élevés que l’on connaisse, puisque leur altitude moyenne est de 82 km. D’un aspect assez analogue à celui des cirrus, on ne peut les voir qu’au crépuscule et au voisinage de l’horizon, quand ils sont encore éclairés par les rayons du soleil ; ils tranchent alors sur le fond déjà sombre du ciel (voir La Nature, septembre 1958, p. 373).
- Les précisions données par Priroda découlent, cette fois, d’observations, non plus fortuites, mais systématiques, faites dans le cadre de l’année géophysique internationale par 220 observatoires et stations météorologiques répartis sur tout le territoire de l’U. R. S. S. Ces observations confirment que les nuages argentés
- nuages argentés »
- n’apparaissent qu’en été ou, plus précisément, dans la période comprise entre la première décade d’avril et la première décade de décembre, avec un maximum très prononcé en juillet. Elles confirment également que la fréquence de l’apparition des nuages argentés est particulièrement grande à 55° de latitude nord. Voici, d’ailleurs, la variation de cette fréquence avec la latitude, en juillet : 1 à 45° ; 6 à 50° ; 78 à 55° ; 69 à 60°. Cette variation suit la même courbe les autres mois de l’année. Mais les récentes observations systématiques révélèrent que les nuages argentés apparaissent également à des latitudes bien au delà de 60°, et qu’ils y sont même bien plus fréquents qu’à la latitude de 45°. Ainsi, on a pu constater leur présence jusqu’à la latitude de 71°35'. Signalons enfin qu’en 1958 on les a déjà détectés dans la nuit du 16 au 17 mars, c’est-à-dire avant avril. C. M,
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- LE 3e CONGRÈS DE LA MÉTÉOROLOGIE MONDIALE
- a envisagé l'utilisation des satellites artificiels
- Le 3° Congrès de l’Organisation météorologique mondiale (institution spécialisée de l’O.N.U.) s’est tenu à Genève, au Palais des Nations, du Ier au 28 avril 1959. Rappelons que l’O.M.M. réunit 102 membres (ÉLats et Territoires). La session était présidée par M. A. Yiaut, directeur de la Météorologie nationale (France), président de l’Organisation pour la période 1955-1959.
- En plus des problèmes d’ordre administratif et financier que pose le fonctionnement de l’Organisation, l’ordre du jour comportait des questions techniques dont les plus actuelles touchaient :
- —• l’espace extra-atmosphérique et les satellites artificiels;
- — la météorologie et l’énergie atomique;
- —• l’économie des eaux et l’hydrologie;
- — les résultats à attendre de l’Année géophysique internationale.
- En ce qui concerne l’apport des satellites artificiels à la météorologie, le rapporteur de la question a rappelé q%e, depuis un siècle, les météorologistes cherchaient à intensifier leurs connaissances sur l’atmosphère, dans son volume. Le réseau d’observation en surface, puis le réseau de mesures en altitude ont permis de recueillir régulièrement un nombre important de données entre le sol et une vingtaine de kilomètres d’altitude ; mais ce réseau, pour dense qu’il soit sur les continents, laisse encore échapper des phénomènes de petites dimensions, petites eu égard aux zones qu’ils peuvent intéresser, mais importantes pour leurs effets; tels sont par exemple, les cyclones tropicaux et, plus modestement, les innombrables foyers orageux dont un très grand nombre passent inaperçus.
- Par ailleurs, il est difficile, vu les lacunes du réseau sur les océans, les zones tropicales ou les régions polaires, d’avoir une vue d’ensemble complète de la couverture nuageuse du globe et, par suite, de la circulation générale de l’atmosphère.
- Ces problèmes devraient pouvoir être résolus par ce véhicule ou, si l’on préfère, cette plate-forme mobile d’observation que constitue le satellite artificiel, muni d’appareils d’observation des nuages (cellules photoélectriques, caméras de télévision) appropriés.
- Mais, si les premiers lancers ont apporté la preuve que l’entreprise est désormais possible, il reste à la réaliser, c’est-à-dire, au cours des années à venir, à étudier, construire et équiper des satellites capables non seulement d'observer, de façon aussi fine et pei'manente que possible, la couverture nuageuse du globe à l’aide de plusieurs engins dont les orbites soient calculées de façon à embrasser tout le globe, mais encore de condenser les innombrables données recueillies en un choix réduit, facilement et rapidement acheminable vers toutes les stations réceptrices des . services météorologiques intéressés. Ainsi apparaît un second intérêt des satellites : ces appareils dispenseront directement les résultats de leurs observations aux divers services météorologiques, sans que ceux-ci aient à en assurer une rediffusion.
- Il n’est pas exclu qu’en plus des renseignements sur les nuages, des mesures de variables de la physique de l’atmosphère puissent être effectuées par les satellites; tels sont, en premier ressort :
- — les mesures du rayonnement solaire direct et réfléchi par la Terre, les nuages, l’atmosphère;
- — le rayonnement infrarouge global;
- — les mesures du spectre de la vapeur d’eau; et, plus délicates et difficiles :
- —• les mesures par radar des précipitations globales;
- — la répartition verticale approximative de la température;
- — la masse de l’atmosphère, etc.
- Le rapport étudie les orbites favorables 4 tel ou tel genre d’études particulières, soit selon une trajectoire circulaire quasi polaire, à 6 5oo km d’altitude, soit selon des trajectoires équatoriales à faible altitude (1 000 km), etc.
- De toute façon, contrairement à ce que des esprits hâtifs ont pu annoncer à ce sujet, ce mode d’observation révolutionnaire ne portera pas ses fruits immédiatement. Il ne supprimera pas les méthodes classiques actuellement en usage, qui permettent une étude plus fine de la couche comprise entre le sol et la basse stratosphère. Il conviendra d’ailleurs de combler la lacune entre l’altitude maximale des ballons-sondes et l’espace extra-atmosphérique, à l’aide de moyens appropriés tels que des fusées météorologiques lancées régulièrement en un certain nombre de points choisis.
- Concernant l’important problème de l’eau dans le monde, le Congrès a abordé trois aspects essentiels.
- U hydrologie a fait l’objet de la création d’une Commission technique de Météorologie hydrologique, compétente pour l’étude et l’expression des besoins en la matière :
- — échanges rapides, traitement et présentation des données;
- —• organisation et développement de réseaux destinés à mesurer et étudier les paramètres du cycle hydrologique ayant des rapports avec la météorologie;
- — application de la météorologie à l’hydrologie, par exemple dans les problèmes tels que la prévision des niveaux des cours d’eau, la prévision des cnies, etc.
- Les recherches concernant les zones arides ont lait l’objet, au cours des années passées, d’une collaboration étroite entre l’OJM.M. et l’Unesco. Le Congrès a, notamment, chargé son Comité exécutif de fournir à l’Unesco et, d’une façon générale, aux organisations internationales intéressées, tous avis utiles sur les questions d’ordre météorologique, de prendre des mesures pour permettre à l’O.M.M. de rechercher efficacement des solutions aux problèmes météorologiques relatifs au projet majeur de l’Unesco concernant les zones arides. La mise en valeur de ces zones revêt en effet une grande importance.
- Des décisions analogues ont été prises pour perfectionner et étendre les études concernant la zone tropicale humide, notamment en ce qui concerne les problèmes dont la solution permettrait peut-être d’améliorer les conditions de vie des êtres humains.
- Les nombreuses autres activités des commissions techniques de l’O.M.M. concernant les observations et leurs échanges, la recherche pure ou les applications 4 la Marine, à l’Agriculture, à l’Aéronautique, etc., ont été passées en revue au cours du Congrès, ainsi que l’aide que peut apporter l’utilisation des isotopes radioactifs au développement de la météorologie et de l’hydrologie et, d’une façon générale, les problèmes liés aux aspects météorologiques de l’utilisation de l’énergie atomique à des fins pacifiques.
- Signalons enfin que les innombrables données météorologiques ainsi que celles relatives à l’ozone recueillies au cours de l’Année géophysique internationale et centralisées par l’O.M.M. doivent être répertoriées et présentées sous une forme facilement accessible aux chercheurs.
- Lors de sa dernière séance, le Congrès a procédé à l’élection du président de l’Organisation mondiale pour la période 1959-19G3. M. André Yiaut, directeur de la Météorologie nationale, président sortant, a été réélu au premier tour de scrutin.
- R. C.
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- Le marquage radioactif des chromosomes et le processus de leur duplication
- On connaît la théorie de Crick et Watson concernant la duplication des molécules d’acide désoxyribonucléique ou ADN (La Nature, janvier 1959, p. 29). Cette duplication serait la condition de celle des chromosomes eux-mêmes et par conséquent de la croissance et de l’évolution des êtres vivants.
- Dans le modèle de Crick, les molécules d’ADN se composent à l’état normal de deux chaînes hélicoïdales comparables à deux brins de ficelle enroulés l’un autour de l’autre par un effet de torsion. Les deux brins restent unis grâce à une série de fibres intermédiaires plus ténues dont les liaisons chimiques assez faibles permettent, dans certaines conditions non précisées, le déroulement et la séparation des deux brins principaux. Quant aux fibres intermédiaires, leur intérêt sur le plan génétique réside dans le fait qu’elles existent sous quatre formes ou constitutions chimiques différentes qui se succèdent irrégulièrement au long de la structure d’ensemble. Un tel modèle fait parfaitement l’affaire des généticiens qui y voient l’équivalent d’un programme codé capable de transmettre des ordres à la cellule vivante et, de proche en proche, au corps entier ou soma. En effet, la chaîne moléculaire d’ADN, composée de segments de structure variable suivant l’ordre de certains de ses constituants, pourrait servir de « moule » à la formation de molécules de protéines diverses qui interviendraient ensuite chacune à leur place dans le développement de l’être, dans l’ontogenèse.
- La multiplication cellulaire elle-même, résultant du dédoublement des chromosomes contenus dans chaque noyau, serait primitivement induite par la séparation des deux brins fondamentaux de la chaîne moléculaire d’AD:N, chacun de ceux-ci restant semblable à lui-même, mais se montrant ensuite capable de synthétiser un brin homologue pour reconstituer à deux exemplaires la structure double d’origine.
- Pour tenter de mettre en évidence ce processus, J. H. Taylor a institué une expérience qui consiste à marquer les chromosomes au moyen d’un produit radioactif, afin de voir comment la radioactivité se répartit au moment des divisions cellulaires ou mitoses.
- Description des expériences. — Taylor a choisi comme matériel la fève {Vicia Faba) dont il a étudié les mitoses (divisions des cellules) au niveau du méristème des racines. Les chromosomes de cette plante présentent l’avantage d’être assez volumineux pour être vus, en préparation mince, au microscope optique.
- On fait croître les racines pendant huit heures dans une solution nutritive contenant de la thymine marquée par de l’hydrogène radioactif ou tritium. La thymine est l’une des quatre bases qui relient par ponts multiples les deux brins de la molécule d’ADN. Comme telle, on suppose qu’elle doit s’incorporer dans l’ADN nouvellement formé au moment de la synthèse qui précède la duplication des chromosomes et par conséquent y montrer la radioactivité du tritium qu’elle contient. Les autoradiographies des chromosomes se font par une technique simple. Il suffit d’appliquer des bandes de film au-dessus des cellules préalablement écrasées en préparations minces pour voir apparaître des points noirs qui voilent l’émulsion photographique là où elle a été touchée par l’émanation radioactive. On a employé le tritium de préférence au carbone radioactif parce que l’émanation de celui-ci, trop pénétrante, tend à empêcher la formation d’images nettes en voilant trop largement le film. Au contraire, les émissions du tritium, moins pénétrantes, permettent de localiser un chro-
- mosome radioactivement marqué, par rapport à un chromosome voisin qui ne l’est pas.
- Lorsqu’une première division cellulaire s’est produite en milieu radioactif, on trouve, comme on pouvait s’y attendre, tous les chromosomes marqués dans chacune des deux cellules cpii se séparent. Mais après transfert des racines dans un milieu neutre, ne contenant plus de thymine marquée, on voit que lors d’une seconde génération les chromosomes se dédoublent en deux chromosomes-fils, ou chromatides, dont l’un est marqué et l’autre non. Nous verrons tout à l’heure comment la théorie de Crick explique ces faits et s’en trouve elle-même confirmée.
- Rappelons d’abord qu’au moment où se prépare la division cellulaire (mitose), les chromosomes, jusque-là invisibles dans le noyau de la cellule, apparaissent sous forme d’un long ruban pelotonné sur lui-même, le spirème, qui se scinde ensuite en chromosomes séparés (prophase). Ceux-ci s’alignent bientôt au centre de la jpellule, formant ce qu’on appelle la plaque équatoriale. Chacun d’eux se dédouble alors en deux chromatides homologues qui restent d’abord voisins (métaphase). Notons que c’est à ce moment qu’on peut juger de la radioactivité, soit des deux chromatides, soit seulement de l’un d’eux, car ils s’éloignent ensuite attirés par les fuseaux qui les relient aux centrosomes de chacune des deux cellules en formation (ana-phase). Finalement, les chromosomes disparaissent de nouveau dans les noyaux cellulaires en attendant un nouveau cycle.
- Mais comment distinguer la première génération Xx de la seconde X, lorsqu’on fixe les racines pour les examiner? C’est bien simple. Une fois terminé le bain radioactif, on ajoute au milieu neutre o,o5 pour 100 de colchicine, poison qui a la faculté d’empêcher les divisions cellulaires, mais non celles des chromosomes (la formation des fuseaux se trouvant seule inhibée). Nous obtiendrons donc des cellules portant un nombre normal de chromosomes, lorsqu’il s’agira de la métaphase de la première génération, et un nombre double pour la seconde (24 au lieu de 12). Sans doute, connaissant approximativement la durée du cycle de Vicia Faba, on peut compter qu’en fixant les plantes au bout de 18 h, elles n’en seront pour la plupart qu’à leur première métaphase; tandis qu’au bout de 42 h, une seconde division aura eu le temps de se produire. Mais pour distinguer sûrement les métaphases Xx des métaphases X,, le plus simple est d’empêcher la division des cellules elles-mêmes et de se baser sur le nombre de chromosomes qu’elles contiennent (fig. 1).
- Taylor a remarqué alors que les chromosomes homologues, visibles par paires à la métaphase, étaient tous marqués en X1? tandis qu’un seul des deux l’était en X2. On trouvait enfin, dans les racines fixées au bout de 42 h, quelques générations X3 reconnaissables dans certaines cellules qui, sous l’effet de la colchicine, contenaient 48 chromosomes. Dans ce cas, la moitié des paires n’était aucunement marquée, l’autre moitié l’étant dans un seul chromatide. Quel est donc le mécanisme qui préside à un tel genre de division ?
- Lorsque se prépare le dédoublement des chromosomes, on admet que la molécule d’ADN déroule ses deux brins qui se séparent. Chacun d’eux va synthétiser un nouveau brin homologue en attirant à lui les composés chimiques qui lui sont nécessaires et qu’il trouvera dans le milieu avoisinant. Puisqu’il est plongé dans une solution à laquelle on a ajouté de la thymine, intervenant comme on sait dans la composition de l’ADN pour y former un des quatre groupes basiques latéraux, il est clair que quelques atomes radioactifs (provenant du tritium incorporé à la thymine) se placeront de loin
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- Fig. 1. — Schéma de la division des chromosomes en présence d'un élément traceur radioactif, avec ou sans action de la colchicine.
- Les lignes 1 et 2 représentent schématiquement les noyaux des cellules lors de la métaphase et de l’anaphase normales. Ensuite, les cellules représentées à gauche de la ligne verticale interrompue se divisent normalement ; celles qui sont placées à droite ne peuvent se diviser en présence de colchicine, mais la duplication de leurs chromosomes n’est pas empêchée, de sorte qu’elles en ont en nombre double. La zone en pointillé serré représente le bain radioactif ; la zone en pointillé large représente le bain de colchicine. Les chromosomes rendus radioactifs sont représentés en noir, les chromosomes inactifs en blanc. Explications complémentaires dans le texte (Imité de Scientific American).
- en loin au long du nouveau brin synthétisé. Comme celui-ci s’enroule en même temps autour du brin primitif qui l’a suscité, la structure hélicoïdale double qui en résulte sera radioactivement marquée ainsi, bien entendu, que le chromosome dont elle forme l’épine dorsale. A la métaphase les deux chromatides apparaîtront donc radioactifs, chacun contenant un brin d’ADN ancien, non marqué, et un brin nouvellement synthétisé et par conséquent marqué.
- On comprend bien que le brin ancien, en Unt que « moule », porte une structure complète qui, n’ayant pas à incorporer de thymine, restera privée de radioactivité. Tandis que le brin nouveau, qui se moule sur l’ancien par alignement de proche en proche de constituants pris dans le milieu, sera marqué sur toute sa longueur. Sa présence suffît évidemment à rendre positive l’autoradiographie du chromosome entier.
- Que se passera-t-il maintenant lors d’une deuxième scission des chromosomes, à la métaphase X2 ? Il y aura encore séparation des deux brins de la structure d’ADN et nous savons que l’un de ces brins est marqué et l’autre non. Comme d’autre part la cellule ne se trouve plus dans le milieu qui contient de la thymine radioactive, le brin non marqué synthétisera un brin homologue également non marqué, où ne figurera que de la thymine ordinaire, provenant du milieu cellulaire normal. Le chromatide résultant ne sera donc pas radioactif. Quant à l’autre brin, qui est radioactif, il synthétisera aussi un brin non marqué puisque puisé en milieu normal. Mais naturelle-
- ment la structure double complète restera marquée et par conséquent le chromatide obtenu le sera également. Nous aurons donc après la seconde division, à la métaphase Xa, un chro-malide radioactif et l’autre non. Ainsi le processus que nous venons de décrire s’accorde parfaitement avec l’expérience de Taylor (fig. a).
- Cette expérience pouvait avoir d’autres résultats. Par exemple, les deux chromatides seraient restés marqués à chaque division, la radioactivité ne s’affaiblissant que progressivement au cours des générations successives pour devenir finalement indécelable. Ceci aurait indiqué que la structure de base de l’ADN se brisait en petits morceaux, chacun synthétisant ensuite son homologue. Mais ces morceaux se seraient répartis indifféremment dans les deux chromatides, leur conservant au cours des générations une radioactivité également partagée,
- Fig. 2. — Schéma de la duplication chromosomique d’après Taylor.
- 1, Chaîne moléculaire d’ADN à 2 brins. 2, Les 2 brins se déroulent pour se séparer et, en milieu radioactif, synthétisent des brins homologues radioactifs (les brins inactifs sont représentés en blanc, les brins radioactifs en noir). 3. Il en résulte deux chaînes moléculaires marquées, possédant chacune un brin radioactif. 4, Déroulement en milieu inactif. 5, Un des chromosomes contient un brin radioactif, l’autre non.
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- quoique s’affaiblissant à chaque division. Apparemment, ce n’est pas ce qui se produit.
- La diminution de la radioactivité se fait suivant des lois en quelque sorte mendéliennes, les deux chromosomes étant marqués à la première division, un sur deux à la seconde division, un sur quatre à la troisième et ainsi de suite. Il semble donc bien que l’ADN soit formé d’éléments qui se conservent intacts au cours des générations cellulaires. Chaque brin reste identique à lui-même en ce sens que les segments, ou gènes, dont il est formé gardent les mêmes positions respectives. Cela se comprend si l’on se rappelle que le « site » d’un gène au long du chromosome semble une des conditions de son action. D’ailleurs lorsque des échanges (crossing-over) se font entre chromosomes homologues, le chassé-croisé a lieu entre parties correspondantes. Si l’expérience de Taylor avait eu d’autres résultats, on aurait difficilement expliqué la conservation du site des divers gènes.
- Observations contradictoires. — Les biologistes anglais S. R. Pelc et L. F. La Cour, reprenant les expériences de Taylor, ont indiqué d’autre part que leurs résultats n’étaient pas régulièrement concordants. Peut-être ne fallait-il pas se hâter de croire à une vérification du modèle de Crick et Watson.
- Sans doute Taylor avait déjà remarqué qu’au cours des méta-phases X2, certains chromatides n’étaient marqués que sur une partie de leur longueur. Mais comme dans ce cas le chromatide-frère était marqué dans un segment complémentaire, on attribuait ce fait à un phénomène de crossing-over. On sait que ces échanges entre chromosomes sont depuis longtemps connus.
- Cependant Pelc et La Cour, ayant émis l’hypothèse que la colchicine pouvait avoir une influence sur la division des chromosomes eux-mêmes, ont tenté de reproduire l’expérience de Taylor sans employer de colchicine. Dans ce cas, ils ne pouvaient plus compter, pour distinguer les générations Xx des générations X2, que sur leur pourcentage probable selon que les racines étaient fixées pour examen au bout d'un temps plus ou moins long, calculé d’après le cycle mitotique moyen de Vicia Faba.
- Les résultats n’ont pas eu la netteté de ceux obtenus par Taylor. Ainsi on trouva à la métaphase Xx que les chromatides étaient souvent faiblement marqués et que la fixation des racines, après un temps assez long pour permettre l’appai'ition de mélaphases X2, ne montrait qu’un pourcentage insuffisant de paires de chromatides ne comprenant qu'un seul élément marqué.
- D’autre part, Pelc et La Cour employèrent aussi la colchicine, mais dès le début de l’expérience, avant même de soumettre les racines au bain radioactif. Or, ils trouvèrent à la métaphase Xx des paires de chromatides dont l’un seulement était marqué. Il n’y avait en outre qu’un nombre assez faible de paires marquées dans les deux constituants.
- Ces auteurs ont donc supposé que la colchicine pouvait favoriser le marquage d’un chromatide à l’exclusion de l’autre. Ils n’en ont cependant donné aucune explication théorique. Celle-ci est d’ailleurs difficilement concevable, car on imagine mal comment la colchicine pourrait empêcher un des chromatides de se synthétiser à partir du milieu radioactif environnant, tout en permettant à l’autre de le faire. Peut-être devrait-on plutôt incriminer une concentration inadéquate des bains radioactifs. Le fait que les chromosomes étaient souvent très faiblement marqués à la première métaphase pourrait indiquer qu’une insuffisante concentration n’avait pas non plus permis le marquage de tous les chromatides, certains puisant leur thymine dans le milieu cellulaire normal comme ils l’auraient fait en l’absence de tritium. D’autre part, une concentration excessive de ce dernier corps pourrait en laisser subsister dans les cellules, même replongées en milieu inactif, assez longtemps pour permettre le marquage des deux chromatides aux métaphases X2,
- Enfin, tout récemment, P. S. Woods et M. U. Schairer ont admis que ces expériences pouvaient aussi avoir été viciées par l’emploi de préparations insuffisamment minces : une trop forte épaisseur de cytoplasme arrête en effet les émanations peu pénétrantes du tritium et les empêche d’impressionner l’émulsion photographique.
- Quoi qu’il en soit Pelc et La Cour ont émis une hypothèse théorique intéressante. Peut-être la structure moléculaire de l’ADN serait-elle composée de quatre brins homologues et non de deux. Des combinaisons différentes pourraient alors se produire (fîg. 4 a). Après la synthèse et juste avant la division, la chaîne d’ADN se trouverait formée de 8 brins : 4 brins radioactifs nouveaux et 4 brins inactifs anciens. Au moment de la division, les brins pourraient se répartir différemment dans chaque chromatide. On trouverait par exemple 3 brins anciens et x nouveau dans un chromatide, 3 nouveaux et i ancien dans l’autre chromatide. Mais une répartition moins probable pourrait aussi se produire : 4 brins anciens se réunissant d’un côté, les 4 nouveaux de l’autre.
- Dans ce cas, un seul chromatide se trouverait marqué dès la première génération.
- Enfin, un chromosome qui contiendrait deux brins radioactifs sur quatre (soit la répartition la plus probable) pourrait fournir
- Fig. 3. — Autoradio graphies de chromosomes.
- Los points noirs sont dus aux électrons émis par le tritium de la thymine marquée et permettent de repérer les chromatides qui la contiennent. En A et B, paires de chromatides marqués en première division. En C, en deuxième division, un seul chromatide est marqué, la duplication s’étant faite en milieu inactif. En D, la flèche indique un autre chromatide
- non marque.
- (D’après Philip S. Woods et Marie U. ScnAinrm, Nature,. Londres, 31 janvier 1959, gracieusement communiqué par l’éditeur, avec l’aimable autorisation de M. Woods).
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- à la seconde génération un de ces brins radioactifs à chacun des deux cliromatides auxquels il donne naissance (fig. 4 b). C’est ainsi que la paire obtenue en X2, en milieu inactif, serait cependant marquée dans ses deux constituants. Cette probabilité serait encore augmentée dans le cas de chromosomes ayant bénéficié dès la première génération de brins radioactifs en surnombre. On comprendrait de cette façon que les résultats de l’expérience ne soient pas toujours réguliers.
- Cependant on ne peut dire que cette explication théorique concorde avec le procédé de duplication admis par Crick et Watson. En effet, un brin donné ne synthétise un autre brin que lorsqu’il s’est séparé de son homologue ancien avec lequel il formait précédemment une structure complète. D’autre part, à mesure qu’il synthétise un nouveau brin, celui-ci lui reste attaché par l’intermédiaire de groupes basiques latéraux, qui sont eux-mèines la condition de la synthèse, puisque celle-ci provient de l’attirance de bases complémentaires. Ainsi l’adénine attire hors du milieu environnant la thymine qui va lui rester attachée. Celle-ci étant radioactive au début de l’expérience, il est clair que la structure double de chacune des molécules d’ADN doit être marquée dès la première division. Le brin nouvellement synthétisé reste chimiquement lié à celui qui l’a suscité et il ne saurait y avoir mélange de brins au hasard.
- Dans l’hypothèse de Pelc et La Cour, il faudrait supposer qu’une chaîne de 4 brins suscite directement 4 brins complémentaires sans avoir besoin de se dérouler. Les brins, anciens et nouveaux, se sépareraient seulement ensuite pour être prêts à se répartir suivant différentes combinaisons dans chaque chro-
- X,
- Fig. 4. — Hypothèse des quatre brins de Pelc et La Cour.
- En a, la chaîne moléculaire posséderait 4 brins dont les homologues, lors de la synthèse S, en milieu radioactif, sont marqués et figurés en pointillé ; ils peuvent se répartir différemment lors de la division cellulaire ; trois cas sont possibles, dont celui de droite donnera un seul chromatide marqué dans la génération X,. En b, une chaîne moléculaire issue de S, (premier cas) se dédouble en milieu inactif ; il ne subsiste que deux brins marqués qui peuvent, dans la génération X2, soit se répartir dans les deux cliromatides, soit échoir au même tous les deux.
- (Imité de S. R. Pelc et L. F. La Coub, Nature, 23 août 1958).
- matide. Mais on ne voit pas dans ce cas comment une synthèse peut se produire autour d’une structure complète, non déroulée, dont les bases remplissent encore leur office de liaison et ne sont donc pas libres d’attirer des constituants nouveaux. Une autre combinaison serait alors à envisager. Les 4 brins de la structure complète s’isoleraient d’abord un par un pour synthétiser des brins homologues. Mais une fois cette synthèse faite, ils devraient tous s’isoler encore, à partir des 4 structures doubles qu’ils auraient formées, pour pouvoir enfin se réunir au hasard en structures quadruples. C’est assez invraisemblable.
- Il semble que nous n’ayons pas encore de certitude en ces matières. Mais il ne faut pas oublier que les expériences de Taylor ont un caractère positif qui s’accorde parfaitement avec la théorie de la duplication due à Crick et Watson et avec ce que nous savons de la composition chimique et de la structure de l’ADN. Les expériences de Pelc et La Cour ne présentent jusqu’ici qu’un caractère purement négatif qui ne précise même pas le rôle supposé de la eolchicine dans la scission du chromosome. Les résultats obtenus par ces auteurs auraient amplement besoin d’être confirmés. D’ailleurs, de toutes nouvelles expériences de Woods et Schairer viennent encore à l’appui des premières conclusions de Taylor.
- Hypothèses complémentaires. — On se doute bien, d’autre part, que le chromosome est trop épais par rapport à sa longueur pour qu’il soit soutenu par un axe moléculaire unique. Si tout l’ADN d’un chromatide était concentré dans une seule structure double hélicoïdale, cette structure aurait, selon Taylor, i m de long et ne formerait pas moins de 3oo millions de spires. C’est ce qui a amené cet auteur à supposer que des segments d’ADN plus courts pouvaient s’attacher à un ruban de protéine. Mais ce ruban lui-même serait double, formé de 2 rubans accolés et capables de se séparer. Les extrémités des brins de chaque segment particulier d’ADN seraient liés à ces rubans : un brin à un des rubans, le brin complémentaire à l’autre. Quand les rubans' se détachent, ils déroulent les brins, brisant leurs liens basiques intermédiaires. D’ailleurs, il pourrait aussi exister 2 rubans séparés, reliés par des molécules d’ADN dont chaque brin de la structure serait solidaire de l’un des rubans. Quand les rubans s’éloignent, ils entraînent chacun un des 2 brins homologues de la molécule, les brins isolés synthétisant alors un nouveau partenaire et éventuellement un autre ruban protéinique de soutien (fig. 5).
- Fig. 5. — Hypothèse des rubans de Taylor.
- En a, chacun des deux brins d’ADN peut être attaché à l’un des deux rubans ; les brins sont déroulés par l’écartement des rubans normalement accolés. En b, vue par en dessus, la structure pourrait avoir un aspect qui indique une forme d’ensemble cylindrique.
- (Imité de Scientific American).
- On pourrait se demander, dans un tel modèle, comment l’ordre des divers segments de l’ADN serait préservé au long du chromatide, puisqu’il est évidemment indispensable que le site des gènes demeure le même. Mais il n’y a guère de difficulté sur ce point. Les segments de constitution variable de l’ADN conservent leurs positions les uns par rapport aux autres, puisqu’ils s’étagent au long d’un ruban, auquel un de leurs brins reste toujours lié. Lorsque après la séparation de la structure double, de nouveaux brins se synthétiseront, ils le feront tout naturellement au long des brins restés solidaires de leur ruban et qui auront conservé leur étagement. Il ne faut pas oublier qu’un brin donné ne synthétise jamais qu’une structure complémentaire de la sienne propre ou même identique quoique alors orientée en sens contraire. Bien entendu, on peut admettre que les rubans eux-mêmes gardent une certaine souplesse, sans doute grâce au jeu de liaisons carbonées dont les angles de rotation sont assez importants. Ainsi les structures d’ADN resteraient capables de se pelotonner ou de s’organiser en faisceaux, eux-mêmes enroulés en hélice à une échelle supérieure à celle de la molécule.
- Ces dernières hypothèses de Taylor sont avant tout théoriques. Il semble qu’il ait cru pouvoir s’appuyer sur certaines microphotographies électroniques de chromatides qui montrent des bandes axiales entourées de formations perpendiculaires assez floues. Mais l’extrême petitesse de ces structures, la difficulté de les fixer rendent les interprétations très douteuses.
- Du moins, nous sommes certainement sur la voie dè nouvelles découvertes importantes concernant la reproduction et l’action de cet ADN, en quelque sorte magique, qui semble être non seulement à la base de l’hérédité et de l’évolution, mais avoir même présidé peut-être à l'origine de la vie.
- Jacques Fouchet.
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- L’inversion de poussée sur les Cornet 4
- Nous avons déjà passé en revue ici (La Nature, novembre 1954, p. 433), les différents moyens de freinage à la disposition des avions. Celui qui tend le plus à se développer sur les avions à réaction est le freinage par inversion de la poussée. Rappelons qu’il consiste à dévier partiellement vers l’avant le jet des réacteurs en sorte que la poussée vers l’avant due au jet soit remplacée par une contre-poussée vers l’arrière.
- Lors de la dernière exposition de Farnborough, le Cornet 3 B fit une démonstration particulièrement réussie de l’inversion de poussée des turboréacteurs, puisque, grâce à ce procédé, il parvint à s’arrêter en 730 m après avoir touché le sol. L’inverseur de poussée était monté sur les deux Avon MX 524 extérieurs.
- La première application de l’inversion de poussée aux Cornet remonte à 1954 lorsqu’on décida de faire un essai d’installation sur le moteur extérieur gauche du prototype du Cornet 2 ; il s’agissait alors d’urf dispositif fixe, et le moteur considéré ne pouvait fonctionner qu’en inversion de poussée. Les essais furent conduits de la manière suivante : l’avion décollait sur trois moteurs, le quatrième tournant au ralenti, puis faisait son circuit et revenait se présenter pour l’atterrissage, le moteur à poussée inversée était alors ouvert en grand.
- Un essai fut ensuite tenté pour utiliser l’inversion de poussée en vol, car les freins de piqué ne donnaient pas entière satisfaction dans des conditions de givrage, mais cet essai montra que le moteur devait fonctionner à bas régime pour éviter les vibrations.
- En même temps, Rolls-Royce étudiait un dispositif d’inversion de poussée qui fût contrôlable et pût donner une poussée dirigée soit vers l’avant, soit vers l’arrière. Celui-ci conduisit finalement à l’ensemble qui est monté actuellement.
- Pour tenir compte de la complexité, de l’augmentation de poids et du prix, il fut décidé de n’équiper que les deux moteurs externes; de plus, les gaz d’échappement provenant des moteurs internes auraient été déviés trop près du fuselage.
- Le jet est dévié à l’extrados et à l’intrados de l’aile en faisant un angle de 45 degrés sur l’horizontale. L’installation initiale comportait des portes que l’on pouvait fermer, quand les inverseurs ne fonctionnaient pas, ce qui évitait une augmenta-
- Fig. 1.
- Réduction de la longueur d’atterrissage en fonction de la vitesse de l’avion lorsqu’on arrête le dispositif d’inversion de la poussée.
- Vitesse (km/h)
- tion de traînée préjudiciable. En fait, ces portes conduisirent à une surchauffe dans la tuyère et furent finalement supprimées ; on s’aperçut d’ailleurs que cette suppression ne causait pas d’augmentation de traînée mesurable.
- L’efficacité de 1’inver.sion de poussée augmente quand la vitesse de l’avion décroît (fig. 1) ; le dispositif peut être utilisé jusqu’à l’arrêt complet si le besoin s’en fait sentir.
- Les volets qui commandent la direction de l’écoulement des gaz sont mis en œuvre par des vérins pneumatiques, chaque inverseur en comportant deux; l’air comprimé provient du dernier étage du compresseur du réacteur. On évite ainsi la possibilité d’incendie qui est liée à l’emploi de liquides hydrauliques. La valve qui commande l’arrivée d’air comprimé est manœu-vrée manuellement à partir du poste de pilotage par l’intermédiaire de câbles; cette vanne se trouve à l’intérieur du fuselage. La vitesse de rotation maximale permise au moteur est de 7 35o tr/mn dans le cas de la poussée inversée, alors qu’elle est de 8 000 tr/mn dans le cas de la poussée vers l’avant.
- Au point de vue des performances, du. fait que l’angle du jet dévié fait 45 degrés avec l’horizontale, la poussée maximale vers l’arrière que l’on peut obtenir est égale à 70 pour 100 de la poussée vers l’avant; en fait, on ne dépasse guère 5o pour 100. Cela est dû en partie au fait que la section de tuyère est légèrement plus grande dans le cas de l’inversion que dans le cas normal, ce qui réduit la température des gaz et la poussée.
- J. Spincourt.
- AGGRAVATION DES BRUITS AÉRONAUTIQUES
- A mesure que l’utilisation des moteurs à réaction se répand, on assiste à une aggravation des effets physiologiques dus au bruit (1). C’est ce qui ressort d’une communication du docteur C. I. Barron à une Conférence de Sécurité, tenue à Honolulu.
- Que ce soit le réacteur ou le turbo-propulseur, ces appareils créent un niveau sonore beaucoup plus élevé que celui des moteurs à piston. Dans le turbo-propulseur, le surcroît d’intensité est causé par la plus grande vitesse imprimée à l’extrémité des pales d’hélice. En outre, le nombre de tours au ralenti est environ 90 pour 100 du nombre de tours maximal. Ces deux facteurs sont particulièrement préjudiciables au personnel aéronautique qui exécute les contrôles au sol.
- On a constaté que les réacteurs, en raison du niveau très élevé des bruits qu’ils émettent, provoquent des sensations auditives douloureuses qui s’accompagnent rapidement de lésions de l’oreille interne. D’autres traumatismes ont été constatés, tels que nausées, incoordinations musculaires et troubles de la vision (se manifestant surtout par des taches sur la cornée).
- Le spectre sonore du réacteur fait apparaître des intensités particulièrement fortes dans les basses fréquences et surtout dans la tranche comprise entre 3oo et 1 200 cycles par seconde. Le son a l’allure d’un cri de sirène et ses effets sont particulièrement pénibles pour le nerf auditif qui s’en trouve souvent
- 1. Voir : Les bruits aéronautiques, La Nature, juin 1955, p. 22.
- endommagé. On doit également noter que les fortes intensités occupent dans le spectre la même place que la parole et couvrent par conséquent les conversations.
- On a tenté de remédier à ces divers inconvénients par des systèmes d’atténuation du bruit fixés sur l’échappement des tuyères, par la protection des oreilles et par des dispositifs de communications électroniques, pour remplacer la parole devenue inaudible. G. C.
- Réduction du bruit sur le D.C. 8
- Un dispositif destiné à réduire le bruit des turboréacteurs a été adopté pour le Douglas D.C. 8, diminuant de 3 à 4 décibels le niveau d’intensité du bruit. Le principe consiste à provoquer un mélange plus rapide des gaz d’échappement des réacteurs et de l’air froid environnant en prolongeant les tuyères d’éjection par des dispositifs de forme appropriée. Les recherches portèrent sur un grand nombre de formes et celle qui présenta la plus faible augmentation de traînée consiste en un simple cylindre ondulé. La combinaison d’un inverseur de poussée à ce dispositif a conduit à disposer des clapets dans le cylindre; normalement, ces clapets sont alignés sur la paroi du cylindre et ne se ferment que lorsqu’on désire obtenir le freinage.
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- Le futur barrage du Kouilou
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- Le volume limité des ressources énergétiques métropolitaines et surtout le prix de revient élevé du courant électrique obligent les industries à pousser leurs ramifications vers les territoires où elles disposeront de kilowattheures à bon marché. Cela est surtout vrai pour l’électrométallurgie française qui, sans cette nécessaire migration, ne pourrait se maintenir en compétition avec les puissantes firmes américaines et canadiennes, dont les usines sont greffées sur des centrales hydrauliques admirablement situées.
- C’est en Afrique, on le sait, que des sites favorables peuvent être trouvés et une première étape a déjà été ouverte avec l’installation d’une usine d’électrolyse auprès de la chute camerounaise d’Edea. Mais la consommation des métaux légers, en constante expansion, exige que l’effort soit poursuivi. C’est dans ce but que deux projets sont à l’étude depuis quelques années, ceux du Konkouré en Guinée et du Kouilou au Congo. Il y a encore quelques mois, on considérait que l’un et l’autre de ces projets ne tarderaient pas à être mis à exécution. A la suite des récents événements politiques, on passe actuellement par une période d’incertitude : la Guinée échappant à la Communauté française et risquant même de se placer hors de la zone franc, on ne sait trop dans quelles conditions la centrale de Konkouré et les gisements de minerai qui existent dans le voisinage pourront être exploités dans l’avenir.
- Le Kouilou, bien que situé dans un territoire de la Communauté, se présente également sous un jour moins séduisant, car primitivement les deux projets étaient liés, l’usine congolaise comme l’usine guinéenne devant être approvisionnée en alumine produite en Guinée. Il se trouve, en effet, qu’en ce qui concerne l’hydraulicité, le Congo, faisant partie de la zone semi-équatoriale, jouit d’un climat très supérieur à celui de la Guinée, située en climat tropical. Par contre, le régime plus régulier des pluies n’a pas donné naissance aux phénomènes de latéritisation, caractéristiques de la zone tropicale et qui favorisent la formation de roches à haute teneur en aluminium.
- En bref, le projet du Kouilou est à présent au point mort. Mais les nécessités industrielles sont impératives et il est fort probable qu’il sera repris dans un avenir assez proche. On peut donc en esquisser les grandes lignes, tout en prévoyant qu’il pourra subir certaines modifications.
- Le ileuve. le site et la retenue. — A son embouchure dans l’Atlantique, à 60 km N.-O. du port de Pointe-Noire, le fleuve Kouilou (dont la partie haute porte le nom de Niari) a suivi un parcours sinueux de 690 km et recueilli les eaux d’un bassin versant d’environ 60 000 km2. C’est dans la dernière partie de son cours, peu avant de s’étaler dans la plaine côtière, que le ileuve franchit le massif du Mayombé, chaîne secondaire où les sommets ne dépassent pas 800 m, mais qui constitue néanmoins un obstacle important. Le Kouilou coupe perpendiculairement les plis successifs de ce massif, coulant généralement en gorge avec une pente assez forte.
- Le climat est caractérisé par une température relativement uniforme (moyenne diurne de 25° C) et par des pluies abondantes. L’ensemble du bassin reçoit une hauteur moyenne annuelle de i,5 m de précipitations. Les relevés exécutés au cours des dernières années permettent d’évaluer le débit moyen du fleuve à 1 000 m3 par seconde. La plus forte crue enregistrée a atteint un débit de 4 000 m3/s. On estime que des crues exceptionnelles pourraient aller jusqu’à 8 000 m3/s.
- A la traversée de chacun des chaînons montagneux, la gorge se rétrécit. Fort opportunément, le plus étroit de ces défilés, celui de Sounda, est situé non loin du débouché en plaine : il offre, en outre, de nombreux avantages, tant par son profil en V que par la nature des roches : quartzites et micaschistes. Tenant compte des cotes (celle du fleuve est à 10 m au-dessus
- Fig. 1. — Le site de Sounda pendant la période d’études.
- du niveau de la mer, celles des masses rocheuses latérales à i4o m et iro m), on a estimé pouvoir établir la retenue à la cote iï6,5 m. Cela implique évidemment que la rive la moins haute (à gauche) sera surélevée.
- La mise en eau du barrage aura des conséquences spectaculaires : la retenue s’étendra jusqu’à 270 km en amont, avec de profondes ramifications dans les intervalles entre les chaînons du massif. Plus haut, c’est-à-dire avant l’entrée du fleuve dans les défilés du Mayombé, le lac artificiel s’élargira sur une grande étendue. Au total, sa surface sera d’environ 1 600 km2 (près de trois fois celle du Lac Léman) et le volume de la retenue atteindra 35 milliards de mètres cubes. Après mise en eau, on peut compter que cette réserve se maintiendra sans qu’il faille opérer une ponction sur le débit du fleuve, car les pluies locales équilibreront l’évaporation de la nappe d’eau.
- Le grand avantage que présente le site de Sounda est d’être voisin de l’embouchure, ce qui permet de recueillir la presque totalité des eaux du bassin versant. Nous verrons également que la faible distance qui le sépare de Pointe-Noire offre la latitude de transporter aux moindres frais le courant jusqu’à cette ville, toute désignée pour abriter le complexe industriel en projet.
- Ajoutons que la possibilité a été envisagée de dériver vers le bassin du Kouilou-Niari une partie des eaux de la Nyanga, fleuve voisin, situé plus au nord, ce qui apporterait un débit supplémentaire de 200 m3 par seconde.
- Le barrage et la centrale. — La cote maximale de la retenue étant fixée à ii6,5 m, le barrage de dépassera pas à son couronnement la cote 123 m. Etant donné l’étroitesse de la gorge et la qualité du rocher, la forme adoptée est celle de la voûte mince, avec une épaisseur de i5 m dans la partie inférieure et 3,G m au sommet. La fermeture de la gorge devra
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- Fig. 2. — Carte de la région du Kouilou-Niari, telle qu’elle se présentera après la mise en eau du barrage.
- On îvinarqup l'allure ramifiée de la retenue, due à la présence des chaînons
- du Mayombé.
- (Imité de Industries et Travaux d’Outre-Mer).
- être complétée sur la rive gauche par une digue de 65o m de long afin de regagner la différence d’altitude qui existe entre cette rive et la cote adoptée pour le barrage. Cet ouvrage complémentaire sera exécuté selon la technique du barrage en terre et comportera un noyau de matériaux compactés, bordé en amont et en aval par des enrochements.
- La hauteur maximale de chute résulte de l’écart entre la cote 11G,5 m et la cote à laquelle l’eau sera restituée (12 m). On peut donc l’évaluer à io4 m environ. On doit considérer qu’elle sera réduite à une hauteur moyenne de ioi,5 m. Le deuxième élément qui permet de calculer la puissance installée est le débit du fleuve : à ce sujet, on n’a.pas cru devoir tabler sur la totalité des 1 000 m3/s, mentionnés plus haut. Le chiffre a été réduit à 920 m3/s. La puissance disponible n’est pas destinée à être utilisée sur place, mais à Pointe-Noire : il faut donc défalquer les pertes de courant dans les transformateurs et dans la ligne à haute tension, ce qui fait apparaître un chiffre, à Pointe-Noire, de 800 000 à 820 000 kW. La production annuelle serait de l’ordre de 7 000 000 000 kWh et pourrait être poussée au-delà de 8 milliards, au cas où le débit de la Nyanga viendrait s’ajouter à celui du Kouilou. Notons que cet équipement fournirait à lui seul le tiers du courant d’origine hydraulique actuellement produit dans la Métropole.
- La solution adoptée pour l’implantation de la centrale est classique : le bâtiment sera placé au pied du barrage, afin d’éviter les onéreuses galeries d'amenée. Le seul inconvénient de cette solution est le peu de place dont on dispose pour loger les groupes, étant donné l’étroitesse de la gorge. L’espace disponible oblige à disposer les groupes selon deux rangées, placées en quinconce. On n’a pas encore décidé si ces groupes seraient au nombre de six, avec une puissance unitaire de 218 000 kW, ou de huit, avec une puissance de i56 000 kW.
- L’usine, comportant également le poste de transformation, sera fondée sur un socle en béton qui servira également de fondation au barrage. Il sera traversé par les conduites forcées, elles-mêmes en communication avec les prises d’eau. Celles-ci seront constituées par des tours cylindriques verticales de 108 m de haut qui se dresseront, nettement détachées, en amont du barrage.
- Selon le procédé habituel, le chantier devra être mis à sec grâce à un détournement du fleuve. A cet effet, deux galeries souterraines, longues de 076 et 435 m, seront creusées à traArers les assises rocheuses de la rive droite. Leur diamètre intérieur (12 m) a été calculé en vue de pouvoir évacuer 4 000 m3/s, débit de crue. L’une d’elles au moins sera conservée, une fois l’installation terminée, afin de compléter le système d’évacuation des crues (déversoir et évacuatcur de fond).
- La protection du chantier sera assurée en amont par une voûte de béton de Go m de haut formant batardeau et en aval par un massif d’enrochements. Une route de 100 km (dont 38 existants) reliera Sounda à Pointe-Noire. De nombreux lacets sont rendus nécessaires par le relief accidenté du Mayombé. Par contre, la ligne à liante tension (38o kV) qui sera construite par la suite suivra un parcours de 93 km.
- L'élecfrométallurgie de Pointe-Noire. -— Le projet du Kouilou a été conçu, avons-nous dit, en vue de la production de l’aluminium. Le programme, conjugué avec celui du Kon-kouré, prévoyait un tonnage annuel de 4oo 000 t de métal, le démarrage étant fixé dans une dizaine d’années environ. Les investissements seraient considérables et les deux sociétés françaises qui ont pris l’initiative de celte étude (Pécliiney et Ugine) ont conclu un accord préalable avec sept sociétés étrangères (une allemande, une italienne, une suisse, une britannique, une canadienne, deux américaines) qui participeront au financement en se réservant une part du tonnage produit.
- Le potentiel énergétique du Kouilou est nettement supérieur à celui du Konkouré. C’est pourquoi l’usine guinéenne d’élec-trolyse serait conçue pour une production annuelle de i5oooo t, celle de Pointe-Noire pour 200 000 à 3oo 000 t. Elle serait donc à l’échelle des grandes installations canadiennes et américaines. Destinée à recevoir l’alumine venue de Guinée, ainsi que les autres matières premières (cryolithe, carbone des électrodes, etc.) venues également de l’extérieur, et devant en retour expédier sur l’Europe et le Nouveau Monde la totalité du métal produit, elle sera située en bordure du port et sera pourvue de toutes les installations nécessaires au chargement et au déchargement des matériaux. On estime que le personnel pourrait se composer d’environ a5o Européens et 2 000 Africains.
- Tout en étant la pièce maîtresse du futur complexe industriel
- Fig. 3. — Implantation projetée du barrage et de la centrale.
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- Fig. 4. — Vue aérienne du port de Pointe-Noire.
- (Photos M. Mako, obligeamment communiquées par le Bureau d’information du Haut-Commissariat de la Ité-publiqne en A.E.F.).
- de Pointe-Noire, l’usine d'aluminium sérail loin d’épuiser les ressources énergétiques fournies par la centrale de Sounda. Plusieurs fabrications ont donc été envisagées, dans différentes branches de l’électrométallurgie et de l’électrochimie. Celles qui paraissent devoir être retenues sont les suivantes :
- Ferro-manganèse. — L’usine destinée à produire cet alliage pourrait atteindre une capacité de 200 000 t par an et consommerait-environ 580 000 000 kWh. Le minerai de manganèse serait fourni (à raison de 40 000 t par an) par le gisement de Franceville, au Gabon.
- Ferro-silicium et silico-manganèse. — Une même usine serait construite en vue de cette double production. Sa capacité approximative serait de 32 000 t de ferro-silicium et 15 000 t de silico-manganèse par an. Les approvisionnements de quartz viendraient de carrières situées au Congo. L’énergie consommée atteindrait environ 375 000 000 kWh.
- Magnésium. — Bien que les procédés électriques de fabrication de ce métal ne soient pas encore d’usage courant, un projet a été établi pour une usine produisant annuellement 10 000 t et consommant 150 000 000 kWh. Là encore, la principale matière première (la dolomie) pourrait être exploitée dans la région.
- Phosphore. — Un plan ambitieux a été élaboré en ce qui concerne cette fabrication. Des fours d’une puissance encore jamais réalisée jusqu’ici (50 000 kW) pourraient produire, chacun, 25 000 t de phosphore par an. Le phosphate, matière première, serait fourni par une carrière congolaise et par des importations du Togo. La capacité de l’usine serait déterminée par les accords susceptibles d’être conclus entre un groupe français et un groupe allemand. Dans 1e cas maximal, la consommation de l’usine absorberait le dixième du courant produit par le Kouilou et l’usine deviendrait la plus grande usine mondiale de phosphore. Elle serait desservie par des navires-citernes, transportant le phosphore liquide, à haute fempérature, ce qui représenterait une innovation, en ce qui concerne tout au moins les transports maritimes.
- Conséquences démographiques. — L’énumération qui précède est restée sèche à dessein, car il serait vain de décrire en détail un ensemble industriel qui n’existe encore que sous forme de plans et de projets. Il n’empêche que l’on ne se trouve pas en présence d’une simple anticipation : les sites favorables à l’équipement hydroélectrique sont trop rares pour que leur potentiel ne soit pas un jour ou l'autre utilisé. Dans
- le cas du Kouilou, la proximité d’un port tel que Pointe-Noire, qui est en même temps la tête de ligne d’une voie ferrée de pénétration, est un facteur supplémentaire dont on doit nécessairement tenir compte.
- L’expansion industrielle du Congo, même si elle se trouve retardée, appartient au domaine des prévisions logiques et l’on peut dès maintenant mesurer quelles en seraient les conséquences démographiques. L’une d’elles est négative, car la mise en eau de la retenue du Kouilou noiera une région habitée par 4 ooo à 5 ooo personnes. Par contre, le majestueux lac intérieur qui sera ainsi créé établira une large voie de communication à travers une zone restée jusqu’à présent impénétrable : il est fort probable que des communautés de biiche-rons, de cultivateurs et de pêcheurs s’y formeront. Les possibilités de cette zone ont d’ailleurs été évaluées, tant en ce qui concerne l’exploitation forestière que la pêche, car il faudra penser à assurer le relogement et le « reclassement » non seulement des 5 ooo villageois inondés, mais aussi des io ooo Africains qui, selon les prévisions, auront été employés au chantier de Sounda.
- D’autres mouvements de population auront lieu, du fait des mines de manganèse, des carrières de quartz, de phosphates, de dolomie, auxquelles un personnel nombreux sera nécessaire en vue de l’exploitation, des transports et des approvisionnements. Mais c’est évidemment la ville même de Pointe-Noire qui est appelée à un développement ultra-rapide : admettant que les travailleurs directement employés à la production ne dépassent pas un effectif de 5 ooo personnes, on peut estimer à environ ooooo la population totale attirée par la ville, car, outre les familles des travailleurs, il se créera évidemment un commerce local ainsi qu’un développement intense de la construction et de certaines industries annexes, telles que cimenteries, installations frigorifiques, etc. Il serait normal également que la région côtière avoisinante voie se créer une activité agricole d’autant plus intense que l’agglomération urbaine sera devenue plus importante.
- Yves Méiuel.
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- La réserve zoologique et botanique de Camargue
- Encadrée par les deux bras du Rhône, la Camargue esl l’une des régions de la Provence dont l’originalité est la plus marquée. Le charme sauvage de ses vastes horizons, l’atmosphère de mystère et de légende qui les entoure, ses rivages incertains où la terre, la mer et les étangs se disputent leurs frontières respectives, son traditionalisme ardent et pittoresque, tout concourt à donner au voyageur une profonde impression de solitude et d’étrangeté. C’est cette terre peuplée J'une végétation et d’une faune inahituelles, encore primitive bien qu’étant le siège d’une véritable révolution économique, que la Société nationale d'Acclimatation de France s’est proposée de protéger en y créant une vaste réserve. Avant de voir comment esl réalisée la protection de cette région, il convient d’en étudier les caractères biogéographiques essentiels.
- Les 76 000 ha de la Camargue ont été gagnés sur la mer au cours des siècles par la masse des alluvions que le Rhône dépose à son embouchure. Chaque année, le Grand Rhône, qui prélève les 9/10 du volume d’eau total, apporte à la Méditerranée des quantités énormes (20 000 oôo m3 environ) de limons, de sables et de graviers. Une partie emportée par les courants va empâter la côte du Bas-Languedoc, ou s’allonge en épis au travers du Golfe de Fos qu’ils menacent de barrer, obstruant l’accès de l’Étang de Berre. Aussi a-t-on détourné le courant vers le sud, ce qui a provoqué un arrondissement de la pointe de Beauduc, signe d’une progression des terres. Le gros des alluvions cependant s’agglomère en cordons qui font office de digues. Derrière ces digues, les alluvions s’accumulent et finissent par gagner sur la mer; cette avance du littoral est actuellement de 10 à 5o m par an, selon les endroits. Le delta du Rhône avance donc chaque année un peu plus. En des temps préhistoriques, le lleuve avait un large estuaire qui commençait
- au sud de Montélimar, à Donzère, où il avait taillé un étroit défilé dans un dôme calcaire; l’estuaire et le golfe dans lequel il débouchait se sont colmatés et les alluvions ont constitué les plaines de la Provence et la Camargue (fig. 1).
- En revanche, la mer progresse sur d’autres points : les tempêtes venant du sud-est détruisent les saillants des deux bras du Rhône; le phare de Faraman, construit à 700 m à l’intérieur des terres en i84o, était disloqué et englouti en 1917; un nouveau phare a dû être reconstruit. De même on est obligé de protéger par des digues le village des Saintes-Maries-de-la-Mer, alors qu’il se trouvait à plusieurs kilomètres de la côte au moyen âge. Ce retour de la mer est probablement dû à un affaissement qui serait provoqué à la fois par un mouvement du sol et par le tassement des alluvions récentes. Ce qui est certain, c’est qu’aux époques grecques, puis romaines, le sol était à un niveau plus élevé qu’aujourd’hui, ainsi qu’en témoignent les vestiges archéologiques nombreux et les scories de la métallurgie du fer qu’on retrouve jusqu’au milieu des étangs et à 2 m de profondeur par exemple aux Saintes-Maries.
- Les formations éoliennes entrent également pour une part importante dans la constitution de la Camargue; les sables amenés par les crues du Rhône sur ses bords ou par la mer sur le rivage, sont venus édifier de grands systèmes de dunes constamment remaniées par le vent. Le champ de dunes formées à la pointe de Beauduc par un vent rencontrant le littoral parallèlement est, paraît-il, le plus important de la Méditerranée occidentale.
- Le sel et les eaux. — Le sel est l’élément fondamental du sol de Camargue. Certaines terres contiennent jusqu’à 10 pour 100 de sel solide. La concentration des solutions salines qui imprègnent les terres en profondeur varie, bien sûr, avec les années et, au cours d’une même année, avec l’évaporation, l’importance des pluies, mais elle reste toujours très élevée, ce qui est la cause profonde de cette végétation et de cette faune inhabituelles que l’on rencontre en Camargue.
- Il suffit de regarder une carte de la Camargue pour remarquer l’importance des plans d’eau. Il s’agit pour une part de marais, faibles dépressions parfois fort étendues, ayant une eau presque douce et une haute végétation de roseaux; les étangs salés, eux, sont plus vastes et plus profonds. Le Yaccarès, qui occupe la dépression centrale de la Camargue, est le principal d’entre eux avec ses 7 000 ha. La variation du niveau et de la concentration en sel de ces eaux joue un rôle très important. Les pluies d’automne font monter rapidement le niveau et par suite une légère couche recou-
- Fig. 1. — La Camargue, ses étangs et marais.
- Dans le cartouche, l’ancien littoral, aux temps préhistoriques et en 1710. (Cartographie La Nature).
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- Fig-. 2. •— Vol de flamants en Camargue (Dessin inédit de Roger Reboussin).
- vre en hiver une très grande partie des terres. En été au contraire, le niveau baisse rapidement, les terres se dessèchent et la superficie des étangs diminue. Il en résulte une variation de la salinité; alors qu’elle atteint 45 g en été et même jusqu’à 8o g lors des saisons très sèches, elle tombe à iG g en hiver. La riziculture vient perturber cette situation ainsi que nous le verrons plus loin.
- Le climat. — Il est essentiellement méditerranéen; l’insolation est intense, le ciel rarement voilé. Les pluies sont rares mais parfois extrêmement violentes, surtout en automne et au printemps. On a recueilli parfois 170 à 190 mm en une seule journée alors que le total annuel est de 5oo mm environ. Dès le mois de juin par contre, la pluie est exceptionnelle. Les vents se dirigent vers la mer, attirés par les basses pressions qui régnent sur la Méditerranée : c’est le mistral soufflant à 70' et meme 120 km/h, vitesse due à une absence totale d’obstacles.
- Au point de vue de la température, la Camargue est sur l’isotherme i4°, mais les hivers sont nettement plus froids que sur la Côte d’Azur par suite du mistral tombant des hauteurs souvent enneigées du Massif Central. On observe couramment des températures de — 6° G et quelquefois beaucoup plus basse comme en février 1966. Les étés sont chauds et l’évaporation intense spécialement sous l’influence du mistral.
- La flore. — La Camargue se trouve nettement dans le climat du Chêne-vert; pourtant elle n’en possède pas, l’eau et la concentration élevée en sel éliminant cet arbi'e qui n’apparaît qu’en quelques points particulièrement élevés et dessalés. Pour parler de la flore camarguaise, on doit distinguer d’abord la végétation non halophile cantonnée aux terrains non salés situés au nord de la Camargue et sur la bordure des deux bras du Rhône. Une grande partie est constituée par les cultures comme la vigne, les prairies artificielles, les céréales et la riziculture.
- Les deux bras du fleuve, eux, sont bordés d’une forêt où dominent le Peuplier blanc et l’Ormeau avec, dans la partie la plus basse vers le Rhône, le Saule blanc, l’Aulne et le Frêne. Celte association végétale s’est également développée le long des innombrables canaux et fossés d’eau douce qui forment en Camargue un vaste quadrillage. Il en résulte une pénétration de cette végétation assez avant dans la zone salée. Les marais, remplis d’eau douce ou peu salée, constitués par les anciens lits
- du Rhône ou enfermés par eux, sont peuplés d’une haute végétation de roseaux qui atteint 1 à 2 m.
- Le centre et le sud de la Camargue ont au contraire conservé leur aspect ancien dominé par le sel qui imprègne la terre et l’eau. On y trouve une végétation halophile adaptée à ce sol stérile; la transpiration de ces plantes est très faible et la pression osmotique élevée de leur suc cellulaire leur permet d’extraire des solutions salées l’eau dont elles ont besoin. Il s’agit essentiellement de saladelles (Statice limonium, belli-difolia) et de salicornes (Salicornia fruticosa, radicans, macro-slachya), vertes au printemps, grises l’été et rouges l’hiver, qui constituent l’essentiel de la nourriture des troupeaux de taureaux sauvages. Elles forment un paysage à végétation basse, monotone, qui impi’ime à toute la zone comprise entre le Vaccarès et la mer ce caractère si spécial qui est un des charmes de la Camargue.
- Une autre végétation très typique de la Camargue est celle du fameux Bois des Rièges (le « bois » comme disent les vieux gardians) constitué par un cordon discontinu de dunes anciennes barrant le Vaccarès au sud et le séparant ainsi des étangs inférieurs. C’est là que la flore camarguaise est la plus variée avec une végétation luxuriante de genévriers de Phénicie (Juniperus phœnica), forêt primitive dont c’est le seul exemplaire étendu et pur qui existe en France. Le genévrier est accompagné d’arbustes et de lianes, toutes à feuilles persistantes, qui forment des fourrés impénétrables. Au printemps, le Bois des Rièges est un parterre merveilleux où s’épanouissent les narcisses, les asphodèles, les iris, les glaïeuls, les chardons bleus, etc.
- La faune. — Placée au débouché sur la Méditerranée de la grande voie de migration qui passe par la vallée du Rhône, la Camargue est un véritable « paradis d’oiseaux ». Ils y trouvent d’une part abri et tranquillité dans ses pays déserts, ses îlots et ses fourrés, d’autre part une nourriture abondante dans ses insectes très nombreux et dans la faune de ses étangs et de ses marais. C’est l’avifaune estivale qui est la plus riche, celle qui revient au printemps des régions plus méridionales (l’Afrique notamment) où elle a passé la saison froide, et qui ne x'epart qu’à l’automne.
- Il faut d’abord citer le Flamant rose (Phœnicopterus ruber roseus), La Camargue est le seul endroit de France où il niche. Ses admirables couleurs rouge de feu et noir sur les ailes se
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- Fig. 3. — Poussin et nid d’avocette.
- détachant sur le rose clair de l’ensemble, son gros bec recourbé, en font un des oiseaux les plus attachants de la Camargue. Les immenses vols de flamants que l’on a parfois la chance d’apercevoir sur le Vaccarès ou les étangs inférieurs constituent un spectacle inoubliable. Le flamant est très farouche; les photographes qui ont réussi à prendre des colonies de flamants le savent bien, ayant parfois dû attendre plusieurs jours avant d’ètre dans des conditions favorables.
- Il fréquente uniquement les grands étangs salés, Vaccarès et étangs inférieurs, formant de longues lignes roses à l’horizon. Malheureusement cette colonie splendide a subi des pertes importantes en février 1966 où sur 4 000 flamants, 3 5oo sont morts dès les premiers grands froids, les pattes souvent prises dans la glace. De môme en 1968, les conditions ont été défavorables; il aurait dû y avoir 3 000 nids environ, mais des coups de vent inhabituels ont fait que les nids ont été submergés plusieurs fois et les flamants ont abandonné la place.
- Fig. 4. — Nid de mésange rémiz en construction.
- Beaucoup d’entre eux sont bagués; la plus grande partie va en Algérie, Tunisie, Maroc et un peu en Égypte. Une petite partie niche également en Espagne sur les bords du Guadal-quivir. En outre, une bague a été retrouvée l’année dernière à Smyrne et l’on peut penser qu’il y a des échanges avec la colonie orientale des bords de la Caspienne qui, avec les Indes, constitue le plus grand réservoir de flamants du monde.
- De nombreuses espèces animent les étangs et il serait impossible de parler de chacune d’elles. Citons cependant l’Aigrette garzette (Egretta garzetta), petit héron blanc à bec et pattes noirs que l’on rencontre un peu partout où il y a de l’eau peu profonde, qu’elle soit douce ou salée, où ces oiseaux pèchent activement.
- Les petits marais à eau saumâtre sont le lieu de prédilection de l’Échasse blanche (Himaniopus himantopus) qui dispose son nid au milieu de l’eau. On y trouve aussi le bel oiseau bleu qu’est le Rollier (Coracias garrulus), le Cuèpier (Merops ap ins ter) nichant dans les petites falaises de sable compact, la Huppe (Happa epops) nichant dans les trous des gros arbres.
- Tous ces oiseaux et bien d’autres encore nichent en grandes colonies, souvent à terre où l’on a parfois peine à ne pas écraser les oeufs au passage tellement ils sont nombreux.
- Parmi les rapaces, il faut signaler le Vautour percnoplère ÇSeophron percnoplerus) qui ne se montre malheureusement plus qu’en très petite quantité. Nichant dans les rochers des Alpilles au nord-est d’Arles, il vient chercher en Camargue les
- cadavres dont il se nourrit. Sa disparition est surtout due aux chasseurs qui, croyant avoir affaire à un animal nuisible, le détruisent systématiquement, alors qu’en fait il est inoffensif. Son bec trop mou ne lui permet pas de s’attaquer à des proies vivantes et c’est essentiellement un charognard. De même les autres rapaces ont beaucoup diminué ces dernières années par suite de la destruction qui en est faite sans distinction par les chasseurs. Il en résulte d’ailleurs un pullulement anormal des rats.
- L’aspect hivernal de l’avifaune est assez différent. Ce sont surtout les canards qui dominent sur les grandes étendues d’eau. On en a compté jusqu’à 100 000 dans le delta du Rhône dont plus de la moitié sont dans la Réserve où certains étangs en contiennent plus de 5o 000 à la fois.
- M. Luc Hoffmann (de la famille Hoffmann-Laroche, propriétaire d’une des plus grandes firmes de produits pharmaceutiques du monde), passionné d’histoire naturelle, a fondé à la Tour du Valat une station biologique magnifiquement équipée qui s’occupe surtout du baguage des canards; celte réalisation est considérée comme -la station de baguage la plus importante d’Eui'ope.
- Parmi les mammifères, le plus curieux est le Castor (Castor
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- Fig. 6. — Manade de taureaux en Camargue.
- Les Rongeurs sont de plus en plus nombreux (les rats surtout), l’équilibre qui existait autrefois ayant été rompu par la destruction des rapaces.
- . Enfin les insectes pullulent en Camargue, les moustiques et les a arabis » par exemple, qui y rendent les séjours en été particulièrement pénibles.
- Le Yaccarès est surtout peuplé d’anguilles et du « Sandre », poisson qui n’y a fait son apparition que depuis quelques années. Son origine est le lac Balaton en Hongrie; les Allemands l’avaient introduit chez eux et une migration par les canaux l’a amené dans le Yaccarès où il s’est développé rapidement. De chair intermédiaire entre la truite et le brochet, c’est un poisson recherché qui figure maintenant au menu de la plupart des restaurants de la région.
- En dehors de la faune proprement sauvage, deux animaux font partie du peuplement du delta : le Taureau et le Cheval camargues dont l’élevage est très ancien et auxquels se rattachent les plus vieilles traditions camarguaises. On fait en général descendre le cheval Camargue du cheval de Solutré; il est surtout remarquable par sa rusticité, son endurance et sa maniabilité, qui en font un cheval de monture parfait pour les gardians.
- La Réserve. — La Société nationale d’Àcclimalation de France, dont l’attention avait été attirée par l’exceptionnelle richesse zoologique et botanique de la Camargue et sur les dangers que lui faisaient courir des destructions sans cesse croissantes, cherchait depuis longtemps à créer dans celle région une réserve où seraient protégées la faune et la flore camarguaises, et tout particulièrement les milliers d’oiseaux qui y construisent leur nid ou y font simplement escale au cours de leurs migrations saisonnières. Mais ces projets n’avaient pu aboutir jusque vers 1928, date à laquelle la Compagnie Allais, Froges et Camargue (maintenant englobée dans la Société Péchiney) a bien voulu mettre à sa disposition une partie importante, la plus sauvage, de son domaine de Camargue.
- fiber) qui creuse son terrier dans les berges des petits bras du Rhône où les eaux sont plus tranquilles. En les attaquant avec ses dents il abat des arbres tendres, essentiellement les saules, pour se nourrir de l’écorce et les branches découpées en tronçons de petites longueurs sont amenées à son terrier pour en recouvrir surtout l’orifice d’aération. Cet animal a été largement répandu en France au moyen âge; il est maintenant en régression, se maintenant à grand-peine; un nombre non négligeable existe encore sur les bras du Gardon où les gorges difficilement accessibles assurent sa protection. Les quelques représentants qui vivent encore sur le Bas-Rhône sont amenés à disparaître en raison du développement de la riziculture.
- Il y a encore beaucoup de sangliers en Camargue et ils ont été déclassés comme gibier en raison des ravages commis lors des parties de chasse organisées à proximité du territoire de la Réserve. Ils hantent la forêt riveraine, n’hésitant pas à traverser parfois le Grand Rhône.
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- Fig. 7. •— Cheval Camargue.
- (Dessins inédits de Roger Rebocssin)
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- La Réserve zoologique et botanique dé Camargue ainsi créée s’étend sur près de i3 5oo ha. Elle comprend le Vaccarès ainsi que les étangs et territoires situés au sud-est de cette immense nappe d’eau de 7 000 ha, notamment les étangs du Lion, de la Dame, de Galabert, du Fournelet, etc., les territoires de Salin de Badon, du Cassieu, du Petit Riège (fig. 1).
- Le but de la Réserve est double, d’une part la protection de tous les éléments biologiques contenus sur son territoire, d’autre part l’étude de la nature. Lors de la création de la Réserve, la première idée fut de réaliser une « réserve intégrale », c’est-à-dire une région où l’homme n’interviendrait absolument pas; en fait ceci s’est révélé pratiquement impossible et la réserve est devenue une « réserve dirigée ». Il n’en reste pas moins que la protection de la nature sous toutes ses formes a priorité sur l’étude; cette protection est assurée par des consignes très strictes.
- Au point de vue zoologique, la chasse par n’importe quel moyen est interdite; à cet effet, la Réserve est devenue depuis quelques années Réserve de chasse; l’intérêt d’une telle mesure réside dans le fait que les procès éventuels sont beaucoup plus rapides et que les délits de chasse donnent lieu à des condamnations plus sévères. La récolte des œufs môme abandonnés, des nids môme anciens est interdite et il en est de môme de la capture de tout animal même mort; on ne doit pas oublier en effet que de nombreux rapaces par exemple sont des charognards et par suite le ramassage des cadavres a pour effet de priver ces animaux de leur nourriture essentielle.
- Au point de vue botanique toute coupe de bois, si minime qu’elle soit et portant môme sur le bois mort, est interdite (le bois mort peut recéler des insectes intéressants). Le pâturage n’est autorisé que pour les « manades » de taureaux et de chevaux sauvages. On a essayé en outre d’empêcher l’incendie au maximum.
- Enfin il ne s’agit pas seulement de protéger les espèces existantes, il faut aussi empêcher toute introduction ou acclimatation d’animaux, ainsi que tout semis ou toute plantation de végétaux étrangers. On ne peut jamais prévoir en effet les résultats que peuvent avoir les introductions d’animaux ou de végétaux; jugées parfois insigniliantes, elles peuvent entraîner des ruptures d’équilibre, véritables réactions en chaîne qui en quelques années peuvent modifier d’une manière non négligeable la faune et la flore d’une région. Par suite les cultures et plantations sont faites dans un périmètre strictement limité au voisinage des maisons des gardes.
- Quelques exceptions sont cependant admises aux règles précédentes et elles ont d’ailleurs évolué au cours des années. Autrefois par exemple, il y avait en Camargue une grande quantité de lapins, de l’ordre de 100 000 environ. L’épidémie de myxomatose les a détruits en quelques semaines; alors qu'autrefois un dépeuplement était effectué à certaines époques, leur disparition presque totale a entraîné une rupture d’équilibre; les renards, qui de tout temps ont été très nombreux en Camargue, se nourrissaient essentiellement de lapins; la disparition de ceux-ci fait qu’ils s’attaquent maintenant aux oiseaux et la destruction des renards est devenue nécessaire. De tels exemples de rupture d’équilibre biologique sont assez nombreux et posent chaque fois des problèmes difficiles au personnel de la Réserve. Il y a également des quantités énormes de pies qui détruisent les couvées et que l’on doit supprimer au maximum. Enfin la pêche est autorisée dans le Vaccarès, mais le nombre d’autorisations de pêche est rigoureusement limité et les pêcheurs autorisés s’engagent à ne pas se livrer à la chasse sous quelque forme que ce soit. On peut s’étonner de cette exception; il s’agit en fait d’une nécessité d’ordre social ; une interdiction formelle aurait entraîné des protestations sans nombre de la part des pêcheurs professionnels qui fréquentent cette région depuis toujours, et une surveillance totale était illusoire en raison de l'étendue du terri-
- toire à protéger. On a donc préféré réglementer la pêche en limitant d’une manière très stricte le nombre des permis de pêche.
- L’application de ces consignes est assurée par un personnel qui vit à demeure dans la Réserve. Les gardes, au nombre de six, sont chargés de parcourir régulièrement les territoires de la Réserve; leur rôle est double : d’une part ils assurent le respect des règlements et d’autre part ils ont un rôle d’observateurs et notent tout ce qu’ils rencontrent au cours de leurs tournées; passages, mouvements de l’avifaune, nidification, etc. Le territoire qu’ils ont à parcourir étant particulièrement vaste, ils disposent de 2 ch Citroën, de motos, de chevaux et de canots à moteur, ce qui est indispensable en raison de la superficie importante des plans d’eau.
- Au point de vue météorologique, la Réserve dispose d’une petite station, assez insuffisante par manque de moyens financiers mais cependant très précieuse, étant située en un point remarquable; les informations recueillies sont d’ailleurs complétées par celles de la station installée par Péchiney près de Salin-de-Giraud.
- L'étude de la nature. — Elle est réalisée d’abord par des travaux réguliers du personnel de la Réserve. Le directeur actuel, le professeur Talion, étudie les diverses associations végétales, leur répartition en fonction des variations écologiques, leur évolution à l’abri de l’influence de l’homme; il est secondé depuis deux ans par M. Molinier, de la Faculté des Sciences de Marseille. Le garde-chef joue le rôle d’observateur ornithologique. Toutes ces observations sont complétées par celles du personnel et des chercheurs de passage. C’est en effet un des rôles de premier plan de la Réserve que de permettre à tous les chercheurs scientifiques d’accéder aux divers éléments d’étude qu’elle renferme.
- A cet effet, trois maisons ont été aménagées, le Salin de Badon avec cinq chambres, salle à manger, bureau, bibliothèque et un petit laboratoire; la Capelière avec deux chambres, salle à manger; la Vignolle qui constitue plutôt l’équivalent d’une Auberge de Jeunesse pour l’instant. Les ménages de gardes qui logent dans ces maisons sont chargés de leur entretien et de la nourriture des visiteurs.
- Les visiteurs reçus à la Réserve ont les formations les plus diverses et viennent du monde entier. Le nombre de demandes reçues chaque année est de l’ordre de 80 000 ! Il ne saurait être question, bien entendu, de recevoir un nombre aussi grand de visiteurs.
- Il y a quelques années par exemple, un tiers de la colonie de flamants a été détruit par des gens qui les avaient effrayés (il y avait eu un groupe de 120 personnes en une seule fois), ce qui justifie une limitation stricte du nombre des demandes auxquelles il est donné suite.
- Les ornithologistes sont de loin les plus nombreux; y viennent également des entomologistes, comme ceux qui appartiennent à l’Office de la Recherche scientifique et technique d’Outre-Mer et qui viennent étudier les insectes dans un but pratique. 11 y a aussi des botanistes, pas assez au dire du professeur Talion, la flore de la Camargue étant encore très riche. Enfin, des spécialistes des serpents, des araignées, des bactériologistes viennent également travailler à la Réserve. Les résultats de leurs travaux sont publiés par diverses revues et en particulier dans La Terre et la Vie, revue de la Société nationale d'Acclimatation, que dirige le professeur François Bour-lière.
- Parmi les étrangers, les Anglais sont très nombreux, ce qui s’explique si l’on songe que l’ornithologie est presque la science nationale outre Manche. Les Allemands viennent de plus en plus nombreux et ils domineront d’ici quelques années. Citons également les Danois, Norvégiens, Hollandais, Suisses, Américains, et à un degré moindre les Aiislralieus.
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- Le budget de la Réserve. — Il a toujours été insuffisant et ne permet pas de prendre toutes les mesures qui seraient nécessaires. C’était le Ministère de l’Agriculture qui finançait la Réserve lors de sa création; en ig38 le budget a été voté par le Parlement mais cette initiative n’a pas eu de suite. C’est maintenant le Conseil supérieur de la Chasse qui subventionne en majeure partie le fonctionnement de la Réserve. Quant à la Société Péchiney, elle prête le terrain, paye les frais fiscaux et accorde également une subvention.
- Le riz en Camargue. — Le delta du Rhône connaît •depuis ces dernières années une importante extension des rizières et le riz est en train de devenir la monoculture de la Camargue; a5o ha étaient ensemencés en 19.42, 12000 ha en 1952. Depuis cette date les surfaces ensemencées, après avoir été en régression pendant les années ig53 et 1954, sont de nouveau en augmentation : i4 000 ha en 1955, 16 000 en 1936. Le rendement des rizières camarguaises atteint 4 5oo kg/ha en moyenne et jusqu’à 7 000 dans les meilleures terres, alors que les meilleures récoltes de riz Caroline sont de 2 600 kg/ha.
- Ce développement de la riziculture est le phénomène qui menace le plus la Réserve de Camargue. Pendant six mois de l’année en effet, d’avril à octobre, la terre est recouverte de 20 cm d’eau, eau semi-courante pompée dans le Rhône. Or si le système d’amenée d’eau est parfait, il n’en est pas de même pour son élimination; les propriétaires des rizières laissent l’eau s’évacuer par gravité et ce sont 3oo 000 000 m3 d’eau douce par an qui sont déversés pour la plus grande partie dans les marais et dans le Yaccarès. Sur ces 3oo 000 000 m3, un tiers s’évapore heureusement; le reste cependant passe par le Vac-•carès avant d’être évacué à la mer par la digue du sud; il en résulte une surélévation considérable du plan d’eau et surtout une disparition progressive de la salinité. Cet adoucissement des eaux des étangs entraîne déjà une transformation complète de la faune et de la flore. Les flamants, qui venaient ces dernières années encore sur le Yaccarès, l’ont presque entièrement aban-
- donné pour les autres étangs moins affectés par cet énorme débit d’eau douce. Il serait donc indispensable que des mesures très strictes soient prises pour renvoyer l’eau des rizières dans le Rhône et non plus dans le Vaccarès, sinon il n’y aura plus en Camargue qu’une flore et une faune banales. Ces mesures consisteraient en la construction d’un réseau de canaux et de stations de pompage permettant de renvoyer l’eau des rizières dans le Rhône et il est bien évident qu’une telle réalisation serait très onéreuse. Or si c’est l’État qui s’est chargé de financer en grande partie les travaux d’amenée d’eau, il s’est refusé pour l’instant à s’occuper de son élimination hors des rizières. Quelle est dans ces conditions la situation des riziculteurs ? En ig56, on considérait qu’un hectare de rizières revenait à 210 000 F environ tout compris, c’est-à-dire le repiquage, le sarclage, la récolte, etc. Or le prix du riz est de 56 F/kg. Un rendement moyen de 4 ooo kg/ha correspond donc à une recette de 260 000 F, soit 4o 000 F de bénéfice net à l’hectare. Est-ce cependant suffisant pour que les riziculteurs puissent envisager de réaliser à leurs frais l’élimination de l’eau douce des rizières vers le Rhône ? Il serait naïf d’en être convaincu et le problème n’est pas près d’être résolu.
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- Sauvegardant une partie importante de la Camargue, le personnel de la Réserve a essayé depuis sa création de conserver les formations actuelles et, dans une certaine mesure, de reconstituer les formations anciennes. Nous avons examiné les problèmes qui l’affectent actuellement et il apparaît comme indispensable, si l’on veut éviter sa destruction définitive, de limiter les dégradations dues entre autres aux progrès de la riziculture et à l’aménagement de plus en plus important de cette région. Ce n’est qu’à ce prix que la Réserve pourra continuer à remplir son rôle de grande zone de repos et de centre d’études biologiques.
- Robert Rosset.
- Une nouvelle préoccupation :
- Ne pas contaminer la Lune et les planètes
- Un Comité international pour l’élude du problème de la contamination causée par les explorations extra-terrestres s’est constitué en avril ig58. Parmi ses membres, on relève les noms de deux savants français, le docteur Rôsch, de l’Observatoire du Pic du Midi, et le professeur J. Roche, du Collège de France. C’est dans une deuxième réunion, en mars ig5g, que différents aspects du problème ont été évoqués en détail.
- Le principe général est que toutes précautions doivent être prises pour que les différents moyens employés en vue d’atteindre ou explorer les corps célestes du système solaire ne puissent altérer le milieu qui règne à leur surface, ce qui risquerait de fausser les imvestigations scientifiques entreprises par la suite.
- Quelques exemples feront mieux comprendre en quoi consiste ce risque :
- — En dirigeant une fusée sur la Lune, on envisage généralement de provoquer une explosion qui marquerait le coup au but. Les astronefs d’autre part devraient ralentir l’alunissage par des fusées agissant en sens inverse. Dans l’un et l’autre cas, les matières volatiles qui seraient émises se répandraient dans l’atmosphère de la Lune, qui, on le sait, est infiniment réduite (son poids total est évalué à moins de 100 t). Le moindre apport de gaz étrangers dénaturerait totalement ce milieu, dont la composition ne pourrait donc plus être connue.
- — Certains projets ont été formés de déclencher des explo-
- sions nucléaires à la surface de la Lune. Là encore, le Comité met en garde contre les risques de tels projets, car la très faible densité du milieu permettrait aux produits de fission de se répartir sur toute la surface de l’astre en apportant une contamination radioactive aux poussières qui représentent la plus grande partie du sol. Cela fausserait irrémédiablement les analyses radio-chimiques de la poussière lunaire, sur lesquelles on compte pour être renseigné sur l’histoire de notre satellite.
- — On recommande vivement de stériliser avec le plus grand soin l’intérieur des astronefs (précaution inutile pour l’extérieur où la stérilisation se fera par l’action des ultraviolets). Cela ne concerne pas, en principe, les voyages à la Lune, car on considère que les spores ou les bactéries terrestres sont incapables de s’y implanter, étant donné l’absence d’eau. Par contre la contamination biologique de Mars et de Vénus est une éventualité prévisible, dont il est facile de mesurer les conséquences.
- — Une crainte (peut-être moins justifiée) concerne 1’ « l’im-
- portation » sur la Lune de macromolécules appartenant à des matières organiques terrestres non vivantes. On peut en effet émettre l’hypothèse que la poussière lunaire contient déjà des macromolécules pré-biotiques dont l’observation serait du plus haut intérêt dans les recherches sur l’origine de la vie. Il est à souhaiter qu’aucune confusion ne puisse être faite entre molécules importées et molécules autochtones. G. C.
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- LA TENTATIVE DE RECUPERATION DE LA CHARGE UTILE DU DISCOVERER II
- I e lancement du satellite américain Discoverer II, le i3 avril, “ marque une étape importante sur la voie de la conquête de l’espace par l’homme. C’est en effet la première fois qu’une tentative de récupération d’un engin lancé autour du globe a été effectuée. On sait qu’elle n’a pas été couronnée de succès. Néanmoins le simple fait que l’on ait raisonnablement pu songer à y procéder montre que des progrès importants ont été enregistrés sur le plan technique. D’autre part, il s’en faut que le bilan de celte expérience, qui .sera bientôt suivie par d’autres, ail été entièrement négatif.
- Vouloir ramener intact au sol un satellite artificiel — ou une partie de ce satellite — suppose que l’on a de bonnes raisons de penser sept problèmes résolus.
- La première difficulté à surmonter — M. de La Palisse l’aurait dit —• se rapporte au lancement de l’engin : il faut que la fusée porteuse ne soit l’objet d’aucune défaillance. A ce point de vue, le succès est complet : sur deux essais, la fusée « Thor Bell Uustler a a enregistré deux réussites. Cette performance prend toute son importance lorsqu’on se souvient que le Thor, qui constitue le premier étage de cet engin, est avec le Jupiter l’un des deux missiles à portée intermédiaire (2 5oo km) dont disposent les États-Unis. 11 a donné déjà de nombreuses preuves de ses aptitudes, mais le lancement des Discoverer constitue une intéressante confirmation de ses qualités.
- Il est impossible d’être aussi catégorique en ce qui concerne la solution du second problème : la précision du lancement. Pour ramener un satellite sur terre, il faut évidemment saArnir d’où on veut le faire descendre..., c’est-à-dire posséder le maximum d’informations sur l'orbite suivie par le satellite. L’intérêt de voir cette orbile répondre aux prévisions est évident : il faut choisir le point de chute de l’engin pour organiser sa récupération et déterminer en conséquence le moment où les mécanismes installés à bord doivent entrer en action. Tous ces calculs seraient faussés si les caractéristiques de l’orbite différaient sensiblement des données sur lesquelles ils ont été effectués.
- On ignore si le Discoverer II a donné à ce point de vue entière satisfaction. Les satellites DiscoA^erer sont, en effet, considérés comme des engins militaires et leurs caractéristiques sont jalousement gardées secrètes. On ne sait rien, ainsi, sur les mécanismes utilisés pour assurer une grande précision à la fusée porteuse. On 11e sait même pas avec certitude si la trajectoire du dernier étage pouvait être dirigée du sol. Celte discrétion se comprend aisément : la précision du « lancement » et la direction en vol de l'engin sont respectivement indispensables aux missiles à portée intercontinentale et aux engins spatiaux.
- Par contre, on sait que le troisième problème a été résolu : l'engin était stable sur ea trajectoire. Il s’agit là d’un progrès considérable. Tous les satellites artificiels lancés jusqu’alors étaient animés de mouvements divers : tournoiements, pivotements. Leur obser\ration optique s’en ressentait, en raison des variations dans l’étendue de la surface susceptible de réfléchir la lumière solaire. Des appareils spéciaux placés à bord du Spoutnik III ont d’ailleurs permis aux spécialistes soviétiques de déterminer avec une grande précision la période de ces divers mouArements. Discoverer I, lui, aurait dû être stable, mais il semble bien que la tentative n’ait pas réussi, puisque les signaux de son antenne directionnelle n’ont été que très imparfaitement reçus.
- Comment cette stabilité a-t-elle été obtenue P Y avait-il à bord de l’engin un mécanisme stabilisateur? Il est permis de le penser : il s’agirait alors d’un dispositif d’observation, sensible par exemple aux infrarouges qui « suivrait » la ligne d’horizon et déclencherait, le cas échéant, des jets de gaz comprimé. Compte tenu de l’absence de tout frottement, des pous-
- sées très réduites suffiraient pour rétablir l’engin dans la position prévue. L’avion expérimental X.i5 qui commence actuellement ses essais est muni d’un système de ce genre, afin de permettre à son pilote d’en garder le contrôle lors de la partie extra-atmosphérique de son vol.
- Trois raisons expliquent l’importance accordée à cette stabilisation. 11 est tout d’abord impensable de loger un homme dans un engin qui serait continuellement animé de divers mouvements de rotation. L’emploi d’un .satellite pour surveiller à l’aide de caméras de télévision la surface de la Terre serait en second lieu beaucoup plus aisé. Un essai a été effectué avec Vanguard II qui, ne pouvant être stabilisé, a été animé volontairement d’un mouvement de rotation sur lui-même. Mais celte méthode qui tend à donner au satellite le comportement d’un gyroscope aboutit à des résultats particulièrement complexes, et il est évident que disposer d’un satellite dont une face reste constamment dirigée vers le sol est une solution bien préférable. Enfin, il est impossible de chercher à provoquer le retour sur terre d’un engin si les mécanismes prévus à cet effet ne sont pas déclenchés lorsque le satellite occupe dans l’espace une position autre que celle qui a été prévue.
- Pour s’en rendre compte, il suffit d’examiner comment les techniciens américains ont tenté de résoudre le quatrième problème qui se posait à eux : « décrocher » le satellite de son orbite.
- L’opération comprenait plusieurs phases. Le satellite, essentiellement constitué du dernier étage de la fusée porteuse, comprenait une <( charge utile » de 19G kg. La première phase consistait à provoquer à l’aide de boulons explosifs la séparation de cette « charge utile ». Naturellement, le satellite, allégé, devait continuer sa ronde autour de la Terre.
- La « charge utile » comprenait essentiellement trois éléments : une capsule contenant des instruments, avec ogive protectrice et une rétro-fusée. La seconde partie du décrochage consistait à provoquer l’allumage de cette rétro-fusée. Sa poussée étant dirigée en sens contraire de la direction suivie par l’engin, la vitesse de ce dernier deArait diminuer et la force centrifuge qui y était appliquée ne devait plus pouvoir faire équilibre à la pesanteur. Mais encore faut-il justement que cette poussée s’exerce dans le sens voulu. On ne peut en être certain que si, au moment de la séparation de la charge utile, le satellite occupe une position bien déterminée. Cela implique, s’il est animé d’un mouvement de tournoiement, que l’on puisse déterminer le moment acl hoc avec une précision satisfaisante. Il est infiniment plus pratique, quelle que soit la difficulté du problème, de chercher à le rendre stable.
- C’est lorsque, « décrochée » de son orbite, la charge utile pique vers le sol qu’intervient la solution du cinquième problème, celui de la « rentrée » dans les couches denses de l’atmosphère. Pour permettre à l’engin de résister à réchauffement considérable provoqué par la friction de l’air (à l’avant, la température peut atteindre 5 ooo° à 6 ooo°), on l’a muni d’une ogive protectrice.
- Naturellement, la façon dont il pénètre dans l’atmosphère est loin d’être .sans importance : à quoi bon le munir d’un « nez » spécialement étudié, tant en ce qui concerne la forme que les matériaux, s’il doit descendre a en marche arrière » ? Donner à l’ogive la position souhaitée constitue de toute évidence une seconde raison pour laquelle la stabilisation du satellite est nécessaire à son retour sur terre. Le problème de la a rentrée » se pose également pour les fusées de portée intercontinentale. Aussi a-t-il été l’objet de nombreuses études et depuis plusieurs mois on sait que plusieurs solutions ont été trouvées qui donnent satisfaction. La charge utile du Disco Aerer était-elle munie
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- comme la fusée Thor-Able, dont l’ogive a été retrouvée dans l’Atlantique après un vol de 8 ooo km, d’un « nez résistant », c’est-à-dire capable d’ « encaisser » le nombre considérable de calories apportées par la friction ? Ou, au contraire, avait-elle comme d’autres engins américains un « nez fondant », c’est-à-dire une ogive appelée à se volatiliser en partie ? On l’ignore, mais il est certain que cette phase de l’opération n’a pas été celle qui a le plus préoccupé les techniciens. S’est-elle effectivement soldée par un succès P On l’ignore aussi : une défaillance d’un mécanisme chronologique n’a pas permis à la phase « décrochage » de se dérouler comme prévu et la charge utile n'a pas « plongé » vers la Terre dans la région où elle était attendue. Il a donc été impossible de suivre cette retombée et de constater, à l’aide des signaux radio émis par la charge utile, qu’elle avait bien résisté à réchauffement. Un dispositif de sécurité a joué par la suite et la charge utile a été effectivement éjectée : les spécialistes américains, du moins, l’affirment au vu de l’analyse des .signaux émis par la fraction de l’engin qui est restée sur l’orbite. Il aurait été en effet possible de constater des modifications dans la position du centre de gravité de l’engin.
- Cet échec a naturellement empêché de vérifier si la solution apportée au sixième problème (la récupération proprement dite)
- était vraiment efficace. Là encore, T opération comportait plusieurs phases. La charge utile devait d’abord .se scinder en deux parties, l’ogive protectrice et une capsule renfermant les instruments de mesure. Un parachute ensuite devait freiner la chute de la capsule. Des avions C.119 spécialement équipés d’une sorte de filet soutenu par un système trapézoïdal devaient enfin tenter de happer au passage le parachute et de hisser la capsule à bord. Des appareils, au nombre de huit, disposaient pour se guider de signaux radio émis par la capsule. Il était prévu qu’ils s’étageraient à diverses altitudes pour que plusieurs tentatives d’accrochage soient réalisées. Naturellement, des destroyers avaient été chargés de tâcher de récupérer la capsule si, échappant aux avions, elle était tombée en mer.
- Cette méthode, dont les spécialistes de l’A.R.P.A. (Agence des projets de recherches avancées) reconnaissaient eux-mêmes qu’elle donnait une chance sur mille de réussir, ne saurait évidemment être appliquée à des capsules « habitées », le poids de celle qui vient d’être lancée n’étant que de 76 g. Il est probable que d’autres formules sont à l’étude, qui pourraient tenir un plus grand compte des possibilités offertes par la stabilisation du satellite. Lesquelles ? 11 faudra attendre les prochains Discoverer pour le savoir.
- Nicolas Yiciiney.
- L’Élan du Cap peut-il devenir un animal domestique ?
- L’Oreas canna ou Élan du Cap (Taurotragus oryx) est une des plus grandes antilopes d’Afrique, à formes lourdes et pesantes, fanon très développé, cornes droites; sa couleur varie du fauve pâle chez les jeunes au gris bleuté des vieux individus. La hauteur au garrot atteint 1,70 m et le poids 760 kg. Autrefois très abondant dans une grande partie de l’Afrique du Sud, de l’Est et du Centre, il est encore assez commun, malgré la chasse active qui lui est faite; mais au lieu de troupeaux de plus de 200 individus, on le voit actuellement en petits groupes de 10 à i5, dont un ou deux mâles adultes, surtout dans les régions montagneuses et les steppes semi-arides. Le docteur Hans Biedermann a récemment observé cette espèce vers la frontière du Mozambique et de la Rhodésie du Sud et, dans la revue autrichienne Universum, Natur und Technik (2 février 1959), il a attiré l’attention sur l’intérêt qu’elle pourrait présenter comme animal domestique. C’est une bêle calme, facile à apprivoiser, dont Hagenbeck a déjà dit qu’elle était créée pour faire un animal domestique. Son adaptation à la vie dans la steppe brûlée par le soleil en fait un des pensionnaires les plus faciles à satisfaire, car il peut vivre d’herbes sèches refusées par les bestiaux et résiste assez longtemps à la soif, sans grande perte de poids.
- On connaît une très ancienne peinture rupestre boschimane représentant un indigène nu qui se tient devant une grande antilope et lui présente une botte de foin ou d’herbe à manger.
- Cette peinture reproduit peut-être un épisode exceptionnel, comme l’alimentation d’un jeune élan dont la mère aurait été tuée par les chasseurs; il n’est pas interdit non plus de supposer que l’élan aurait été élevé autrefois comme animal domestique. Rien cependant n’apporte confirmation de ce fait depuis l’époque de l’établissement des colons néerlandais au Cap. Et cependant, il n’est pas douteux que cet élevage serait intéressant; la peau de l’élan fournit un excellent cuir et sa chair est supérieure à celle du bœuf. Des essais avaient d’ailleurs été faits dans l’ancienne colonie allemande de l’Est africain. Une seule ferme en subsiste encore où cet élevage est maintenu depuis une vingtaine d’années. La capture des élans a demandé au début de nombreuses expéditions à cheval; mais ils se sont vite habitués à une demi-captivité, se montrant bien plus dociles que des bœufs; par exemple, ils ne se bousculent pas et ne se blessent jamais pour se précipiter vers le point d’eau. On peut les laisser sans surveillance s’ils ont de la nourriture et de l’eau et ils se laissent ramener sans difficulté à l’abri pour la nuit. Les mâles châtrés, vu leur taille qui atteint celle d’un bœuf, fourniraient des animaux de boucherie de valeur et l’élevage pourrait être intéressant et même étendu à d’autres pays de steppes. On pourrait voir même dans cet élevage un moyen de protection pour une espèce qui est en voie de disparition par suite de la chasse qui lui est faite.
- L. G.
- PÉTROLE JEUNE
- Des observations scientifiques ont été conduites en 1958, à Pedernales, dans le delta de l’Orénoque (Venezuela), aux fins d’étudier des traces de pétrole qui se rencontrent à 3o m de profondeur dans les sables du delta. L’équipe de recherches, composée de géologues, bactériologistes et biochimistes a conclu que ce pétrole était de formation très récente.
- La recherche entreprise faisait suite à un prélèvement des mêmes huiles, fait quelques années auparavant, et à un examen des échantillons par la méthode du radiocarbone x4. 11 semble
- que l’âge du pétrole de Pedernales est compris entre 5 000 et 10 000 ans. Cette jeunesse géologique contraste avec l’âge des gisements généralement exploités et qui datent en majorité de l’époque paléozoïque ou des débuts du mésozoïque. La présence de pétrole jeune à des niveaux superficiels de l’écorce permettra, espère-t-on, de mieux connaître la genèse des hydrocarbures. Elle peut également jouer un rôle dans les recherches conduites en Arue de déterminer Dévolution géochimique qui a précédé l’apparition de la vie sur la terre. Y. M.
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- Les Sciences physiques et naturelles au service de l'Archéologie
- Fig- 1. — Chaton de bague grecque du Musée du Louvre.
- Macropholographie en lumière fie sodium. Grossissement : x 6 (Photo dit Laboratoire du Musée du Louvre).
- Sx le rôle que jouent les procédés d’investigation scientifique dans l’étude de la peinture est relativement bien connu (1), il semble par contre que ces procédés appliqués au domaine archéologique sont moins souvent évoqués.
- Nous n’envisagerons pas dans cet exposé les techniques qui ont trait à la conservation des objets archéologiques. Ces techniques ont encore, dans la majorité des cas, un caractère artisanal et leur efficacité est fonction de l’expérience du restaurateur. C’est davantage au rôle que les techniques physico-chimiques sont amenées à jouer dans l’étude des sites et des objets archéologiques que nous souhaitons consacrer ces lignes, persuadée que des travaux s’inspirant de ces méthodes apporteront un véi’itable renouveau à l’archéologie. La découverte des sites, la localisation des monuments et des objets, l’étude de ces objets sur place, puis en laboratoire, l’analyse enfin de leurs constituants, peuvent apporter les révélations les plus surprenantes.
- Mais nous ne devons pas oublier qu’il est indispensable de conserver intacts les objets témoins du passé. Ce sont donc les procédés d’analyse non destructifs qui auront toujours la préférence dans le choix des techniques utilisées. Les méthodes d’analyse chimique nécessitent des prélèvements; ceux-ci, de volume très réduit, peuvent aisément être obtenus au cours de fouilles lorsqu’il s’agit de fragments informes de bois, de tissus, de terre. La science historique y gagne, l’esthétique n’y perd rien; il en est autrement lorsque le prélèvement risque d’altérer le caractère et la beauté de l’objet. C’est alors qu’interviennent les méthodes d’analyse non destructives qui utilisent toute la gamme des radiations électro-magnétiques : infrarouges, lumière visible, ultraviolets, rayons X et y.
- Mais le premier examen, le plus important, est incontestablement celui du fouilleur, de l’archéologue, de l’historien, auquel succèdent l’examen au microscope et enfin la photographie qui permet de garder un témoin permanent des observations fugitives du fouilleur.
- 1. Voir : L’exploration scientifique de la peinture au Laboratoire du Musée du Louvre, par Gaston Cohen, La Nature, mai 1958, p. 180.
- La photographie scientifique. — L’archéologue, dirigeant un grand chantier de fouilles en Grèce ou au Proche-Orient, sait fort bien que la photographie joue un rôle essentiel tant lors de l’exploration préalable du terrain que lors de l’inventaire des objets les plus insignifiants de taille ou d’aspect. Mais peut-èti-e ne mesure-t-il pas toujours l’aide que peut lui apporter la photographie scientifique : l’expérience prouve cependant que, dans un grand nombre de cas, celle-ci est considérable.
- La macropholographie et la microphotographie en lumière naturelle ou artificielle permettent d’étudier la structure de l’objet, l’état de surface, la nature des concrétions ou des oxydations. Elles permettent également de garder un témoin de l’état de l’objet avant son décapage ou sa restauration. Grâce à elles enfin, il est possible de déterminer certaines caractéristiques des objets au moment même où ils sortent de terre, avant que leur exposition à l’air risque de les détruire ou de les altérer.
- La macrophotographie, qui n’est rien d’autre qu’un faible agrandissement (sans intervention du microscope), s’effectue avec un appareil à long tirage équipé d’un objectif de courte distance focale; on peut l’utiliser avec des éclairages très divers.
- Si le faisceau lumineux utilisé comme source d’éclairage est parallèle au lieu d’être perpendiculaire à la surface à examiner, on dit que la photo est faite en éclairage rasant. Les résultats obtenus par cette méthode sont généralement excellents lorsqu’il s’agit d’étudier les faibles reliefs des inscriptions lapidaires ou gravées sur métal;, dans ce dernier cas, l’éclairage d’une lampe monochromatique au sodium peut fournir encore de meilleurs résultats. La lumière monochromatique a en effet le mérite de permettre des photographies presque sans reflets, ce qui est particulièrement précieux dans l’étude des objets métalliques (lig. x). Cette même source peut être utilisée pour l’obtention de photographies infrarouges, car elle émet des rayons de 8 i/io À. Les documents obtenus par ce procédé (émulsion et filtre infrarouge, source de sodium) donnent des résultats particulièrement spectaculaires dans le déchiffrement des papvrus, des panneaux de bois peints et des manuscrits («g. =) *
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- Fig. 2. — Papyrus du Musée du Louvre.
- A gauche : En lumière directe. A droite : En infrarouge (Photos du Labo cataire du Musée du Louvre)
- La photographie en infrarouge avec une source de lumière solaire ou artificielle peut également être utilisée avec profit dans la reconnaissance aérienne des sites archéologiques. Le IL P. Poidebard fut un des pionniers de la reconnaissance aérienne archéologique; ses travaux sur le limes romain et sur les ports phéniciens font autorité. La photographie aérienne n’était possible à l’origine que par temps clair; la photographie en infrarouge permet non seulement d’améliorer la vision mais
- encore de percer les nuages, les couches de sable et d’obtenir des relevés beaucoup plus précis.
- Les radiations ultraviolettes émises par des lampes dites à vapeur de mercure, émettant des ondes décroissantes entre 3 8oo et 3 ooo À, sont utilisables de deux manières : en fluorescence d’ultraviolet et en ultraviolet pur. Dans le premier cas, les radiations servent à exciter la fluorescence des matières examinées. Étant donné que cette fluorescence varie suivant les carac-
- Fig. 3. — Palette prédynastique en bois du Musée du Louvre.
- A gauche : Photographie en lumière directe. A droite : Photographie en fluorescence d’ultraviolet. Ce procédé met remarquablement en valeur une
- partie seulement de l’inscription (Photos du Laboratoire du Musée du Louvre).
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- Fig. 4. — Portrait
- r o m a n o - égyptien ( Fayoum) du Musée du Louvre.
- A gauche : Lumière directe. A droite : Fluorescence d’ultraviolet. Les repeints apparaissent sous forme de traces noires le long- des fentes du bois (Photos du Laboratoire du Musée du Louvre).
- téristiques chimiques de la matière et son altération à l’air, on obtient par ce moyen des images parfois très précises. C’est le cas notamment pour les inscriptions ou les décors peints qui paraissent totalement effacés (fig. 3), pour les repeints ou les transformations récentes (fig. 4). En ce qui concerne les manuscrits, la fluorescence des encres décolorées reste souvent très active; grâce à un éclairage émis par des ampoules à lumière noire, on photographie la fluorescence avec un objectif normal recouvert d’un filtre jaune du type filtre à l’esculine.
- Par contre, lorsqu’on recouvre l’objectif de l’appareil de prise de vue d’un filtre violet, dit filtre de Wood, la plaque est impressionnée exclusivement par des rayons invisibles dont les longueurs d’onde varient entre 4 ooo et i ooo Â.
- Les inscriptions lapidaires, les gravures en creux sont parfois d’une lecture difficile : un procédé, la fbiographie (mise au point par M. Tendron), peut rendre alors de réels services. L’inscription en creux est enduite d’un corps gras, puis la pierre est saupoudrée d’une poudre fluorescente (sullure de zinc activé au cuivre) ; enfin un essuyage léger de la surface (pour que le produit fluorescent ne demeure que dans les creux) termine l’opération. Il suffît alors de placer l’objet à étudier ou le texte à déchiffrer sous les radiations ultraviolettes pour voir apparaître les moindres traces d’outil, les plus petits signes de l’inscription. La photographie permet d’enregistrer cet aspect lumineux (fig. 6) et d’en garder un témoin.
- Le carbone 14. — La chronologie céramique, le contexte archéologique étaient jusqu’ici les seuls moyens de datation dont disposait l’archéologue. A présent, la mesure du carbone radioactif dans les objets de fouilles est d’une aide réelle dans l’étude de la chronologie. Les recherches relatives au carbone i4 ne datent que de quelques années. Si elles avaient déjà un réel intérêt, leur utilisation nécessitait vers iq5o une assez grande consommation de matière et des risques d’erreurs. Mais avec le temps, les marges d’erreurs dans les datations sont devenues de plus en plus étroites. Les emplois du carbone i4 sont désormais classiques.
- Le bois. — Si le carbone i4 peut fournir, dans certains cas encore exceptionnels, la datation d’un bois ancien, il est aisé en outre d’obtenir l’identification de son essence par l’examen au microscope; il suffit en effet d’étudier un fragment d’un centimètre de long sur un demi-centimètre d’épaisseur pour déterminer les caractéristiques des réseaux qui définissent l’espèce. Une statuette en bois d’origine incertaine fut identifiée grâce à une analyse comparative avec un bandeau sculpté provenant de Kertch. Le type de bois assez exceptionnel (buis de Géorgie), le vieillissement identique, ont permis de situer l’objet dans une catégorie et une époque déterminées (fig. 5).
- Fig. S. — Microphotographie comparative de deux fragments de bois antique.
- (Photo du Laboratoire du Musée du Louvre).
- On a ainsi la latitude de déterminer pour chaque objet (ce qui malheureusement n’est pas toujours fait) la nature du matériau : bois avec indication de l’essence, et pierre avec indication des caractéristiques pétrographiques. Une étude systématique comportant ces indications conduirait à la formation de cartes indiquant pour un pays déterminé, à une époque donnée, les bois utilisés. Il serait alors possible de retrouver l’origine d’objets difficiles à situer dans le temps ou l’espace.
- Ces identifications apportent parfois de réelles surprises. C’est ainsi que lors d’analyses conduites sur des supports de peinture romano-égyptiennes du Fayoum, les résultats indiquèrent en majorité des bois exotiques et notamment le figuier; un seul exemple de support en tilleul fut mentionné et comme le tilleul était inconnu en Egypte, il eût été aisé de conclure à un faux.
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- Fig. 6. — Fragment de stèle romaine.
- A gauche : En lumière directe. A droite : En fluographie (procédé Tendron) .
- Cependant, la beauté de cette peinture ne permettant guère d’envisager cette hypothèse, un complément d’information, fourni très obligeamment par l’Institut national du Bois, nous apprit que le tilleul existait en Syrie jusqu’au début de notre ère. Les relations commerciales suivies qui existaient entre l’Égypte et la Syrie-Phénicie à l’époque antique expliquaient le type de support utilisé.
- Pétrographie. —• L’étude au microscope de lames minces prélevées sur des statues, de fragments prélevés sur des monuments, peut fournir des indications géographiques et, dans l’avenir, chronologiques, qui seront très précieuses, mais il est nécessaire de constituer au préalable un échantillonnage des principales carrières exploitées anciennement dans une région déterminée.
- Les admirables séries constituées au Musée des Monuments Français permettent ainsi de déterminer les matériaux employés par les ateliers de sculpteurs de l’époque romane et gothique, mais pour l’Antiquité presque tout reste à faire : étude des carrières, constitution de séries de base, prélèvements sur des statues datées et d’origine connue. La taille de ces prélèvements doit être suffisante pour en étudier la structure et les impuretés... Il semble qu’un tel travail, s’il était conduit en Grèce, donnerait des résultats dont les musées du monde entier pourraient bénéficier.
- Les textiles. —- Le carbone i4 peut être utilisé avec succès pour la datation des tissus. Des essais conduits sur des tissiis coptes ont été faits par le Centre national d’Ënergie atomique (à la demande du Laboratoire du Musée du Louvre). Par ailleurs, l’étude au microscope permet d’étudier non seulement les caractéristiques du tissage, mais la composition des fibres, la répartition des fils d’or, etc. (fîg. 7). L’analyse chimique enfin permet de définir la matière des colorants.
- La poterie. — L’utilisation de techniques scientifiques au cours de ces dernières années a fait réaliser de grands progrès à la céramique dans ses méthodes de travail et surtout dans l’in-lerprétation des résultats de fabrication, notamment grâce aux recherches de IL Balfet. Quel peut être l’apport pour l’archéologie de l’étude technologique des poteries ? Et comment celle-ci doit-elle être pratiquée ?
- Le simple examen à l’œil nu est manifestement insuffisant dans de nombreux cas pour conduire à une interprétation com-
- plète et sûre des matériaux. Seuls les examens en laboratoire permettront certaines identifications ou révélations précieuses tant pour l’archéologue que pour le céramiste. Deux examens typiques sont à mettre en relief : celui qui permet de définir la finesse de la pâte, celui qui permet d’apprécier la température de cuisson.
- A l’œil nu, les pâtes sont classées en fines et grossières, classification élémentaire qui ne traduit que la présence ou l’absence de particules de fort calibre, celles que distingue l’œil ou dont le doigt sent la rugosité. Or des pâtes de types très distincts peuvent avoir la même apparence.
- Cette méthode grossièrement optique fait en outre intervenir trop hâtivement dans son interprétation l’hypothèse d’une action humaine déterminée dans la préparation de la pâte. Pour
- Fig. 7. — Fragment de tissu copte du Musée du Louvre.
- Macropliotographie. Grossissement : x 4.
- (Photo du Laboratoire du Musée du Louvre).
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- une argile homogène par exemple, on suppose trop rapidement une certaine technique de nettoyage, voire de lavage. Pour une pâte dont la cassure est inégale ou sableuse, on tend à attribuer cette caractéristique à un raffinement technique du dégraissage ou au contraire à une technique élémentaire employant le matériau brut. Or, la nature apporte d’elle-même des possibilités infinies de variations, d’où une grande source d’erreurs dans les interprétations.
- Au moins aussi imprudentes sont les appréciations à vue de la température à laquelle une poterie a été cuite. On se réfère en général à la dureté, mesurée au son ou au couteau de poche, et à la couleur. En fait, la nature de l’argile influe presque autant sur la dureté que le degré de cuisson. Et quant à la couleur, on s’est aperçu qu’une cuisson prolongée à un degré moyen donnait les mêmes résultats qu’une cuisson plus rapide à un degré plus élevé. D’oùtlês résultats incertains obtenus par de trop hâtives méthodes.
- Le laboratoire permet au contraire de faire apparaître le calibrage précis des grains d’une pâte, d’analyser les éléments qui ne sauraient s’y trouver à l’état naturel. Des restes siliceux de végétaux, des fragments de tessons, des silex broyés, etc., fournissent autant de données utiles et sûres. Il est utile de compléter ces examens par l’étude comparée des argiles et sables de la région d’où proviennent les poteries, cq qui peut parfois donner de précieux renseignements sur les lieux de fabrication.
- Très fructueuse également se révèle l’étude des propriétés physiques et chimiques des pâtes en vue de résoudre les problèmes de certains états de surface, celui par exemple de savoir si un engobe recouvre ou non une pâte. Dans le cas où cet engobe se compose d’une argile différente de celle de la pâle, on pourra la distinguer au moyen de forts grossissements et de lumière réfléchie.
- Les problèmes du façonnage de la poterie peuvent être également éclairés par l’étude microscopique de cassures orientées dans des directions déterminées, ou par l’étude de lames minces en fort grossissement. L’examen aux rayons X permet de déceler le mode de fixation des goulots et des anses.
- On peut également essayer de préciser par l’observation microscopique les modes de décoration en creux ou en relief.
- L’étude des états de surface, surtout lorsqu’il s’agit d’enduits vitrifiés, ne saurait être séparée des problèmes de cuisson qui y sont liés sous deux aspects différents : le déroulement de la cuisson et la température maximale atteinte pendant cette opération.
- Actuellement, on peut établir si une cuisson a ou non atteint un certain nombre de seuils critiques où s’opèrent dans la pâte des transformations décelables d’ordre volumétrique ou minéralogique. Mais c’est, seulement si l’on dispose d’un échantillon de la même argile crue que l’on peut arriver à apprécier la durée probable de la cuisson.
- En fait, l’étude technologique des poteries ne permet pas jusqu’à nouvel ordre de véritables identifications, c’est-à-dire de datations et de localisations, se référant à des types connus. On se heurte encore à de graves difficultés, telles que la coexistence en un même lieu de deux techniques différentes : travail archaïque des femmes pour les besoins domestiques par exemple, s’opposant aux perfectionnements de la production masculine (Afrique du Nord), ou encore initiatives humaines individuelles originales et imprévisibles. Dans tous les cas, une grande prudence doit être observée dans les interprétations et surtout les généralisations.
- Le rôle de l’étude en laboratoire est d’accroître la rigueur des observations. L’objet examiné prend dès lors une valeur d’autant plus grande qu’il est replacé avec précision dans son cadre technique et humain. L’étude scientifique des poteries de fouille n’apporte encore à l’archéologie que quelques éléments complémentaires d’identification, que l’on doit manier avec prudence en visant à une connaissance de plus en plus étendue du niveau culturel et technique des périodes anciennes.
- L'aimantation thermorémanente des terres cuites. — Des
- études effectuées vers la fin du xixe siècle sur le magnétisme des terres cuites ont démontré que les poteries, briques et tous les minéraux qui contiennent des composés de fer enregistraient le champ magnétique terrestre contemporain de leur cuisson ou plus exactement du moment de leur refroidissement et, sauf conditions exceptionnelles, le conservaient indéfiniment.
- Le champ magnétique terrestre varie d’année en année, de siècle en siècle; il serait donc théoriquement possible, en se référant à des poteries d’âge connu, de reconstituer la courbe de ces variations et de déduire ainsi, d’après son aimantation, l’âge d’une poterie non encore datée. Ge principe est fort simple, mais sa pratique et ses résultats sont encore complexes et incertains.
- Trois valeurs définissent le champ magnétique terrestre : l'intensité, l’orientation dite déclinaison dans le plan horizontal' et l'inclinaison dans le plan vertical. Ces trois valeurs se trouvent inscrites dans le sol ou le sous-sol terrestres de différentes manières. Comment l’archéologue ou le préhistorien peuvent-ils les déchiffrer ?
- Le savant italien Folgheraiter, puis P. Mercanton et enfin, en France, E. Theilier et A. Laming ont étudié de ce point de vue des vases dont, les âges s’échelonnaient sur plusieurs siècles. Mais leurs travaux, visant à faire apparaître la courbe des orientations successives du champ magnétique terrestre, ne portent cpie sur quelques siècles. En outre, les données sur son intensité sont fragmentaires : on présume seulement qu’elle a peut-être toujours décru.
- La minceur de ces résultats s’explique par les difficultés de tous genres que l’on rencontre en cherchant à recueillir des échantillons adéquats, dont l’idéal est le vase ou la brique dont on connaît exactement la position de cuisson.
- Une autre difficulté surgit en ce qui concerne l’orientation du champ magnétique. Il faut, en effet, pour calculer cette orientation, avoir pour point de référence la position exacte qu’occupait l’objet au cours de son refroidissement à la fois par rapport au Nord géographique (déclinaison) et à la verticale (inclinaison).
- Pour la déclinaison par exemple seuls des fours de potier ou des murs de briques incendiés qui gardent normalement leur position de refroidissement, peuvent fournir des données intéressantes.
- En ce qui concerne l’inclinaison, on est amené à étudier dans le détail l’agencement des différents types de fours connus pour établir la position que pouvaient occuper les pièces, de même que les différentes techniques d’empilage. Les poteries gallo-romaines ou de l’Orient classique, par exemple, étaient probablement empilées verticalement. Pourtant à Gurgan (Perse), on a découvert, dans des fours des xne et xme siècles, des boudins d’argile fichés perpendiculairement aux parois et qui servaient à maintenir horizontalement les vases à cuire.
- Pour l’étude de l’intensité du champ magnétique, la position de l’objet n’a plus aucune importance, mais, sous certaines influences et principalement en milieu humide, les oxydes de fer peuvent se transformer et perdre de ce fait leur aimantation propre, acquise au moment de leur refroidissement.
- Les données actuelles restent donc très précaires et de nombreuses expériences sont encore à Ienter, notamment en ce qui concerne l’intensité magnétique pour laquelle aucun essai n’a encore porté sur des poteries trouvées en slratigraphie.
- Il serait également souhaitable de procéder, au cours des fouilles d’habitats paléolithiques, à l’étude magnétique des pierres de foyer.
- Un dernier champ d’étude enfin, suggéré par A. Laming mais encore bien peu utilisé sous l’angle archéologique, est celui du magnétisme des laves et des terres cuites naturelles (celles qui lors d’une éruption se sont trouvées au contact d’une coulée de lave). On aurait dans ce cas la garantie d’une position rigoureu-
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- Fig. 8. — Spectrogrammes comparatifs d’un masque en or et d’un alliage témoin (Photo Institut
- il'Opliquc).
- sement déterminée el inchangée jusqu’à nos jours. Par contre, on ignore le plus souvent la date, même approximative, des éruptions.
- Les métaux. — Les métaux antiques ont fait l’objet d’études de laboratoire déjà nombreuses. Les travaux qui font autorité en la matière sont ceux de A. Lucas pour l’Égypte, de R. J. Forbes pour le Proche-Orient, de E. Salin pour l’Europe (technique du bronze). Les travaux conduits actuellement par Gettens aux U.S.A., par Mme A. Weill, par M. Maréchal, par le Laboratoire du Musée de Nancy en France, par celui de Bearzi en Italie, pour n’en citer que quelques-uns, permettront d’éclairer bien des problèmes archéologiques. Mais ce n’est que lorsqu’une étude systématique pourra être conduite dans les principaux laboratoires de musées, et sur des séries d’objets dont on connaît la date et la provenance, qu’il sei’a possible de tirer des analyses tous les enseignements qu’elles peuvent fournir.
- Le problème de la conservation des métaux anciens est un
- Fig. 9. — Tête de statue japonaise.
- Radiographie montrant la structure métallique et la différence d’opacité aux rayons des diverses pièces de bois.
- (Institnte of Art Research, Tokyo).
- des plus graves parmi ceux qui se posent aux archéologues, car la corrosion des objets en fer et en bronze sortis de terre est souvent très rapide. Les procédés de décapage ont fait l’objet de recherches systématiques au Laboratoire du Musée Lorrain de Nancy sous la direction de MM. E. Salin et France-Lanord. Ces décapages, qui se font par voie sèche ou humide, n'entrent pas dans le cadre de cet exposé puisqu’ils visent essentiellement à la conservation.
- L’étude même de l'objet en métal comprend, comme pour les autres produits de l’industrie humaine, un examen au microscope avec des grossissements variés, des photographies et des analyses; ces procédés peuvent être très divers. Citons : l’analyse microchimique qui peut renseigner sur la présence de certains métaux (le mercure dans une dorure par exemple) ; les examens spectrographiques qui. en fournissant une analyse qualitative, permettent de faire des études comparatives sur un grand nombre d’objets (fig. 8).
- Pour éviter une destruction, on ne fait sur l’objet qu’un prélèvement minime, au moyen d’un foret d’une fraction de millimètre de diamètre. Il est encore préférable d’utiliser directement l’objet lui-même qui ne garde comme trace de l’opération que la lâche noire due à l'étincelle. Cette tache disparaît généralement au frottement.
- L’analyse par diffraction de rayons X, dite méthode Debye-Sclierrer, qui utilise la technique classique des rayons de retour, fournit, grâce aux travaux de A. Weill, des résultats remarquables en archéologie. Elle permet de doser quantitativement avec une grande précision les métaux qui composent un alliage. Elle peut s’appliquer également aux objets massifs. Elle permet en outre de préciser la nature des traitements qui ont été appliqués au métal. On sait que ces traitements sont ceux auxquels l’objet est soumis après son élaboration à la forge ou à la coulée : trempe, revenu ou recuit sont discernables, car ils modifient la structure du métal. L’étude des traitements est d’un intérêt aussi grand pour l’archéologie que celle des alliages. Conduites systématiquement sur une grande échelle, ces analyses peuvent permettre de déceler les métaux rares qui existent à l’état de traces dans les minerais à l’état brut ou dans les alliages dont les anciens eux-mêmes ignoraient la teneur en métal rare. Il est à souhaiter pour l’histoire qu’il soit possible un jour de jalonner les routes de l’or et de découvrir quels étaient dans l’antiquité les marchés qui utilisaient les métaux venant d’Üphir ou de Tarsis par exemple.
- Les rayons X, employés quotidiennement dans l’étude des peintures, rendent également de grands services aux archéologues. La radiographie d.’une tombe avant le décapage a permis de situer exactement l’emplacement des bijoux et des armes qui entouraient le cadavre. En outre, le montage des manches tl’outil, les décors incruslés, les altérations d’une peinture sur bois sont éclairés par ce procédé, de même que la structure métallurgique d’une sculpture (fig. 9).
- Les gammagraphies utilisant les radiations du cobalt 60 ou du césium i34 ont permis d’obtenir des images qui révèlent les soufflures, les accidents, mais aussi les caractéristiques du montage de certaines pièces métalliques, ce qu’il eût été impossible d’obtenir par le moyen des rayons X. M. Ambrosino, d’autre part, a pu déterminer la composition de pièces d’or en bom-
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- bardant celles-ci par les neutrons d’une pile atomique. Il s’est basé sur le fait que chaque corps irradié perd sa radioactivité au bout d’une période spécifique.
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- Les numismates, de même que les historiens, peuvent attendre beaucoup de ces procédés de laboratoire. Cependant, il est nécessaire de souligner que les pi'océdés ou les méthodes dont nous venons de donner un bref aperçu ont été jusqu’ici expérimentés sporadiquement et que la plupart de ces techniques ne sont accessibles qu’à des chercheurs très expérimentés, dotés d’un appareillage coûteux. La contribution du laboratoire ne sera vraiment profitable à l’archéologie que le jour où il sera possible d’utiliser quotidiennement des méthodes éprouvées et d’effectuer de très nombreux examens dans des conditions comparables.
- Lorsque des spectrogrammes, des radiographies, des microphotographies, des examens de lames minces seront effectués par centaines d’après des objets datés et inconteslables, il sera
- possible, grâce aux contre-types, d’échanger des documents entre services similaires dans les musées de différents pays. Il est incontestable que ces échanges apporteront à l’archéologue et à l’historien une source nouvelle de renseignements sur l’origine des techniques, sur leur diffusion, sur les voies de communication et, en général, sur tous les facteurs qui ont contribué à la marche du progrès.
- Magdeleine IIours,
- Chef du Laboratoire du Musée du Louvre.
- Pour augmenter le flair des chiens
- L’entraînement a été, jusqu’à présent, le seul moyen qui permette d’accroître le flair chez les chiens. Cependant, des expérimentateurs soviétiques tentèrent récemment, comme l’a signalé la revue Prirodn. de développer ce flair artificiellement, à l’aide de produits pharmaceutiques qui excitent le système nerveux. On sait; en effet, que certains de ces produits, tels que la strychnine, l’éphédrine, la caféine, la phénamine, stimulent les organes sensoriels, et particulièrement celui de l’odorat, chez les êtres humains. La phénamine, qui s’était révélée plus efficace que les autres produits, a été choisie par le professeur L. Kroucliinski pour l’administrer à des chiens policiers et à des chiens de chasse. L’action exercée par la phénamine sur le flair fut étudiée tant au laboratoire, à l’aide d’un dispositif spécial mesurant le flair en unités arbitraires, que dans des conditions pratiques. La phénamine fut absorbée par les chiens sous forme de tablettes dosées à 0,01 ou 0,02 g, 4o ou 80 mn avant l’expérience. Une augmentation très sensible du flair fut constatée dans l’immense majorité des cas; elle atteignit 100 pour 100 en moyenne. Ainsi, les chiens qui, avant le traitement, n’avaient pu flairer un morceau de viande à travers une certaine épaisseur de tissu, le pouvaient, après ce traitement, à travers un tissu d’épaisseur presque double. En oulre, les chiens policiers se montraient beaucoup plus
- Fig:. 1. — Schéma montrant Vaction de la phénamine
- sur le flair d’un chien policier.
- En a, travail du chien avant l’administration de phénamine ; en b, après celte administration. Les deux pistes, vieilles d’une heure sur l’herbe, ont une longueur de 500 à 600 m. En trait plein, trajet du « criminel ». En trait interrompu, trajet du chien. Triangles noirs, points de départ. Cercles noirs, points d’arrivée (d’après Priroda).
- actifs, plus dynamiques, dans le dépistage du « criminel », et les chiens de chasse dans la recherche du gibier. La figure que nous reproduisons en donne un exemple qui paraît concluant. Sur cette figure, la courbe grasse et continue représente le chemin suivi par le « criminel », tandis que la courbe en traits indique le trajet suivi par le chien. Les courbes de gauche correspondent à la poursuite avant l’administration de la phénamine; celles de droile, à la poursuite après cette administration. Nous voyons que le chien, après le traitement, ne s’est pratiquement pas écarté du trajet suivi par le « criminel », tandis qu’il s’était égaré presque aussitôt dans l’expérience réalisée avant ce traitement.
- Il est nécessaire de préciser, toutefois, que l’effet de la phénamine dépend du dosage correct, qui doit être étudié avec soin dans le cas de chaque chien séparément. Une dose trop forte peut se révéler nuisible, tout autant qu’une administration trop fréquente de la phénamine. D’autre part, des résultats très satisfaisants ont été obtenus, dans le cas de certains chiens, par l’adjonction du brome ou de la caféine à la phénamine.
- G. M.
- Nouveau combustible pour lampes éclair
- A la suite de recherches thermodynamiques et de nombreux essais effectués par la Sylvania Electric Products, à Montoursville (États-Unis), un nouveau combustible est proposé en remplacement, de l’aluminium en atmosphère d’oxygène utilisé jusqu’ici dans les lampes éclair pour la photographie. Le zirconium en atmosphère d’oxygène a été retenu, de préférence au thorium. Par rapport au système aluminium-oxygène, l’emploi du zirconium a conduit aux avantages suivants : augmentation de 100 p. 100 de l’efficacité volumétrique ; réduction de réchauffement de l’ampoule et de la pression de pointe pour une même pression initiale d’oxygène ; durée d’exposition plus uniforme ; plus large caractéristique temps-intensité ; diminution de la susceptibilité aux allumages involontaires par les champs hyper-fréquences et les décharges statiques. L’augmentation de l’efficacité lumineuse et l’amélioration de l’efficacité volumétrique ainsi obtenues sur les lampes éclair par l’utilisation de ce nouveau combustible sont considérées comme le progrès le plus important depuis la réalisation de ces lampes.
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- L’Actualité instrumentale
- Appareils de Radiocristallographie
- L'importance grandissante de la physique et de la chimie du solide a accru considérablement le nombre des utilisateurs d’installations radiocristallographiques. Aussi la réali-tion de ce matériel a-t-elle quitté le stade du laboratoire pour entrer dans celui des réalisations industrielles.
- Les géologues prospecteurs auraient môme la possibilité de faire effectuer, séance tenante sur le terrain, des analyses spec-trochimiques par fluorescence X dans des véhicules spécialement aménagés.
- Cette dernière évocation mesure tout le chemin parcouru depuis le premier montage radiocrislallographique mis au point en 1912 par Friedrich et Knipping pour réaliser l’expérience historique de Max von Laue. Cette expérience-clé a ouvert la voie à toute la radiocristallographie moderne en démontrant définitivement la nature électromagnétique des rayons X et la structure réticulaire triplement périodique des cristaux.
- En effet, les rayons X de longueurs d’onde comprises dans l’intervalle de o,5 Â à 2,5 À sont diffraclés par les réseaux cristallins dont ils permettent l’étude.
- Les rayons réfléchis sélectivement sur les divers plans réticulaires d’un môme cristal obéissent à la formule fondamentale de Bragg : ad sin ô = n\ où d représente l’intervalle en angstrom d’une môme famille de plans parallèles, 0 est le demi-angle que font entre eux le faisceau direct et le faisceau réfléchi, X est la longueur d’onde du rayonnement exprimée en angstrom, n est l’ordre de réflexion.
- L’appareillage de diffraction peut se distinguer en deux catégories : les appareils qui recueillent des faisceaux diffrac-tés sur un film photographique placé dans une chambre noire, et les appareils goniométriques à photométrie directe.
- Générateurs de rayons X. — Haute tension. — Une alimentation haute tension doit être adaptée aux caractéristiques des tubes à rayons X utilisés, à savoir : débit en mA (milliampères) et tension maximum en kV (kilovolts).
- Il existe en gros deux types de montage :
- — Le montage autoredresseur sur un simple transformateur.
- Fig. 1. — Tube scellé Philips réf. 25 293.
- Rayonnement du cuivre, tension 50 kVp maximale, puissance maxi-rnalc dissipée 100 ff/mm’, foyer 10 x 1 mm2, 4 fenêtres mica-béryllium, isolement par air, refroidissement par circulation d’eau.
- Fig. 2. — Tube démontable Beaudouin, type B 80.
- Anticathode à 4 faces, 2 fenêtres symétriques, tension maximale 80 kV, débit maximal 20 mA, foyer 0,1 x 0,2 mm2, charge maximale sur anticathode cuivre 450 W/mm2, refroidissement simultané du corps de tube et de l’anticathode par circulation d’eau
- Dans ces installations, les appareils de mesure des milliampères et des kilovolts doivent être spécialement élalonnés.
- — Le montage à « tension constante » : la tension constante est obtenue par une combinaison de redresseurs et de capacités de filtrage. Le courant continu présente la particularité d’avoir le pôle + à la masse, car il est plus facile d’isoler la cathode des tubes que l’anode parcourue par une circulation d’eau de refroidissement. Ici, le tube à rayons X n’est plus soumis à la surtension produite par l’annulation du courant pendant l’onde inverse; de plus, le rayonnement X n’est pas pulsé dans la mesure où la température du filament reste constante. Avec la technique moderne des redresseurs secs, on arrive à réaliser des hautes tensions constantes à peine plus encombrantes que le transformateur.
- Ces ensembles haute tension sont complétés par des dispositifs stabilisateurs variés. La stabilisation a pour effet d’annuler la variation de l’intensité du rayonnement X. Ces variations sont en effet indésirables dans les installations radiocristallographiques équipées de goniomètres à photométrie relative directe.
- Tubes à rayons X. — Un tube à rayons X est défini par les caractéristiques suivantes :
- — Nature de la cible anodique : par exemple, chrome, fer, cobalt, cuivre, molybdène, tungstène, or.
- — Tension maximale de fonctionnement en kilovolts.
- — Puissance maximale dissipable par la cible en watts/mm2.
- — Dimensions du foyer en millimètres.
- — Dimensions apparentes du foyer vu dans l’axe des fenêtres.
- —• Nature des fenêtres.
- — Tube scellé (fig. 1) ou tube démontable (fig. 2 et 3).
- Les tubes scellés ont pour eux le grand avantage d’une mise en service immédiate avec un personnel non spécialisé dans la technique du vide; par contre, il faut disposer d’autant de tubes que l’on désire utiliser de rayonnements.
- Les tubes démontables ont pour eux le grand avantage de permettre le choix d’un rayonnement quelconque par échange ou métallisation électrolytique de la cible; ils sont indispensables dans les dispositifs d’analyse par spectrométrie d’émission; par contre, leur mise en œuvre n’est pas immédiate et nécessite un personnel spécialisé dans la technique du vide.
- Ensembles générateurs de rayons X. —- Les constructeurs tant français qu’étrangers proposent sur le marché des générateurs de rayons X équipés soit d’un tube scellé, soit cl’un tube démontable; dans ce dernier cas, le groupe de pompage fait également partie de l’installation. Ces installations comportent habituellement les dispositifs de sécurité suivants : inondation, panne
- Fig. 3. — Tube démontable M. R. à focalisation électrostatique.
- Brevet C.N.R.S. Enraf, constructeur.
- Tension maximale supérieure à 100 kV, foyer 0,1 mm2, distance filament-anti-cathode 250 mm, 2 fenêtres Al ou Be, refroidissement anticathode par circulation d’eau, isolement par air.
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- INTÉGRATEUR ENREGISTREUR A COMPTEURS ÉLECTRONIQUES
- pour spectrogoniomètre à rayons X
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- ÉQUIPEMENT ÉLECTRONIQUE POUR ENSEMBLE DE RADIOCRISTALLOGRAPHIE
- * Mesure discontinue par compteurs électroniques et dispositif à mémoire.
- * Temps mort (ou de recyclage) très faible (I0—3 sec).
- * Gamme de mesure très étendue (1f16 sec à 128 sec).
- * Tracé direct du diagramme de diffraction sur papier grand format à entraînement isochrone.
- * Rapidité et précision des mesures.
- * Dispositif de sécurité de mesure et de compensation des variations du rayonnement incident.
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- Fig-. 4. — Ensemble radiocristallographique Beaudouin.
- Table cTex|>ëi'ii;nces formant meuble pour le générateur haute tension avec son tableau de commandes. A droite du tube: châssis pour diagrammes de poudre, type P.S. 480. A gauche du tube : monochromateur à lame courbée sur la colonne support ; châssis pour diagramme de poudre, type P.S. 240. montage Seemann-Bohlin sur banc optique muni d’une lunette de réglage.
- d’eau, surcharge kilovolts ou milliampères, panne de secteur, fuites de rayonnement et de haute tension. La figure 4 représente un tel ensemble formant table d’expériences.
- Appareillage pour diagrammes photographiques en rayonnement polychromatique. — Chambre ou châssis de Laue (fig. 5). — Le rayonnement utilisé est polychromatique; •c’est celui fourni, par exemple, par le fond continu d’une anticathode de tungstène à 6o kV-5 mA.
- Les éléments de symétrie du diagramme donnent des renseignements sur l’orientation d’une lame monocristalline par rapport à la direction du faisceau incident (fig. 6). Si la lame monocristalline est opaque, on place le châssis, convenablement percé, entre l’échantillon et la source; c’est le dispositif dit de •« Laue en retour ».
- Fig-. 7. — Chambre de poudre haute température Unicom type S. ISO, pour analyses jusqu’à J 400° C. (Photo Edward Le:gh, Cambridge.).
- RT J
- 50°°C w
- ’000°c
- I250°C
- 1400°C |~ "
- Fig. 5. — Châssis de Laue sur rétigraphe Nonius-Rimsky.
- Montage par transmission avec collimateur, cristal sur support go-niométrique et châssis photographique p'an.
- Fig. 6. — Diagramme de Laue.
- Cliché obtenu sur le montage de la figure 5. Lame monocristalline de topaze, épaisseur 0,2 mm ; faisceau incident perpendiculaire au plan de clivage 001, temps de pose 3 mn, 75 k\’-4 mA, rayonnement au fond continu, tube M.R. Le plan de symétrie et Taxe binaire du cliché révèlent les éléments de symétrie du cristal.
- Appareillage pour diagrammes photographiques en rayonnement monochromatique. — Monochromateurs. — Le rayonnement monochromatique est obtenu d’une façon courante par filtrage du faisceau incident au travers d’une feuille mince d’un élément présentant une limite d’absorption Afc comprise entre la longueur d’onde Aktx que l’on utilise et la longueur d’onde Akfi indésirable. Par exemple, dans le cas du rayonnement kd du cuivre, une feuille de nickel de o,oa mm d’épaisseur est suffisante.
- Pour avoir un rayonnement parfaitement monochromatique, on est obligé de faire appel au monochromateur à lame cristalline plane ou courbée. Le fait d’utiliser une lame courbée suivant un rayon déterminé permet d’obtenir un rayonnement focalisé bien plus intense que dans le cas du monochromateur plan. Citons aussi les monochromateurs à double courbure à focalisation ponctuelle.
- Chambre de poudre ou de Debye et Scherrer: — Les diagrammes de poudre sont très utilisés pour les analyses cristallines par identification avec le diagramme d’une poudre cristalline connue. La préparation peut même subir un chauffage intense avec prise de diagrammes comparatifs à diverses températures (fig. 7 et 8).
- Fig. 8. — Série de diagrammes pour un fil de platine disposé dans l’appareil de la figure 7.
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- KRISTALLOFLEX IV
- appareil de diffraction radiologique avec goniomètre à compteur de diffraction, goniomètre à comptèur pour la détermination de textures et armoire de mesure
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- Fig. 9 (à gauche). —
- Chambre de cristal tournant Unicom S. 25 avec lunette d e réglage.
- (Photo Edward Leigh, Cambridge).
- Fig. 10 (à droite). —
- Diagramme obtenu avec l’appareil de la figure 9.
- Chlorure de dibromo-cholestryl, rayonnement Cu/.’a, amplitude des oscillations 15°.
- Fig. 11. — Chambre de Weissenberg-Enraf-Nonius.
- Fig. 12. — Rétigraphe Nonius-Rimsky (brevet C.N.R.S.).
- Chambre de cristal tournant (fig. 9). — Le montage du cristal tournant permet la détermination des paramètres cristallographiques d’un cristal inconnu lorsque ses axes cristallographiques sont successivement pris comme axe de rotation. Les taches de diffraction sont disposées en strates linéaires sur le diagramme (fig- 10).
- Chambre de Weissenberg (üg. ix). — Cet appareil permet d’approfondir des résultats donnés par la chambre de cristal tournant. Un cache approprié isole une strate du diagramme de cristal tournant pendant que la chambre photographique cylindrique est animée d’un mouvement de translation en rapport avec la rotation du cristal.
- Fig. 14. — Photosommateur de von Eller.
- Brevet C.N.R.S. Beaudouin, constructeur.
- Fig. 13. — Rétigramme obtenu avec l’appareil de la ligure 12.
- Réseau polaire de S0,Ni, 7H2, plan hh2, groupe 1*2^2^ Rayonnement Cuira, tube M.R., 55 kV-5 m\.
- O m
- Fig. 15. Carte
- structurale de la projection des densités électroniques obtenue au moyen de l’appareil de la figure 14.
- Phtalocyanine.
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- Rétigraphe (fig. 12). — Cet appareil permet la photographie directe des nœuds du réseau polaire situé dans un plan donné, par exemple le plan d’une strate de diagramme de cristal tournant. Il évite l’emploi des abaques de la chambre de Weissen-berg et renseigne directement sur la symétrie du réseau cristallin étudié (fig. i3). Cet appareil ne présente pas de dispersion cinématique, comme dans la chambre de Weissenberg.
- Chaque tache sur les diagrammes, aussi bien de Weissenberg que du rétigraphe, peut être identifiée par son indice cristallographique et microphotométré. On réalise ainsi un tableau des données expérimentales portant sur plusieurs centaines de taches de diffraction, toutes relatives à un même cristal.
- C’est à partir de ce tableau des indices et intensités des taches que l’on effectue la synthèse mathématique de la structure cristalline recherchée. On obtient ainsi, par le calcul, la valeur de la densité électronique (présence de matière) en chaque point du cristal. Cette synthèse peut s’effectuer au moyen du photo-sommaleur harmonique de von Eller (fig. 14 et i5).
- Goniomètres à photométrie directe. — Diffractomèlres. — Ce sont des goniomètres à entraînement mécanique; sur l’axe de rotation est disposée la préparation à étudier; sur un cercle concentrique se trouve l’appareil de photométrie. Cet appareil de photométrie peut être soit une chambre d’ionisation, soit un compteur de Geiger-Muller ou un compteur à scintillation. Ces
- Fig. 16. — Intégrateur-enregistreur à compteurs électroniques pour spectrogoniomè-tre à rayons X Rochar.
- (.Photo S. A. Rociiar-lîl.TîCTRONlQUK, Mollt-l'OUg-c).
- compteurs sont branchés sur un meuble enregistreur à comptage et intégration électronique. Une rotation 0 de la préparation peut entraîner simultanément une rotation 2O de l’élément photométrique (fig. iG).
- De tels diffraclomètres, équipés des dispositifs enregistreurs cités plus haut, permettent d’abréger considérablement le
- Fig. 17. — Goniomètre à rayons X pour le contrôle de monocristaux S.E.C.A.S.I.
- dépouillement d’une analyse du type diaphragme de poudre. Par ailleurs, leur précision angulaire et photométrique est supérieure à celle des chambres photographiques (fig. 17).
- Spectromètres (fig. 18). — Comme leur nom l’indique, ces appareils servent,à la mesure des longueurs d’onde des spectres d’émission X ou de fluorescence. Le goniomètre est le même que celui d’un diffractomètre, mais sur l’axe de rotation on trouve à demeure un cristal analyseur connu. Ce cristal peut être courbé pour améliorer la sensibilité.
- Ces appareils ont été prévus à l’origine pour dresser les tables des longueurs d’onde X avec la plus grande précision possible; ils sont de plus en plus utilisés actuellement pour effectuer l’opération inverse, à savoir : analyse d’éléments inconnus que l’on repère par leurs longueurs d’ondes X caractéristiques connues.
- Du fait du nombre peu élevé de ces longueurs d’onde,'à côté de celui innombrable des. spectres optiques, la méthode présente un très grand intérêt pour les éléments de nombre atomique supérieur à iG.
- Spectrométrie d'émission. — Elle est environ mille fois plus sensible que la spectrométrie par fluorescence, mais elle a l’inconvénient de s’opérer sous vide, la poudre à analyser directement placée sur la cible anodique du tube.
- Spectrométrie par fluorescence. — Avec le progrès des appareils de comptage photométrique avec enregistrement, cette méthode, jadis impraticable, connaît à l’heure actuelle une vogue de plus en plus grande que renforce encore la possibilité de faire des dosages.
- *
- * *
- Pour la description et l’illustration des divers types d’appareils radiocristallographiques passés en revue dans cet article,
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- Fig. 18. — Générateur de rayons X Siemens « KristalloHex 4 »
- avec chambre de Gui-nier (à gauche), chambre cylindrique (sur le tube), spectrogonio-mètre (à droite) et meuble de mesure. (Photo Hermann Gleis, Karlsruhe).
- nous avons été considérablement aidés par la documentation que nous ont fait très aimablement parvenir les divers fabricants consultés : Établissements Beaudouin (Paris), Compagnie Générale de Radiologie (Paris), Rochar (Paris), S.E.C.A.S.I. (Bordeaux), Enraf-Nonius (Delft, Hollande), Philips (Eindhoven, Hollande), Hilger et Watts (Londres), Unicam Instruments (Cambridge, Angleterre), Siemens (Munich, Allemagne). Que
- ces établissements veuillent trouver ici l’expression de nos plus vifs remerciements.
- Nous tenons à préciser que chaque type d’appareils cités est également fabriqué par la majorité des autres constructeurs, sans prétendre de notre part avoir voulu présenter la meilleure réalisation.
- A. Rimsky et J. Guillaume.
- Nouvelle huile d'horlogerie
- Les caractéristiques et propriétés d’une nouvelle huile artificielle (synthétique) pour l’horlogerie ont été présentées à l’assemblée générale de la Société Chronométrique de France, tenue à Colmar en mai 1958. Cette nouvelle huile, appelée LO 125, appartient à la catégorie des alcools aliphatiques saturés à chaîne ramifiée et à poids moléculaire élevé. Par rapport aux huiles grasses naturelles qui présentent une trop grande sensibilité à l’altération, et aux huiles paraffiniques qui sont trop volatiles et s’étalent fortement, l’huile LO 125 a une supériorité incontestable ; la variation de la viscosité de cette huile avec la température est faible, et l’emploi d’additifs onctueux saponifiables en faible proportion (< 1 pour 100), a permis de conférer à l’huile LO 125 un pouvoir
- lubrifiant comparable à celui des huiles grasses, sans affecter sa stabilité chimique.
- Des essais de comportement au froid de l’huile LO 125 ont montré qu’elle pouvait être utilisée jusqu’à —30° C, propriété particulièrement intéressante pour la lubrification des appareils appelés à fonctionner aux basses températures.-Bien que ce nouveau produit soit encore susceptible de subir des améliorations sensibles, surtout en ce qui concerne l’indice de viscosité, il a déjà été adopté pour la lubrification des organes de montres de toutes grandeurs : rouage, échappement, balancier ; de bons résultats ont été également obtenus dans la lubrification des mécanismes de remontage automatique. H. M.
- baie d’Ungava (Canada)
- Le gisement de fer de la
- Au nord des gisements actuellement exploités au Labrador (Schefferville, Burnt creek), un nouveau gisement de minerai de fer vient d’entrer en exploitation sur les rives de la baie d’Ungava. Il s’agit de taconite, à faible teneur en métal (27 pour 100), mais existant en énormes quantités et susceptible d’exploitation à ciel ouvert.
- Le minerai extrait est enrichi sur place jusqu’à 65 pour 100. Une centrale hydroélectrique a été construite sur la rivière Payne, ainsi que des installations portuaires complètes à Hope Advance.
- Là, des navires spécialisés transporteront le minerai à un entrepôt situé sur la côte occidentale du Groenland, au sud de Godthaab. Cet entrepôt est en effet accessible presque toute l’année, et servira de relais où sera accumulé le minerai pendant l’été (la baie d’Ungava n’est navigable que de fin juin au début d’octobre).
- Le minerai doit être transporté vers les États-Unis ou vers l’Europe occidentale (Rotterdam, Brême, Hambourg) à bord de gigantesques minéraliers jaugeant 65 000 t, dont les premiers sont en cours de construction dans des chantiers danois.
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- LE CIEL EN JUILLET 1959
- SOLEIL : du 1er juillet au 1er août (à Oh) sa déclinaison décroît de + 23°10' à 4- 1S°16' et la durée du jour de lô^111 à 15h7m ; diamètre app. le 1er - 3T30",8, le 31 = 31'33",9. — LUNE : Phases : N. L. le 6 à P. Q. le 13 à 12M* P. L. le 20 à
- 3h33m, P. Q. le 27 h 14h22m ; apogée le 1er à 19h, diamètre app. 29'28" ; périgée le 17 à 14h, diamètre app. 32'49" ; apogée le 29 à 12h, diamètre app. 29'32". Principales conjonctions ; avec Mercure le 8 à 10h, à 4°6' S. et aA7ec Uranus à 17h, à 4°47' S. ; avec Mars le 9 à 9h, à 40oi' S. et avec Vénus à 23h, à 3° 18' S. ; avec Neptune le 14 à llh, à 0°32' IN. ; avec Jupiter le 15 a 17h, à 2°43' N. ; avec Saturne le 18 à llh, à 4°S' N. — PLANÈTES : Mercure, étoile du soir dans la première moitié du mois, difficile dans le crépuscule, se couche le 4 à 21h20m, soit lh2om après le Soleil, plus grande élongation le S à 20h, à 26°14' E. du Soleil ;
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- Vénus, splendide étoile du soir se rapprochant du Soleil, le 15 : diamètre app. 3'1”,4 ; Mars, étoile du soir se couchant avant Vénus jusqu’au 23, après, à la fin du mois ; Jupiter, dans la Balance est visible toute la première moitié de la nuit, le 19' : diamètre pol. app. 3S",0 ; Saturne, dans le Sagittaire brille encore la majeure partie de la nuit, le 16 : diamètre pol. app. 16”,4 et axes de l’anneau : 41”,2 et + 18",3 ; Uranus, se perd dans les brumes du couchant ; Neptune, dans la Vierge est à rechercher pendant la soirée, le 15 : diamètre app. 2",4, position • a = 14M0™, 5 = — Hoi4'. — ÉTOILES VARIABLES :
- minima de (3 Lijre (3m,4-4™,3) le 5 à 3h,4, le 18 à 0,7, le 31 à 0h,0 ; maxima de S Céphée (3m,7-4m,6) le 2 à 3h,4 le 7 à 12h 2 le 12 à 211»,0, i6 18 à 3hj7j je 23 à 141»,5 ie 2S à 23^3 ; maxima de r, Aigle (3“\7-4“ 4) le- 2 à 9^,6, le 9 à 13h,S, le 16 à 18i»,0, le 23 à 22h,3, le 31 à 2h,5 ; maxima de RR Sagittaire (5»I».o--J4»»».0) et de S Hercule 5m,9-13m,6) le 10, de SS Vierge (5m,9-10m,0) le 17, de R. Cassiopée (4m,S-13m,6) le 20, de RT Cygne (0m,2-13m,0) le 21. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien do Paris, à 0h (T.U.) le 1er • 18h42®33s, le 11 : 19*»21»»»59s, le 21 : 20M»»»24s, le 31 : 20M0mo0s.
- Phénomènes intéressants. — Surveiller attentivement l’apparition de taches à la surface du Soleil. — Du 1C1' au 4, lumière cendrée de la Lune, le matin. — Le 7, occultation de Régulus par Vénus : immersion (limbe obscur) à 14h21»»», émersion (limbe éclairé) à 14h3Qm, rarissime phénomène à observer à la lunette en plein jour, non loin du méridien. — Les anneaux de Saturne très ouverts côté face nord sont bien observables toute la soirée. — Du 25 au 30, étoiles filantes : Aquarides (radiant S Verseau), maximum le 28. — En l’absence de Lune, l’observation de la Voie lactée devient facile dans les constellations où elle est la plus intense : Scorpion, Ophiu-chus, Sagittaire, Êcu, Aigle, Cygne.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
- LES LIVRES
- NOUVEAUX
- Solid State Physics, par Frederick Seitz et David Turnbull. Vohmie 6. 1 vol. 15 x 23,5, iv-429 p., 11g. Academie Press Inc. iNew York, 1958. Prix, relié : 12 dollars.
- Ce volume 6 comprend des articles expérimentaux : Compression îles solides par ondes de choc et propriétés des métaux sous des pressions extrêmes ; Électroluminescence, en particulier dans le ZnS ; Émission des électrons secondaires; Propriétés optiques des métaux. 11 contient également trois articles théoriques sur le changement d’état soüde-liquide des métaux simples, les propriétés et les symétries macroscopiques des cristaux et les propriétés optiques des imperfections dans les solides non métalliques.
- Statistical Physics, par L. D. Landau et E. M. Lifshitz. Traduit du russe par E. Peierls et R. F. Peiehls. 1 vol. 16 x 25, x-484 p., 67 tig., Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 80 sh.
- Exposé extrêmement intelligent et consciencieux de la mécanique statistique, fondement de la thermodynamique moderne, également utile au physicien (état solide, basses températures, réactions thermonucléaires, théories du noyau atomique), à l’astronome (physique stellaire), au chimiste (thermodynamique chimique). Le sujet de cet ouvrage est difficile mais il faut admirer la clarté de l’exposition, le détail des explications et aussi les dons pédagogiques des auteurs. Cours supérieur qui est aussi un ouvrage de référence parfait pour ceux qui s’intéressent à la théorie des phénomènes macroscopiques.
- Nuclear Scattering, par K. B. Màtiier et P. Savan. 1 vol. 14 x 22, x-469 p., fig. Cambridge University Press, Londres, 1958. Prix, relié : 80 sh.
- Une partie expérimentale décrit les techniques mises en œuvre et les résultats observés dans les collisions des particules chargées et des neutrons avec un noyau, et une partie théorique où les problèmes de collisions de neutrons et de protons entre eux et avec des noyaux légers aux basses et aux hautes énergies sont traités avec l’aide de la mécanique quantique.
- L’auteur aborde également le cas d’une force non centrale et des collisions de résonance. Excellent ouvrage très clair, comprenant une liste bibliographique étendue, à recommander aux physiciens pucléaires expérimentateurs et aux étudiants.
- Expériences de Physique, par M. Françon.
- 1 vol. 16 x 24, 340 p., 620 fig., 5 pl. h. t.
- Éditions de la Revue d'Optique, Paris, 1958.
- Prix, broché : 3 000 F.
- Recueil d’expériences de cours, généralement qualitatives, qui correspondent aux programmes des lycées et de propédeutique. On trouvera ici les plus simples des expériences classiques qui sont décrites dans les ouvrages de Fleury et Mathieu, ainsi que quelques expériences originales (surtout en optique). On peut regretter qu’il n’y en ait pas davantage.
- A NOS LECTEURS
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- se tient à la disposition des lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- Circuits à relais et automatismes à séquences, par P. JNasun. 1 vol. 16 x 25, 240 p., 200 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile : 2 700 F.
- Les automatismes à séquences ont pris une importance croissante dans de nombreux domaines de l’industrie, faisant appel à des relais électromécaniques, pneumatiques et hydrauliques. On les retrouve également dans les circuits électroniques des machines à calculer. Les ingénieurs et les techniciens liront avec fruit l’ouvrage de P. INaslin qui leur permettra de procéder aussi bien à la synthèse qu’à l’analyse de ces mécanismes.
- Optique de la photographie sous-marine, par Claudine Maureau. Notes techniques n° 75. 1 vol. 18 x 27, 104 pM 58 fig. Publications scientifiques et techniques du Ministère de l’Air, Paris, 1958. Prix : 1 800 F.
- Les procédés de la photographie dans l'eau sont en retard par rapport au progrès des techniques d’exploration sous-marine. Cette publication expose d’une manière approfondie les calculs de nouveaux objectifs.
- Mesures en radiotechnique, par E. Fromy.
- 1 vol. 16 x 25, 806 p. Dunod, Paris, 1958. Prix, l'eiié toile : 9 800 F.
- Troisième édition d’un traité déjà classique que de nombreux étudiants ont manié et qui est un précieux aide-mémoire pour les spécialistes de la radiotechnique. Plusieurs chapitres ont été actualisés, ceux notamment qui traitent des mesures en hautes et très hautes fréquences ainsi que des mesures sur les lignes et des courants rectangulaires. Rappelons la règle observée par l’auteur ; se référer aux notions théoriques de base et en déduire- les principes de l'expérimentation et des applications pratiques.
- Experimental chemistry, par Michel! J. Sienko et Robert A. Plane. 1 vol. 16 x 23, 214 p., fig., reliure spirale. McGraw-Hill, Londres et INew York, 1958. Prix ; 25 sh.
- Après une vingtaine de pages consacrées aux techniques de base de l’expérimentation en chimie, pesée, filtration, travail du verre, montage
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- d’un appareil, expression des résultats, on donne les indications nécessaires à la réalisation d’une quarantaine d’expériences de chimie et de quelques problèmes. Quelques renseignements utiles sur les unités, sur certaines constantes, sur les poids atomiques complètent cet ouvrage, qui intéressera les débutants en chimie.
- Méthodes d’analyses minérales, par À. Gils et N. Moxjmm. 1 brochure 16 x 24,5, 32 p. Publications de l’Institut national pour l’étude agronomique du Congo Belge, Bruxelles, 1958. Prix ; 20 F belges.
- Techniques d’analyse rapides adaptées à l’étude de la nutrition minérale des végétaux et appliquées aux éléments suivants : potassium, calcium, magnésium, soufre, phosphore, azote ammoniacal et nitrique, zinc.
- Constantes sélectionnées. Potentiels d’oxydo-réduction, par G. Chah lot, Müe D. BÉzinn et Mme J. Courtot. 1 vol. 21 x 27,5, 42 p. Pergamon Press, Paris, Londres, 1958. Prix, relié : 1 800 F.
- Outil de travail commode qui permet au chimiste de trouver rapidement la valeur la meilleure ou la plus vraisemblable du potentiel d’oxydo-réduction normal ou apparent d’un système donné. Le choix de ces valeurs, lorsque plusieurs ont été publiées dans la littérature, a fait l’objet d’un soin particulier. Commentaires en français et en anglais.
- Morphologie structurale, par Pierre Birot. Coll. Orbis. 2 vol. 19 x 24. T. I : Structure statique et Formes structurales élémentaires, 168 p., 38 fig., 4 pl. T. II : Types d'évolution du relief. Théories orogéniques, 296 p., 42 fig., Presses Universitaires de France, Paris, 1958. Prix, les 2 vol. : 2 800 F.
- P. Birot (avec la collaboration de M. Derruau) se propose d’étudier les rapports du relief et de la structure (structure stricto sensu ou structure statique, et structure en mouvement, ou tectonique). Après un rappel des grands mécanismes généraux, sont passées en revue les formes propres aux roches sédimentaires, puis volcaniques, et enfin cristallines et métamorphiques. Le tome II étudie successivement les massifs anciens et les reliefs jeunes, dits alpins, avant de conclure par un exposé des grandes théories orogéniques. Illustré de coupes et schémas clairs, et de trop rares photographies, c;’t ouvrage magistral sera la providence des étudiants auxquels il offre la synthèse d’éléments souvent dispersés. Le plan est clair, l’exposé cohérent ; le style est parfois un peu concis.
- Hydrogéologie, par P. Fourmarier. 1 vol. 16 x 24,5, 294 p., 164 fig. Masson, Paris, 1958. Prix : 3 000 F.
- Cette nouvelle édition de l’introduction à l’étude des eaux destinées à l’alimentation humaine et à l’industrie est la mise au point de celle qui a paru en 1939. Elle tient compte d’observations nouvelles sur le terrain et de l’abondante documentation publiée sur la matière. L’auteur a tenu à garder à la rédaction un caractère simple et clair, évitant les spéculations théoriques excessives et mettant l’accent sur le point de vue scientifique et pratique. Des progrès considérables ayant été réalisés pour l’épuration des eaux depuis la première édition, un chapitre spécial en annexe a été rédigé par le professeur Edmond Leclerc.
- Le cycle du carbone dans la photosynthèse,
- par J.-A. Bassiïam, maître de conférences, et M. Calvin, professeur à l’Université de Californie. Trad. par J. Dalta. 1 vol. 11x17 des « Monographies Dunod », 112 p., 22 fig. Dunod, Paris, 1959. Prix, cartonné : 850 F.
- Le professeur Calvin et ses collaborateurs sont de ceux qui ont grandement fait avancer l’analyse des processus chimiques de la photosynthèse. Après un bref historique des premières déoouveries et des premières théories, ce petit livre décrit les procédés d’analyse (préparation des extraits et des chromatogrammes, autoradiographie. identification des composés radioactifs, méthodes de dégradation), le matériel végétal et les cultures d’algues, la mise en évidence du cycle de réduction du carbone, les enzymes du cycle, l’incorporation du carbone dans les glucides, la synthèse des lipides, les aminoacides, les inhibiteurs métaboliques, le système de transfert d’hydrogène, la conversion quaniique, le système de dégagement d’oxygène. Importante bibliographie.
- Nouvel Atlas des Champignons, par Henri Romagnesi, agrégé de l’Université, attaché au Muséum. Tome II. 1 vol. 22 x 29, 204 p., 75 planches litho en couleurs, 24 fig. en noir. Bordas, Paris, 1958. Prix, relié : 6 300 F.
- Dans le Tome I de ce magnifique ouvrage (voir La Nature, septembre 1956, p. 376). M. Romagnesi nous donnait un tableau d’ensemble du monde des champignons, lés grandes lignes de leur classification, quantité de notions utiles à l’amateur et à l’étudiant, et la description originale détaillée de 104 espèces, en regard des superbes planches en couleurs du docteur Ghe-nantais et de quelques autres peintres de talent. 103 espèces figurent dans ce tome II dont la présentation a été encore amélioi'ée si possible.
- Ce sont d’abord les genres d’agarics à sporée blanche qui n’ont pu trouver place dans le tome I : tricholomes, clitocybes, marasmes, coi-lybies, mycènes, hygrophores, etc. Puis viennent les bolets, auxquels une large place a été réservée, car on sait que c’est un des genres les plus aimés des mycologues. Enfin sont présentés quelques Aphyllophorales (polypores, hydnes, elc.) et un petit nombre de Discomycèles. Les clés analytiques données précédemment pour identifier les genres ne comprenaient pas de caractères microscopiques ; cette lacune est ici comblée à l’intention des mycologues déjà plus avertis. Enfin des clés permettront de déterminer les principales espèces de lactaires, russules, amanites et bolets, ainsi que de quelques apliyllo-phorales et discomycètes les p’us souvent rencontrés. Dans les prochains volumes, l’auteur se propose de présenter une figure en couleurs de l’espèce la plus représentative de chaque genre qui n’aura pu être figuré jusqu’alors, de même que des dessins des caractères microscopiques. On aura ainsi une initiation complète et pratique à l’étude des champignons supérieurs dont Henri Romagnesi est un des meilleurs spécialistes actuels.
- Animaux polaires, par Alwin Pedersen. Trad. du danois par Jacques Sorbets. 1 vol. 15.5 x 21,5, une carte, 48 planches de photos. Horizons de France, Paris, 1958, Prix, cartonné : 1 800 F.
- L’auteur, qui a fait de longs séjours dans le nord-est du Groenland, en a rapporté de savantes observations et aussi ce livre charmant destiné au grand publie, avec des photos remarquables. On est très étonné de retrouver des espèces proches parentes de celles qui nous sont familières. Parmi les mammifères terrestres, trois herbivores de taille et de mœurs très différentes : le lemming à collier dans ses terriers, le lièvre des neiges, le mieux adapté peut-être aux sévères conditions arctiques, et le bœuf musqué, qui se tient debout sans manger, immobile, pendant toute la terrible nuit polaire ; trois carnivores : l’hermine, le loup polaire, dont la vie semble précaire et misérable, le renard des montagnes. L’ours blanc forme la transition avec les mammifères marins, phoques et morses. Bien des points restent encore obscurs dans la biologie de certains de ces animaux, dont ce livre nous apporte l'image la plus fidèle, ainsi que de nombre d’oiseaux.
- Paleamon, par S. S. Patwardhan. Vol. 6 des îndian Zoological Memoirs on Indian Animal types. 2e édition. 1 vol. 16 x 25,5, xiv-102 p., 65 fig. Zoological Society of India, Calcutta, 1958. Prix, relié : 25 roupies.
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- Réédition d'une des monographies consacrées aux animaux de laboratoire, paraissant depuis 1926 ; cette remarquable série fondée par feu le professeur Bahl, comprend actuellement 14 volumes, dont 13 sont consacrés à des Invertébrés et le dernier à un petit squale. La monographie du Palaemon est une étude .morphologique et anatomique d'une crevette d'eau douce, le Palaemon malcolmsonii, qui remplace l’écrevisse dans les universités indiennes comme animal d’étude aux travaux pratiques. Les différents chapitres sont consacrés aux caractères et appendices, aux téguments et chromatophores, au système respiratoire, au tube digestif, aux organes de la circulation et de l’excrétion, aux muscles, au système nerveux, organes des sens, organes reproducteurs. Un court chapitre sur la biologie et sur les conseils à suivre pour faire une bonne dissection terminent ce petit livre clair, illustré de nombreuses et bonnes figures. De telles monographies seraient très souhaitables pour nos étudiants.
- Protection contre les radiations ionisantes.
- 1 vol. 13 x 19, xiv-435 p., fig. Pergamon Press France, Paris, 1958. Prix, relié :
- 2 200 F.
- Quarante-trois conférences de spécialistes, données au Centre d'Études iiucléaires de Saclay en 1956. Trois parties : une introduction où sont exposées les notions élémentaires de physique nucléaire ; une partie réservée à la radio-biologie : action sur les cellules, sur les tissus, sur l’organisme entier, effets somatiques et effets génétiques ; enfin la protection proprement dite : bilan des dangers professionnels et du domaine public, normes de sécurité,, moyens de protection, organisation générale de la sécurité individuelle et collective.
- Théorie de Finformation et perception esthétique, par Abraham Moles. 1 vol. 16 x 24, 222 p. Flammarion, Paris, 1958. Prix : 1 500 F.
- Ayant présenté la théorie de l’information sous son aspect général et précisé sa terminologie, l’auteur reconnaît son insuffisance pour le domaine psychologique et il tente d’y remédier à l’aide du concept de « forme », qu’il considère comme « élément de structuration des mes^ sages ». Après avoir examiné les perturbations du message qui limitent l’appréhension du monde extérieur, il applique les notions dégagées à l’étude du message sonore et musical, dont le message phonétique est un cas particulier plus facilement intelligible. Il distingue information sémantique et information esthétique ; il applique cette distinction à l’esthétique générale et pose les bases d’une « dialectique originalité-intelligibilité ». Enfin, il tente d’étendre le domaine de la théorie aux messages multiples (audio-visuels) et il essaye de définir en conclusion le rôle philosophique de la théorie nouvelle dont il signale lui-même, opportunément, quelques lacunes. Ouvrage publié avec le concours du C.N.R.S.
- Rockets and Satellites, édité par L. V. Berk-ner (Vol. VI des Annals of the International Geophysical Year). 1 vol. 19x25,5, xx-508 p.t
- 238 fig., 1 frontispice en couleurs. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 160 sh.
- Le lancement des satellites artificiels et autres fusées lunaires a été précédé dans les principaux pays de recherches de base dont cet ouvrage fait remarquablement le point. Il rassemble des articles des plus grands chercheurs ayant participé à l’Année géophysique internationale et est en particulier extrêmement documenté sur les techniques de guidage et de transmission par télémesure des données enregistrées par les satellites. De nombreuses réalisations russes et américaines sont décrites en détail. Accompagné d’un grand nombre d’illustrations, ce volume s’adresse surtout au spécialiste de la technique des engins ou de la physique de la haute atmosphère. Il doit cependant également intéresser le lecteur pourvu d’une bonne culture générale et qui cherche un guide à travers ce domaine si nouveau et si passionnant.
- Le vol supersonique, par Georges Leur. Collection Que sais-je ?, n° 800. 1 vol.
- 11,5 x 17,5, 128 p., 31 fig. Presses Universitaires de France, Paris, 1958. Prix : 200 F.
- L’importance prise par les avions à grande vitesse dans l’aviation moderne justifie un pareil ouvrage dans une collection de vulgarisation. L’auteur a su présenter avec clarté les points caractéristiques du vol supersonique, le problème de la traînée d’onde et les interactions, réchauffement aérodynamique, les moyens d’essais.
- Le turboréacteur et autres moteurs à réaction, par A. Kalnin et M. Laborie. 1 vol. 16 x 25, 418 p., 280 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, broché sous jaquette : 4 800 F ; relié toile sous jaquette : 5 300 F.
- Cet ouvrage, écrit par deux spécialistes du turboréacteur, est particulièrement d’actualité. Sans développements mathématiques excessifs, il permettra aux lecteurs non spécialisés de s’initier à la technique de la propulsion des avions, tout en rendant des services aux gens de l’air eux-mêmes qui pourront y trouver le rappel de notions fondamentales. Un important chapitre est consacré aux fusées, stato- et pulsoréacteurs.
- Encyclopédie technologique de l’industrie du caoutchouc (tome I), publiée sous la direction de G. Genin et B. Morisson. 1 vol. 16 x 25, 666 p., 124 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile sous jaquette : 6 400 F.
- Nous avons précédemment annoncé la parution de cette très intéressante encyclopédie, en analysant les tomes III et IV. Ce tome I est consacré d’une part à la production du caoutchouc naturel, dont une dizaine d’auteurs nous décrivent le marché, la production, le stockage, ainsi que la préparation et les variétés spéciales (caoutchouc en poudre, gutta-percha, etc.), d’autre part à la fabrication des divers caoutchoucs artificiels : une dizaine d’auteurs exposent les procédés de fabrication des diverses matières premières ainsi que les processus de polymérisation des produits de base (monomères). Abondante bibliographie.
- Economies for the minerai engineer, par
- E. J. Pryor. 1 vol. 14 x 22, 254 p., 19 fig. Pergamon Press, Londres et Paris, 1958. Prix, relié : 35 sh.
- Cet ouvrage résume les connaissances économiques indispensables aux ingénieurs, techniciens et cadres administratifs dont les fonctions concernent les minéraux, en particulier les laveries de minerais : prospection minière, évaluation des gisements, structure et organisation des sociétés minières, étude, organisation et conduite des laveries, vente de leurs produits. Réflexions de portée générale sur l’ensemble de la profession.
- Introduction to Mining, par Bohuslas Stoces. 2 vol. 14 x 21. Tome 1 : Texte, 710 p. ; Tome II : Illustrations (1 087 fig. en 368 p.). Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 70 sh. les 2 vol.
- Adaptation anglaise des cours professés par l’auteur en Tchécoslovaquie. L’ouvrage, principalement destiné aux étudiants, constitue un excellent aide-mémoire, complété par des chapitres d’études économiques minières, élémentaires. Le tome de figures remarquablement claires illustre parfaitement le rôle didactique du texte.
- Minéraux radioactifs dans la province de Québec, par D. M. Siiaw. 1 vol. 16 x 24,5, 61 p., cartes. Ministère des Mines de la Province de Québec, 1958.
- Rapport géologique n° 80 publié par le service des gîtes minéraux du Ministère des Mines de la province de Québec, Canada.
- Les barrages de vallées, par H. Press. Traduit de l’allemand par J. Schmitt. 1 vol. 16 x 25, 280 p., 326 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix : 3 550 F.
- Après avoir défini les grandes lignes des barrages actuels, leurs buts, les conditions générales qu’ils doivent remplir, l’auteur en étudie les différents types : barrages-poids, barrages-voûtes, barrages-coques, barrages-coupoles, barrages à contreforts et dallages pleins, etc. ; digues en terre, en terre avec masque ou noyau d’étanchéité, etc. Dans chaque cas, sont étudiés la disposition générale, le calcul, les détails d’exécution. Nombreux exemples d’ouvrages réalisés en Allemagne et à l’étranger.
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- LA NATURE
- LES ILES GALAPAGOS
- ET LEUR MONDE ETRANGE
- U Les îles — Flore et faune — Les Reptiles
- Au cours cl’une mission scientifique dans le Pacifique oriental, en I95à, le docteur I. Eibl-Eibesfeldt, du Max-Planck Institut, avait constaté les menaces qui pèsent sur la flore et la faune des îles Galapagos, déjà signalées par Darwin pour leur extraordinaire intérêt biologique. Dans une deuxième mission suscitée par l’Union internationale pour la conservation de la Nature et patronnée par l’Unesco, M. Eibl-Eibesfeldt étudia en 1957 les mesures nécessaires de protection et préconisa l’aménagement d’une station biologique et de réserves intégrales. Ces propositions ayant été agréées par le gouvernement de VEquateur, M. Jean Dorst, sous-directeur au Muséum de Paris, fut chargé d’une nouvelle mission pour les concrétiser. M. Jean Dorst va nous dire lui-même l’intérêt de ces projets. Dans un premier article il décrit les îles et leur végétation, ainsi que leur faune de reptiles. Un deuxième article traitera des oiseaux et des mesures à prendre pour protéger ces peuplements si précieux.
- Nous célébrons cette année le centième anniversaire de la publication à Londres de l’ouvrage de Charles Darwin, L’Origine des Espèces, directement inspiré par la visite que cet illustre naturaliste lit aux îles Galapagos. Aussi est-il sans doute opportun de remonter à la source et de réserver quelques instants d’attention à ce que sont les Galapagos, à leur faune et à leur flore. Ceci prend d’autant plus de valeur que dans ces îles, comme partout ailleurs dans le monde, la « civilisation » progresse avec rapidité au détriment de la nature sauvage : nous pouvons manifester les craintes les plus sérieuses quant à la persistance même des espèces dont l’étude a inspiré Darwin.
- Que sont donc tout d’abord ces îles ? Elles ne figurent certes que sous forme de quelques petits points sur la plupart des cartes, à quelque i ioo km des côtes de l’Amérique du Sud, en plein Pacifique et presque sous l’Équateur. Au point de vue géologique, ces îles, certainement très anciennes, sont purement volcaniques, les seules roches constitutives étant des laves d’époques diverses. Les seuls sédiments trouvés en quelques rares points (Indefatigable, Baltra, Albemarle) datent du Pliocène et du Pléistocène. Il semble que ces dépôts résultent de mouvements de bascule des îles au cours de leur histoire. Comme l’ont dit beaucoup de ceux qui en ont. parlé, les îles Galapagos forment les sommets d’un groupe de volcans sous-marins qui par des éruptions successives se sont haussés au-dessus du niveau des mers. Ces îles typiquement océaniques n’ont sans doute jamais été rattachées au continent sud-américain en dépit des affirmations de quelques auteurs et en particulier de
- Fig. 1. — Les îles Galapagos.
- Dans l'archipel des Galapagos, ou archipel de Colon, suivant l’appellation officielle équatorienne, chaque île porte un nom anglais, le plus souvent employé dans les travaux scientifiques, et un nom espagnol, le seul officiel. Certaines îles ont été désignées sous des noms plus nombreux : l’île Indefatigable en porte huit I
- William Beebe. Toute l’histoire de leur peuplement, animal et végétal, est là pour le prouver.
- L’activité volcanique n’a pas cessé aux Galapagos, surtout à Narborough (Fernandina) et à Albemarle (ïsabela). La dernière grande éruption remonte certes à 1825 (volcan de Narborough) mais depuis cette date des manifestations volcaniques d’intensités variables ont été observées, notamment dans le nord d’Albemarle où une éruption a eu lieu en octobre 1957.
- L’archipel, annexé à la République Équatorienne, se compose de 10 îles principales (dont 5 relativement grandes), 19 îlots et 47 rochers. La superficie totale est de près de 7 5oo km2, dont la moitié pour la seule île d’Albemarle. Le relief est parfois bien marqué et quelques-unes des îles comportent des sommets de 1 600 m d’altitude.
- La découverte. — Get archipel est resté pendant des siècles en dehors des voies maritimes fréquentées. Il semble cependant certain que les îles étaient connues à l’époquè précolombienne. Les chroniques espagnoles remontant aux premiers temps de la colonisation et ayant fixé les témoignages des Indiens rapportent en effet que l’Inca Tupac-Yupanqui, dont le
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- règne s’étendit approximativement de i45o à i495, entreprit un grand voyage à une époque que l’on situe aux environs des années i4S5 et i488. Comme le rapporte Sarmiento de Gamboa dans sa classique chronique, l’Inca, ayant appris qu’au large de Tumbez existaient deux îles, Hahua-Chumbi et Nina-chumbi, décida, avec l’esprit d’aventure qui caractérisait ce grand souverain, de « mettre à l’épreuve sa bonne étoile et de voir si elle lui serait également favorable sur mer ». 11 fit construire un grand nombre de balsas ou radeaux et y embarqua avec une .troupe importante. Il en revint au bout de neuf mois, paraît-il, avec des produits étranges, notamment un trône de cuivre, des prisonniers de couleur noire et des peaux d’ « animaux ressemblant à des chevaux » que l’on a voulu assimiler à des otaries, type d’animal commun dans les îles. La visite de l’Inca aurait par ailleurs coïncidé avec une éruption dont la tradition aurait, elle aussi, été conservée, ne serait-ce que par le nom de Nina-chumbi, 1’ « île de feu ». Ces légendes et traditions ont été récemment étayées par la découverte de restes précolombiens, notamment sur la côte de James, d’Indefatigable et de Charles. L’expédition archéologique norvégienne dirigée par Thor Heyerdahl, le héros du Kon-Tiki, a en effet mis à jour en ig53 plus de 2.000 restes de poteries précolombiennes, se rattachant au <( Tiahuanaco de la côte » et à la culture Chimu. Ces vestiges montrent que les îles ont été visitées à de nombreuses reprises, mais qu’elles n’étaient sans doute pas habitées en permanence. On peut supposer que les Galapagos étaient occupées d’une manière temporaire par des campements de pêcheurs. Ceci paraît d’autant plus vraisemblable que de.s découvertes récentes ont montré que, contrairement à ce que l’on a cru pendant longtemps, les Indiens étaient experts dans l’art de la navigation.
- La découverte « historique » des îles revient cependant à Tomas de Berlenga, évêque de Panama, qui partit en février i535 pour le Pérou, chargé de mission par le roi d’Espagne; mais son navire, surpris par des calmes plats, fut entraîné vers l’ouest par les courants; après des aventures diverses, il arriva le io mars i535 à des îles où il signale en particulier la présence de tortues géantes, de Pinnipèdes et d’iguanes; il en décrit aussi l’extrême aridité dont lui-même et ses compagnons faillirent être les victimes.
- A la suite de cette découverte « officielle » par le premier Européen à en fouler le sol, cet archipel connut des vicissitudes
- Fig. 2. — Wreck Bay, ou « Baie du Naufrage », dans l’île de Chatham (San Cristobal).
- Cette baie abrite un petit port de pêche et constitue le siège du gouvernement naval des Galapagos. Première escale obligatoire de tous les voyageurs venant du continent, c’est là où Darwin débarqua lors de son voyage, événement que rappelle le buste élevé par le gouvernement équatorien en ce lieu. Remarquer à l’arrière-plan les cônes volcaniques qui s’élèvent au-dessus de la plaine côtière.
- (Photo Jean Dorst).
- diverses. Son histoire est émaillée d’aventures de toutes sortes, souvent sanglantes. Il devait en effet devenir un repaire de corsaires et de pirates, auxquels il servait de lieu de retraite, de base d’opérations, et aussi, dit-on, de cachette pour les trésors dont les navires marchands espagnols se voyaient dépouillés.
- Il n’y a rien d’étonnant à ce que ces prétendus trésors enfouis aient donné naissance à de nombreuses légendes, qui n’ont sans doute pour la plupart aucun fondement.
- Ces histoires de pirates et de corsaires, parmi lesquelles on retrouve les noms de Richard Hawkins, de Dampier, n’auraient pas grand intérêt pour des naturalistes, si la présence de ces hommes sur les îles n’avait entraîné le commencement de la destruction de la faune sauvage. Cette destruction s’accéléra encore quand au xvine siècle, les Galapagos devinrent un des grands centres de la chasse à la baleine. Les tortues terrestres, tellement caractéristiques que ces îles en tirent leur nom, procuraient à tous ces marins, ainsi d’ailleurs que les tortues marines, des ressources en viande et en huile si appréciables que leurs effectifs ne tardèrent pas à décroître rapidement.
- Nous ne décrirons pas plus l’histoire de l’homme aux Galapagos. Les aventuriers de toute espèce continuèrent à y affluer jusqu’à une époque toute récente. Jusqu’aux temps modernes, les Galapagos furent le théâtre d’une longue histoire de crimes, de piraterie, d’espionnage et de vices. Ce qui ne veut pas laisser entendre, bien entendu, que tous les habitants des îles étaient des repris de justice. À l’heure actuelle, il existe sur les îles une population d’environ 2.000 humains, qui vivent de l’agriculture et de la pêche. Parmi eux, à côté d’une majorité d’Équatoriens de souche espagnole, vit une population d’Européens qui présentent un échantillonnage de toutes nos nationalités, hommes sympathiques, partis pour ces îles lointaines pour fuir un monde devenu trop étroit et pour vivre une vie libérée de toutes les contraintes dont nous souffrons. Les Galapagos ont cessé d’être un lieu d’aventures pour n’être plus qu’un refuge capable d’attirer certains de ceux que rebute notre vie trépidante.
- La découverte scientifique des Galapagos n’intervint que beaucoup plus tard. Il faut en effet attendre le premier tiers du xixe siècle et Charles Darwin lui-même pour avoir enfin une connaissance scientifique des îles. Nous n’évoquerons pas ici les circonstances qui ont entouré le fameux voyage du Beagle, parti en i83i d’Angleterre pour un voyage d’études autour du monde avec à son bord le jeune Darwin comme naturaliste. Au cours de sa circumnavigation, le Beagle cingla vers les Galapagos, où il arriva le i5 .septembre i835. Le 17, Darwin débarquait à Chatham (San Cristobal), à la Baie de San Esteban, non loin de l’endroit où s’élève son buste à l’heure actuelle (fig. 2). Le jeune naturaliste ne fut certes pas séduit par les paysages offerts à ses yeux, évoqués à maintes reprises, notam-
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- Fig. 3. — La « Baie de la Tortue », sur la côte méridionale d’In-defatigable (Santa-Cruz), à l’ouest de la Baie de l’Académie. Cette baie, dont le nom rappelle les nombreuses tortues marines qui viennent à certaines saisons (et non les tortues terrestres), présente l’aspect caractéristique des zones basses des îles Galapagos : étendues de laves et peuplements de cactus. Xu loin, les montagnes centrales, s’élevant à quelque 850 m d’altitude. C’est dans ce site que sera édifiée la future Station biologique « Charles Darwin ».
- (Photo Jean Donsr).
- ment quand il dit que le « pays est comparable à ce que l’on imagine pour les parties cultivées des Enfers ». Mais il saisit immédiatement l’importance de la faune de ces îles pour la compréhension du monde vivant tout entier. Les témoignages que Darwin transcrivit dans son journal sont d’ailleurs du plus haut intérêt historique, notamment en ce qui concerne l’importance des populations de tortues géantes auxquelles l’équipage du Beag'le lit une chasse fructueuse. Darwin proclama toute sa vie l’influence déterminante qu’avaient eue les Galapagos dans l’établissement de ses théories. En 1837 déjà, il écrivait : « En juillet, j’ai ouvert mon premier carnet de notes sur la « transmutation des espèces ». J’ai été frappé fortement depuis le dernier mois de mars par le caractère des fossiles sud-américains et par les espèces de l’archipel des Galapagos. Ces faits (notamment le dernier) sont à l’origine de toutes mes vues. »
- Ctimàt. — Les îles Galapagos se présentent donc comme des accumulations de laves, battues par les flots, provenant des quelque 2.000 cratères de l’archipel, et certains de leurs paysages présentent souvent l’aspect le plus désolé que l’on puisse imaginer. Quelles sont donc a priori les raisons de l’énorme intérêt qu’ont .suscité parmi les zoologistes ces îles perdues très au large de l’Amérique du Sud ? Elles sont multiples et beaucoup d’entre elles découlent directement des conditions géographiques. Complètement isolées du reste du monde, et cela depuis les temps les plus reculés, elles forment véritablement un monde à part, ayant son évolution propre. Les plantes, les animaux qui s’y trouvent sont tous venus en nageant ou en volant, emportés par les courants marins ou aériens. En raison des difficultés de l’entreprise et des longues distances qui séparent ces îles du continent, on conçoit que peu d’animaux et de végétaux aient réussi la traversée. Cela explique l’incroyable pauvreté de la faune et de la flore, mais aussi leur composition si intéressante.
- II y a plus. Les Galapagos jouissent de conditions océanographiques tout à fait particulières, en étroite relation avec la situation qui règne le long de la côte pacifique de l’Amérique du Sud. Celte situation fort complexe résulte de la rencontre,
- au niveau de l’archipel, du contre-courant équatorial relativement chaud, de courants chauds venus du nord et du « courant » de Humboldt, venu du sud-est, charriant des eaux froides le long des côtes du Chili et du Pérou, puis s’infléchissant vers l’ouest à la latitude de l’Ecuador pour aller baigner les Galapagos au delà desquelles les eaux froides disparaissent. Ce mélange produit de nombreux courants locaux, souvent violents entre les îles, et des différences de température de l’ordre de io° et même plus entre des zones rapprochées. Ces différences dans la nature des eaux apparaissent souvent même à l’œil nu en raison d’un aspect et d’une couleur variables. Ceci a été parfaitement décrit par les naturalistes de la Vénus au cours du voyage que fit cette frégate autour du monde sous le commandement du commandant Dupetit-Thouars pendant les années i83G-x83g. Ceux-ci rapportent en effet que, pour une zone située un peu à l’ouest des Galapagos, a la mer était divisée en longues bandés parallèles alternantes. Dans les unes, la mer était clapoteuse, sonore et d’un bleu très foncé; dans les auli'es, elle était lisse, striée et à reflet blanchâtre. Dans ces dernières, la mer présentait l’aspect d’un vaste bouillonnement, analogue à celui qu’on remarque en aval des culées d’un pont, avec cette différence seulement qu’ici le bouillonnement paraît d’une étendue sans borne. Les bandes où la mer était clapoteuse se détachaient très sensiblement en relief sur les autres » (Voyage autour du Monde sur la frégate La Vénus, tome 10, i844, p. 21a).
- Dans l’ensemble, les eaux sont relativement froides pour des mers équatoriales, leur température étant de l’ordre de i4°. Cet état de fait a des répercussions profondes sur la faune marine. Le plancton y est riche et permet à une faune abondante de proliférer : certains océanographes parlent en termes enthousiastes de « vagues noires d’animaux marins ». Il y a d’ailleurs un curieux mélange faunistique où l’on retrouve des types propres aux eaux froides, comme des otaries et des poissons volants, et des poissons de coraux aux brillants coloris, analogues dans leur apparence à ceux que l’on trouve par exemple en Polynésie.
- Cette longue traînée de courants froids venus de l’Antarctique jusque sous l’Equateur a par ailleurs permis à un manchot
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- Fig. 4 et 5. — Deux aspects de la végétation des Galapagos (l’île d’Indefatigable).
- A gauche : Dans la zone désertique basse, un groupe d’opuntias aux raquettes épineuses. A droite : Dans la zone humide d’altitude, forêt de Sccdesia avec sous-bois dense.
- (.Photos Eibl-Eibesfelut).
- d’atteindre les Galapagos. L’espèce propre à ces îles est étroitement apparentée à celles qui vivent au Pérou et au Chili. Et c’est là un des paradoxes les plus frappants de toute la géographie zoologique que de voir en plein sous l’équateur un oiseau typiquement antarctique, amené par les courants froids qui lui ont assuré des conditions favorables tout au long de ses pérégrinations.
- La basse température des eaux a eu, d’autre part, de profondes répercussions sur le climat. Un peu à la manière de ce qui se passe sur la côte péruvienne, d’une aridité extrême, le climat des Galapagos est caractérisé par une sécheresse accusée. Les années favorables, il ne pleut que pendant trois mois (février-avril), en dehors desquels sévit une sécheresse continue que tempèrent à peine des condensations de brouillards, les garuas, analogues à celles de la côte péruvienne. Et l’importance des pluies varie beaucoup d’année en année au niveau de la mer, les précipitations étant parfois presque nulles pendant toute une année. Ce n’est que dans les régions élevées de quelques-unes des îles que les précipitations sont plus abondantes et que la saison des pluies se prolonge. L’effet de ces précipitations est encore augmenté par celui de brouillards épais qui viennent se condenser et entretenir ainsi une humidité considérable presque tout au long de l’année. Notons qu’il n’y a pour ainsi dire pas d’eaux courantes dans aucune des îles, à part quelques torrents qui se remplissent pour une ou deux heures après un orage, à la manière des oueds sahariens. Ces circonstances climatiques obligent les habitants à recueillir les eaux de pluie et à les conserver dans des citernes jusqu’à la saison humide suivante. Il existe des points d’eau, mais la plupart d’entre eux, sauf dans les régions centrales les plus humides, sont de simples accumulations dans des crevasses volcaniques et n’offrent qu’une eau saumâtre, souvent même fortement salée.
- Le climat côtier est d’une manière générale des plus agréables. En raison des courants froids, la chaleur n’est jamais forte, surtout si l’on se rappelle que l’on se trouve sous l’équateur. Même au soleil, où la lumière est pourtant très intense, elle est parfaitement supportable en raison de la sécheresse de l’atmosphère et du fait des vents qui soufflent du secteur S.-E.,
- surtout de juin à janvier. En fait, elle ne dépasse que rarement 3o° au niveau de la mer, en dépit de l’absorption des rayons par le sol noir. En dehors de cette période, les Galapagos sont un lieu célèbre pour ses calmes plats, dont l’évêque de Berlenga avait déjà subi les conséquences. Les nuits sont en général fraîches. Ceci vaut bien entendu pour la région côtière, la zone plus élevée ayant un climat plus humide et plus frais.
- Végétation. — La végétation traduit admirablement les conditions climatiques des Galapagos dont la flore comprend d’après Stewart, qui en a publié une excellente étude en 1911, 682 espèces, pour lesquelles 40,9 pour xoo sont des endémiques, la plupart des autres espèces ayant des affinités, soit avec l’Amérique centrale et la région antillaise, soit avec l’Amérique du Sud. On remarque que la flore, tout comme la faune des Galapagos, se rattache à celle de l’Amérique et qu’elle ne présente pas d’affinités avec l’Océanie. Cette flore se répartit en zones botaniques très nettement définies en fonction des zones climatiques.
- Les régions basses et les pentes inférieures sont couvertes d’une végétation très nettement xérophile. Les plantes les plus caractéristiques sont des Cactées qui impriment au paysage son aspect particulier et qui appartiennent à deux types : d’une part des Opuntia (figuiers de Barbarie) gigantesques, aux « troncs » rougeâtres, aux raquettes démesurées, atteignant une dizaine de mètres de haut; d’autre part, des Cereus, les cierges si communs par ailleurs, mais qui comprennent plusieurs espèces endémiques. Ces cactus poussent dans les régions les plus sèches, formant de véritables déserts où la lave nue forme le le sol où croissent les plantes (fig. 3).
- Dans les régions plus humides et surtout celles où par suite de la décomposition du rocher les conditions édaphiques sont plus favorables, les cactus sont accompagnés d’épineux divers, notamment d’acacias et de Croton, formant des buissons touffus, d’euphorbes, et également du fameux mancenillier, Hip-pomane Mancenilla, petit arbre de la famille des Euphorbiacées, répandu par ailleurs dans la région caraïbe,, dont le suc laiteux fort vésicant provoque des lésions cutanées douloureuses. Son
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- fruit est des plus vénéneux aux dires des habitants, ce qui n’empêche pas les tortues de le manger en grandes quantités, mais au détriment, semble-t-il, des muqueuses de leur tube digestif.
- Ces plantes sont en général à feuilles caduques, ce qui fait qu’à la fin de la saison sèche leurs peuplements ont un aspect véritablement hivernal. Quand elles sont en plein feuillage, celui-ci a une couleur vert grisâtre en contraste avec la végétation des zones humides franchement vertes, ce qui se remarque au premier coup d’œil quand on s’approche des îles en bateau ou en avion.
- En s’élevant quelque peu vers l’intérieur des îles, on passe à une zone de transition plus humide, où les cactus disparaissent progressivement et où les arbustes xérophiles se mélangent à des arbres de grande taille. Ces biotopes forment passage avec la zone d’altitude au climat beaucoup plus humide. La formation végétale caractéristique de cette zone est une véritable forêt formée d’arbres atteignant une douzaine de mètres de haut, parmi lesquels des Myrlacées, comme Psidium galapageium, espèce endémique dont le tronc atteint 5o cm et plus de diamètre, des Nyctaginacées, comme Pisonia floribunda, au tronc court et aux longues branches, un des plus communs de tous les arbres, et surtout les Composées arborescentes, comme les Scalesia : ces dernières, et en particulier Se. pedunculata, sont sans doute les types les plus communs, au point que l’on parle des forêts humides comme de « forêts à Scalesia » (fig. 5). Ces forêts comportent un sous-bois très dense, impénétrable, où se retrouvent de nombreuses Fougères, les mieux représentées de tous les groupes végétaux aux Galapagos. La plus spectaculaire est sans doute Hemitelia multiflora, la seule fougère arborescente de l’archipel. Les arbres sont surchargés d’épiphytes, parmi lesquels on retrouve là aussi de nombreuses Fougères, à côté d’Orchidées et de Broméliacées, et notamment des Tillandsia poussant en grande profusion sur les branches de tous les arbres. Les lianes sont elles aussi nombreuses. Toute celte végétation présente une luxuriance incroyable à première vue, insoupçonnée de tous ceux qui se figurent les Galapagos comme un simple désert. Ces forêts s’apparentent très nettement aux forêts tropicales ombro-philes.
- Le sommet même des îles est au contraire, au delà de la ceinture forestière, couvert d’une sorte de savane herbeuse. Les plantes herbacées, desquelles la plus commune est un Paspalum, remplacent sans doute les formations végétales arborées en raison des vents violents qui balayent les régions élevées et de précipitations moins abondantes.
- Notons enfin, pour en terminer avec l’étude des associations végétales, que certaines parties du littoral comportent des mangroves (Rhizophora inangle), qui constituent un important biotope, à considérer en raison de sa faune assez particulière.
- La seule zone cultivable est bien entendu la partie humide des îles, où se sont établies depuis longtemps des plantations. Les colons y cultivent diverses plantes tropicales, notamment des caféiers, des bananiers, de la canne à sucre et divers arbres à fruits, mais aussi des pommes de terre que l’on a ainsi la surprise de voir pousser sous des bananiers.
- Faune : les Reptiles. — La faune est sans doute encore beaucoup plus caractéristique que la flore. Les plantes s’apparentent en effet dans une forte proportion à celles du continent et le paysage végétal des Galapagos n’est pas sans équivalent dans certaines régions sud-américaines au climat similaire. Les animaux sont, par contre, beaucoup plus étranges, surtout les Vertébrés, particulièrement différenciés. A certains points de vue, ils donnent vraiment l’impression d’appartenir à une autre période géologique; les Galapagos sont véritablement à l’âge du Reptile : des colonies d’iguanes marins grouillent sur les blocs de lave du littoral (fig. 8), des tortues géantes peuplent l’intérieur des îles avec des iguanes terrestres ; le tableau que forment tous ces reptiles atteints de gigantisme rappelle l’ère secondaire et n’a d’équivalent nulle part sur la Terre. Cette
- Fig. 6. — Tortue géante (Galapago) dans son milieu naturel, à Indefatigable.
- (Photo Eibl-Eibesfeldt).
- impression est accentuée par le fait que les Mammifères sont pour ainsi dire absents; il n’y a aucun représentant de la classe des Batraciens et les poissons dulçaquicoles sont très rares pour des raisons faciles à comprendre.
- Les plus étranges de tous ces animaux sont sans doute les tortues géantes, appelées aussi tortues éléphantines en raison de leur taille et de la forme de leurs pattes, de même que pour leur démarche lourde et mesurée (fig. 6 et 7). Ces tortues (gala-pagos en espagnol), si caractéristiques des îles qu’elles leur ont donné leur nom, n’ont d’équivalent dans la faune actuelle que dans les Mascareignes; des formes fossiles apparentées sont connues des États-Unis, d’Europe et de l’Inde. Elles ont été décrites par le premier Européen qui mit le pied sur les îles, Tomas
- Fig. 7. — Adulte et jeune de tortue géante.
- Cet animal a une croissance très rapide. Mais quelle dépense d’énergie pour transformer en géante une petite tortue comme celle qu’on voit ici posée sur la carapace de l'adulte.
- (Photo EiBÏ.-EiBESFELIIT).
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- Fig. 8. — Colonie d’iguanes marins sur les côtes de Narborough.
- C’est l’un des rares points où ces animaux sont encore assez communs pour former des rassemblements qui groupent des centaines d’individus
- (Photo Eibl-Eibesfeldt) .
- de Berlenga, qui parle de « tortues si grandes qu’elles étaient capables de porter un homme sur leur carapace ».
- Les voyageurs ultérieurs en parlent aussi fréquemment, mais la plupart du temps, il s’agit d’allusions... gastronomiques; ils insistent sur la valeur alimentaire de leur chair et de leur graisse et sur le fait que ces tortues sont si abondantes que, comme le dit Dampier, 5oo ou 600 hommes seraient capables de vivre à leurs dépens pendant plusieurs mois. C’est bien ce qui fit le malheur de ces créatures étranges, « extraordinairement grandes et grasses, et. si savoureuses qu’aucun poulet njest aussi agréable à manger ».
- Ces tortues terrestres, qui se rangent toutes dans un genre unique {Testudo), mais que les systématiciens divisent en une quinzaine d’espèces, sont évidemment bien faites pour étonner le voyageur par leurs proportions gigantesques. Les mâles, qui dépassent les femelles quant à la taille, ont une carapace qui atteint i,4o m de longueur, leur poids dépassant a5o kg. Six à huit hommes sont pai’fois nécessaires pour soulever ces géants qui vivaient autrefois dans toutes les grandes îles, et même dans certaines des petites, peuplant aussi bien les zones basses recou-Arertes de Cactées et de plantes épineuses que les zones forestières plus élevées. Les tortues circulent au milieu des ébouîis rocheux et sur les pentes les plus escarpées avec une facilité et une sûreté étonnantes. Leurs voyages sont relativement rapides, puisque d’après certains observateurs elles parcourent jusqu’à une douzaine de kilomètres en deux ou trois jours, tout en se ménageant, de fréquents arrêts pour manger. Elles se livrent d’ailleurs à de véritables migrations au cours de l’année; ces
- déplacements saisonniers, qui les entraînent de la côte jusque dans les régions humides élevées, sont provoqués sans doute en partie par l’aridité qui les force à remonter pendant la saison la plus sèche vers des régions restées vertes. Mais le véritable déterminant de ces voyages est probablement d’ordre sexuel, les tortues venant se reproduire dans la région côtière. A l’époque de la reproduction, les tortues se rassemblent en effet dans les régions basses; les mâles font alors entendre des cris rauques, les femelles restant silencieuses. Ces dernières pondent de préférence leurs œufs blancs et sphériques dans le sol meuble, en les recouvrant d’une mince couche de sable, mais elles se contentent de fissures dans la lave .si le sol est rocheux. Chaque « nid » contient de 8 à 17 œufs disposés en 2 ou 3 couches séparées par du sable ou des détritus. La saison de reproduction terminée, les tortues géantes se dispersent à nouveau au milieu des peuplements de cactus et de plantes xérophiles.
- Leur nourriture est uniquement végétale et comporte des raquettes de cactus et des feuillages épineux qu’elles mastiquent sans difficulté en dépit des épines. Les régions plus élevées leur offrent bien entendu une alimentation beaucoup plus riche et plus abondante.
- Ces tortues boivent très volontiers et se rendent à cette fin auprès de mares temporaires, le meilleur biotope pour les observer. Certains voyageurs ont décrit comment elles se jettent littéralement à l’eau pour boire goulûment. Les emplacements où l’eau s’amasse et où les tortues viennent boire paraissent être les mêmes depuis des millénaires, car le sol qui les délimite est marqué d’excavations, traces de générations de tortues qui
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- Fig. 9. — Iguane marin.
- Chaque individu a ses caractères propres, aussi bien dans la couleur, variable selon les saisons, que dans le développement des épines et de la crête dorsale. Comparer avec la figure de la couverture.
- (Photo Jean Dorst).
- sont venues s’y désaltérer. Des pistes régulières faites par ces géantes existent à travers les contrées qu’elles fréquentent et constituent souvent le meilleur moyen de circuler à travers ces peuplements d’épineux parfois presque infranchissables. Les tortues des Galapagos ont, comme la plupart des animaux, des, parcours fixes qu’elles empruntent au cours de leurs pérégri-, nations.
- Notons que ces bêtes ont une croissance d’abord très rapide, pouvant atteindre 280 pour 100 en deux ans en croissance pondérale; d’autres observateurs parlent d’une augmentation de poids de 12 fois le poids initial en 7 ans. Puis cette croissance se ralentit et devient très lente dès que l’animal a une certaine taille. On admet couramment qu’elles atteignent un âge très avancé; certains ont avancé des durées de vie de 3oo et 4qo ans. En réalité, aucune donnée irréfutable n’est connue à ce sujet. Des sujets ont été conservés en jardin zoologique pendant plus de i5o ans; il est certain que la longévité potentielle est supérieure.
- Après les tortues, l’animal le plus caractéristique des Galapagos est sans nul doute l’iguane marin (Amblyrhynchus cris-tatus), qui se présente comme un lézard gigantesque à apparence de dragon, pouvant atteindre i,3o m de la tête à la queue (fig. 8 et 9). Ses membres sont allongés et se terminent par des pattes aux longs doigts armés de griffes aiguës. L’adaptation la plus poussée de cet animal est manifestement sa queue, longue et aplatie transversalement; cet iguane est en effet véritablement amphibie et nage avec facilité dans les eaux agitées des rivages. Sa queue constitue l’organe propulseur dans la nage et il s’en sert avec la plus grande aisance. Son dos comporte depuis la tête jusqu’à la queue une crête médiane qui accentue encore son apparence de monstre préhistorique. Sa coloration générale est noirâtre, mais les écailles de la partie antérieure du corps se colorent souvent en jaune orangé pendant la saison de reproduction, les mâles étant alors parfois brillamment colorés; le sommet de la tête est souvent blanc comme on le voit sur la couverture de cette revue.
- Ce reptile fait la plus forte impression sur le voyageur, plus encore sans doute que les tortues géantes. Strictement inféodé à la mer dont il ne s’écarte jamais, il est d’ailleurs le seul sau-rien marin vivant à notre époque, toute sa vie s’écoulant dans
- une étroite zone cotidale de quelques mètres de part et d’autre de la ligne où s’arrête le flot marin. Animaux grégaires par excellence, bien qu’on rencontre parfois des individus isolés, ces iguanes se tiennent en colonies bien définies, occupant les blocs de rochers volcaniques qui forment la grève marine. La vision de ces colonies de monstres, dont le nombre s’élève parfois à plusieurs centaines d’individus, suffit à reporter le voyageur à d’antiques périodes géologiques.
- Cet iguane marin, encore commun dans beaucoup des îles, a un rythme d’activité journalière parfaitement réglé. Animal strictement diurne, il passe la nuit dans des anfractuosités de rocher; il en sort le matin et se rend sur quelque roche, toujours la même, où il se chauffe au soleil. Il y attend la marée basse ; dès que la mer a découvert les algues dont il fait sa nourriture exclusive, on le voit descendre, et prélever l’extrémité des rameaux. Il ne se nourrit donc qu’une seule fois par jour. Ce régime alimentaire est le seul qu’il accepte, ce qui rend d’ailleurs son maintien en captivité des plus aléatoires. Heureusement qu’il sait jeûner pendant des temps très prolongés, comme le rapporte Beebe qui raconte que des sujets ramenés par lui à New York étaient encore aussi actifs que le jour de leur capture, après trois mois de jeûne complet! Il semble que le seul essai couronné de succès, visant à faire changer des iguanes marins de régime, soit celui d’un colon d’Indefatigable. Les iguanes qui peuplent les falaises au voisinage de son habitation sont véritablement « conditionnés » et répondent à un sifflement particulier qu’ils localisent parfaitement (certaines allégations qui tendent à laisser croire que l’ouïe n'est pas très développée chez ces Reptiles semblent donc infirmées par cette observation). Ils accourent aussitôt, pénètrent niême dans la maison et attendent avec impatience les bouchées qu’on leur tend, tout comme des chiens; ils acceptent jusqu’à du pain et du macaroni ! .
- , Ces iguanes sont dans l’ensemble fort pacifiques et se contentent de se menacer en des simulacres de combat quand l’un d’eux empiète sur les droits de son voisin. Ce n’est qu’au moment des amours que ces combats deviennent plus sérieux; après des attitudes de menace, s’accompagnant de l’érection de la crête et de l’ouverture de la bouche, les rivaux tentent de se repousser mutuellement l’un l’autre en se frappant de la tête, mais ne se mordent pas. Le combat ressemble bien plus à une joute sportive qu’à une rixe sanglante.
- Ces reptiles jsont parfaitement inoffensifs. Comme beaucoup d’animaux des Galapagos, ils ne craignent pas l’homme devant lequel ils ne fuient qu’à l’extrême limite. Ils n’ont aucune parade de défense; leur seule réaction est, dans certains cas,
- Fiff. 10. — Iguane terrestre.
- Remarquer son aspect plus trapu que celui de son cousin, l’iguane marin.
- (Photo Eibi.-Eujesfeldt).
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- une expulsion de vapeur d’eau par les narines. II ne manque qu’un jet de flamme pour les faire ressembler à des dragons!
- Ces iguanes n’ont d’ailleurs pas d’ennemis naturels, hormis l’homme. Le seul Rapace des Galapagos, une buse, paraît s’en désintéresser, tout autant que les otaries avec lesquels les iguanes font bon ménage. Seuls quelques-uns sont vraisemblablement victimes des requins, mais les eaux agitées au voisinage des rochers au milieu desquelles ils évoluent les mettent dans une large mesure à l’abri de ces poissons carnivores, par ailleurs très abondants sur le littoral des Galapagos.
- Le tempérament plutôt débonnaire de l’iguane marin contraste singulièrement avec celui de l’iguane terrestre (Conolo-phus subcristatus), autre géant parmi les reptiles (fîg. io). Cet animal exclusivement terrestre, qui n’approche jamais du littoral, est de proportions quelque peu différentes, plus massif, et ne possède pas la longue queue de son cousin marin. Sa livrée est en général plus vive et se pare de tons qui varient du jaune franc au brunâtre teinté de rougeâtre. Cet animal se tient par individus isolés, parfois par couples, au milieu de la végétation xérophile, se creusant une sorte de terrier peu profond où il se réfugie pendant la nuit. C’est un végétarien qui se nourrit de plantes herbacées et de feuillage, mais surtout de cactus, dont il fait une consommation régulière. On peut d’ailleurs se demander comment cet iguane arrive à supporter les dangereuses épines de ces plantes qui passent à travers son tube digestif sans lui infliger la moindre gène, et que l’on retrouve ensuite presque intactes dans ses déjections.
- Au contraire de l’iguane marin, l’iguane terrestre est un animal assez féroce et volontiers agressif. Son arme de défense paraît être sa denture, alors que la plupart des autres iguanes usent au contraire de leur queue comme d’un fouet, dont ils assènent de violents coups à leurs enixemis.
- Tels sont donc les principaux Reptiles rencontrés dans les Galapagos. Cette classe de Vertébrés y est en outre représentée par des serpents non venimeux (Dromicus) (flg. n), parmi lesquels les zoologistes distinguent 7 espèces, tous de coloration bi’unâtre marquée de dessins jaunes; des geckos (Phyllodacty-las)-, et des lézards (Tropidurus), abondants partout, au dimor-
- Fig. 11. — Le seul serpent des Galapagos : un Dromicus, non venimeux.
- (Photo Eibl-Eibesffxdt).
- phisme sexuel très curieux, le mâle ayant une crête dorsale bien marquée et une coloration brunâtre largement soulignée de noir sur la gorge, alors que la femelle est verte, avec la face et les côtés de la tête rouge-oi’angé vif.
- Remarquons que les grands Reptiles, tortues et iguanes, ont manifestement persisté dans ces îles du fait de l’absence de Mammifères qui seraient entrés en compétition à leurs dépens, et surtout de l’absence complète de carnivoi’es qui auraient x-éussi à les éliminer. Les Galapagos ont donc servi en pareil cas de territoire de refuge où ont pu subsister des animaux faisant partie d’une faune disparue ailleurs sur le globe, mais qui eut autrefois une répartition beaucoup plus vaste.
- (à suivre). Jean Dorst,
- Sous-Directeur au Muséum.
- LE FRUIT DU DITAKH
- source importante de vitamine antiscorbutique en A.O.F.
- Il existe en A. O. F. des sources importantes de vitamine C dont l’emploi rationnel devrait faire dispai’aîti’e les états carentiels et précai'entiels observés. Telle est la conclusion des pharmaciens commandants Ch. Auffret et F. Tanguy à la suite de nombreux dosages de cette vitafnine qu’ils effectuèrent sur des fruits et légumes dont dispose l’Africain pour sa nourriture. Les populations d’Afi'ique Noire peuvent donc se procurer, durant toute l’année, de nombreux produits végétaux leur apportant la quantité minimale quotidienne de vitamine C nécessaire au bon fonctionnement de l’oi'ganisme. Si ces populations pratiqxxaient une hygiène alimentaire quelque peu équilibrée, bien des maux dus essentiellement à la malnutrition pourraient être évités.
- Voici, d’après Auffret et Tanguy, la teneur en vitamine C de quelques produits végétaux originaires de l’Afrique tropicale française. Les dosages ont été effectués, par ces chercheurs, suivant la méthode de Harris et Ollivier. Les teneurs sont exprimées en milligrammes de vitamine C pour 100 g de produit frais (pour 100 cm3 quand il s’agit d’un liquide) : « Pain de singe » c’est-à-dire pulpe du fruit de Baobab (Adansonia digitata, famille des Bombacacées) : 125 à 180 mg ; Folioles du Ben ailé (Moringa pterygosperma, Moringacées) : ICO mg ; Fruit du Héglik (Balanites æggptiaca, Simarubacées) : 40 mg ; Tomme du Cayor, fruit du
- Pommier du Cayor (Parinari macrophylla, Rosacées) : 40 mg.; Feuille de l’Oseille de Guinée (Hibiscus Sabdariffa, Malvacées) : 05 mg ; Mangue, fruit du Manguier (Mangifera indiea, Anacardia-cées) : 60 à 110 mg ; Feuille de l’Arachide ou Pistache de terre (Avachis hypogæa, Papilionacées) : 150 mg ; Fruit de l’Arbre à farine ou Arbre à fauve ou Mimosa pourpre (Parkia biglobosa, Mimosacées) (la gousse entière) : 40 mg ; Vin de palme frais produit par le Palmier à huile (Elæis guineense, Palmiers) : 145 mg ; Avocat, fruit de l’Avocatier (Pcrsea gratissima., Lauracées) : 15 à 00 mg ; Tomate cerise (Lycopersicmn cerasiformc, Solanacées) : 45 mg ; Jus du petit citron vert (Citrus aurantifolia, Rutacées) : 220 mg ; Papaye, fruit du Papayer (Carica Papaya, Caricacées) : 50 à 105 mg ; Pulpe du fruit de la Liane gohino (Landolphia Heu-delotii, Apocynacées) : 15 mg ; Corossol, fruit du Corossolier (Anona muric-ata, Anonacées) : 150 à 100 mg ; Racine du Manioc (Maniho't utilissima, Eupborbiacées) : 50 mg ; Goyave, fruit du Goyavier (Psidium Guajava, Myrtacées) : 150 mg ; Pulpe du fruit du Bauhi-nia reticulata (Césalpiniacées) : 50 à 1 000 mg.
- La liste qui précède est forcément incomplète. Il existe en Afrique tropicale bien d’autres productions végétales plus ou moins riches en vitamine antiscorbutique, par exemple les piments dont certaines variétés renfei'ment 250 mg pour 100, l’orange, la citrouille, l’aubergine, le persil, la jujube, etc,
- C’est an cours du dosage systématique de la vitamine C dans un grand nombre de végétaux alimentaires qui font l’objet d’un commerce courant dans les marchés indigènes que l’atten-
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- tion des pharmaciens Auffrel et Tanguy a été attirée sur le fruit du ditakh dont la teneur en cette vitamine, dans la pulpe, s’est révélée comme étant extraordinairement riche. Ils venaient de découvrir la source de vitamine C la plus abondante peut-être qui soiL au monde.
- Ces auteurs, en analysant divers échantillons de ce fruit, ont trouvé des taux très variables, allant de 260 mg à 2 060 mg pour 100 g de pulpe, selon l’état du fruit. Les teneurs les plus élevées se trouvent dans les fruits mûrs et frais à pulpe d’un beau vert. Le parallélisme de la teneur des plantes vertes en chlorophylle et vitamine C est connu. Au cours du vieillissement, et surtout par exposition à l’air par suite de fissures dans le péricarpe, la belle couleur verte fait place à une couleur jaune se dégradant vers le gris sale. La vitamine C est détruite par les phénomènes d’oxydation qui se produisent au cours de cette décoloration, d’où les variations de la teneur.
- Ditakh est le nom Wolof d’un assez grand arbre, pouvant atteindre 20 m de haut, appartenant à la famille des Césalpinia-cées et nommé Detarium sénégalaise par les botanistes. Il fleurit
- de février à mars et ses fruits sont mûrs en novembre-décembre. D’après A. Aubreville, cet arbre est un des constituants principaux des forêts demi-sèches de la basse Casamance. 11 se répand sur les lisières de la forêt dense humide, à la fois dans les régions côtières et dans les régions septentrionales en Côte-d’Ivoire, suit les galeries forestières et pénètre ainsi dans la zone soudano-guinéenne, depuis le Soudan, la Guinée française, jusque dans l’Oubangui-Chari. Au Sénégal, il devait être autrefois un des éléments des forêts denses demi-sèches de la région côtière jusqu’à la presqu’île du Cap Vert; et peut-être au delà, dans les Niayes marécageuses, jusqu’au fleuve Sénégal.
- Le fruit drupacé du ditakh est de dégustation agréable. Il a le grand avantage de s’offrir à la consommation à un moment où la population est privée de légumes et de fruits frais depuis plusieurs mois, c’est-à-dire vers la fin de la saison des grandes chaleurs et des tornades appelée « hivernage ».
- A. Naegelé,
- Botaniste à l’I.F.A.N., Dakar.
- LES PHÉROMONES
- substances biologiquement actives, voisines des hormones
- On sait depuis longtemps que les mâles de certains papillons sont attirés de fort loin auprès d’une femelle vierge. Fabre a consacré à ces faits plusieurs chapitres de la septième série de ses Souvenirs entomologiques. On s’est rendu compte aussi que les antennes sont les organes récepteurs de l’émission attractive. Comme ces organes portent de nombreux sensilles olfactifs, on en a conclu que cette substance était une odeur. Cependant, Fabre avait déjà fait remarquer ce qui distingue cette émission des véritables odeurs et il supposait l’existence d’ <c ondes odorantes », écrivant même : cc Gomme la lumière, l’odeur a ses rayons X. » Si les recherches récentes ne confirment pas cette hypothèse, elles montrent cependant que les choses sont complexes et que les sécrétions attractives sont, dans une certaine mesure, comparables aux hormones. Une commission de physiologistes a adopté le nom de phéromones (de cpepw, transporter, et oppcotoo, exciter) pour ces sécrétions et deux des principaux d’entre eux, P. Karlson, de Munich, et M. Lüscher, de Berne, ont donné, dans la revue britannique Nature (3 janvier 1959), une mise au point de cette question.
- La substance attractive est sécrétée, comme les hormones, par des glandes spéciales et il suffit d’une très petite quantité de cette substance pour produire une réaction spécifique des organes récepteurs, amenant l’insecte à un état favorable à l’accouplement. Cependant, contrairement aux hormones, cette substance n’est pas déversée dans la circulation sanguine, mais rejetée hors du corps; elle ne sert pas à des corrélations humorales à l’intérieur de l’organisme mais à la communication entre individus. On peut donc définir les phéromones comme des substances qui sont excrétées par un individu et reçues par un second individu de la même espèce, chez lequel elles déclenchent une réaction spécifique, par exemple un comportement spécial ou un processus de développement. Ces substances, messagères entre individus, prennent ainsi leur place comme un groupe en dehors des hormones et substances associées, gamones et termones. Agissant sur les individus de la même espèce que l’animal émetteur, elles doivent être distinguées des autres substances stimulantes comme l’odeur des fleurs ou la sécrétion répulsive de certains insectes, qui sont considérées par certains auteurs comme des ectohormones. L’action spécifique rigoureuse n’est pas absolument nécessaire, l’extension à
- des espèces étroitement apparentées pouvant être observée. L’organisme peut déceler les phéromones par différents organes récepteurs. On peut ainsi distinguer des phéromones olfactives agissant à une distance considérable sur les chimiorécepteurs d’où les stimuli nerveux sont propagés vers le système nerveux central; c’est naturellement le cas de l’attraction sexuelle. D’autres phéromones agissent par ingestion et de deux façons différentes ; certaines peuvent être perçues par les organes gustatifs, mais d’autres sont absorbées et, du tube digestif, passent dans le sang où elles peuvent manifester leur action. Ces substances se rapprochent donc, par leur influence sur les organismes, des odeurs, des stimuli optiques, acoustiques et autres. Il semble cependant qu’une différence fondamentale doive être établie entre un organisme réagissant à un certain stimulus provenant du milieu et celui qui crée par lui-même un moyen de communication avec les individus de son espèce.
- La plupart des phéromones ont été observées chez les insectes mais sans doute y fera-t-on entrer les attractifs sexuels des Crustacés, des substances comme celle qui, sécrétée par la peau d’un vairon blessé, déclenche une réaction d’effroi chez les individus groupés de la même espèce et même les substances qui servent au marquage des territoires chez les Carnivores. Chez les insectes, les phéromones sexuelles s’observent, non seulement chez certains papillons, mais aussi chez les blattes, les grillons du genre Œcanthus et beaucoup d’autres espèces; un autre groupe est constitué par les sécrétions qui permettent la reconnaissance entre individus d’une même colonie chez les Hyménoptères sociaux. On devra sans doute leur rapporter aussi des sécrétions qui semblent jouer un rôle très important dans la régulation sociale chez les termites et les Hyménoptères sociaux. Ces sécrétions, que. l’on a considérées comme des sociohormones, sont produites par les individus sexués et inhibent la production des sexués de remplacement. Ce serait leur absence, par suite de la disparition de la reine, qui amènerait dans la termitière la production de sexués néoténiques et celle des ouvrières fécondes chez les fourmis et les guêpes. Si l’hypothèse concernant la présence dans la gelée royale des abeilles d’une substance spécifique du développement, sécrétée dans les glandes pharyngiennes des ouvrières nourrices, se trouvait confirmée, cette substance devrait également être classée parmi les phéromones. L. C.
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- LE BRUIT DE FOND
- LorSvJue le silence est total et que nous appliquons à notre oreille un coquillage ou même notre main placée en cornet, nous entendons un bruit faible qui rappelle celui de la mer. Ce bruit est causé, par de très petites fluctuations de la pression atmosphérique, fluctuations dues elles-mêmes à l’agitation thermique des molécules de l’air. Un simple résonateur permet ainsi de percevoir une propriété attachée à la structure discontinue du milieu dans lequel nous baignons. Il nous faut d’ailleurs remarquer l’admirable adaptation de l’oreille humaine à sa tâche, puisque sa sensibilité est deux fois plus petite seulement que celle qu’il lui faudrait pour percevoir sans amplificateur ce bruit de fond : une oreille moins sensible laisserait échapper nombre de renseignements sonores utiles; une oreille plus sensible nous obligerait à entendre perpétuellement ce bruit d’agitation moléculaire, et ceci sans avantage aucun, puisqu’un signal sonore très faible serait noyé dans ce bruit et donc incompréhensible.
- Un simple poste de radio peut nous rendre sensible le <c bruit des électrons ». Il suffit d’opérer par beau temps, à une heure avancée de la nuit pour éviter que ce bruit ultime soit masqué par la « friture » due aux orages, aux parasites solaires ou aux aspirateurs du voisinage. En plaçant alors l’aiguille sur un « blanc » entre deux stations et en poussant au maximum l’amplification du poste, on entend un bruit qui rappelle celui que l’on ferait en laissant s’écouler de ses mains un fin gravier ou de la grenaille : les électrons s’écoulent en flux irrégulier dans les lampes et les circuits du poste, et ce sont ces fluctuations de débit qui sont transmises à l’oreille par le haut-parleur sous forme d’un bruit de fond. Si l’on accorde maintenant le poste sur un émetteur lointain, on entend, superposé à la musique, le bruit précédent. Si ce bruit reste prépondérant, l’audition est très mauvaise, voire impossible. Quand, par contre, le « signal » musical est relativement plus intense, on diminue le volume sonore pour se placer instinctivement dans les conditions d’audition les plus favorables où le bruit devient très faible, le contraste entre musique et bruit restant d’ailleurs inchangé.
- Ceci suggère assez simplement l’introduction d’un rapport signal sur bruit dont la valeur rend compte de la possibilité de détecter le signal utile, ainsi que l’inutilité d’une amplification trop poussée lorsque le bruit est perceptible. L’amplification n’augmente pas en effet le rapport signal sur bruit, mais tout au moins le respecte, et plus fréquemment encore le diminue par suite d’effets parasites.
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- La notion de « bruit de fond » est extrêmement générale en physique, et le bruit (on conserve la dénomination même lorsque le phénomène ne se manifeste pas de façon sonore) apparaît dans toutes les expériences fines, toujours avec un effet perturbateur. Mais il n’est pas question, dans le cadre limité de cet article, de passer en revue, même sommairement, tous les bruits connus. Ce qu’on appelle d’ailleurs « bruit » dans la pratique résulte souvent de la superposition de plusieurs bruits purs et de bruits parasites, la différence résidant dans le fait que les bruits purs, imposés en quelque sorte par le phénomène ou le principe de la mesure, sont irréductibles, alors que les parasites sont d’origine extérieure et peuvent être éliminés si l’on prend des soins.
- Nous ne parlerons ici que de bruits purs et principalement de bruits électroniques fondamentaux. Ce parti pris apparent est dû tout autant à la situation privilégiée de l’électron en tant que particule élémentaire qu’à la puissance des moyens de détection électroniques.
- La plupart des appareils de mesure sont des récepteurs d’énergie. Aussi allons-nous, même si nous nous intéressons à l’amplitude ou à l’intensité du phénomène appelé signal, considérer la puissance qui lui est associée et la puissance associée au bruit. Le rapport signal sur bruit désigné par S/B sera dans ces conditions un rapport de deux puissances.
- On admet très généralement qu’un signal n’est décelable que lorsque sa puissance S est au moins égale à la puissance B du bruit. Le plus petit signal décelable, appelé sensibilité limite, est donc tel que S = B. En d’autres termes, la sensibilité limite d’un dispositif est uniquement imposée par le bruit de fond et, plus précisément, est égale à ce bruit.
- La première étape de toute recherche consiste à déterminer cette sensibilité limite, c’est-à-dire la puissance B (ou une quantité proportionnelle à B) afin d’établir les performances ultimes du dispositif considéré.
- Lorsque S est supérieur à B, le signal, quoique décelable, est néanmoins altéré par le bruit qui lui supei’pose un certain a flou ». La seule considération du rapport S/B ne permet pas de chiffrer cette dégradation, ce qui est pourtant indispensable. Il faudra pour cela faire appel à la « théorie de l’information », seconde étape de ce petit exposé sur le bruit de fond.
- Le bruit d’agitation thermique des résistances. —
- Toutes les résistances métalliques, traversées ou non par un courant provenant d’un générateur extérieur, sont sources d’un bruit de fond, découvert par Johnson en 1927. Pour que le lecteur puisse se faire une idée de la manière dont le bruit prend naissance dans un cas précis, nous allons traiter celui-ci un peu longuement, quoique de façon très schématique.
- Rappelons tout d’abord qu’une résistance électrique de valeur R est formée, comme tout solide, d’un réseau d’ions, d’atomes ou de molécules entre lesquels se trouvent un très grand nombre d’électrons. Ceux-ci se meuvent presque librement sous l’influence d’une tension V appliquée aux bornes de la résistance et transportent ainsi le courant I conformément à la fameuse loi d’Ohm : V = RI. Remarquons grosso modo qu’une résistance est d’autant plus grande qu’elle comporte moins d’électrons susceptibles de transporter le courant. Le nombre N des électrons porteurs est donc lié à la résistance par la relation N = Cte/R.
- Même en l’absence d’une tension électrique imposée, les électrons ne sont pas immobiles. Us sont en effet en équilibre de température avec le milieu ambiant à la température absolue T, et possèdent donc une énergie proportionnelle à T. Cette énergie se manifeste sous forme cinétique, c’est-à-dire de mouvement. Mais, par suite de chocs avec les ions ou les atomes du réseau, les mouvements sont tout à fait désordonnés et incohérents. Cela constitue Vagitation thermique des électrons qui, en présence d’une tension imposée, se superpose au mouvement général de translation.
- Une section quelconque de la résistance est ainsi traversée par des électrons venant de droite et de gauche (fig. 1) dont chacun équivaut (au signe près) à un petit courant électrique élémentaire. Cependant, la somme algébrique de ces courants élémentaires n'est pas nulle dans un intervalle de temps Af : un peu plus d’électrons viennent de droite que de gauche, alors qu’à un autre moment il en viendra peut-être davantage de gauche que de drQite. Ce phénomène est exactement comparable à celui que l’on enregistre au jeu de pile ou face quand on jette 100 fois une pièce et qu’au lieu d’amener 5'o pile et 5o face, on amène 5a pile et 48 face ou l’inverse. A l’image de la différence entre les nombres de pile ou face amenés, un petit courant fluctuant i traverse ainsi une section quelconque de la résistance. Si nous faisions donc la somme de tous ces petits courants fluctuants qui traversent au même instant toutes
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- Fig. 1. — Schéma de l’intérieur d’une résistance.
- Les atomes ou les ions du réseau cristallin sont représentés par de grosses sphères et les électrons par de petits points à l’origine de leurs trajectoires durant le temps At. Les lignes brisées indiquent les chocs des électrons, chocs qui « décollèrent » leurs mouvements.
- les sections de la résistance, nous trouverions une valeur extrêmement petite, voire nulle, puisque ces courants élémentaires ont des signes positifs et négatifs et se détruisent mutuellement en grande partie.
- La puissance associée à chacun de ces petits courants est, par contre, toujours positive puisqu’elle est proportionnelle non pas au courant i lui-même, mais à son carré i2. Quand on fait donc la somme de toutes ces puissances élémentaires pour trouver la puissance électrique totale « enfermée » dans la résistance du fait de tous ces mouvements électroniques, on trouve qu’elle est égale à P = Ri2, en désignant par i2 la valeur moyenne du carré de ces courants i, ou carré moyen. A cette puissance P correspond aux bornes de la résistance une tension de signe quelconque, mais de valeur absolue E telle que E2 = R2i2. C’est cette tension, que nous appellerons tension de fluctuation, qui constitue le bruit de fond des résistances métalliques. Une résistance apparaît ainsi, du point de vue « bruit », semblable à l’ensemble d’un très grand nombre de micro-alternateurs tournant de façon désordonnée et délivrant de la sorte une petite tension de signe quelconque dont nous venons d’indiquer la valeur absolue à un instant donné.
- Afin de rendre cette expression plus « parlante », nous allons éliminer i2 en nous appuyant sur la théorie du jeu de pile ou face. Celle-ci nous apprend que le carré moyen de la différence entre les nombres de pile et de face amenés est proportionnel au nombre de fois que l’on a jeté la pièce au cours de chaque partie.
- Appliquons ce résultat à notre résistance en remplaçant le nombre de fois où l’on jette la pièce par le nombre d’électrons traversant une section quelconque de la résistance pendant l’intervalle de temps AL Nous voyons tout de suite que i2 est proportionnel au « débit » des électrons, c’est-à-dire proportionnel au nombre total de ceux-ci et à la vitesse moyenne de chacun d’eux, et inversement proportionnel à At (puisqu’un courant électrique représente le déplacement d’un certain nombre d’électrons par unité de temps). Ce que nous avons vu
- _ T
- précédemment nous permet alors de poser i2 — Cte x ^ >
- jR. x T
- ou encore E2 = Cte x ----- , tout ceci pour l’intervalle d’observation arbitraire At commençant à un moment donné.
- Nous avons dit plus haut que l’agitation thermique des électrons conduit à des mouvements désordonnés incohérents. Ceci signifie que chaque électron a un mouvement désordonné, indépendamment de tous les autres électrons. Nous nous trouvons en quelque sorte face à un état supérieur de désordre, semblable à lui-même à tout instant, et en chaque point de la résistance. Ceci est dû au fait que les chocs de chaque électron contre le réseau sont tellement nombreux au cours d’un petit intervalle de temps qu’il n’y a pas de corrélation possible entre leurs états successifs. Ceci n’est strictement vrai que si nous
- considérons des intervalles de temps supérieurs au « temps de relaxation » des électrons, c’est-à-dii'e à la durée moyenne séparant deux chocs successifs. Pour des intervalles de temps plus petits, de nombreux électrons ne subissent aucun choc et possèdent alors une trajectoire rectiligne. Les mouvements de ces électrons ne sont donc plus incohérents puisque l’on saurait « déduire » leur état présent d’un état un peu antérieur. Les fluctuations diminuent donc jusqu’à s’annuler pour des intervalles de temps encore plus petits. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle le bruit d’une résistance n’est pas infini. Or, le temps de relaxation est inférieur à io-14 s et peut dans la pratique toujours être négligé.
- Si donc nous avions la possibilité de mesurer le carré E2 de la tension de bruit durant un temps très bref (quoique supérieur au temps de relaxation), par exemple io-10 s, l’incohérence des mouvements électroniques nous permettrait de trouver une valeur indépendante de l’instant de la mesure. Cette propriété nous permet alors de remplacer la valeur réelle du carré de la tension de bruit à un instant donné, valeur qui ne laisse aucune prise au calcul du fait de son aspect aléatoire lié à l’état de désordre des électrons, par sa valeur moyenne au
- R T
- cours du temps, soit E2 = Cte x —qui ne dépend plus que de l’intervalle d’observation AL
- Le lecteur nous pardonnera de solliciter encore son attention alors qu’il avait cru atteindre le terme de ses efforts avec cette expression du carré moyen de la tension de bruit. Malheureusement pour notre propos, un appareil de mesure n’est pas un observateur humain et un intervalle d’observation A t n’a pas pour le premier la même signification que pour le second. Si l’appareil de mesure est trop inerte, il ne réagira pas aux excitations très courtes ou ne restituera qu'infidèlement des variations trop rapides d’un signal qui lui serait appliqué. Cela est comparable à la « paresse » de l’œil, paresse qui permet la cinématographie et la stroboscopie. L’appareil peut, au contraire, ne pas percevoir les variations lentes mais seulement celles qui se produisent avec suffisamment de rapidité.
- Les deux bornes au-delà et en deçà desquelles l’appareil ne réagit plus correspondent à un « pouvoir séparateur supérieur » de T2 s et (ce qui est sans équivalent en optique) à un « pouvoir séparateur inférieur » de Tx s. On préfère en fait pour des raisons théoriques et pratiques remplacer et T2 par les fréquences correspondantes /, — i/T1 et /2 = i/T2. « Séparer » en effet T secondes revient à distinguer les particularités d’un signal de période T, donc de fréquence iff.
- Les bornes f1 et f2 délimitent en définitive un intervalle de fréquences de largeur A/ •= /2 — jy ou bande passante (fig. 2). Celle-ci se présente comme une « fenêtre sensorielle » ou un filtre sélectif qui sélectionne certains événements temporels dans la masse de ceux qui sont présentés à l’appareil.
- Expliquer en détail la manière dont on lie un intervalle de temps At à une bande passante A/ nous éloignerait par trop du cadre de cet article. Contentons-nous de dire que cette relation capitale est de la forme At — Cte/A/.
- Cela nous permet enfin d’atteindre la forme complète du
- Fig. 2. — Bande passante d’un appareil.
- En abscisses sont portées les fréquences proposées à l’appareil et en ordonnées la transmission de celui-ci. En tirets, une bande passante idéale dessinant un créneau de « visibilité » bien rectangulaire. En trait plein, une bande passante réelle se rapprochant beaucoup rie l’idéal.
- Transmission
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- carré moyen de la tension de bruit E2 = Cte x R x T x A/, tel qu’on peut le mesurer réellement avec un appareil de bande passante A/.
- L’expérience et la théorie approfondie du phénomène nous apprennent que la constante qui figure dans cette relation ne dépend pas de la nature de la résistance, et qu’elle est égale à 4fc, où k est la constante universelle de Boltzmann. La -formule définitive s’écrit ainsi : Ë2 = 4/îRTA.f. Telle est la célèbre formule obtenue par Nyquist en 1928, qui fournit la valeur du bruit moyen des résistances métalliques, ou bruit Johnson.
- Ce bruit est très important dans la pratique car il limite beaucoup les performances des appareils de mesure en masquant sous la tension de fluctuation la tension à mesurer. Si, par exemple, une résistance de 1 MQ se trouve à la température ordinaire à l’entrce d’un appareil de bande passante 10 000 c/'s (gamme sonore), la tension moyenne de bruit distinguée par
- "l’appareil est \/e2 = 1,2.10-5 Y. Un courant électrique inférieur à io-12 A qui traverse cette résistance est ainsi indécelable, car il lui correspond une tension de io_f’ V complètement noyée dans la tension de bruit. Comme un courant de io~12 A est transporté par 6 3oo 000 électrons par seconde, ce qui est un nombre élevé pour les physiciens, on voit bien que le bruit Johnson est un très gros effet.
- Signalons enfin que la formule de Nyquist supplique intégralement aux résistances non métalliques en l’absence d’un courant électrique imposé. Par contre, traversées par un courant, ces résistances possèdent un bruit « anormal » supplémentaire qui diminue quand la fréquence augmente. Ce bruit est dû à la structure en grains de ces résistances, semblable à celle des microphones à grains de charbon. Le courant électrique se partage de façon aléatoire entre les multiples grains, ce qui crée des fluctuations supplémentaires de courant, d’où un bruit.
- L’effet de grenaille dans les tubes à vide. — Les
- tubes électroniques les plus simples, comme la diode à chauffage direct ou la cellule photoélectrique, délivrent à leurs bornes un courant électrique affecté de fluctuations aléatoires qui constituent l’effet de grenaille ou effet Schottky (1918). Ce bruit de fond est dû aux fluctuations du nombre des électrons qui transportent le courant (au signe près) de la cathode à l’anode (fig. 3).
- Fig. 3. — Effet
- Schottky d’une diode à vide.
- a : Sous l'effet du chauffage, des électrons sont éjectés de la cathode K et recueillis par l’anode A portée à un potentiel supérieur ; un courant électrique traverse donc le circuit. b : L’enregistrement de ce courant électrique suffisamment amplifié montre qu'il fluctue autour de la valeur moyenne I ; la fluctuation moyenne Al vérifie bien la formule de Schottky.
- Sous l’effet du chauffage (diode) ou de la lumière (cellule), la cathode émet en effet des électrons de façon incohérente. Le nombre émis chaque seconde fluctue ainsi au hasard autour d’une valeur moyenne. Le calcul fournit le carré moyen de la fluctuation du courant vu à travers un appareil de bande passante Af sous la forme : AI2 = 2eIA/, où I représente le cou-
- rant moyen débité par le tube et e la charge de l’électron. Cette formule est valable jusqu’à des fréquences comprises entre ios c/s et io10 c/s suivant les cas (le « temps de transit » de l’électron entre cathode et anode jouant ici le rôle du temps de relaxation dans l’effet Johnson).
- Puisque celte relation contient la charge de l’électron, Schottky et d’autres expérimentateurs ont fait des mesures du bruit de fond d’une diode à filament de tungstène pour déterminer e. Ils ont obtenu ainsi des résultats qui diffèrent seulement de quelques millièmes de ceux que Millikan avait trouvés de manière très différente, ce qui constitue un très beau succès expérimental et théorique.
- Bruit de fond des tubes modernes. — Les tubes à vide qui équipent actuellement les postes de radio, de télévision et les appareils de mesure possèdent un bruit Schottky très étouffé pour les raisons suivantes : les cathodes à oxydes utilisées émettent beaucoup plus d’électrons que les filaments de tungstène. La cathode est alors entourée d’un véritable nuage d’électrons qui exercent, d’après les lois de l’électrostatique, une action répulsive importante sur les électrons émis. Cette charge d'espace se comporte à la manière d’un réservoir régulateur de crues en étouffant en grande partie l’effet de grenaille.
- Ces tubes sont affectés par contre d’un bruit « anormal » en basses fréquences appelé « effet de scintillation » ou « effet Flicker » dont les causes ne sont pas parfaitement connues.
- Les tubes à plusieurs électrodes possèdent également un bruit supplémentaire appelé a bruit de partage », dû au fait que les électrons qui ont traversé la charge d’espace peuvent être captés par l’anode ou par l’une ou l’autre des grilles du tube, le partage du courant entre les électrodes se faisant de manière aléatoire (un peu comme pour le bruit supplémentaire des résistances non métalliques).
- On exprime généralement le bruit de fond total d’un tube sous forme d’un bruit Johnson, en supposant que tout le bruit provient d’une -résistance équivalente connectée entre la cathode et la première grille de la lampe. On trouve alors, suivant les types de lampes, leur fonction et le domaine des fréquences utilisées, que cette résistance équivalente est comprise entre
- a
- K 4 ûz D3
- A
- WWWMi *=J
- IfF^-
- LO LO
- Fig. 4. -— Effet Schottky d’un multiplicateur.
- a : Le flux lumineux de gauche éjecte de la photocathode K dos électrons primaires qui, accélérés par un champ électrique, bombardent la dynode D, faite d’un alliage spécial et éjectent de celle-ci des électrons secondaires ; ces électrons sont à leur tour attirés par la dynode D2 qui va multiplier leur nombre, et ainsi de suite jusqu’à l’anode A où l’on peut recueillir pour chaque électron primaire issu de K plusieurs dizaines de millions d’électrons secondaires ; l’amplification est ainsi considérable. b : On voit sur l’enregistrement le « courant d’obscurité » I0 émis en absence de lumière et le courant I dû à la somme de I0 et du courant photoélectrique ; le « signal » est ainsi I — I0 ; notez les larges fluctuations de ces courants, plus grandes pour I que pour I0, conformément aux résultats théoriques. L’aspect très dense du bruit est dû à la bande passante utilisée, relativement large, et à la faible vitesse de déroulement du papier de l’enregistreur.
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- quelques dizaines d’ohms (ce qui est faible) et quelques centaines de kilohms (gros bruit de fond).
- Bruit de fond des cellules photoélectriques et des photomultiplicateurs. — Le bruit de fond des cellules photoélectriques obéit bien à la formule de Schottky, car alors aucune charge d’espace ne vient l’étouffer. Pour mesurer le faible courant photoélectrique, on est obligé de l’amplifier. Le bruit de fond de l’ensemble cellule-amplificateur provient alors très généralement de la superposition du bruit Schottky de la cellule et du bruit Johnson de la résistance d’entrée de l’amplificateur. Ce bruit Johnson est, presque toujours, beaucoup plus élevé que le bruit Schottky de la cellule et limite ainsi la sensibilité de l’ensemble (un autre inconvénient de ce montage est que l’amplification décroît très vite avec la fréquence).
- Les photomultiplicateurs permettent d’amplifier le courant, indépendamment de la fréquence, sans utiliser de résistance de charge (fig. 4). Leur bruit est alors très peu supérieur au bruit Schottky de la photocathode. Cette énorme supériorité suffit à expliquer l’usage qu’on en fait dans toutes les mesures de haute sensibilité (ainsi que dans celles où l’on travaille à des fréquences élevées).
- Facteur de bruit et mesure du bruit. — Pour que l'on puisse mettre en évidence les bruits de fond ultimes, les ensembles électroniques doivent être l’éalisés très soigneusement et soustraits aux actions perturbatrices de multiples parasites industriels et atmosphériques. Les tubes électroniques doivent être soigneusement vidés pour éviter l’ionisation des gaz résiduels par les électrons; les électrodes doivent être bien fixées et ne pas vibrer, ce qui produirait un bruit dit « microphonique », etc. Ces conditions étant remplies, on peut alors calculer le bruit de fond d’un dispositif. Pour cela, on compose les bruits d’origines diverses, on calcule la manière dont ils sont amplifiés et transmis, etc.
- S’il s’agit par exemple d’un amplificateur simple, on trouve que le bruit à la sortie de l’appareil provient presque uniquement du premier étage d’amplification, c’est-à-dire de la résistance d’entrée et de la première lampe. Le bruit, des étages suivants étant en effet moins amplifié est. alors négligeable. On s’attache donc, avec le plus grand soin, à la réalisation de cet étage d’enti'ée mais, quelque précaution que l’on prenne, on ne peut pas éliminer entièrement toutes les imperfections.
- Le bruit mesuré sera en conséquence toujours supérieur au bruit calculé. Si l’on définit un facteur de bruit égal au rapport puissance du bruit réel sur puissance du bruit calculé, ce facteur sera toujours supérieur à i. Trouver des solutions peu « bruyantes », puis les éprouver par des mesures, telle est actuellement l’unique tâche de bien des laboratoires.
- Récepteurs de bruit. — L’un des instruments les plus simples est appelé de façon abrégée thermocouple, car on mesure à T’aide d’un thermocouple réchauffement d’une petite résistance de valeur r reliée à la source de bruit. Le bruit Schottky d’une diode, constitué par les variations aléatoires AI de son courant, apporte ainsi chaque seconde à la résistance la puissance moyenne rAI2, dissipée sous forme de chaleur. L’appareil est étalonné et fournit ainsi par lecture directe le carré moyen AI2 du bruit.
- Le thermocouple est malheureusement fragile et assez peu sensible; aussi emploie-t-on souvent après étalonnage des voltmètres précédés de redresseurs de courant.
- Étalons de bruit. — Puisqu’il est nécessaire d’étalonner les appareils de mesure, il faut disposer de bonnes sources de bruit. La plus simple d’entre elles est une résistance métallique chauffée fournissant un bruit Johnson. Mais son emploi est. assez incommode et limité par la résistance R (inférieure à 5oo ooo Q) et la température T qu’on peut lui appliquer sans
- la détériorer. Aussi lui préfère-t-on le plus souvent des diodes à vide à filament métallique. Ces diodes, semblables à celles utilisées par Schottky lors de sa détermination de la valeur de la charge de l’électron, sont des étalons surs et facilement réglables. En ultra-hautes fréquences, ces « diodes de bruit » sont malheureusement inutilisables car elles ne fournissent plus qu’un bruit minime ; elles sont alors remplacées par des tubes à plasma. Ceux-ci se comportent, en ce qui concerne le bruit, comme des résistances portées à des températures souvent supérieures à 10 ooo°!
- Disposant alors de récepteurs de bruit et de sources étalons, on peut comparer des bruils entre eux et faire des mesures absolues. Ces opérations sont évidemment difficiles, mais d’un très grand intérêt théorique et pratique. C’est en particulier à l’abaissement du bruit de fond des récepteurs et au développement des techniques de mesure du bruit en ondes métriques, déeimétriques et centimétriques (longueurs d’onde des radar.%),. que l’on doit les très beaux succès de la radio-astronomie. On sait que cette jeune science (la première observation, toute fortuite, date de iç>3i) a pour objet même le bruit radioélectrique d'origine cosmique. Les sources de bruit, dont, peu d’ailleurs sont identifiées, sont alors la Voie Lactée, le Soleil, des étoiles en explosion, etc.
- Le bruit de fond et finformation. — Nous avons, dans les paragraphes précédents, donné les expressions du bruit de fond dans quelques cas, c’est-à-dire fourni des limitations fondamentales de sensibilité. Mais, tout au début, nous avons remarqué que lorsque le signal est décelable, il est néanmoins altéré par le bruit. C’est à cet aspect de dégradation des signaux par le bruit que nous allons maintenant nous attacher en montrant qu’il est susceptible d’un traitement quantitatif dans le cadre de la théorie de l'information.
- Tout phénomène physique que l’on ( apte ou transmet constitue un « message » au sens le plus général, et comme tel, il doit être compris le mieux possible, aucune des « nuances » qu’il recèle ne devant échapper. On dit que le message contient de l’information, et tout le problème est de l’extraire totalement du message ou de la transmettre correctement. Mais nous devons pour cela définir ce que l’on entend par quantité d'information.
- La quantité d’information apportée à chaque instant par un message dépend du nombre q des états distincts qu’il peut prendre à cet instant. S’il s’agit par exemple d’un texte, le nombre q des états possibles distincts est égal au nombre des lettres de l’alphabet augmenté des signes de ponctuation. La quantilé d’information instantanée est conventionnellement égale à log q (logarithme de q).
- La quantité d’information contenue dans la totalité d’un message est, bien évidemment, proportionnelle à la longueur du message, c’est-à-dire au nombre n des « symboles » distincts qu’il comprend. La quantité d’information totale est, par suite, égale à il = n log q.
- En d’autres termes, un message contient d'autant plus d’information qu’il est donné par un choix entre un plus grand nombre de messages possibles. Ceux-ci permettraient, en effet, de construire un a dictionnaire » d’autant plus riche qu’il comprendrait plus de termes, et un quelconque message extrait du « dictionnaire » serait alors chargé de beaucoup de signification.
- Supposons maintenant que nous ayons enregistré un message continu de durée D, par exemple l’intensité d’un courant électrique dans le temps. Une première question doit retenir notre attention : quel est le plus petit intervalle de temps « séparé » par notre appareillage ? ou encore : quel est le nombre n des instants élémentaires que l’on peut distinguer dans le message ? Pour répondre à cette question, il faut se souvenir de ce que l’on entend par analyse en fréquences ou analyse
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- spectrale d’un phénomène. Si celui-ci est de durée D, on peut le considérer comme périodique, se répétant identiquement à lui-même toutes les D secondes, donc de fréquence i/D. Les mathématiques nous fournissent le moyen de reconstruire ce phénomène par addition d’une série, dite série de Fourier, de termes sinusoïdaux de fréquences x/D, a/D, 3/D; et ainsi de suite jusqu'à l'infini. Ce choix de fonctions sinusoïdales n’est pas arbitraire mais se justifie fort bien pour la raison suivante : seul un phénomène à variation sinusoïdale au cours du temps se propage sans changer de forme dans l’espace et dans les dispositifs électriques.
- Quand donc le message va traverser un appareil qui n’est sensible qu’à un ensemble fini de fréquences comprises dans une bande de largeur Af, on va perdre des composantes et donc altérer le message, ce qui constitue un aspect important de la dégradation de l’information lors d’une transmission. Par suite, une impulsion de très courte durée, fournissant avec une gi’ande précision une époque et contenant donc beaucoup d’information, sera transformée en une impulsion contenant moins d’information, donc de largeur plus grande. Sa largeur ou dui'ée 0 est liée à la bande passante Af par la relation d-Af = i. Cette formule, analogue à celle que nous avons rencontrée dans l’étude du bruit Johnson, est la conséquence d’une relation d'incertitude qui établit que pour fixer avec la précision At l’époque d’un phénomène, il faut disposer d’un appareil de bande passante Af telle que At.Af > i.
- uRéponse
- Réponse
- Fig. 5. — « Pouvoir séparateur » d’un appareil.
- a : Au signal supérieur extrêmement bref, constituant une véritable percussion électrique, correspond globalement une réponse large et arrondie de durée 0, mais dont la correspondance point par point avec le signal est impossible ; en effet, à la discontinuité du signal aux lianes verticaux s’oppose la continuité de la réponse ; l’ambiguïté temporelle est donc de l’ordre de 0 ; cette réponse arrondie est une véritable « taclie de diffraction » et la largeur Af de la bande passante joue le rôle dévolu en optique au diamètre de l’objeclif. b : En tirets, les réponses élémentaires d’un appareil à deux percussions successives ; en trait plein, la réponse composite ; on ne peut avec sûreté distinguer entre elles les deux bosses distantes
- de r qu’à la condition que v ^ •
- D’autre part, on ne peut séparer deux impulsions de largeur 0 que si leur intervalle t de succession dans le temps est supérieur ou égal à 0/a (fig. 5). On voit de cette manière que le ci pouvoir séparateur » de notre appareil est : t = 6/2 = 1/2A/.
- Un message de durée D est donc complètement caractérisé par la donnée de n points séparés par des intervalles 1/2A/. Ces points sont au nombre de n = 2D.A/.
- La donnée d’un plus gi’and nombre de points n’ajoute aucune information supplémentaire. Si nous disposons, par exemple, d’un enregisti’ement d’une durée de 5 s réalisé avec un dispositif de bande passante x c/s, la donnée de 10 points régulièrement espacés suffit à extraire toute l’information contenue dans l’eni’egistx'ement (fig. 6).
- Les n symboles distincts dont se compose le message ayant été ainsi évalués, il l'este à déterminer les q états possibles distincts à chaque instant. En l’absence de bruit décelable, la
- Fig. 6. — Exploitation d’un enregistrement.
- La quantité de détails, ou d’information, qui figurent sur un enregistrement est d’autant plus petite que la bande passante est plus étroite, et vice versa. Seul un certain nombre d’entre eux, quoique tous soient aléatoires, ont une signification, eu égard à la durée de la mesure et au « pouvoir séparateur » du dispositif utilisé. Les 10 points significatifs ici indiqués suffisent à déterminer par exemple la meilleure valeur moyenne que l’on puisse espérer d’un tel enregistrement et la meilleure valeur du carré moyen de la fluctuation.
- largeur du trait de plume de l’enregistreur donnerait le moyen de compter ces q états distincts (il y en aurait autant que d’unités « trait de plume » dans la largeur de la bande d’enregistrement). Dans le cas le plus intéressant où le bruit est visible, on admet, comme nous le disions tout au début, qu’une modification du signal ne peut être détectée que lorsqu’elle cor-i-espond à une variation de puissance égale à la puissance moyenne B du bruit. Si donc S désigne la puissance moyenne transportée par le signal, il y a en moyenne S/B valeurs distinctes de la puissance associée au signal, plus la valeur correspondant au bruit seul, soit au total 1 + S/B valeurs.
- Si des puissances on revient aux intensités, il y a y/x + S/B valeurs distinctes du signal à chaque instant.
- Par application de la formule H = n\og q, on voit que la quantité d’information contenue dans le message transmis est égale à H = D.A/log(i + S/B). Celte formule, obtenue par Shannon en 1948, fournit en fait une valeur maximale de la quantité d’information contenue dans un message. Il faut aussi noter que cette formule est évidemment en accord avec la notion de sensibilité limite, car à un signal constamment indécelable, donc à un rapport S/B nul correspond bien une quantité d’information nulle (log 1=0).
- Le lecteur nous pardonnera d’avoir traité un peu longuement de la théorie de l’information, mais celle-ci a l’emporté au cours des dernières années d’autres succès que celui qui consiste à chiffrer l’altération d’un signal par le bruit. Appliquée au problème des communications, la foi'mule de Shannon a permis de rechercher les systèmes qui permettent de transmettre au mieux l’information. Elle a permis, en particulier, de comprendi’e la supériorité de la « modulation de fréquence » sur la « modulation d’amplitude ».
- La théorie de l’information s’est intéi’essée à nos perceptions sensorielles et a été utilisée à ce propos par le biologiste et le psychologue. Des problèmes importants comme ceux de l’interpolation ou de l’extrapolation des mesures, comme ceux posés par les télécommandes et les servomécanismes ont pu, grâce à elle, être résolus. Systématisant l’emploi de la notion d’information, cette théorie a plus généralement permis la mise en évidence d’une unité dans les nombreux domaines où « quelque chose » est échangé entre deux parties, où existent des relations basées sur l’échange d’information. A ce titre, elle a pu prétendre au nom de « Science des relations » ou Cybernétique.
- Bruit de tond des plaques photographiques. — Rappelons qu’une plaque photographique est composée d’un très grand nombre de grains de bromure d’argent distribués au hasard dans une pellicule de gélatine. Ces grains de bromure d’argent sont les éléments photosensibles de la plaque et, lorsque des photons fi'appent l’un d’eux, ils contribuent à la formation de germes. Ceux-ci amorcent lors du développement
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- le processus de noircissement. Il faut environ i ooo photons pour rendre un grain d’argent développable : la relation photon-germe est donc de nature aléatoire.
- Il nous faut bien noter que la réponse d’un grain à la lumière est une réponse par tout ou rien. Il s’ensuit qu’une portion de plaque soumise à une intense lumination (produit de l’éclairement par le temps de pose) contient plus de grains développables qu’une plage qui subit une lumination plus faible. Le développement, outre qu’il noircit les grains qui contiennent des germes, les fait plus ou moins grossir. Un grain révélé apparaît ainsi au microscope comme un îlot perdu dans la gélatine transparente. Toutes les conditions sont donc remplies pour que la plaque photographique introduise un bruit de fond : discontinuité de la plaque ou mieux « atomicité » des éléments photosensibles; nature aléatoire du processus de photosensibilisation.
- La structure discontinue de la plaque (grain de la plaque) empêche pour sa part de tracer une frontière nette entre deux zones éclairées de manière assez différente. Les images suffisamment agrandies n’offrent pas de contours nets mais un aspect global « pointilliste ».
- Comme la relation photo-germe s’opère au hasard sur des grains distribués eux-mêmes au hasard dans la plaque, l’analyse d’une plage uniformément éclairée met en évidence des fluctuations locales de la densité photographique (mesure du noircissement) d’autant plus importantes que le spot explorateur est plus petit. On ne peut ainsi déceler de petites différences de lumination que si elles sont supérieures à ce bruit de fond qui noie les faibles contrastes.
- Ces deux aspects du bruit des plaques photographiques ne sont pas très gênants dans les applications courantes, car on travaille alors à niveau élevé de lumination. Le nombre de photons qui frappent chaque partie de la plaque est suffisamment grand pour qu’un effet de moyenne puisse jouer. Les
- fluctuations relatives étant proportionnelles à i/\/n (où N représente le nombre de photons incidents') sont faibles. Le bruit a pour simple effet de diminuer la définition et le contraste des images en les masquant sous un flou. Par contre, aux faibles niveaux de lumination, il n’v a pas de moyenne possible : discontinuité et hasard régnent en maîtres.
- En faisant croître le temps de pose, on augmente progressivement le nombre des photons incidents et l’image émerge de la plaque grâce à l’effet régulateur de la moyenne, en confirmation de la loi des grands nombres.
- Le bruit et la discontinuité de la matière. — Les
- différents bruits de fond sont en nombre trop élevé pour que nous ayons pu les signaler tous. Même des bruits aussi importants que ceux des antennes, des semi-conducteurs (transistors par exemple), des compteurs de particules (tubes Geiger-Müller par exemple) n’ont pas été mentionnés. Nous n’avons pas davantage parlé des bruits moléculaires, sauf à propos du « bruit de la mer » dû au mouvement brownien des molécules de l’air. Tous ces bruits peuvent également être mesurés ou calculés et l’on obtient ainsi des formules qui les décrivent. L’impossibilité où l’on est de dissocier physiquement le phénomène observé des instruments d’observation se traduit par l’introduction soit de la bande passante, comme dans les formules de Nvquist ou de Schottkv, soit de la durée de la mesure. Ces termes ne font, en effet, qu’introduire une propriété de l’appareil de mesure (ou d’un observateur) dans la description du phénomène.
- La formule qui donne la quantité d’information contenue dans un message précise ce point en tenant mieux compte encore des conditions où l’on opère : bande passante et durée d’observation, puissance maximale admissible dans l’appareil (ce qui est équivalent à la donnée de la puissance moyenne du signal), puissance associée au bruit (en tenant compte du fac-
- teur de bruit du dispositif). La notion de quantité d’information est ainsi une notion complexe qui lie indissolublement le phénomène fondamental à la manière dont on l’observe. Cette notion contient d’ailleurs celle de sensibilité limite comme nous l’avons signalé précédemment.
- Mais on n’a pas complètement épuisé le sujet, même en introduisant la quantité d’information. On voit bien que ce concept présente un caractère tout relatif puisque le phénomène est défini en fonction des moyens qui permettent de le saisir. Deux flux lumineux, par exemple, peuvent être identiques si on les mesure avec une cellule suivie d’un amplificateur, et différents si on les mesure avec un photomultiplicateur qui introduit moins de ce bruit de fond qui noie les faibles contrastes. Un petit flux lumineux indécelable avec une cellule peut en quelque sorte acquérir une existence lorsqu’on le détecte avec un photomultiplicateur. A cet aspect un peu choquant de la réalité, on peut tenter d’opposer un caractère absolu : la grandeur du flux lumineux indépendamment des appareils de mesure ou, ce qui est tout de même plus parlant, la grandeur du flux lumineux mesuré à l’aide d’un récepteur idéal exempt de bruit (ce qui est impossible en réalité). Mais nous savons que la lumière est composée de photons et qu’un flux lumineux dit constant se présente en fait comme une pluie de photons. Ceux-ci ne se succèdent pas régulièrement mais sont émis au hasard par la source de lumière (supposée monochromatique dans ce qui suit).
- Si même nous disposions d’un récepteur exempt de bruit, nous ne pourrions assigner aucune valeur unique au flux lumineux puisque le nombre de photons incidents est constamment variable au cours du temps. Cela serait d’autant plus vrai que nous ferions des observations de plus en plus fines, au point de pouvoir compter les photons individuellement, la réponse de l’appareil ne pouvant être dans ce cas que i ou o (réponse par tout ou rien). Pour particulariser alors deux flux lumineux, il faudrait compter les photons pendant un certain temps puis déterminer leur nombre moyen, puisque la réponse élémentaire de l’appareil (i ou o) est la même dans tous les cas, mais que les réponses accumulatives peuvent être différentes. Mais la notion même d’intensité lumineuse comme caractère différentiel est alors dénuée de sens si l’on veut fixer avec précision l’intensité et l’époque d’un phénomène, puisque dans tous les cas on trouve le même photon, d’impact aléatoire.
- Cette éventualité-limite est naturellement interdite dans la pratique où nous sommes assujettis à la relation d’incertitude déjà signalée AC A/ > i, la possibilité de réaliser des bandes passantes infinies étant exclue. On voit cependant qu’avec un récepteur de large bande passante qui ne détecte pas les pho-lons un à un mais par « paquets », la réponse de l’appareil peut être encore largement fluctuante. En mesurant les pilotons par paquets dont les effets sont mieux étalés au cours du temps que ceux des photons individuels, nous introduisons d’ailleurs à nouveau la notion de moyenne qui nous permettra de nous affranchir d’autant mieux des irrégularités constatées que la mesure sera plus longue. Ces fluctuations constituent en quelque sorte le bruit de fond propre de la lumière et la valeur moyenne expérimentale obtenue, si ce n’est un nombre unique, puisqu’il peut être amélioré par des mesures plus longues, est du moins représentative du flux lumineux. C’est son intensité au sens courant.
- Cette analyse nous montre donc que même en éliminant par l’esprit le bruit de fond de l’appareil de mesure, on se heurte encore au bruit de fond de la lumière elle-même. Tout espoir d’attribuer au flux lumineux, et plus généralement à quelque grandeur physique que ce soit, un caractère absolu apparaît ainsi comme chimérique : tout est générateur de bruit.
- On ne sait d’ailleurs pas dans la réalité où finit le « bruit des photons », où commence le bruit de l’appareil de mesure : toutes ces fluctuations aléatoires appelées bruits sont inextrica-
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- blement enchevêtrées. Le calcul ni l’expérience ne peuvent nous dire la part du bruit total qui revient, à un moment déterminé, à la lumière, aux électrons des résistances et des tubes électroniques, ou aux molécules de l’air qui heurtent le cadre du galvanomètre. Seuls les bruits moyens nous sont connus, mais les bruits instantanés en diffèrent toujours.
- Cette analyse nous a également montré que le mot « intensité » doit toujours être remplacé par l’expression « intensité moyenne », et que le passage de l’un à l’autre s’accompagne d’une grande perte de signification : chercher à définir avec une précision illimitée l’époque d’un phénomène ou son intensité instantanée n’a plus de sens, car aucune mesure ne peut être infiniment courte et toutes conduisent à une moyenne; chercher à définir avec une précision illimitée cette intensité moyenne est également impossible, car une mesure ne peut être ni infiniment longue, ni infiniment répétée. Toute mesure est donc altérée par le bruit.
- Nous sommes ainsi pleinement en droit de dire que le bruit de fond impose une limite fondamentale à la définition même des phénomènes physiques. Le bruit de fond, constitué dans la pratique par une superposition de divers bruits purs entre lesquels il n’v a pas lieu de distinguer dans la perspective où nous nous plaçons, est bien un phénomène irréductible puisqu’il est lié à la nature discontinue du rayonnement et de la matière : photons ou quanta, électrons et autres particules élémentaires, atomes, molécules, sont à la base des édifices de l’Univers, d’un Univers essentiellement « bruyant ». Cette granularité ultime nous oblige à rayer de notre vocabulaire des mots comme « constant » et « certain » pour les remplacer par « moyen » et « aléatoire ». La connaissance que nous pouvons avoir du monde qui nous entoure apparaît ainsi en dernier ressort comme statistique, c’est-à-dire fondamentalement limitée.
- Pierre Ctiarvin.
- Les essais de fatigue des structures d’avion
- La mise en service des avions de transport à réaction volant à des altitudes de croisière supérieures à io ooo m a obligé les ingénieurs à se pencher sur un nouveau phénomène métallurgique : la fatigue des structures. Chacun se souvient encore des trois accidents consécutifs qui, en 1952, firent interrompre le vol des Cornet, alors que ceux-ci avaient créé une véritable révolution dans le transport aérien en y introduisant la réaction pure comme mode de propulsion. Les recherches très poussées entreprises pour expliquer ces accidents montrèrent que la structure du fuselage pressurisé n’avait pu résister aux variations cycliques des efforts qui se répétaient lors de chaque vol entre l’altitude de croisière et le sol. C’est ainsi qu’est née l’idée de la fatigue des structures.
- On sait déjà que lorsqu’une éprouvette métallique est soumise à un effort F (effort de traction, par exemple), elle se rompt si F est supérieur à une valeur déterminée FE dénommée résistance à la rupture. Cette notion ne tient aucun compte du temps, c’est-à-dire que si F est inférieur à FE, l’éprouvette résistera indéfiniment alors que, dans le cas contraire, elle se rompt presque instantanément.
- Supposons que nous soumettions maintenant la même éprouvette à un effort de variation périodique et d’amplitude maximum F, supposée inférieure à FB. On constate que l’éprouvette se rompt au bout d’un nombre N de cycles et l’on peut tracer la courbe qui représente les variations de F en fonction de N. Cette courbe tend vers une limite FL quand N tend vers l’infini et cette limite est appelée la résistance à la fatigue du métal; elle est évidemment bien inférieure à FB. En d’autres termes, la répétition de cycles de variation de l’effort entre les valeurs + F et — F diminue la résistance du métal ; elle le
- Fig. 1. — Variation de la résistanc à la traction d’une éprouvette métal lique, soumise à des charges cycli ques, en fonction du nombre d cycles.
- F no, résistance statique ; FL, résistanc à la fatigue.
- nombre de cycles
- « fatigue » (fig. 1). En réali té, les valeurs caractéristiques du matériau sont, non pas les efforts FB et FL, mais les contraintes de rupture et de fatigue <xB et sL, rapports des efforts à la section de l’éprouvette, car il est bien certain que plus l’éprouvette est grosse, plus grande est la charge qu’elle peut supporter, toutes choses égales par ailleurs.
- Le phénomène est exactement de même nature pour une cellule d’avion. La structure qui s’est montrée résistante à un système de charges statiques données se rompra sous des charges alternées de valeur absolue inférieure. Ce phénomène explique la rupture en vol des Cornet : la différence entre la pression extérieure qui diminuait avec l’altitude et la pression à l’intérieur de la cabine maintenue constante exerçait sur le fuselage des efforts variables au cours de la montée à l’altitude de croisière et de la descente pour l’atterrissage. Ces efforts, bien qu’inférieurs à la limite de résistance statique calculée, entraînèrent des déchirures des tôles de revêtement du fuselage.
- Malheureusement, le fait d’avoir détecté ce problème nouveau ne le résolvait pas pour autant, car la résistance à la fatigue se prête très mal au calcul. Il fallut en arriver à la technique des essais sur structure en vraie grandeur que nous allons exposer maintenant.
- Les essais de fatigue. — Le but des essais de fatigue étant de soumettre la structure à des efforts variables et reproductibles indéfiniment, il était nécessaire de disposer d’une installation de mise en pression de grandes dimensions. Le principe adopté, qui fut utilisé pour la première fois au Centre d’essais et de recherches anglais de Farnborough, consiste à plonger la cellule dans un immense caisson étanche rempli d’eau, à l’intérieur duquel on peut faire régner une pression variable. En réalité, seul le fuselage est plongé dans la cuve, les deux demi-voilures sortant par des ouvertures latérales. Ceci permet de représenter avec plus d’exactitude les vols réels en reproduisant au moyen de vérins et de poids divers, répartis en de nombreux points de la voilure, les charges aérodynamiques. C’est ainsi qu’à l’Établissement aéronautique de Toulouse, un immense laboratoire de fatigue a été installé à l’usage de la Caravelle (fig. 2). Il comporte un caisson haut comme un immeuble de trois étages.
- Pour bien se rendre compte de la somme de renseignements que l’on peut obtenir de tels essais, indiquons qu’en une dizaine d’heures, la structure de la Caravelle, soumise aux variations de pression hydraulique dans le caisson, subit des efforts équi-
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- valents à 700 h de fonctionnement réel correspondant à près de 25o vols. Ceci représente en particulier plus de 5 000 décollages et atterrissages, et autant de montées, de descentes et de successions de rafales. Les essais sont alors poussés jusqu’à ce qu’apparaisse la première déchirure de la structure et le temps de vol fictif correspondant est noté. Cependant, de tels essais présentent une certaine dispersion; autrement dit, si l’on soumettait plusieurs cellules rigoureusement analogues à la même succession de charges, elles ne donneraient pas toutes le même temps avant déchirure. Aussi, pour obtenir ce que l’on appelle la « durée limite de sécurité » de la structure, on divise le temps fourni par l’essai en caisson étanche par un facteur de sécurité X dont la détermination est très délicate. Les constructeurs estiment qu’il ne doit guère descendre au-dessous de 9. A titre d’exemple, disons que pour les deux Cornet accidentés, les durées de vie étaient respectivement 2,4 et 3,4 fois plus faibles que la durée limite de sécurité mesurée au cours des essais de Farnborough.
- Les structures « faiLsafe ». — On désigne sous ce nom des structures telles que de petites fissures qui pourraient prendre naissance en un point quelconque ne s’étendent pas dans de trop grandes proportions et que la probabilité de rupture en vol soit nulle avant la détection qui a lieu lors des inspections périodiques de l’appareil. Ceci signifie qu’il doit être possible de détecter à temps toute fissure dangereuse, donc que
- sa vitesse de propagation sera d’autant plus faible que sa position rendra sa détection plus difficile.
- Une structure « fail-safe » doit donc être constituée par des éléments multiples disposés de telle sorte qu’une fissure qui prend naissance dans l’un d’eux n’atteigne pas les autres. Chez Lockheed, par exemple, les panneaux d’intrados de voilure sont constitués d’éléments de faible largeur reliés entre eux par deux rangées de boulons, de sorte que la rupture d’une plaque n’affaiblit pas l’ensemble. De même, la présence de raidisseurs sur les tôles de revêtement est favorable à l’arrêt des fissurations.
- Les essais doivent alors porter plutôt sur des éléments de structure isolés ou sur des portions de fuselage et sont, par suite, plus rapides et moins coûteux que les essais sur avion complet; la nécessité d’une énorme cuve hydraulique ne s’impose alors plus. Cette méthode est particulièrement en usage aux États-Unis pour la construction des nouveaux appareils de transport.
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- Quoi qu’il en soit, et quelle que soit la méthode d’essais adoptée, on peut dire que, désormais, les avions de transport à cabine pressurisée sont étudiés pour résister à la fatigue et que des accidents tels que ceux survenus aux Cornet ne doivent plus se renouveler.
- Jacques Spincqurt.
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- Après le retour des deux singes « spatiaux »
- Perd-on la tôle lorsque, enfermé dans un engin auquel est communiquée une vitesse de 16 ooo km à l’heure, on se trouve projeté en quelques minutes à une altitude de 48o km ? Telle est la question à laquelle ont-voulu répondre les techniciens américains en lançant, le 28 mai, une fusée Jupiter à bord de laquelle avaient été placés deux singes. L’expérience s’est déroulée conformément aux prévisions et, après un vol de 2 4oo km, l’ogive de l’engin est tombée en mer où elle a pu être récupérée. Les deux animaux, d’après les premières indications qui ont été fournies, ont bien résisté à l’épreuve.
- Pour juger de l’importance de cette tentative, il faut la situer dans le contexte des efforts qui sont actuellement fournis aux Etats-Unis pour lancer un satellite « habité ». Un programme, le « Discoverer Project », a été établi à cet effet. Il comporte le lancement d’une douzaine de satellites artificiels à bord desquels prendront place des animaux puis, d’ici un an et demi, des hommes. Les premiers essais viennent de commencer : ils doivent permettre la mise au point du matériel et des procédés de récupération de l’ogive « habitée ». Ils sont aussi destinés à fournir des renseignements sur le comportement d’un être vivant soumis à de très fortes accélérations et décélérations et porté à très haute altitude.
- Le lancement de la fusée Jupiter ne fait pas partie de ce programme. Mais il a permis aux spécialistes d’outre-Atlanti-que d’enregistrer des premiers renseignements sans attendre que des satellites montés par des animaux soient « placés sur leur orbite ». La suite des événements devait montrer la justesse de ce raisonnement : le lancement quelques jours plus tard du Discoverer III qui contenait quatre souris se soldait par un échec. Aussi, de ce point de vue, l’essai réalisé à l’aide de la fusée Jupiter constitue pour les techniciens américains un précieux gain de temps.
- Il leur a été possible, en effet, aussitôt après l’expérience, de constater que les deux animaux (deux femelles, un sagouin d’une livre et un rhésus de sept livres) n’avaient pas été gravement incommodés. Les indications recueillies durant le vol et transmises par télémétrie ont montré que le rythme de la respiration des deux animaux et leurs pouls n’ont pas augmenté dans des proportions vraiment inquiétantes. Les conditions dans lesquelles ont été placées les deux bêtes étaient cependant sévères; au départ, elles ont eu à subir une accélération de i5 g, une décélération de i5 g également lors du retour dans l’atmosphère; et durant le vol, qui a duré au total i5 mn, elles ont été placées pendant 9 mn dans l’état d’impesanteur. La défaillance d’un système de télémétrie a cependant empêché d’analyser le comportement psychologique de l’un des singes, qui avait été accoutumé à appuyer sur un manipulateur chaque fois qu’un signal lumineux s’allumait devant lui.
- De plus, les examens auxquels ont été soumis les deux singes, après qu’ils ont été retrouvés n’ont pas permis de déceler une altération de leur état de santé. L’un d’entre eux, le rhésus,
- devait quelques jours plus lard succomber à une intervention chirurgicale, mais il ne s’est agi là, affirme-t-on, que d’un regrettable accident, sans rapport avec les effets du vol « spatial ».
- Au vu de ces résultats, une question vient immédiatement à l’esprit : puisqu’il a été possible de récupérer, dans des délais très courts, le cône de la fusée, puisque les singes ont parfaitement résisté à l’expérience, pourquoi ne pas songer à tenter une expérience avec un homme? Les spécialistes américains, pour le moment, s’y refusent. Ils avancent deux raisons. Tout d’abord on n’est pas encore parfaitement sûr du mécanisme de lancement de la fusée et de récupération de l’ogive. Les techniciens ne sont pas encore parvenus, en matière de fusée, à une maîtrise telle que le risque d’un accident puisse être écarté ou du moins tenu pour négligeable. Ce n’est qu’alors, on le sait, qu’ils accepteront d’effectuer la tentative. Mais il est plus facile de lancer et de récupérer une fusée à portée intermédiaire qu’un satellite artificiel. Aussi est-il possible que, contrairement à ce qui avait été annoncé de source officielle, le premier Américain convié à voyager dans l’espace prenne place à bord non d’un satellite, mais d’une simple fusée.
- En second lieu, les réactions d’un singe sont loin d’être rigoureusement semblables à celles d’un homme et avant de pouvoir étendre à ce dernier les résultats acquis grâce à des essais effectués sur le premier, il est nécessaire de procéder à des expériences complémentaires.
- A-t-on en U.R.S.S. les mêmes conceptions qu’aux Etats-Unis sur les vols « spatiaux » ? On ne sait pas comment les spécialistes russes conçoivent ce genre de tentative. Ils ne s’y risqueraient, ont-ils déclaré, que lorsqu’ils seraient certains du succès. L’U.R.S.S., en effet, ne nous a pas habitués à nous entretenir de ses échecs, et cependant, il est certain que les techniciens soviétiques n’ont pas toujours enregistré des réussites. Où en sont-ils de leurs études ? L’été dernier ils sont parvenus à faire revenir sains et saufs deux chiens d’une ascension à 45o km d’altitude. Aucune information n’a été donnée sur les conditions dans lesquelles s’est déroulée cette expérience, mais certains experts occidentaux pensent que la fusée russe a été tirée à la verticale et qu’elle n’avait par conséquent, lors de sa retombée, qu’une vitesse très inférieure à celle qu’ont les satellites lors de la « rentrée ». Si cette interprétation est conforme à la vérité, les deux singes américains ont effectivement été les premiers authentiques « voyageurs de l’espace ». Mais rien ne permet de penser aujourd’hui que les travaux des Russes sont, dans ce domaine, particulièrement en retard sur ceux des Américains et outre-Atlantique, diverses personnalités ont émis l’avis, il y a déjà un certain temps, que le premier homme à effectuer sans dommage un déplacement dans l’espace pourrait bien être un Soviétique.
- NfCOLAS VlCHNEY.
- La riziculture au Congo belge
- Le relief de TAntarctique
- Introduite vers 1840 par les Arabes, la culture du riz s’étend de plus en plus au Congo belge, dans la zone équatoriale. De 17 000 ha (1925), les emblavures passèrent à 74 000 (1928), 122 000 (1943) et 167 000 (1956). La production atteint 185 000 t de paddy (1956), et doit dépasser 250 000 t en 1960; les rendements ont doublé depuis l’avant-guerre, grâce aux efforts des services agricoles qui ont introduit des variétés nouvelles (Y 3, et surtout Rz III et MLE, capables de fournir 2 t/ha et davantage). Le riz sert essentiellement à la nourriture de la population locale, dont le niveau de vie se relève sensiblement ; les exportations n’atteignent pas 2 p. 100 de la production (D’après Riz et Riziculture).
- Une reconnaissance directe, par voie terrestre, a été faite, par une expédition américaine, d’une chaîne montagneuse du Continent Antarctique qui porte le nom de « Chaîne du Comité Exécutif ». Deux survols aériens, l’un en 1939-1940, l’autre en 1947, avaient permis dé repérer quatre pics de cette chaîne, sans toutefois fournir leur localisation exacte ni leurs dimensions. La récente exploration (en février dernier) a pu définir la longueur de la chaîne : 96 km selon un axe nord-sud qui sont compris entre les latitudes 76°20' et 77°20'. Ces montagnes, recouvertes de neige et de glace, seraient d’origine volcanique. Une dizaine de pics ont pu être dénombrés, dont le plus élevé a son sommet à une altitude dé 4 212 m.
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- L'Homme peut-il boire de l'eau de mer ?
- Mise en évidence de l'action favorable des extraits post-hypophysaires
- sur le naufragé de laboratoire
- La fameuse expérience du docteur Alain Bombard a appelé., il y a cinq ans, l’attention universelle sur la soif du naufragé et sur les possibilités d’ingestion d’eau de mer, fort réduites clans les conditions ordinaires. Parmi les travaux qui depuis lors ont été consacrés à cette question, ceux qui ont été poursuivis au Laboratoire de Physiologie appliquée de la Faculté de Médecine de Toulouse semblent les plus remarquables et les plus susceptibles de conduire à des applications pratiques. Le professeur A. Baisset, directeur de ce laboratoire, le professeur agrégé P. Montastruc. et le docteur H. Démonté, assistant, qui ont conduit ces remarquables recherches, ont bien voulu en résumer les données et les résultats dans l’article que nous sommes heureux de publier ci-après O).
- « De l’eau, de l’eau partout, et pas une goutte à boire... »
- COLERIDGE
- (The Rime of the Ancient Mariner).
- L’eau occupe la première place parmi les constituants de l’organisme par son importance quantitative (elle représente chez l’homme les deux tiers du poids corporel), et égale-lement par son rôle physiologique. L’eau est le milieu dans lequel s’accomplissent tous les phénomènes chimiques de la vie : elle sert de véhicule aux matériaux nutritifs et aux produits d’excrétion, elle intervient chimiquement dans les réactions d’hydrolyse et d’hydratation, enfin elle constitue un des facteurs essentiels de la régulation thermique. Mais l’eau fait encore partie intégrante de la matière vivante et constitue une constante cellulaire. Hoppe Seyler (1890) a pu dire que tous les -organismes vivent dans l’eau, et même dans l’eau courante.
- Depuis Cl. Bernard (1825), on considère l’organisme comme un ensemble d’innombrables cellules baignées dans une solution commune, « le milieu intérieur ». On oppose ainsi le liquide extra-cellulaire (mettant en communication les cellules avec l’extérieur) et le liquide cellulaire dans lequel s’accomplissent les processus métaboliques (fig. 1) :
- i° Le secteur hydrique endo-cellulaire (45 pour 100 du poids du corps) désigne l’eau de constitution; celle-ci, incorporée au protoplasme soit comme solvant, soit à l’état de combinaison, représente une constante particulièrement fixe pour chaque tissu.
- 20 Le secteur hydrique extra-cellulaire désigne l’eau du plasma •et des liquides interstitiels :
- a) L’eau du plasma (5 pour xoo du poids corporel) constitue le secteur hydrique vasculaire. Bien que le plasma soit en relation d’échanges directs avec les cellules, sa composition varie peu grâce à une adaptation permanente aux conditions susceptibles de le modifier.
- b) Le secteur hydrique interstitiel représente i5 pour 100
- 1. Pour La bibliographie correspondant à ces recherches, on consultera les deux thèses suivantes :
- Contribution expérimentale à l’étude des effets de la désoxycorticostérone •et des extraits post-hypophysaires dans la surcharge sodique, par H. Démonté. Thèse de Médecine, Toulouse, 1958.
- Recherches sur quelques corrélations physiologiques de l’hormone anti-diurétique, par P. Montastruc. Thèse de Sciences, Toulouse, 1958.
- ESTOMAC H2° Na
- INTESTIN
- TO^MONS PLASMA SANGUIN_
- \ PROTÉINES! 5%du poids corporel
- REINS
- LYMPHATIQUES
- LIQUIDE INTERSTITIEL 15% du poids corporel
- PROTEINES
- LIQUIDE CELLULAIRE 45% du poids corporel
- Fig. 1. — Schéma montrant les éléments du métabolisme hydrominéral (d’après Gamble).
- du poids corporel ; il comprend l’eau des espaces interstitiels de tous les parenchymes et des cavités séreuses, groupés sous le terme de système lacunaire. Sa composition est très voisine de celle du plasma, mais les protéines y sont à une concentration moindre; ce liquide interstitiel est sujet à des remaniements incessants et joue le rôle de régulateur de la teneur du plasma en eau et en sels. Il existe en effet entre les divers secteurs hydriques de l’organisme des échanges permanents réglés par un certain nombre de facteurs physico-chimiques essentiels, qui tendent à sauvegarder la constance du milieu intracellulaire.
- Cet équilibre hydro-minéral est menacé de multiples perturbations; les causes de déperdition d’eau sont, en effet, multiples, qu’elles soient physiologiques (activité métabolique, thermo-régulation ou travail musculaire) ou pathologiques (vomissements, diarrhées). La conservation de l’eau est particulièrement difficile chez les mammifères, car les facteurs d’augmentation des pertes hydriques sont plus importants que dans les autres classes de vertébrés. En effet :
- i° Le maintien de la température corporelle à accroît
- la perte de liquide par évaporation.
- 20 La participation de l’évaporation cutanée ou pulmonaire à la régulation thermique entraîne une fuite d’eau supplémentaire.
- 3° L’importance de l’activité métabolique exagère les processus d’excrétion qui entraînent l’eau comme solvant.
- 4° La valeur élevée de la pression sanguine des mammifères tend à accroître les pertes rénales d’eau.
- 5° Au niveau des reins, la filtration s’opère sur une surface
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- relativement grande, de telle sorte que chez l’homme i3o cm3 d’eau environ sont filtrés par minute. Pour éviter une perte hydrique intense et rapide, la majeure partie de ce filtrat est et doit être réabsorbée. C’est pourquoi une partie du filtrat est réabsorbée lentement dans les tubes rénaux avec les substances dissoutes : c’est la réabsorption passive, obligatoire, « osmotique », de l’eau qui accompagne les sels (fig. 2).
- Réabsorption Rèabsorption
- FILTRATiON "obligatoire "facultative
- osmotique" hormonale''
- -\ URINE
- GLOMÉRULE
- TUBE CONTOURNE
- Segment proximal Segment distal
- Fiff. 2. — Représentation schématique des mécanismes de formation de Uurine dans• le rein.
- Chez les mammifères, la sécrétion antidiurétique de la neurohypophyse intervient pour assurer une réabsorption additionnelle d’eau, réabsorption « active » ou « facultative », qui permet l’excrétion d’une urine véritablement hypertonique. Ce mécanisme est indispensable aux mammifères qui, menacés de tous côtés par la déshydratation par le fait même de leur perfection homéostasique, peuvent limiter les pertes hydriques grâce à la sécrétion d’hormone antidiurétique. Cette sécrétion à effet oligurique intervient également chez les oiseaux qui ont en outre conservé de leur origine reptilienne l’excrétion cloa-cale d’une solution saturée d’acide urique, réduisant ainsi les pertes urinaires d’eau.
- Malgré ces processus qui limitent la déshydratation obligatoire, la fuite inévitable d’eau est d’une telle importance qu’elle fait de l’apport hydrique l’élément essentiel de la ration alimentaire. Dans les conditions normales, la perte hydrique est compensée de façon régulière par la quantité d’eau ingérée; le besoin hydrique quotidien de l’homme vivant en climat tempéré est de 2,5 1, son apport étant assuré par l’eau des aliments et surtout par l’eau de boisson.
- La nécessité de l’équilibre du bilan hydrique et sa relative précarité risquent d’entraîner facilement un état de déshydratation critique dans le cas d’une réduction de l’apport hydrique ou d’une exagération des pertes d’eau.
- Ainsi le problème de la boisson est le plus important de ceux qui se posent au naufragé; il est d’une urgence extrême et d’un intérêt vital. Or, il est admis depuis fort longtemps que l’eau salée n’étanche pas la soif et que son ingestion fait rapidement apparaître, outre une sensation de soif intense, des troubles digestifs et psychiques (épisode du radeau de la Méduse).
- Il semble a priori que l’eau de mer ne puisse constituer la boisson du naufragé puisqu’elle apporte un excès de sel qui risque d’aggraver le déficit hydrique.
- Cependant, à la suite de la dernière guerre mondiale, au cours de laquelle les naufrages ou leurs suites ont fait plus de 3o 000 victimes, on s’est demandé si l’homme ne pouvait tirer quelque bénéfice de l’ingestion d’eau de mer.
- Dès 19/12, des recherches furent entreprises dans divers pays pour établir dans quelle mesure la prise d’eau de mer pouvait suppléer à celle d’eau douce et constituer même la seule boisson du naufragé.
- En 1943, des médecins allemands, Beiglbock et Scœffer ont soumis des tziganes des camps de concentration à des régimes alimentaires divers, comprenant de l’eau de mer comme seule boisson. Ils ont pu démontrer qu’un individu normal peut supporter durant 5 à 6 jours une absorption quotidienne de 5oo cm3 d’eau de mer. Mais celle-ci fait apparaître dans tous
- les cas une soif intense qui survient dès le début de ce régime et qui met fin précocement au déroulement de l’expérience.
- En 1947, Gamble reprit ces expériences de façon rigoureuse en comparant le comportement de deux groupes de sujets soumis à une restriction hydrique; les uns burent de l’eau de mer, les autres ne burent rien. L’absorption de petites quantités d’eau favorise le maintien de l’équilibre hydrominéral en l’absence d’ingestion d’eau pure.
- En 1954, Bombard, expérimentant sur lui-même, démontra la possibilité pour l’organisme de tolérer l’eau de mer à condition de l’ingérer par petites quantités et dans un état de quiétude parfaite (en dehors de toute agression et de toute émotion). L’absence de soif, signalée par l’auteur, montre que ce régime de boisson procure bien à l’organisme un certain appoint hydrique.
- La Marine nationale (Aury, 1954; Longuet, ig55) reprit ces expériences sur des volontaires qui subirent, en rade de Brest ou à l’Hôpital Sainte-Anne à Toulon, une cure de 5 jours d’eau de mer : 5oo cm3 par jour en 10 prises de 5o cm3. L’expérience montre que :
- — les sujets ont éprouvé en fin d’épreuve une sensation de soif modérée ;
- — l’examen du bilan sodique des volontaires a révélé que le rein ne peut éliminer la quantité de sodium absorbée en 24 h. Le bilan sodique positif conduit à une hypertonie plasmatique ; celle-ci est compensée momentanément par un apport liquide en provenance du compartiment cellulaire, provoquant par suite une déshydratation cellulaire.
- Ces observations conduisent toutes aux mêmes conclusions; l’homme ne peut ingérer de façon exclusive de l’eau de mer durant une période de temps prolongée. Quelles que soient les précautions observées, l’excès de sel fait apparaître rapidement des troubles qui limitent la durée de l’expérience.
- Notre problème expérimental. — Durant ces dernières années, à la suite de recherches relatives à l’étude de la régulation endocrinienne du métabolisme hydrominéral, nous avons été amenés à étudier les effets de l’ingestion de solutions salines chez l’animal, puis chez l’homme. Nos travaux avaient le même but que ceux que nous venons de rappeler, mais nous avons essayé de faciliter l’adaptation au régime hypersalé en tenant compte du rôle des mécanismes régulateurs de l’équilibre hydrominéral de l’organisme. Nous avons également trouvé dans la biologie comparée des exemples d’adaptation è un régime pauvre en eau qui nous ont incités à entreprendre ces recherches. Nous allons rappeler brièvement les bases de notre expérimentation.
- L’équilibre hydrominéral est avant tout sous la dépendance de l’élimination rénale de l’eau et des sels, premier élément régulateur de la constance plasmatique. Le tube rénal, unité liistolo-
- ANTÉ HYPOPHYSE—I A.C.T.H.I
- POST HYPOPHYSE
- CORTEX SURRÉNAL
- CONTOURNÉ !
- TUBE
- Segment distal 1
- Segment proximal
- Hormone
- somatotrope
- Hormone
- antidiurètique
- Filtration
- glomérulaire
- Stimule la réabsorption du sodium Inhibe la réabsorption de l'eau
- Inhibe la réabsorption du sodium Stimule la réabsorption de l’eau
- Figr. 3. — Représentation schématique du mode d’action de diverses hormones sur la physiologie du tube rénal.
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- gique et fonctionnelle du rein, adapte l’élimination urinaire de l’eau et des sels de façon à corriger les variations plasmatiques de ces éléments. Son activité adaptatrice est réglée par des facteurs circulatoires, nerveux et hormonaux. Deux groupes hormonaux contrôlent l’élimination rénale de l’eau et des sels (fig- 3) :
- i° L’hormone antidiurétique post-liypophysaire favorise la réabsorplion de l'eau, diminuant ainsi la diurèse aqueuse et inhibe la réabsorption du sodium, augmentant ainsi son excrétion. Ses effets contribuent à maintenir l’hydratation cellulaire.
- 2° Les hormones eortico-surrénales, minéralo-corticoïdes (désoxycorticostérone et aldostérone), ou gluco-corticoïdes (cortisone), favorisent la rétention sodique et inhibent la réabsorption tubulaire de l’eau. Ces hormones aggravent ainsi la déshydratation cellulaire.
- L’antagonisme qui existe entre ces deux principes hormonaux intéresse également les facteurs qui conditionnent leurs sécrétions :
- i° L’hormone antidiurétique est sécrétée en réponse à une hypertonie des liquides plasmatiques consécutive à une déshydratation ou à une administration de solution saline hypertonique, chaque fois que la sensation de soif se manifeste.
- 2° Les minéralo-corticoïdes sont sécrétés, au contraire, sous l’effet d’une baisse de la pression osmotique ou d’une augmentation des volumes liquidiens.
- 3° De plus, les travaux expérimentaux récents du Laboratoire de Physiologie appliquée de la Faculté de Médecine de Toulouse ont permis de préciser l’existence d’un balancement entre ces deux principes hormonaux : les troubles consécutifs à la suppression de l’un des deux systèmes endocriniens ont toujours une double origine. Ils traduisent à la fois le déficit hormonal du système endocrinien supprimé et l’hyperactivité du système endocrinien laissé en place.
- Ces constatations d’ordre physiologique nous ont amenés à penser que l’hormone antidiurétique, qui accroît l’élimination sodique et favorise la réabsorption de l’eau, peut corriger les troubles consécutifs à un régime riche en sodium et relativement pauvre en eau; par leurs effets opposés, les hormones cortico-minérales doivent aggraver les perturbations consécutives au régime salé. En effet, toute altération du métabolisme hydro-minéral sollicite l’antagonisme cortico-post-hypophysaire et doit donc permettre, a priori, d’utiliser les effets respectifs des hormones cortico-surrénaliennes et post-hypophysaires.
- La physiologie comparée fournit d’ailleurs des arguments supplémentaires en faveur de cette hypothèse. L’adaptation de certains animaux à des conditions de vie qui s’accompagnent d’une hypertonie plasmatique paraît être favorisée par une plus grande sécrétion d’hormone antidiurétique, qui leur permet une meilleure conservation de l’eau.
- i° Les mammifères particulièrement exposés à la déshydratation en raison de leurs besoins métaboliques et des nécessités de la thermorégulation, possèdent plus d’hormone antidiurétique que les oiseaux, reptiles ou batraciens (Heller, iq5o).
- 2° Le rôle bénéfique de l’hormone antidiurétique est très net chez certaines espèces de mammifères adaptées au milieu désertique. Les rats du désert ou rats kangourou (Dipodomys) ont été étudiés à ce point de vue par Schmidt-Nielsen (1948). Ces animaux peuvent supporter un régime sec, riche en protides, avec pour seule boisson de l’eau de mer, grâce à un pouvoir exceptionnel d’excréter de fortes quantités de sel dans un faible volume d’eau. Chez le
- Dipoclomys, les taux d’hormone antidiurétique dans l’hypophyse, le sang ou l’urine sont trois fois plus élevés que ceux rencontrés chez le rat blanc (Ames et Van Dyke, 1950).
- 3° Les Cétacés et les Pinnipèdes marins qui utilisent une certaine quantité d’eau de mer pour couvrir leurs besoins hydriques, ont un sang hypotonique par rapport à l’eau de mer (Fetcher, 1942; Scheer, 1948). Cette adaptation semble liée à une plus grande sécrétion d’hormone anlidiurétique qui augmente la réabsorption tubulaire de l’eau : Geling (1988) a constaté que la post-hypophyse de la baleine et du cachalot contient plus d’hormone antidiurétique que celle des mammifères terrestres de poids important.
- Les données physiologiques relatives à l’action et au mécanisme de sécrétion des hormones post-hypophysaires que nous avons rappelées, et les précédents exemples empruntés à la physiologie comparée, nous ont amenés à rechercher l’effet favorable des extraits post-hypophysaires dans le métabolisme hydrominéral d’animaux soumis à la surcharge sodique. La notion d’antagonisme d’action sur le métabolisme hydrominéral entre cortex surrénal et post-liypophyse nous a engagés à vérifier, dans les mêmes conditions expérimentales, l’effet aggravant de la désoxycorticostérone.
- Travaux du Laboratoire de Physiologie appliquée de la Faculté de Médecine de Toulouse. — Nous avons procédé à plusieurs séries d'expériences chez le chien soumis à un excès d’eau salée à 27 pour 1 000 (concentration chlorurée sodique de l’Océan) administrée par gavage. Nous avons étudié les actions hormonales d’abord à l’occasion d’une surcharge sodique unique, puis au cours d’une administration prolongée d’eau salée.
- i° Effets des extraits post-hypophysaires et de la désoxycorti-cosiérone sur Vhypernatrémie provoquée.
- On administre par gavage au chien à jeun une quantité d’eau salée à 27 pour 1 000, de telle manière qu’on donne 1 g de CINa par kilogramme de poids. L’animal est privé d’eau dans les heures qui suivent l’ingestion saline et l’on suit la natrémie heure par heure pendant 8 h (fig. 4) :
- a) En dehors de toute administration hormonale, la natrémie atteint une valeur moyenne de 162 mEq/1 à la 3e heure et se tient encore à i55 mEq/1, 8 h après gavage.
- b) Après administration de xo U. I. d’extraits post-hypophysaires (Post-hypophyse polyvidone Choay), la natrémie atteint un taux maximal moindre (i54 mEq en moyenne) et retrouve sa valeur normale à la 8° heure.
- Sodium sérique
- 1g de C!Ne/kg de poids
- Surcharge sodique
- Solution à 27 /01
- Désoxycorticostérone * / »
- Extrait post-hypophysaire ( 10 Unités )
- Temps en heures
- Effets respectifs de la désoxycorticostérone
- et des extraits post-hypophysaires sur Vhypernatrémie provoquée.
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- E.P.H.
- E. PH.
- Ttmpi «n i«mam«5
- •
- Fig. 5. — Effets de la désoxycorticostérone et de l’extrait de post-hypophyse sur l’animal soumis à une surcharge saline prolongée.
- c) Après administration de 5 mg d’hormones minéralo-corticoïdes (Percortène Ciba), la natrémie atteint des valeurs plus élevées (i65 mEq/1); la correction de l’hypernatrémie est plus lente : le taux plasmatique du sodium est encore de 160 mEq/1, 8 h après le gavage.
- Ces résultats mettent en évidence l’effet favorable des extraits post-hypophysaires dans l’adaptation à une surcharge sodique isolée.
- 2° Action des extraits post-hypophysaires et de la désoxycorticostérone sur la survie des animaux soumis à une surcharge sodique prolongée.
- Notre attention s’est portée surtout sur l’étude de l’adaptation à une surcharge sodique ininterrompue chez des chiens mis dans les conditions expérimentales suivantes : les uns, témoins, ne reçoivent aucun traitement; d’autres reçoivent des extraits post-hypophy-saires à la dose de io U. I. par jour; les derniers enfin sont traités par les extraits de minéralo-corticoïdes à la dose de 5 mg par jour. Tous les animaux recevaient une môme ration alimentaire pauvre en eau et étaient privés de boisson.
- L’adaptation de ces animaux au régime hypersalé a été appréciée par l’observation clinique des signes de déshydratation, par la courbe de poids, et enfin par la durée de la survie. Le métabolisme hydrominéral de ces sujets a été suivi par l’étude hebdomadaire de la natrémie. Plusieurs séries expérimentales nous ont amenés aux conclusions suivantes :
- a) Dans tous les cas, l’adaptation à la surcharge sodique est meilleure lorsque l’apport alimentaire est suffisant.
- b) Les animaux traités par les minéralo-corlicoïcles s’adaptent mal à la surcharge saline; ils accusent une soif intense et présentent des signes de déshydratation marqués. Progressivement le poids s’abaisse, le taux de la natrémie s’élève pour atteindre des chiffres de l’ordre de 190 mEq environ; la survie ne dépasse jamais 3 mois.
- c) Les animaux témoins supportent mieux l’excès de sel que les animaux traités par la désoxycorticostérone ; les troubles apparaissent de façon plus tardive et sont souvent moins intenses, la survie varie entre 3 à 6 mois.
- d) Mais dans toutes les séries expérimentales, nous avons pu noter la meilleure adaptation des chiens traités par les extraits post-hypophysaires. Les signes de déshydratation sont tardifs
- et la natrémie reste normale pendant plusieurs mois. La survie a toujours été supérieure à celle des animaux témoins ; nous suivons en laboratoire trois chiens traités par l’hormone antidiurétique soumis à la surcharge saline depuis plus d'un an et qui ne présentent aucun trouble résultant de cet apport excessif de chlorure de sodium (fig. 51.
- e) En outre, les hormones post-hypopliy-saires nous ont permis de corriger les troubles électrolytiques importants chez l’animal soumis à la surcharge sodique et recevant de la désoxycorticostérone et de l’aldostérone. Nous avons créé ainsi un syndrome expérimental d’hypersécrétion des minéralo-corticoïdes, analogue à celui que détermine un excès d’aldostérone. Disposant de très faibles quantités d’aldostérone, nous avons eu recours à la désoxycortico-sférone pour provoquer le syndrome d’hyperaldostéronisme. Cette manière de procéder se justifie par le fait que l’aldostérone — 3o fois plus active que la désoxycorticostérone — possède les mêmes propriétés. Le syndrome d’hyperaldostéronisme ainsi provoqué se caractérise par une hypernatrémie, l’hypokaliémie et la déshydratation et reproduit les signes de l'hyperaldostéronisme primitif connu. La simple substitution de l’extrait post-hvpophysaire aux hormones surrénaliennes, sans arrêter l’administration d’eau salée, nous a permis de modifier totalement les troubles existants. La réhydratation de ces animaux s’est faite de façon rapide comme en témoignent l’observation clinique et l’étude de la natrémie qui, sous l’influence des extraits post-hypophysaires, s’est abaissée en un mois de 170 mEq/1 à i5o mEq/I (lig. 6).
- Les différentes recherches pratiquées chez l’animal et résumées précédemment ont toujours démontré l’effet favorable des extraits post-hypophysaires sur les troubles hydrominéraux consécutifs à la surcharge sodique. Ces résultats nous ont, autorisés à pratiquer quelques recherches chez l’homme.
- 3° Action favorable de V extrait post-hypophysaire chez Vhomme recevant un excès de sel.
- Trente-quatre volontaires, âgés de 20 à 25 ans, ont pris clia-
- Sodium sérique en mEq/1.
- D.O.C.A.
- E.P.H.
- D.O.C.A.
- 155 -
- Temps en semaines
- Fig. 6. — Effet favorable des extraits de post-hypophyse sur l’hypernatrémie du syndrome expérimental d’hyperaldostéronisme réalisé par administration simultanée de sel et de désoxycorticostérone.
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- que jour pour toute boisson 5oo cm3 d’une solution de chlorure de sodium à 27 pour 1 000; 234 mEq de sodium étaient ainsi administrés. Ces sujets recevaient une ration alimentaire suffisante, mais relativement pauvre en eau. 22 des 34 volontaires ont poursuivi l’expérience durant 3 jours, et 12 pendant 5 jours; 11 d’entre eux ont été témoins et 23 ont été traités par l’extrait post-hvpophysaire Choay sous forme de poudre absorbable par voie nasale, à raison de 6 à 8 « prises » par jour.
- Nous avons suivi le volume, la densité et la teneur en sodium des urines ainsi que la natrémie et la tension artérielle. Nous avons abouti aux conclusions suivantes :
- d) L’élimination sodique urinaire est accrue par les extraits post-hypophysaires; les sujets traités par les extraits hormonaux éliminent l’excès de sel ingéré; chez les témoins, au contraire, l’élimination sodique est insuffisante et le bilan sodique est positif (rétention saline) (fig. 7).
- b) L’étude de la concentration plasmatique du sodium montre que la natrémie des témoins est toujours supérieure à la normale, alors que celle des sujets traités reste normale (fig. 8).
- c) Chez les témoins, nous avons noté une élévation de la
- Elimination sodique urinaire quotidienne en m.Eq.
- 400
- O Témoins
- • Traités par l'extrait post. hypophysaire
- t
- Fig-, 7. — Effets de l’extrait de post-hypophyse sur l’élimination sodique urinaire de l’homme en surcharge saline.
- Sodium sérique O Témoins
- en m. Eq./litre 0 Traités par l’extrait
- post .hypophysaire
- Nombre de sujets 7 K
- o
- 155
- O
- 0^
- 150
- 145
- Normale
- Jours
- Fig. 8. — Effet de l’extrait post-hypophysaire sur la natrémie de l’homme ingérant de l’eau salée pour toute boisson.
- tension artérielle de 2 cm de mercure, en rapport vraisemblablement avec la rétention de chlorure de sodium, alors que les chiffres tensionnels n’ont pas varié chez les sujets traités.
- d) Les signes subjectifs accusés par les volontaires confirment l’effet favorable des hormones post-hypophysaires sur les conséquences de la surcharge saline. A partir du deuxième jour, la plupart des témoins ont ressenti une sensation de soif modérée qui devait s’accentuer par la suite. Tous les volontaires ont affirmé que l’inhalation de poudre post-hypophysaire entraînait la disparition de la sensation de soif. Quelques-uns d’entre eux, pris comme témoins, puis traités par les extraits post-hypophysaires dans une seconde expérimentation, ont particulièrement noté l’atténuation de la soif par les extraits post-hypophysaires.
- Les résultats obtenus chez l’homme confirment l’action favorable des extraits post-hypophysaires sur la rétention saline consécutive à l’ingestion d’une solution chlorurée sodique hypertonique.
- Les observations précédentes fournissent à notre avis des arguments en faveur de l’emploi des extraits post-hypophysaires pour faciliter l’utilisation de l’eau de mer par l’organisme dans certaines circonstances critiques. Réduisant la perte rénale d’eau, favorisant l’élimination urinaire du sodium, luttant ainsi contre la déshydratation cellulaire et s’opposant par là même à l’apparition de la soif, les hormones neuro-hypophysaires nous paraissent capables d’aider au maintien de l’équilibre hydrominéral du naufragé qui boit de l’eau de mer. Mais il importe de tenir compte de l’antagonisme cortico-post-hypophvsaire mis en évidence dans notre expérimentation par l’effet néfaste de la désoxycorticostérone et de la cortisone sur l’équilibre hydro-minéral des animaux en surcharge sodique. Comme l’a indiqué Bombard (1954), toute agression externe (froid) ou émotionnelle exercera une influence défavorable sur le naufragé, par l’intermédiaire du cortex surrénal, car elle déclenche, on le sait, l’activité cortico-surrénalienne.
- L’effet des extraits post-hypopliysaiies mis en évidence par nos expériences paraît, a priori, susceptible de favoriser également la survie en milieu désertique. Dans ces conditions climatiques, la déshydratation relève d’une perle d’eau associée ou non à une perte de sel par sudation. A la lumière de nos résultats expérimentaux, on peut concevoir une action favorable des extraits post-hypophysaires lorsque la déshydratation par manque d’eau n’est pas associée à une fuite saline simultanée; en favorisant la rétention hydrique et en augmentant l’élimination sodique, ils peuvent, dans ce cas, diminuer l’hypertonie extra-cellulaire.
- Ainsi, la connaissance des effets de l’hormone antidiurétique sur l’excrétion rénale de l’eau et du sodium et certains exemples empruntés à la physiologie comparée nous ont conduits à étudier expérimentalement les effets des extraits post-hypophysaires chez l’animal soumis à la surcharge sodique. Nous pouvons conclure de nos recherches que les extraits post-liypophy-saires facilitent l’adaptation de l’animal qui reçoit un excès de sel; ils réduisent la soif, ils augmentent l’élimination saline; abaissant ainsi la natrémie, ils prolongent la survie de ces sujets.
- L’effet favorable des extraits post-liypophysaires s’observe également chez l’homme soumis à la surcharge sodique durable. La meilleure adaptation des sujets traités par l’hormone se traduit par une réduction de la soif et par une augmentation de l’élimination sodique urinaire.
- Les résultats obtenus tant chez l’animal que chez l’homme permettent d’envisager l’utilisation des hormones post-hypophysaires dans les circonstances critiques où risque de s’établir une hypertonie extra-cellulaire (naufrage, vie en climat désertique, syndrome d’hyperaldostéronisme).
- A. Baïsset, P. Moxtasteuc et H. Démonté, Laboratoire de Physiologie appliquée de la Faculté de Médecine de Toulouse.
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- QUELQUES APPLICATIONS RÉCENTES DE L'HYGROPHOTOGRAPHIE
- Fig-. 1. — L’humidité de la terre, enregistrée à 3 cm de la surface du sol, après une période de sécheresse de 13 jours.
- Fig. 2. — L’humidité de la terre, enregistrée à 60 cm de profondeur, ne diffère pas sensiblement de celle rencontrée près de la surface.
- En avril 19/19, j’avais décrit la préparation d’une émulsion contenant de l’iodure double argento-mercureux, dont je signalais aussi la propriété curieuse d’être sensible à la fois à la lumière et ensuite, après l’action de celle-ci, à l’humidité et à l’eau. La lumière ayant provoqué le changement de sa coloration jaune en noir, l’eau avait la propriété de restaurer, d’une manière réversible, la coloration primitive de l’émulsion. J’avais hésité pendant plusieurs, années avant de rendre publics ces faits, curieux certes, mais dont je ne voyais ni l’explication, ni l’utilisation possible.
- Toutefois, peu après cette publication initiale, j’avais pensé utiliser la sensibilité vis-à-vis de l’eau des plaques soumises au préalable à l’action de la lumière, pour étudier la transpiration végétale et, ensuite, la perspiration animale. Ces premiers résultats ont fait l’objet d’un précédent article dans cette revue (La Nature, février 1956, p. 70).
- Au cours de cette décennie, j’ai donc élargi de plus en plus le champ des applications de l’émulsion hygrophotographique, en étudiant successivement, au moyen de celle-ci, l’humidité du sol, la répartition de l’eau dans les matières grasses, la perméabilité des matières plastiques et des substances hydrofuges à l’égard de l’eau, etc.
- La relation entre la plante et le sol, sur lequel elle est fixée, étant extrêmement étroite, j’ai utilisé les plaques hÿgrophoto-
- graphiques pour étudier les inégalités dans la répartition de l’humidité dans le sol et pour enregistrer cette humidité à des pi'ofondeurs différentes, à la surface par exemple (fig. 1) et à 60 cm de profondeur (fig. 2) au cours d’une période de sécheresse de deux semaines. On constate que la différence n’est pas considérable.
- Ayant abandonné un échantillon de terre, plantée de Blé, à l’évaporation lente pendant plusieurs jours, au laboratoire, à la température moyenne de 220, un enregistrement hygrophotographique du pi’ofil hydrique de ce sol, au moment où le Blé était déjà à moitié sec, a montré qu’une zone de dessiccation de 20 mm environ recouvre les couches profondes dans lesquelles on constate encore la présence d’une humidité suffisante pour pouvoir impressionner la plaque au bout de 2 mn de séjour (fig. 3). On y voit aussi la trace des racines de la plante et, la plaque ayant été enfoncée verticalement dans la terre, le trait noir, à la partie supérieure de l’image, indique le niveau du sol.
- De même que la répartition de l’humidité dans les terres arables, on peut enregistrer aussi la répartition de l’humidité dans les matières grasses et en particulier dans le beurre, en appliquant la tranche fraîchement sectionnée d’un bloc de beurre sur une plaque hygrophotographique préalablement noircie par exposition à la lumière. Un agrandissement, à une échelle suffisante, montre alors que suivant la méthode de fabrication du beurre, la répartition de l’eau dans la masse peut varier d’une façon considérable et caractéristique. Tandis que dans la fabrication par la méthode de barattage classique, l’eau se trouve répartie dans la masse du beurre sous forme de gouttelettes iso-
- Fig. 3. — Profil hydrique du sol, planté de Blé, au moment où, après 20 jours de sécheresse, les extrémités foliaires étaient déjà
- sèches.
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- Fig- 4 et 5. — Hygrophotographies montrant la répartition de l’eau dans le beurre selon le mode de fabrication.
- En haut, beurre fabriqué en continu ; on voit la diffusion de l’humidité dans la masse de matière grasse. En bas, beurre fabriqué par barattage classique : l'humidité apparaît à l’état de gouttelettes isolées. Agrandissement : x 9.
- Fig. S. — Perméabilité à Veau des matières plastiques.
- En a, morceau de plaque enveloppé d’une feuille de polyéthylène et conservé à l’air, dans une pièce obscure. En b, morceau de plaque, conservé à l’air, dans l’obscurité, sans être enveloppé de matière plastique. En c, morceau de plaque, enveloppé de polyéthylène et placé dans l’eau, à l’obscurité, pendant 88 heures. La décoloration des fragments, rendue en noir sur les images positives, est la plus forte pour ce dernier fragment.
- lées (fig. 5), dans la méthode de barattage dit instantané, l’humidité s’y présente à l’état diffus (fig. 4)-
- L’une des applications pratiques les plus importantes de l’hy-grophotographie est l’étude de la perméabilité des matières plastiques et hvdrofuges à l’égard de l’humidité et de l’eau.
- Il suffit d’envelopper les plaques ou les fragments de plaques hygropliotographiques, noircies comme d’habitude par exposition à la lumière, avec une feuille du plastique à étudier, dont les bords sont ensuite rabattus en arrière et fixés au dos de la plaque au moyen de bandes de ruban adhésif transparent. Puis on recouvre cette surface (le côté support de la plaque) d’une épaisse couche de paraffine fondue que l’on applique au moyen
- Fig. 7 et 8. — Hygrophotographies de la face plantaire de la patte postérieure d’une souris.
- Temps de contact du film avec la palte : 1 mn. A gauche, souris normale. A droite, après traitement de l’animal par l’atropine. Agr. : x 6,6.
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- d’un pinceau, en renforçant plus particulièrement ce revêtement paraffinique aux quatre coins de la plaque, à cause des plis qui risquent de laisser passer l’humidité. Puis on immerge la plaque ainsi enveloppée dans un récipient plein d’eau, placé dans un endroit obscur, et l’on note le temps nécessaire pour sa décoloration.
- La détermination quantitative de l’humidité qui a pu traverser la feuille de plastique est faite par comparaison avec une échelle densitométrique convenablement établie. A titre d’exemple, la figure 6 a est celle d’une plaque hygrophotographique enveloppée d’une matière plastique polyéthylénique et conservée à l’air dans une pièce obscure. La figure 6 b est celle du témoin, morceau de plaque également conservé à l’air, dans l’obscurité, sans être enveloppé de matière plastique; enfin la figure 6 c est celle d’une plaque enveloppée de polyéthylène et placée dans
- l’eau, toujours à l’obscurité, pendant 88 h. Cette plaque est aussi celle qui a subi la décoloration la plus importante.
- Chez les animaux de laboratoire pourvus de glandes sudori-pares bien développées, la méthode hygrophotographique constitue un moyen extrêmement sensible et élégant pour enregistrer l’activité de ces glandes à l’état normal et pour étudier ensuite les modifications de leur activité sous l’action des agents pharmacologiques ou des interventions chirurgicales. C’est ainsi que la figure 7 montre l’activité normale des glandes sudori-pares de la face plantaire d’une patte postérieure de la souris, agrandie 6,6 fois, et la figure 8 la diminution de cette activité sous l’action des agents pharmacologiques, ici de l’atropine.
- Joseph Sivadjian, Institut Pasteur, Paris.
- U Anguille d'Europe ne se reproduirait que grâce à l’Anguille d'Amérique
- Le docteur Denys W. Turker, du British Muséum, a récemment présenté des arguments qu’il estime suffisants pour modifier de façon importante les idées actuellement admises sur la reproduction de l’Anguille d’Europe (Nature, Londres, ai février 1959). On sait que nos connaissances sur cette question sont dues aux travaux du grand océanographe danois Johannes Schmidt. Selon celui-ci, il existe dans l’hémisphère occidental deux espèces d’anguilles : Anguilla anguilla, habitant l’Europe et l’Afrique du Nord, et Anguilla rostrata, d’Amérique du Nord.
- Ces deux espèces sont d’ailleurs très voisines, ne différant que par des caractères à peine plus importants que ceux qui ont permis à certains auteurs de reconnaître une douzaine d’espèces d’anguilies européennes. L’anguille américaine est plus grosse et plus forte que l’anguille d’Europe et en diffère surtout par le nombre des vertèbres, des branchiostèges et des rayons des nageoires pectorales. Le nombre des vertèbres varie de io3 à in, avec une moyenne de 107, chez l’anguille américaine; il varie de 110 à 120, avec une moyenne de 115, chez l’anguille européenne ; Schmidt s’appuyait sur la constance de ces chiffres pour affirmer qu’il n’existait, qu’une espèce européenne, dont l’unité était entretenue par le brassage de tous les reproducteurs dans une aire de ponte unique. Les larves (ou lepto-céphales) de l’anguille d’Europe et de l’anguille d’Amérique sont presque absolument semblables; cependant, Schmidt les distinguait par le nombre des segments musculaires, égal à celui des vertèbres chez l’adulte.
- Les mœurs des deux anguilles sont tout à fait comparables et, en particulier, elles descendent toutes deux vers la mer pour se reproduire. Elles présentent à ce moment des différences plus marquées, l’anguille américaine montrant une livrée noire ou bronzée, avec des reflets métalliques, tandis que l’anguille d’Europe est « argentée » avec une large bande de guanine le long du corps. Cette dernière montre en même temps une dégénérescence profonde de l’intestin et un développement plus marqué des organes des sens, les yeux, en particulier, présentant un diamètre doublé, conséquence d’une activité excessive de la glande thyroïde. Dans les cas typiques, on peut la considérer comme un poisson dégénéré, incapable de se nourrir, mais présentant une forte réserve de graisse.
- D’après Schmidt, la reproduction des deux espèces se fait dans la mer des Sargasses en deux aires bien distinctes, quoique contiguës et s’interpénétrant par places. Il s’ensuit naturellement que l’anguille américaine n’a qu’un bras de mer assez
- étroit à traverser pour gagner l’endroit favorable à la ponte tandis que l’anguille européenne doit effectuer un énorme voyage de 6 5oo km pour y arriver.
- Le docteur Turker base sa nouvelle théorie sur l’idée qu’il n’v a qu’une seule espèce d’anguille, dont les deux formes, européenne et américaine, ne seraient que des phénotypes différents déterminés par les conditions locales du milieu. Se basant sur des études expérimentales faites sur la Truite, il admet que le nombre des vertèbres est variable suivant le gradient de température de l’eau. A la limite méridionale des lieux de ponte, les œufs flottent et les larves passent de 180 à 20° C pendant les derniers 200 m de leur montée (la ponte a lieu jusqu’à 1 000 m de profondeur); en particulier, entre 200 et 100 m, on rencontre une différence brusque de 4° C, qui peut influencer la segmentation et le nombre des somites et vertèbres, produisant le type rostrata. A la limite septentrionale, la température ne dépasse pas 20° et aucun effet de choc ne se produit, le nombre des somites reste dans la limite fixée génétiquement, produisant le type anguilla.
- Selon le docteur Turker, les anguilles d’Europe se heurteraient à des difficultés presque insurmontables pour regagner la mer des Sargasses. L’anguille américaine rencontre à quelque 100 milles de la côte de Californie un fort courant récemment découvert par le Discovery II ; ce courant, plus profond que le Gulf Stream, est dirigé vers le Sud et facilite la migration. Les anguilles européennes, par contre, doivent faire face à des courants plus ou moins contraires, ainsi qu’à des différences importantes dans la température et la salinité des eaux, auxquelles elles montrent des réactions positives très marquées. Le retour vers l’Atlantique rencontre des conditions très différentes suivant qu’il s’agit des anguilles de la Méditerranée ou de celles des mers du Nord. Turker pense qu’il ne peut y avoir qu’un type de comportement héréditaire; un type hypothétique complexe et à changements successifs, qui mènerait vers la mer des Sargasses une anguille de la Baltique, par les Açores ou par Jan Mayen, ne servirait pas à une anguille de la mer Noire. Il indique aussi que les marquages n’ont prouvé que des migrations à faible distance; par exemple, le passage de nombreuses anguilles dans le détroit de Gibraltar, qui devrait être facilement décelé, n’a jamais été prouvé, malgré de très nombreuses recherches. L’activité des gonades provoque une déminéralisation à laquelle l’animal ne peut remédier que par la recherche d’une salinité ambiante plus élevée; d’où l’halo-taxie observée. L’absence de migration à ce stade mène à une
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- déminéralisation plus accentuée et à la mort. Les anguilles américaines, mieux adaptées, migrent jusqu’à être entraînées vers les Sargasses, dans les eaux plus chaudes et plus profondes du courant nord-atlantique; elles trouvent alors une salinité de 35 à 36 pour i ooo, favorable à la maturation des gonades et à la reproduction.
- Les connaissances sur la biologie des larves et la métamorphose présentent encore bien des lacunes. Dans le système du docteur Turker, il semble que les conditions qui amènent la production du type rostraia sont également favorables à la migration de ces larves vers la côte américaine. Favorisées par une température élevée et l’abondance du plancton animal elles croissent rapidement, sont entraînées vers l’ouest par des courants profonds, sont capables de se métamorphoser en un temps assez court et d’envahir les cours d’eau américains sous forme de civelles. Les leptocéphales du type anguilla ne sont alors qu’au tiers de leur développement et ils ne commencent à se déplacer qu’en approchant de la surface; leur vie larvaire dure environ deux ans, ce qui leur permet de parvenir aux côtes d’Europe.
- La nouvelle théorie du docteur Turker se trouve résumée dans les trois propositions suivantes :
- i° Les anguilles d’Europe n’ont pas besoin de retourner à l’aire de reproduction ancestrale et n’y réussissent d’ailleurs pas, mais elles meurent dans leurs propres eaux continentales.
- a0 Les anguilles américaines et européennes ne sont pas des espèces distinctes, mais de simples éco-phénotypes d’Anguilla anguilla, leurs caractères apparemment distinctifs étant déterminés par le milieu (à la manière de nombreux cas connus'), par les conditions de température différentes qu’elles rencontrent pendant leur montée des diverses parties de l’aire de reproduction vers la surface; leur distribution résulte de différences coïncidentes dans le transport subséquent par les eaux de surface.
- 3° Les populations des anguilles dites « européennes », A. anguilla, sont par suite maintenues entièrement par le renforcement de larves provenant d’,4. rostrata américaines.
- Bien qu’apportant des précisions intéressantes sur la biologie des anguilles, cette nouvelle thèse sera sans doute très discutée par les ichtyologistes. En ce qui concerne les anguilles du bassin méditerranéen, il est déjà admis, depuis longtemps, qu’elles ne peuvent regagner l’Atlantique, arrêtées par la salure insuffisante du seuil de Gibraltar. On a vu comment Turker explique la différence du nombre de vertèbres dans les deux espèces. Peut-on expliquer de la même façon la grande différence dans la durée de développement, considérablement plus longue pour la larve d’Anguilla anguilla, qui met deux ans et demi pour atteindre, à l’état de civelle, les côtes européennes ? Sans doute de nouvelles études seront nécessaires pour trancher ce débat. L. C.
- La température de la stratosphère
- L’Académie des Sciences de l’U.R.S.S. a fait connaître les résultats de quelques mesures effectuées par les fusées et les satellites artificiels soviétiques. Voici, par exemple, quelques renseignements sur la température qui règne dans la stratosphère.
- Dans les couches basses de la stratosphère, c’est-à-dire aux altitudes comprises entre 20 et a5 km, la température baisse assez régulièrement à mesure que l’hiver succède à l’été, les valeurs minimales y étant atteintes au mois de décembre et de janvier (les mesures en question ont été effectuées au-dessus de l’hémisphère nord de la Terre). Mais il n’en est plus de même aux altitudes de 4o à 5o km, où se trouve la zone des maximums de température de la stratosphère. Ces maximums
- sont plus élevés à l’extrême nord qu’aux latitudes moyennes; dans les régions polaires, d’autre part, la couche approximative isométrique atteint une altitude plus élevée (au-dessus de la tropopause) qu’aux latitudes moyennes. Cela est peut-être imputable à l’influence exercée par la fin de la nuit polaire sur la température de la stratosphère moyenne au-dessus des régions voisines du pôle; en effet, la température, en janvier, y est déjà affectée par réchauffement de l’ionosphère sous l’effet des rayons solaires. Les fluctuations de la températux'e aux latitudes moyennes (au voisinage du maximum de température stratosphérique) s’effectuent entre 260° K et 280° K, tandis qu’au-dessxis des l’égions polaires, la température semble varier entre 270° K et 3io° K. C. M.
- LES DÉCÈS PAR CANCER
- L’analyse détaillée des causes de décès en France en 1957 fait ressortir le nombre élevé de décès par cancer. Pour la première fois, on a enregistré plus de 80 000 décès causés par cette maladie (leucémies non comprises) et sur 1 000 décès, 158 sont attribués à cancer et leucémie, contre 137 en 1950.
- Mais les renseignements les plus importants concernent la « localisation » de cette progression. Considérant lout d’abord les tranches d’âge intéressées, on s’aperçoit que le cancer est resté plus ou moins -stationnaire pour les moins de 50 ans des deux sexes. Exemples (pour 100 000 personnes) :
- 33 à 39' ans : hommes : 22 décès en 1937, contre 23 en 1930 ;
- 35 à 39 ans : femmes : 37 décès en 1957, contre 39 en 1950 ;
- 45 à 49 ans : hommes : 109 décès en 1957, contre 123 en 1950 ;
- 45 à 41) ans : femmes : 120 décès en 1937, contre 117 en 1950.
- C’est au-dessus de 55 ans et pour les hommes surtout que la mortalité par cancer prend une nette extension : 55 à 59 ans : 415 en 1957, contre 372 en 1950 ; 65 à 69 ans : 864 contre- 773 ; 75 à 79 ans : I 495 contre 1 256.
- La localisation anatomique n’est pas moins intéressante : l’augmentation la plus spectaculaire est celle du cancer du poumon chez les hommes, qui est passé du chiffre 13 par 100 000 personnes en 1950 à 24,5 en 1957. Augmentation encore appréciable pour le cancer de la prostate, passant de 12,1 à 17,7 et pour la cavité
- buccale : de 6,2 à 9. On assisle par contre à une régression pour l’estomac : 37,5 en I960, 34,6 en. 1957.
- Chez les femmes, la seule progression marquée est celle du cancer du sein, passé de 20 à 24,1.
- Ces quelques indications peuvent difficilement être commentées : il est certain que la sincérité des- déclarations- de décès des vieillards, sans être encore suffisante, a fait de nets progrès et c'est ainsi que le cancer a pu virtuellement « vieillir ». Mais cette observation n’apporte aucune lumière en ce qui concerne, par exemple, le cancer du poumon : s’il est causé par le tabac, il faudrait pouvoir établir que le nombre des gros fumeurs s’est accru ; s’il est du à la pollution de l’air, pourquoi les femmes restent-elles relativement indemnes (4,7 en 1950, 5,S en 1957) ?
- On souhaiterait que des statistiques permettent de localiser également les principales professions atteintes, ainsi que les diverses conditions de vie où le cancer du poumon peut trouver un terrain plus favorable que par le passé.
- Les statistiques plus récentes 11e livrent pas encore d’éléments nouveaux d’analyse. Elles marquent seulement une nouvelle progression du cancer : 20 256 décès pendant le troisième trimestre 1938 contre 19 685 pour la période eoi'respondante de 1957. L’augmentation est à peu piès égale pour l’un et l’autre- sexes.
- G. C.
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- Hautes tensions et poussières électrisées
- Dans leur enchaînement logique et dans leurs conséquences imprévues, les travaux du professeur Marcel Pau-thenier illustrent de façon exemplaire, avec une élégance qui satisfait, en outre, le sentiment esthétique, la démarche du chercheur heureux. Ils nous montrent aussi comment l’on passe du plan de la recherche pure au domaine des applications pratiques. M. Pauthenier dirige le Laboratoire des Hautes Tensions, au centre de Bellevue où le C.N.R.S. groupe, on le sait, de nombreux et très actifs foyers d’investigation, des Terres Rares aux Corps Gras, du Magnétisme à la Physique de la Basse Atmosphère, des Hautes Pressions à la Chimie des Macromolécules, du Froid aux Rayons X...
- 11 faut remarquer que, par un curieux retour des choses, après être un temps tombée en disgrâce, son arsenal écarté par les puissants engins électromagnétiques modernes (dynamos, turbo-alternateurs), l’électrostatique est revenue à l’ordre du jour lorsque les physiciens ont eu besoin de tensions très élevées pour leurs expériences. C’est ainsi que les « artilleurs atomiques » ont recouru, entre autres, au fameux générateur Van de Graaff, géant dispensateur de foudre.
- Au départ, le professeur Pauthenier s’est attaqué à la délicate question de la charge des particules de poussière dans les champs électriques ionisés.
- Lorsqu’on applique une haute tension à un fil métallique fin tendu dans l’axe d’un cylindre également métallique, ce fil devient lumineux. Il érnet des ions : c’est le célèbre effet couronne (fig. i). Or, ces ions bombardent au passage les poussières entraînées par un courant gazeux. Les poussières s’élec-
- Figr. 1. — Effet couronne d’un fil sous tension négative (aigrettes lumineuses).
- trisent. Chargées négativement (par exemple), elles vont se précipiter sur la paroi intérieure du cylindre, appelé, pour cette raison, électrode de précipitation. L’étude des lois de charge de ces particules s’est poursuivie, tant au point de vue mathématique que physique, et il a été montré, d’une part, que les particules se chargent extrêmement vite (propriété fort intéressante); d’autre part, qu’elles atteignent une charge limite, selon une loi simple et facile à appliquer, quand le diamètre des particules dépasse le micron.
- UltTafiltres pour poussières industrielles. — Ce ne sont point là des vues purement théoriques : leurs conclusions donnent à penser, face au problème si ardu de la précipitation des poussières industrielles qui obscurcissent et empoisonnent l’atmosphère de la planète, qu’un cylindre équipé d’une soufflerie et d’un ioniseur pourrait, au sortir d’un foyer de chaudières par exemple, électriser à grande vitesse les particules de la fumée, particules qui, par le processus qui vient d’être décrit, se trouveraient happées et retenues.
- C’est ainsi que sont apparus, fruit de l’empirisme d’abord, les premiers filtres électriques. La théorie et la technique en ont tiré les grands électrofiltres modernes.
- Le premier appareil de ce genre qu’on ait essayé avec succès sur les fumées d’un foyer de chaudière le fut en 1928, à la centrale thermique de Comines-France (fig. 2). Cet essai apparut décisif.
- P
- G
- H.T
- G*
- P
- Figr. 2. — Schéma du premier appareil de Comines pour filtrer les fumées d’un foyer de chaudière.
- A
- Courant gazeux horizontal
- Ce que l’on obtient aujourd’hui avec les filtres mis en service ? 96 à 97 pour 100 en poids des particules solides contenues dans les fumées peuvent être stoppées (fig. 3). Sans doute, l’équipement de filtration est assez onéreux. Pour une grosse centrale thermique, il représente une dépense de l’ordre de deux ou trois centaines de millions. C’est, néanmoins, un petit pourcentage de la valeur d’une pareille centrale qui, elle, se chiffre par milliards. Voici d’ailleurs des chiffres précis sur l’équipement en électrofillres d’une grande centrale thermique tout à fait moderne située dans la région parisienne : 4 chaudières y alimentent chacune un groupe d’environ 100 000 kW. Chaque chaudière est équipée d’un électrofiltre dont le prix est de i5o millions, tandis que celui de la tranche d’installation correspondant à une chaudière s’élève à 8 milliards, soit un peu moins de 2 pour 100 consacrés à l’hygiène pour arrêter les fumées. Le prix total de cette centrale est ainsi de 32 milliards; celui des électrofillres de 600 millions. Le poids
- Figr. 3. — Cendres d’une centrale thermique chauffée au charbon pulvérisé.
- Grossissement : x 1 000.
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- des particules (sphériques) arrêtées est d’environ i ooo t par jour. Il s’agit ici, en effet, de filtrer un torrent de quelque 2 millions de mètres cubes de gaz à l’heure... Aujourd’hui, on ne construit plus de centrale thermique qui ne soit pourvue d’un arrêt électrique de fumée.
- Tout étant toujours plus complexe qu’on ne croit, les poussières manifestent un comportement bien différent selon leur taille. On arrête les plus grosses plus aisément que les autres par le moyen de l’électrofiltre. Ce sont d’ailleurs, par chance, les plus importunes, étant celles qui retombent le plus vite aux alentours de l’usine. Mais on peut avoir intérêt à retenir aussi les particules fines, soit parce qu’elles se montrent toxiques ou peuvent provoquer des maladies lentes comme la silicose, soit parce que précieuses en tant que produits chimiques rares. Ce ne sont pas, toutefois, les plus fines que l’on attrape le plus difficilement, mais les particules intermédiaires, d’un diamètre d’environ un demi-micron; dans cette région granulométrique, il n’y a presque pas de précipitation électrique. On tient d’ailleurs l’explication théorique de ce phénomène et l’on recherche, bien entendu, les moyens de parer à ses inconvénients quand c’est nécessaire.
- Générateur de haute tension à particules électrisées. —
- Ainsi, M. Pauthenier a d’abord étudié les lois de charge des poussières, puis il a appliqué ces lois au calcul des électrofiltres et des difficultés qu’ils peuvent présenter. Et puis il s’est dit : « Si notre courant d’air est beaucoup plus rapide (animé d’une vitesse de 5o à ioo m par seconde), les poussières se chargeront tout de même, mais n’auront pas le temps de se déposer sur les parois de l’ioniseur. En les conduisant dans un collecteur (une surface dérivée du tore), celui-ci pourra se trouver progressivement porté à un, deux, voire plusieurs millions de volts. Les poussières, une fois déchargées, descendront dans un second tube isolant et retourneront à la soufflerie, pour recommencer indéfiniment le cycle dans un circuit continu. » Admirable simplicité, dont témoigne certaine petite machine expérimentale qui hausse une sphère de cuivre sur deux colon-nettes parallèles. A la base d’une des colonnettes se trouve l’ioniseur.
- Fig. 4. — Schéma d’un générateur de haute tension à courant de particules électrisées.
- Tandis que le Van de Graaff, constitué d’un collecteur métallique creux que porte une colonne isolante, reçoit les charges positives au moyen d’une courroie de caoutchouc qui les transporte jusqu’au collecteur, où elle3 s’accumulent, les charges négatives étant reçues par un second dispositif, ici, plus de courroie matérielle limitant la vitesse de fonctionnement de l’appareil et le rendant fragile (fig. 4)-
- La petite machine que voilà a fonctionné une année entière
- sans le moindre entretien. Cela serait tout à fait impossible avec une machine à courroie. En outre, les grands Van de Graaff utili sés par les physiciens nucléaires coûtent de 4o à 5o millions. On doit pouvoir aboutir à la construction de générateurs à poussière ionisée coûtant, à puissance équivalente, dix fois moins. C’est à la réalisation de semblables appareils que tendent une partie des efforts, au Laboratoire des Hautes Tensions de Bellevue.
- Poussières contre brouillard. — Le chercheur s’est encore dit ceci : « Si nous supprimons le collecteur, que va-t-il se passer? Eh bien, les poussières électriquement chargées que nous utilisons dans notre générateur vont gagner l’atmosphère, où le vent aura tendance à les emmener horizontalement. Nous obtiendrons ainsi un nuage artificiellement chargé. » Et voici à quelles fins.
- On a déjà pu (expériences du professeur Dessens et de son équipe de l’Observatoire du Puy-de-Dôme) réussir à disperser, au moyen de l’iodure d’argent, des brouillards à température négative, c’est-à-dire inférieure à o° C. Mais on est demeuré impuissant, avec ces procédés, à l’égard des brouillards à température positive. Or, que les poussières ionisées soient éjectées à la vitesse d’une cinquantaine de mètres par seconde, le jet s’élèvera à une altitude de quelque 5o m et, entre le nuage se mettant à planer à cette hauteur et la terre, il régnera un champ électrique capable de balayer peu à peu les sphérules du brouillard, quelle que soit sa température, parce qu’il se trouvera ainsi traversé par les sphérules électrisées qui tombent.
- Telles sont les promesses formelles des calculs si les poussières ont une finesse convenable. Quant aux essais sur le terrain, ils sont déjà en cours à l’aérodrome d’Orly, où une cheminée de io m de haut, pourvue d’un ioniseur, peut recevoir et lancer dans l’atmosphère un puissant courant d’air approvisionné en poussières (d’infimes sphérules de cendres vitrifiées) provenant d’une centrale thermique. Le champ obtenu, qui s’étend sur un grand nombre d’hectares, peut atteindre 3o ooo V par mètre au niveau du sol.
- Ultrafiltration des gaz et poudrage électrique des végétaux. — Signalons deux autres applications très intéressantes des particules chargées : l’ultrafiltration électrique des gaz et le poudrage électrique des végétaux.
- En ce qui concerne la première, on fait circuler l’aérosol électrisé à travers une paroi métallique poreuse telle qu’un feutre de laine d’acier, dont les pores sont encore énormes au point de vue mécanique, de telle sorte que la perte de charge du fluide dans la traversée du filtre est négligeable. La vitesse de circulation de l’air est, par exemple, du décimètre par seconde. Quand la tension électrique est coupée, l’aérosol qui sort du filtre est encore très chargé de poussières. Mais dès qu’on applique la tension, la teneur en poussières à la sortie devient extrêmement faible.
- D’autre part, une paroi végétale constitue une surface conductrice reliée à la terre. On peut ainsi réaliser le poudrage électrique des végétaux, ce qui constitue un moyen puissant pour traiter certaines maladies cryptogamiques. La consommation de poudre se trouve réduite, sa répartition est parfaite et son adhérence est excellente, car elle tient aux feuilles malgré un choc. En outre, la poudre, guidée par les lignes de force du champ, atteint les deux faces de la feuille. Le procédé est applicable même avec de petits appareils portés à dos d’homme. Un même levier actionne le ventilateur et le petit générateur électrostatique (type Néel et Félici) qui ne pèse que quelques hectogrammes. Dans la grande culture, la poudreuse laisse simplement tomber sa poussière près d’un fil fin horizontal porté à haute tension continue négative; le champ conduit ensuite sur les plantes la poudre chargée.
- Fernand Lot.
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- Les ressources de la Russie septentrionale
- Les provinces septentrionales de la République soviétique socialiste russe, délimitées par l’Océan Arctique au nord, la Finlande à l’ouest, les monts Oural à l’est et, au sud, par une ligne qui suit plus ou moins la voie ferrée reliant Léningrad à la Sibérie, occupent une région deux fois plus grande que la France. Plus du quart de cette région se trouve au delà du cercle polaire. Il s’agit presque exclusivement de plaines, accidentées de rares chaînes de collines. Les plus importantes de ces chaînes sont celles de Timan (470 m au-dessus du niveau de la mer), vestiges d’une chaîne de montagnes jadis imposante. Au nord, c’est-à-dire au voisinage de l’Arctique, s’étendent les toundras, qu’une épaisse couche de neige recouvre pendant sept mois chaque année. Mais les quatre cinquièmes environ de ces provinces septentrionales sont couvertes de forets. Ce sont des forêts interminables et impénétrables, qui se composent surtout de sapins, mais où l’on rencontre assez souvent des bouleaux et des pins. Parmi les pins, nous dit la revue soviétique Priroda, certains atteignent l’âge de 3oo et même de 5oo ans, alors que l’âge maximal des sapins est de 270 à 000 ans.
- Le climat de cette région est essentiellement continental, surtout dans la partie orientale. La température moyenne, en janvier, y est de — 220 C à l’est, et de — xi° C à l’ouest de la région. Dans le bassin de la Petchora, on enregistre, en hiver, jusqu’à -—-45° C, les grands froids coïncidant, en général, avec des vents très forts. En été, les températures dans ces provinces septentrionales sont plutôt élevées : 180 C au sud-est et au sud-ouest, et 8° à io° à l’extrême nord (en juillet).
- L’humidité de l’air y est grande, et les sécheresses y sont pratiquement inconnues. Les lacs y sont très nombreux, et les fleuves, pour la plupart navigables, pourraient fournir plus de 60 milliards de kà\ h d’énergie électrique par an.
- Le sous-sol des territoires du Nord est riche en matières premières et en minerais. II confient des réserves importantes de houille, de pétrole, de gaz naturel, de bauxites, de sels de potassium, de tourbe, de pliosphorites, de schistes et de métaux rares. L’exploitation de ces richesses n’a commencé qu’après la révolution de 1917. C’est surtout le bassin houiller de la Petchora qui est intéressant. Les réserves globales de ce bassin dépassent, d’après Priroda, 344 milliards de tonnes, nettement supérieures à celles du bassin du Donetz. On rencontre dans ce bassin des houilles de tout âge et de toute qualité, ne contenant presque pas de phosphore ni de soufre. C’est dans le bassin de la Petchora également qu’on a découvert des sources de pétrole et de gaz naturel. Dans les monts de l'Oural septentrional, on a décelé la présence de métaux tels que manganèse, molybdène, tungstène, zinc, étain et cuivre.
- Mais la principale richesse de ces provinces est la forêt. Priroda remarque que ces seules provinces contiennent 53 pour 100 des réserves globales de tourbe des territoires européens de l’U.R.S.S. L’agriculture s’est fortement développée dans le sud de ces régions au cours des dernières décennies et des villes nouvelles ont été créées un peu partout, telle Voi'kouta, à l’extrême nord-est, qu’une ligne de chemin de fer relie maintenant à Moscou et au centre du pays.
- C. M.
- Montagnes au fond de la Caspienne méridionale
- Les sondages effectués au cours de ces dernières années pour déterminer exactement le relief du fond de la Mer Caspienne donnèrent des résultats pour le moins inattendus. Certains de ces résultats, nous apprend la revue soviétique Priroda, sont même absolument conti'aires aux prévisions générales. On supposait, en effet, que la fosse méridionale de cette mer, la plus vaste et la plus profonde, avait la forme d’une cuve assez régulière, à pentes raides et à fond plat. On connaissait, il est vrai, l’existence d’un relief sous-marin compliqué non loin de la ville de Bakou, mais on croyait que ce relief se limitait aux régions proches de la côte et n’atteignait pas la fosse en question. Or on sait maintenant que cette fosse présente un relief tout aussi accidenté, jusque dans ses x'égions les plus profondes. La sonde acoustique y a révélé, en effet, l’existence de plusieurs chaînes, où alternent des crêtes et des cavités alignées. Les crêtes sont particulièrement nombreuses
- dans la partie occidentale de la fosse, où l’on a relevé quatre chaînes montagneuses séparées par d’étroites cavités longitudinales; la pente est presque la même sur les versants est et ouest des chaînes. La hauteur des crêtes (par rapport au fond des cavités longitudinales) est de 200 à 300 m. La largeur des chaînes, à leur base, varie entre 4 et 8 milles. Ce sont les chaînes les plus proches du centre de la mer qui sont les plus larges. Et c’est au voisinage du centre de la fosse aussi que se trouvent les cavités les plus profondes. A l’est, la fosse méridionale de la Mer Caspienne est limitée par une chaîne montagneuse massive. Cette chaîne est hérissée, sur sa partie supérieure, de plusieurs crêtes. Son sommet se situe à 370 m au-dessous du niveau de la mer. La hauteur relative en est de 230 m (côté est) et d’environ 400 m (côté ouest).
- C. M.
- Sur le bruit de fond
- Le quatrième volume du cours d'Électronique publié chez Masson sous la direction de P. Grivèt traite d’un des aspects les plus récents et les plus importants de cette science : le bruit de fond (x). L’ouvrage, très progressif, rappelle d’abord les différents types de bruit de fond que l’on rencontre. dans la pratique, puis démontre la formule de Nyquist en faisant des remarques très « physiques » sur le bruit des résistances. Le chapitre suivant s’intéresse au bruit Schottky des lampes électroniques, et insiste sur le bruit de partage et l’effet de scintillation qui apparaît aux basses fréquences. On étudie ensuite la transmission du bruit dans les réseaux actifs et passifs, on définit le facteur de bruit et on indique les principaux moyens de le mesurer. Viennent alors des calculs du bruit dans différents cas intéressants en pratique : cellule photoélectrique, différents montages de triodes, amplificateurs distribués, comportement du bruit dans la réaction ou la contre-réaction.
- 1 Le bruit de fond, par P. Grivet et A. Blaquière. 1 vol. 16,3 x 24,5, 496 p., 246 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, relié : 6 500 F.
- Le bruit des semiconducteurs et des transistors fait l’objet d’une quarantaine de pages. Les auteurs ont gardé pour la fin l’étude mathématique des propriétés statistiques du bruit de fond qui sont traitées fort complètement. On aurait pu utiliser l’intégrale de Fourier qui est parfois d’un emploi plus commode que le développement en série : mais ceci n’a qu’une importance secondaire. Il est alors possible d’aborder le bruit dans les systèmes non-linéaires : détection, bruit des oscillateurs. Le dernier chapitre, particulièrement intéressant, traite du bruit dans la théoiie de l’information.
- H est peu de choses à critiquer dans ce remarquable ouvrage : très progressif, il permet à l’étudiant peu familier du calcul des probabilités et des problèmes du bruit d’aborder progressivement les cas les plus difficiles ; très complet, il suffit largement aux besoins de l’ingénieur et du physicien. La conjonction de ces deux qualités ne se retrouve dans aucun autre ouvrage consacré au bruit de fond.
- J. L.
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- VActualité instrumentale LA 56e EXPOSITION
- DE LA SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Cette année encore, ]e Grand Palais a accueilli l’Exposition d’instruments el de matériel scientifiques organisée par la Société française de Physique. A côté des participants du Centre national de la Recherche scientifique et des laboratoires des organismes d’Élat, tels que le Commissariat à l’Énergie atomique qui à lui seul occupait une superficie de 4oo m2 et dont la présentation justifie les plus brillants éloges, la participation de nombreuses firmes privées tant françaises qu’étrangères (il y a eu cette année 119 exposants') fait de cette exposition un événement dont le caractère international est très apprécié dans le monde scientifique français.
- Pourtant, on a pu enregistrer cette année chez les visiteurs une certaine, déception et en effet cette exposition réunissait moins de nouveautés que celle de l’année dernière. Il n’y a pas eu de tendances entièrement nouvelles et les innovations ont surtout résidé dans des perfectionnements et des détails de construction. L’impression générale que l’on retire de la visite est celle d’une amélioration des performances d’appareils dont le principe est bien connu, amélioration due en grande partie à une utilisation massive de l’électronique, que l’on voit apparaître à tous les stades dans les branches les plus variées de la physique moderne.
- Certains domaines montrent qu’ils sont en pleine expansion; il en est ainsi de la physique nucléaire et de la radioactivité dont les applications se multiplient. C’est ainsi que l’on voit apparaître ou se développer au sein de nombrèuses sociétés des départements consacrés à la science nucléaire et de même on doit noter l’effort de certains constructeurs pour mettre à la disposition des enseignants des appareils permettant l’étude de ces techniques.
- Notons également le développement de l’automatisme aussi .bien en physique qu’en chimie. Il n’est souvent plus nécessaire de noter les résultats d’une mesure, une machine à écrire le faisant à la place de l’opérateur. En chimie, il existera bientôt pour chaque dosage un robot effectuant toutes les opérations dévolues autrefois aux aides-chimistes.
- Nous présentons dans les pages qui suivent une vue d’ensemble de l’Exposition et quelques études succinctes sur les appareils qui nous ont semblé les plus marquants. Il n’est pas possible, bien entendu, d’être exhaustif et de nombreux autres appareils méritent l’attention à plus d’un titre, mais nous avons dû faire un choix. Par ailleurs, la publication depuis quelques mois d’une rubrique consacrée aux nouveautés en matière d’instruments scientifiques fait que la place consacrée à l’Exposition de Physique sera plus restreinte que les années précédentes, certains appareils récents ayant déjà été présentés dans les colonnes de cette rubrique.
- Au fil des stands...
- Technique du vide. — Les développements de cette technique ont été importants cette année; nous citerons l'apparition de nombreux appareils pour très hauts vides dont la pompe au titane de la C.G.R. (licence C.E.A.) et la pompe à vide ionique Varian’s Yaclon qui réalise des vides jusqu’à io~9 mm Hg. Le débit est d’environ xo 1/s, ce qui est remarquable pour un appareil dont la dimension la plus grande ne dépasse pas a5 cm. L’alimentation de l’appareil permet en même temps la lecture directe de la pression. Parmi les procédés de mesure
- Fig. 1. — La galerie du C.E.A. à VExposition de la Société française
- de Physique.
- {Photo A.D.P.).
- du vide, nous citerons le manomètre à ionisation de Le Bœuf (licence C.E.A.) utilisable entre io~3 et 7.io~7 mm Hg avec une précision de 5 à 10 pour 100 par rapport aux courbes d’étalonnage. Son alimentation permet également une régulation de la montée en température suivant la pression de dégazage, la fermeture de vannes sur un circuit, le déclenchement d’une alarme de sécurité en cas de remontée de pression, etc.
- Spectromètre Perot-Fabry. — Il s’agit d’un ensemble destiné aux études de spectroscopie à très haute résolution, en émission de 2 5oo À à 2,5 g. Étudié à la demande du C.E.A., il est surtout destiné aux analyses de structure hyperfîne et aux dosages isotopiques.
- Fluorimètre C.E.A. pour Le dosage de très faibles quantités d'uranium. — Les substances fluorescentes émettent, lorsqu’elles sont éclairées, des radiations de longueur d’onde supérieure à celle de la lumière incidente. On utilise le plus souvent pour le faisceau incident des radiations ultra-violettes, les substances fluorescentes absorbant en général suffisamment ces radiations. L’intensité de la lumière émise par fluorescence est proportionnelle à la concentration de la substance fluorescente lorsque cette concentration est suffisamment faible. Cette méthode est moins précise que la colorimétrie, mais elle a l’avantage d’être souvent beaucoup plus sensible.
- Dans l’appareil présenté par le C.E.A., on réalise la fusion d’un fondant (mélange de fluorure et de carbonate de sodium) dans une nacelle de platine où la prise d’essai a été préalablement évaporée à sec. Après refroidissement, la nacelle est introduite dans le fluorimètre : on excite la fluorescence par un rayonnement ultra-violet (environ 3 600 A) et on en mesure l’intensité à l’aide d’un photomultiplicateur fonctionnant entre 4 5oo et 6 000 À. La réponse de l’appareil est linéaire, c’est-
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- à-dire que l’intensité de la lumière émise par fluorescence est proportionnelle à la concentration de io-10 à io-6 g d’uranium. Pour io~10 g la précision est de ± ioo pour ioo; entre io~9 et io-6 g, elle est de l’ordre de 5 à 20 pour 100.
- Cet appareil permet donc le dosage de quantités d’uranium extrêmement faibles. Il a été utilisé en particulier pour des études de répartition topographique de l’uranium. Sa sensibilité est telle qu’il permet par exemple de déceler certaines concentrations d’uranium à partir de résultats d’analyses effectuées sur les eaux de ruissellement.
- Pluviomètre C.E.A. — Depuis sa création, le C.E.A. s’est préoccupé de la protection contre les radiations; la détection des contaminations de l’atmosphère est une des étapes de cette
- Fig. 2. — Une des présentations du C.E.A.
- En bas à gauche, le pluviomètre pour la mesure de la radioactivité des retombées atmosphériques ; sous le réservoir qui recueille la pluie, on voit la cartouche qui contient les résines échangeuses d’ions. A. droite, le détecteur directionnel des rayons y. En haut, la radioactivité des retombées en divers points du globe est indiquée par des lampes de couleurs différentes.
- (Photo A.D.P.).
- protection et à cet effet le C.E.A. a été amené à réaliser un certain nombre d’appareils d’un type nouveau.
- Parmi ceux-ci, nous citerons un pluviomètre spécialement conçu pour recueillir les retombées atmosphériques afin de permettre la mesure de leur radioactivité (fig. 2). Cet appareil a été réalisé pour servir dans des stations nombreuses et éloignées du laboratoire de mesure. L’ensemble, construit en plexiglas, est composé d’une couronne supérieure délimitant une surface de 0,1 m2 et d’un cadre destiné à recevoir des bandes adhésives tendues horizontalement et permettant la fixation des poussières insolubles; un réservoir recueille l’excès d’eau en cas de forte pluie; cette eau s’écoule à travers une cartouche contenant des résines échangeuses d’ions et permet la fixation des particules radioactives en solution dans l’eau des pluies. Dans chaque station équipée de cet appareil, les bandes adhésives et les résines échangeuses d’ions sont remplacées et expédiées au laboratoire de mesure tous les mois.
- Le C.E.A. avait également installé une carte de la terre munie de lampes de différentes couleurs indiquant les degrés de radioactivité de diverses régions du globe (fig. 2).
- Détecteur directionnel de rayonnement y (C.E.A.). — Il
- s’agit d’un appareil destiné à repérer la direction dans laquelle se trouve une source de rayons y, de petites dimensions (fig. 2). Il est constitué par deux photomultiplicateurs, montés en opposition et séparés par un écran de plomb. Le calcul montre que la différence des courants débités par les deux photomultiplicateurs est fonction de la position de la source de y. L’appareil est assez maniable (3 kg de plomb seulement sont nécessaires) et permet par exemple de localiser une source de cobalt de 5o microcuries dans un cube de 7 cm d’arête environ à 2 m. Une source de 10 mC peut être facilement repérée à une distance de 25 m. Enfin, le montage en opposition de deux photo-multiplicateurs élimine le bruit de fond et l’influence d’un rayonnement ambiant non localisé.
- Moteur photovoltaïque. — Présenté au stand du C.N.R.S., ce moteur est basé sur le fait que dans une jonction p-n d’un semi-conducteur soumise à un éclairement non uniforme, on observe des courants latéraux entre les parties inégalement éclairées. Ces courants, placés dans un champ magnétique, donnent naissance à des forces électromagnétiques.
- Considérons, par exemple, une cellule constituée par un disque de silicium de type n sur lequel on a formé par diffusion de bore un anneau de type p (fig. 3). Supposons que l’on éclaire la partie A du semi-conducteur; la lumière crée dans
- Champ magnétique
- anneau de type p
- Fig. 3. — Schéma du moteur photovol-taïque.
- En tireté, les lignes de courant.
- exe de rotation
- cette région des paires électron-trou qui, séparées par la barrière de la jonction, donnent naissance à un courant. Dans l’anneau de type p, le courant circule de A aux parties non éclairées. Aux points non éclairés, il passe de la couche p à la couche n et retourne en A par le chemin de moindre résistance. Dans le champ magnétique, il en résulte un couple électromagnétique qui provoque la rotation de la cellule.
- Ce type de moteur est susceptible de diverses applications : mesure de l’intensité lumineuse, asservissements photomécaniques, relais sensibles à la direction d’un rayonnement lumineux, etc.
- Chromatographie en phase vapeur. — L’année dernière, nous avions décrit en détail le ehromatographe en phase vapeur construit par Jobin et Yvon. C’était à l’époque le premier appareil français. D’autres constructeurs se sont intéressés à ce moyen analytique qui compte parmi les plus puissants, et nous avons pu voir le ehromatographe type Ugine construit par la société D.A.M. (fig. 4). Cet appareil peut recevoir des colonnes dont la longueur totale atteint 8 m et fonctionne entre 5o° et 25o° C. Il comporte également un dispositif de piégeage des gaz à la sortie permettant leur étude en speçtrophotométrie ou en spectrométrie de masse. La sensibilité est de l’ordre de quelques dizaines de parties par million.
- Un autre appareil, de fabrication étrangère cette fois, était présenté. Il s’agit de l’appareil Fractovap de la société Carlo
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- Erba de Milan (représentée en France par Biol von). L’appareil peut fonctionner entre o° C (grâce à un groupe frigorifique au fréon') et 5oo° C. Le pouvoir de résolution de l’appareil atteint io à i5 p. p. m. du produit principal.
- Stroboscope. — E.M.I., représenté en France par la société Antarès, présentait un stroboscope utilisant un tube à décharge de très haute intensité, au xénon, et permettant de « geler » n’importe quel mouvement de rotation ayant une vitesse comprise entre 180 et 60 ooo tr/mn. La précision de la mesure est de l’ordre de i pour ioo. La lampe est détachable, ce qui donne une grande souplesse d’utilisation.
- Ultrasons. — Peu de nouveautés celte année ; les appareils se sont stabilisés dans ce domaine. Le souci principal des constructeurs semble être de convaincre les industriels d’utiliser les ultrasons par exemple pour le contrôle non destructif des matériaux ou le nettoyage. Bien que cette technique donne des résultats excellents, le prix assez élevé des installations demeure l’obstacle principal à leur développement.
- Signalons le montage, dans une usine du Nord spécialisée dans le laminage à froid par pi'océdé Zendzimir, d’une machine automatique assurant le nettoyage des feuillards sortant des laminoirs. Cette machine de grandes dimensions, conçue par Béalisations Ultrasoniques, n’a pu être présentée à l’Exposition, mais il est intéressant de la signaler car elle montre les possibilités de cette méthode. La vitesse de défilement varie de ioo à 25o m/mn. Le feuillard mesure i m de large et les épaisseurs varient de o,iS à i mm. Il passe dans une cuve de 4,5o m de long au fond de laquelle sont disposés des émetteurs magnétostricteurs d’ultrasons convenablement répartis. Le bain de nettoyage est composé d’une solution légèrement alcaline renforcée d’un mouillant. Le nettoyage est extrêmement soigné et les frais de fonctionnement sont faibles. A titre indicatif, l’installation ne consomme que 80 kWh environ et guère plus de xoo cm3 de liquide de nettoyage au mètre carré double face.
- Relais sans contact Logimag. — Présentés par S.E.A., ils
- sont constitués essentiellement d’un tore magnétique à cycle d’hystérésis rectangulaire pouvant basculer suivant deux états magnétiques. Suivant l’état considéré, ce relais laissera ou ne laissera pas passer le signal d’entrée envoyé sur deux enroulements. L’information est reçue sur un troisième enroulement qui la transmet à d’autres relais Logimag et finalement à des amplificateurs magnétiques qui peuvent commander des contac-
- teurs, des moteurs, etc. T.’intérêt de çes relais est qu’ils ne comportent aucune pièce mobile et que, par leur conception même, ils ont une durée de vie pratiquement illimitée. En outre, ils sont étanches et ont un faible encombrement. Leur succès semble assuré comrpe celui des moteurs à circuits imprimés de la même firme dortt nous avions parlé l’année dernière et qui ont connu un développement important.
- Analyseur de fréquences. — Le Centre national d’Études des Télécommunications (C.N.E.T.) a mis au point un analyseur de fréquences pour les vibrations acoustiques qui nous a semblé assez remarquable. La décomposition spectrale est réalisée par 200 filtres branchés en parallèle qui sont, par un moyen optique, balayés i 200 fois par seconde. Les tensions électriques de chaque fdtre peuvent être transformées suivant une échelle logarithmique ou linéaire et sont ensuite envoyées successivement à deux tubes cathodiques. Le premier tube est à longue rémanence et ces tensions attaquent le wehnelt (le « robinet à électrons » du tube), ce qui provoque une variation de la luminosité du spot. La déviation horizontale est synchronisée avec la fréquence de balayage et la déviation verticale est commandée par un oscillateur à « dents de scie ». On obtient ainsi sur le tube un diagramme de taches lumineuses représentant un spectre évolutif à trois dimensions : en abscisses la fréquence, en ordonnées le temps, et enfin la luminosité qui est fonction de l’amplitude des composantes du spectre. On observe donc les variations du spectre dans l’intervalle de temps choisi.
- Dans le deuxième tube, les tensions partielles attaquent les plaques de déviation verticale. La déviation horizontale est, comme dans le premier tube, synchronisée avec la fréquence de balayage. On obtient sur ce tube un diagramme avec les fréquences en abscisses et les amplitudes en ordonnées, c’est-à-dii’e les spectres successifs instantanés.
- Telluromètre. — La firme anglaise Cooke, Troughton et Simms, représentée en France par les Établissements Dannatl, a mis au point un radiotélémètre portatif à ondes centimétriques pour la mesure de distances comprises entre 200 m et i5o km. L’appareil se compose de deux postes émetteurs placés aux extrémités de la distance à mesurer; on mesure le temps mis par les ondes pour parcourir cette distance avec une précision de l’ordre d’une fraction de millimicroseconde (une millimicroseconde correspond à un trajet de i5 cm).
- L’onde porteuse est modulée et la différence de phase apparaît sous forme d’une discontinuité sur l’écran d’un oscilloscope à balayage ch’culaire. La vitesse de propagation des ondes est corrigée en fonction des conditions atmosphériques déterminées aux deux extrémités de la ligne à l’aide d’un psychro-mètre (mesure de l’humidité) et d’un baromètre fournis avec l’appareil. Un contact en phonie, utilisant la même onde porteuse, est constamment maintenu entre les deux opérateurs. La formation des opérateurs demande moins d’une semaine. Il s’agit donc d’un moyen extrêmement commode pour la mesure des distances.
- Télémicroscopie en couleurs. — L’année dernière, Thomson-Houston présentait une caméra de télévision en couleurs et nous avions regretté qu’elle n’ait pas été montrée en fonctionnement. C’est chose faite maintenant, et l’on pouvait voir un équipement de télémicroscopie en couleurs utilisant cette caméra (fig. 5).
- Le microscope comporte un statif type « Hydrofocal » réalisé par l’Optique Scientifique, conçu pour être utilisé indifféremment en transparence ou en réflexion. Sa mise au point est à commande hydraulique et il est possible de télécommander les principaux réglages. Un bloc trinoculaire assure l’adaptation optique du microscope à la caméra de télévision et permet d’effectuer simultanément une observation directe et un enregistrement photographique.
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- Fig. 5. — Équipement de télémicroscopie en couleurs présenté par la Société Thomson-Houston.
- (Photo A.DP.).
- C’est poux' permettre une étude précise et aisée de ce phénomène que MM. Wippler et Scheibling, du Centre de Recherches sur les Macromolécules de Strasbourg, ont mis au point un appareil de recherche maintenant fabriqué sous licence de la S.O.F.I.C.A. (fîg. 6). La principale difficulté dans ce type d’appareil est due au fait que le phénomène à mesurer a une intensité extrêmement faible. Par suite, il est indispensable : d’utiliser une source lumineuse de grande puissance et un x’écepteur de grande sensibilité; d’assurer une élimination quasi totale de la lumière parasite.
- Le dispositif adopté utilise une source lumineuse SP 5oo Philips de haute intensité et une série de fentes optiques successives permettant, avec un système de lentilles, de définir un faisceau lumineux dont le parallélisme soit aussi rigoureux que possible. A la sortie de la cellule de mesure, la lumière diffusée est envoyée sur un photomultiplicateur animé d’un mouvement de rotation par un moteur à double sens de marche, soit de façon continue sur i8o°, soit discontinue sur des
- La reproduction des couleurs est extrêmement fidèle et cet équipement est susceptible de rendre de grands services, par exemple dans l’enseignement, en pei'mettant à un nombre important d’observateurs de percevoir simultanément et instantanément une image de microscopie. Il permet aussi l’examen de substances dangereuses (matériaux radioactifs, par exemple!.
- Signalons également que plusieurs équipements de télévision en couleurs ont déjà été installés en France, notamment à l’Institut Gustave-Roussy à Villejuif et au Centre anticancéreux de Boi'deaux, où ils sont utilisés pour la transmission d’opérations chirurgicales. R. R.
- Photo-gonio-dif fusomètre
- Il suffit d’évoquer le rôle que jouent dans le monde moderne les matières plastiques, les protéines, les hox’mones ou les vii’us pour constater combien ces dernières années ont été marquées par l’importance croissante prise par les molécules géantes et les produits qui se présentent sous forme de suspensions ou d’émulsions. Les pi'opi’iétés physiques ou biologiques de ces produits dépendent essentiellement des dimensions et des formes des molécules ou des particules qui les composent. Or, ces cai'acléi'istiques sont i-ai'ement accessibles par les méthodes classiques et de nouvelles techniques d’investigation ont dû êtx’e mises au point, pai'mi lesquelles la diffusion de la lumière occupe une place de choix. Le phénomène physique est celui-là même qui est responsable de la couleur bleue du ciel. Une molécule frappée par un rayon lumineux vibre comme une petite antenne et réémet dans toutes les directions une pax'tie de l’énergie du faisceau incident. Un calcul complexe montre que l’intensité de la lumière diffusée par des molécules en solution est pi'opoi’tionnelle à leur masse moléculaire.
- En fait, la valeur de l’intensité diffusée est fonction de l’angle d’observation et l’application de la formule reliant l’intensité diffusée à la masse moléculaire n’est valable en fait qu’à angle nul. Il est donc nécessaire d’effectuer plusieurs mesures pour étudier la vai'iation de l’intensité diffusée en fonction de l’angle d’observation et d’extrapoler ensuite les mesui'es à angle nul. D’autre part, l’étude de cette variation de l’intensité diffusée permet, sous certaines conditions, de déterminer la forme des particules en solution : sphères, bâtonnets, disques, etc. Enfin, lorsqu’on éclaire le milieu à étudier en lumière polarisée, la lumière diffusée peut être dépolarisée si la structure chimique de la particule diffusante ou sa forme géométrique sont anisotropes. Les mesures de dépolarisation donnent des renseignements sur ces deux facteurs. La diffusion de la lumière permet donc en quelque sorte d’établir la fiche morphologique des molécules géantes.
- Fig. S. — Photo-gonio-diffusomètre de Wippler et Scheibling.
- (Photo IIenhy Cohen).
- positions angulaires pi'édétemiinées de 3o° à x5o°. Les mesures sont donc très rapides et ce d’autant plus qu’un calibrage incorporé évite l’utilisation permanente d’une cellule de mesure contenant un liquide étalon.
- La cuve qui contient la cellule de mesure est thermostalée, soit électriquement jusqu’à i^o° C, soit par circulation liquide pour des températures inférieures à l’ambiante. En outre, l’appareil pei’met de polai'iser la lumière incidente pour l’étude de l’anisotropie optique des molécules, grâce à un prisme de Glazebi’ook escamotable.
- L’appareil complet se présente sous la forme d’un bureau avec pupitre de commande, plan de travail et tiroirs basculants facilitant au maximum le travail de l’opérateur. Permettant également toutes les mesures classiques de fluorescence, luminescence et turbidité, cet appareil a sa place parmi les outils fondamentaux de la chimie macromoléculaire moderne.
- R. R.
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- Automatisme en chimie analytique
- Les progrès de l’électronique joints aux techniques modernes d’analyse chimique ont amené de nombreux constructeurs à réaliser des appareils qui permettent un automatisme de plus en plus grand des dosages industriels.
- Nous citerons d’abord l’ensemble de titrage automatique réalisé par les Établissements Tacussel.
- Volume de base (ml)
- Fig. 7. — Variation du pH au cours de la neutralisation d°’ u n acide fort par une base forte.
- Si l’on considère la réaction type de dosage d’un acide fort par une base forte, la variation du pli au cours du dosage est représentée par la figure 7. On voit que la fin du dosage est caractérisée par un saut très brusque du pli. On obtient une courbe analogue dans les dosages par oxydo-réduction, la fin du dosage étant marquée par un saut de la différence de potentiel entre deux électrodes appropriées.
- Le problème revient à arrêter l’addition de réactif au moment précis où le pli (ou le potentiel) du point d’équivalence est atteint. Cette opération est réalisée automatiquement avec l’appareil décrit ici (fig. 8). Il comprend une burette avec une vanne électromagnétique, celte vanne pouvant être commandée
- Fig. 8. — Ensemble de titrage automatique Tacussel.
- Au-dessous de la burette, on distingue une cage vitrée dans laquelle se trouve la vanne électromagnétique (Photo A.D.P.).
- soit manuellement, soit automatiquement. La vanne est constituée essentiellement par un électro-aimant dont l’action, par l’intermédiaire d’un bras de levier, assure la compression ou l’ouverture d’un tuyau de caoutchouc silicone transparent. Cet élément est immédiatement adaptable sur tous les types courants de burette.
- Au cours d’un dosage préliminaire, on détermine expérimentalement le pli ou le potentiel du point équivalent, puis cette valeur est affichée sur l’appareil au moyen d’un décaleur d’origine étalonné couvrant la gamme o-i4 pH et ± 0-2 100 mV, complété par un vernier 0-1 pH et 0-100 mV. Un relais électronique relié à l’appareil de mesure (millivoltmètre gradué en mV ou pH) commande la vanne électromagnétique qui arrête l’écoulement du réactif lorsque la fin du titrage est atteinte. Cet appai'eil permet donc la réalisation de dosages en série par un opérateur non spécialisé.
- Il peut être nécessaire dans certains cas de tracer pour chaque titrage la courbe de ce titrage, c’est-à-dire les variations physico-chimiques du milieu en fonction du volume du réactif, par exemple lorsque les réactions sont lentes et ne permettent pas de situer aisément un point équivalent. La résolution de ce problème a été étudiée par la maison Quéré, qui a mis au point un appareil d’enregistrement automatique, le « Titro-
- Fig. 9. — Le « Titromatic v, potentiomètre enregistreur destiné à la réalisation automatique de dosages variés.
- (Photo Engesseu, Bordeaux).
- matic » (fig. 9) représenté par la société Antarès. L’originalité de cet appareil réside surtout dans le fait qu’il est doté d’une table d’enregistrement à vitesse automatiquement variable en fonction de la pente de la courbe inscrite. Le dispositif d’entraînement de la table commande également la répartition du réactif au moyen de seringues : le réactif est donc débité à vitesse variable avec un minimum au passage des points équivalents.
- Avec des équipements particuliers, il est possible d’effectuer également des titrages conductimétriques, ampérométriques ou à électrodes polarisées (dead stop end point, etc.). L’appareil peianet les études photométriques soit sur bande de papier pour électrophorèse, soit en milieu liquide avec intégration.
- Le Titromatic possède une remise à zéro automatique; cette
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- correction s'effectue 8 fois par centimètre d’enregistrement grâce à un moteur à vitesse lente et; constante qui entraîne la table d'enregistrement et une came qui établit le contact du circuit de remise à zéro une fois par tour. Ce dispositif résout les problèmes de stabilité que posent les enregistrements de phénomènes en fonction du temps.
- Enfin il nous faut signaler les appareils conçus par la société anglaise Baird and Taelock, représentée en France par les Établissements Dannatt. Cette firme anglaise a étudié d’une manière extrêmement poussée l’automatisme en chimie analytique et ses appareils « Analmatic » méritent l’attention. Alors que le plus souvent on se contente de rendre automatique la détermination de la lin du titrage, c’est l’ensemble des opérations dévolues à l’opérateur qui a été automatisé. Les instruments sont construits à partir d’une série d’unités dont chacune effectue une des opérations nécessaires au titrage. C’est ainsi qu’il existe par exemple des distributeurs à pipettage. Ces appareils semi-automatiques permettent d’ajouter à un grand nombre de tubes à essais une quantité exactement mesu-l’ée de réactif. Le statif portant trois rangées de tubes est poussé manuellement sur des glissières sous une rangée de trois pipettes automatiques. Celles-ci débitent chaque fois un volume
- donné de liquide dans les trois tubes sous-jacents. Un voyant lumineux signale que le cycle est terminé et que l'opérateur peut avancer le statif d’un cran. De même il existe des unités de transfert de liquide prélevant automatiquement dans un tube une quantité déterminée de liquide et le transférant dans un autre tube.
- A partir de ces diverses unités, il a été fabriqué de véritables robots utilisés par exemple pour le dosage de l’oxygène dissous dans l’eau, pour le dosage colorimétrique de l’uranium ou pour le dosage de l’eau par la méthode de Karl Fischer (ce dernier appareil était présenté à l’Exposition).
- Équipant déjà certains laboratoires industriels, ces appareils permettent non seulement un gain de temps, mais aussi de résoudi’e le problème de la « dégradation des méthodes analytiques », problème d’ordre plus ou moins psychologique, bien connu des ingénieurs qui dirigent un laboratoire de contrôle. On constate en effet que lorsqu’un même opérateur effectue-pendant plusieurs mois le même dosage, il arrive souvent qu’il modifie peu à peu le mode opératoire, quelquefois sans-s’en rendre compte lui-même. Un appareil automatique permet d’éviter les vérifications fréquentes du travail des opérateurs.
- R. R.
- Préparation automatique des coupes histologiques
- Le traitement des tissus destinés à être coupés au microtome en vue de leur étude histologique exige une préparation longue et minutieuse : fixation des tissus par immersion dans une solution appropriée (liquide de Bouin, formol bromuré...), déshydratation par immersions successives dans une série de bains d’alcool, d’alcool absolu, de xylol, et enfin imprégnation dans la paraffine. Par suite, dès que le nombre de tissus traités devient important, la durée de ce travail préparatoire, même si l’on dispose de plusieurs opérateurs spécialisés, risque vite de devenir prohibitive.
- C’est pour permettre d’effectuer automatiquement les diverses opérations nécessaires que la Société S.E.C.A.S.I. a conçu un appareil, 1’ « Uistomatic » (fig. io), dont on peut schématiser le fonctionnement de la manière suivante :
- Fig. 10. — U « Histomatic », appareil pour la préparation automatique des coupes histologiques.
- On distingue, au premier plan, deux pote thermostatés chauffants pouvant contenir de la paraffine ; à gauche, le panier porte-échantillon et le bocal laveur à circulation d’eau.
- {Photo industrielle du Sud-Ouest, Bordeaux).
- Les pièces histologiques sont disposées dans des boîtes perforées, elles-mêmes placées dans un panier actionné par un micromoteur à basse tension (vitesse de rotation du panier : :>.o t.r/mn). Ce panier est enfermé dans un bocal de traitement dont la capacité est suffisante pour permettre de traiter simultanément de nombreuses pièces. A la suite de chaque traitement, le panier contenant les differentes boîtes subit un transfert qui l’amène dans le bocal suivant. A cet effet, le panier est solidaire de la pièce centrale que le mouvement d’une chaîne sans fin soulève, déplace, puis abaisse, ce qui correspond aux trois phases : égouttage, transfert et immersion. Le temps de transfert, d’une minute environ, a été choisi de-manière à permettre un égouttage suffisant pour éviter le mélange des différentes solutions contenues dans les bocaux.
- Les transferts sont commandés au moyen de contacts réglables disposés sur une roue horaire dont la vitesse est variable par changement du moteur synchrone d’entraînement, de sorte que l’opérateur peut régler à volonté les durées d’immersion en déplaçant les contacts. L’appareil peut donc être utilisé pour des techniques très différentes, par exemple : coloration de pièces (durée d’immersion de l’ordre de la minute), fixation et imprégnation dans la paraffine (durée d’immersion de l’ordre de l’heure), etc.
- Trois des bocaux qui équipent l’appareil peuvent être remplacés par des pots thermostatés chauffants à température réglable, pouvant contenir de la paraffine. La précision du thermostat est de l’ordre de o,5° G. De plus on peut disposer, à la place de l’un des bocaux, un pot laveur à circulation d’eau courante.
- Différents dispositifs complètent l’appareil; c’est ainsi qu’on peut commander l’arrêt des cycles automatiquement lorsque le panier porte-échantillons se trouve dans un bocal quelconque, choisi à l’avance par l’opérateur. De même des contacts de sécurité interdisent la répétition des cycles de transfert, ainsi que tout transfert du panier après immersion dans la paraffine en cas de fausse manœuvre ou de mauvaise position des index.
- Cet appareil f&mplace avantageusement un ou plusieurs opérateurs, tout en éliminant les erreurs de manipulation; ne nécessitant aucun contrôle en cours de fonctionnement, il permet d’accroître la capacité de travail du laboratoire qui en est équipé, la préparation des pièces pouvant s’effectuer la nuit sans surveillance. R. R.
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- Enregistreurs de
- courbes y = f(x)
- Le type d’enregistreur le plus courant permet d’enregistrer, -en jonction du temps, les variations d’une grandeur, en général -électrique. Ceci convient parfaitement lorsque le temps est un paramètre de la grandeur à mesurer, ou lorsque cette grandeur dépend d’un paramètre auquel on peut imposer des variations linéaires avec .le temps; tel est, par exemple, le cas de l’enregistrement du poids d’un échantillon en fonction de sa température. Dans de nombreux cas, cependant, il n’est pas possible d’imposer de programme de variation au ou aux paramètres de la grandeur mesurée.
- Une solution consiste, évidemment, à enregistrer simultanément les variations au cours du temps de toutes les grandeurs à mesurer et de leurs paramètres. Des enregistreurs multi-courbeB ont été mis au point pour cet usage et sont aujourd’hui d’emploi courant. Néanmoins il est nécessaire, pour examiner ensuite les relations mutuelles des grandeurs enregistrées, de procéder à une analyse point par point des courbes obtenues; il peut donc être intéressant de disposer d’un appareil qui permette l’enregistrement direct de la variation d’une grandeur en fonction de celle d’une autre : tel est le but des enregistreurs X-Y.
- Leur réalisation à partir des enregistreurs classiques ne pose, théoriquement, pas de problèmes : il suffit de supprimer les moteurs d’entraînement de deux de ces appareils, et d’en réunir les plumes de telle façon que les deux grandeurs mesurées agissent à 90 degrés l’une de l’autre.
- La Société Cimatic construit sur ce principe le Cimagra-phe 3o/4o dans lequel la plume d’enregistrement est située à l’intersection de deux barres perpendiculaires mais libres l’une
- Fig. 11. — Vue d’ensemble du Cimagraphe potentiométrique.
- par rapport à l’autre (fig. n). La position de ces barres, dont chacune peut se déplacer dans le plan parallèlement à elle-même, est déterminée par la grandeur à mesurer correspondante qu’il est nécessaire auparavant de traduire sous forme de différence de potentiel. Les deux systèmes d’enregistrement sont en effet identiques et du type potentiométrique : la tension à mesurer est comparée en opposition à une contre-tension obtenue en divisant par un. potentiomètre la différence de potentiel connue, fournie par une pile de référence. Le courant de déséquilibre est modulé en signal alternatif dont la phase est fonction de son sens. Ce signal est amplifié et appliqué à un servomoteur qui ramène le potentiomètre à une valeur telle que l’équilibre entre les deux tensions soit réalisé.
- Cet appareil possède une table d’enregistrement qui permet la fixation de feuilles de 3oo x 4oo mm. Le temps de
- Fig. 12.------Cellule
- photorésistante du suiveur de spot Sefram.
- La couche photorc,sentante de sulfure de cadmium est insérée entre un unique contact métallique à la partie supérieure et deux contacts métalliques séparés par l'intervalle d à la partie inférieure. ^Lorsque le spot lumineux est correctement centré sur la cellule, les courants il et it sont égaux. Ces courants, amplifiés séparément, sont envoyés dans le servomécanisme qui maintient leurs valeurs égales en agissant sur le déplacement de la cellule.
- *1+,2
- Couche de CdS activé
- Contacts
- Spot lumineux
- réponse des servomécanismes est tel qu’il est possible d’enregistrer des vax-iations sinusoïdales à 3 Hz. Les sensibilités en X et en Y atteignent 5 cm par mV, et à l’aide d’un atténuateur incoi’poré, peuvent être réduites en 10 positions à 4 V/cm.
- La Société Sefram, bien connue pour ses galvanomètres, a réalisé une table d’enregistrement : le LuXYmat, sur un pi’in-cipe assez different. Tout d’abord les deux coordonnées sont obtenues : d’une part par déplacement de la plume qui peut coulisser le long d’une barre de soutien fixe, d’autre part par translation de la table porteuse du papier d’enregistrement. Le principe d’asservissement de chacun de ces mouvements à la grandeur électrique à mesurer est également original et équipe depuis plusieurs années les eni'egistreurs simpli- ou multitraces du même constructeur.
- Le système de « suiveur de spot » utilisé est le suivant (fig. 12) : le spot d’un galvanomètre peut se déplacer sur une ligne horizontale ; sur cette même ligne une cellule photo-l'ésistante composée de deux pai'ties, identiques et côte à côte, peut également se déplacer. Si l’éclairement des deux parties est identique, la cellule reste immobile, sinon un servomécanisme agit sur sa position pour l'établir l’équilibre. Le principe classique qui consiste à recueillir la tension d’ei'reur, l’amplifier et l’appliquer à un servomoteur est, ici encore, mis en œuvre.
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- Les performances de cet appareil sont évidemment fonction de celles des galvanomètres qui l’équipent. Les temps d’indication des servomécanismes sont de l’ordre de i ,5 s, c’est-à-dire à peu près ceux des galvanomètres normaux. Le format utile est ?.5o x 260 mm et la sensibilité peut atteindre o,25 p.A pour toute l’échelle avec les meilleurs galvanomètres antivibratoires. Par ailleurs, pour chaque coordonnée, les deux bornes sont isolées de la masse. Notons que lorsque, au démarrage par exemple, le spot est entièrement en dehors de la cellule, il suffit d’un simple passage même à très grande vitesse pour provoquer 1’ « accrochage » de celle-ci.
- Enfin, un appareil très différent et destiné éventuellement à un usage analogue, était présenté; il s’agit du Storascope d’importation allemande et diffusé par la Société Frei (fig. i3). Cet appareil n’est autre chose qu’un oscillographe et en possède toutes les caractéristiques d’emploi : muni de deux amplificateurs d’entrée, X et Y, il permet donc, parmi toutes les utilisations des oscillographes, le tracé des courbes y = f(æ). La
- vitesse de réponse de l’enregistrement est évidemment beaucoup plus élevée que celle des appareils précédents puisqu’elle atteint io kHz en Y et 2 kllz en X.
- L’originalité de cet appareil est due au tube cathodique dont il est équipé : ce tube possède un écran en chlorure de potassium activé déposé sur un mince film conducteur; l’écran est normalement blanc et l’impact du faisceau d’électrons produit une trace violette. La trace est permanente, mais peut être effacée en 20 s environ par léger chauffage du film de chlorure de potassium.
- Il s’agit donc d’un oscillographe qui permet commodément l’examen de phénomènes même non répétés en s’affranchissant des inconvénients qui résultent de l’utilisation d’une caméra, nécessaire avec les tubes classiques si la trace du faisceau d’électrons est unique. Les sensibilités en Y et en X sont respectivement 3 et i V/cm. Pour l’utilisation classique avec balayage en X, un balayage incorporé est utilisable entre o,oi et io s pour toute l’échelle. R. B.
- Nouveaux oscilloscopes
- En dehors des appareils de nombreux constructeurs français dont les performances sont maintenant comparables à celles des meilleurs appareils étrangers, on peut signaler un oscilloscope de grandes dimensions à 4 ou 8 traces.
- Il s’agit du « Mégascope » (fig. i4) présenté par la Société Telco qui est un oscilloscope à écran rectangulaire rémanent de 43 cm de diagonale, ce qui est assez inhabituel. Cet appareil produit 4 à 8 traces simultanées correspondant à 4 ou 8 canaux d’amplification indépendants. En outre, chacun de ces canaux peut à lui seul couvrir la totalité de l’écran en amplitude. L’appareil utilise un tube de radar à concentration et déviation magnétique, ce qui produit une trace plus fine et plus brillante que celle des oscilloscopes classiques. Le balayage horizontal comporte trois vitesses fixes : 26, 5o et 100 m/s. La vitesse de commutation des quatre voies est de l’ordre de 1 kc/s. L’appareil convient particulièrement bien à l’étude simultanée de quatre phénomènes physiques relativement lents, dont les fréquences sont inférieures à 200 c/s.
- Cet appareil permet de montrer à de nombreux spectateurs les courbes simultanées de quatre phénomènes physiques ou physiologiques, d’où son utilisation dans l’enseignement, dans les salles de contrôle des grands ensembles industriels, dans le contrôle en chirurgie, etc.
- Il existe également deux autres versions du Mégascope à une seule trace, l’une pour l’étude des phénomènes de fréquences comprise entre o et 20 kc/s, l’autre pour l’étude de phénomènes de fréquences basses (de o à 1 kc/s).
- Figr. 14. — Le « Mégascope », oscilloscope de grandes dimensions à 4 ou 8 traces simultanées.
- Appareil pour la mesure des constantes de temps
- Il arrive souvent, dans les études sur les semi-conducteurs par exemple, que l’on se trouve en présence de phénomènes amortis à allure pseudo-exponentielle en fonction du temps. Dans le cas d’un phénomène à allure exponentielle, il est commode de caractériser la vitesse de croissance ou de décroissance par une valeur qui est la « constante de temps ». Il s’agit de l’intervalle de temps au bout duquel l’amplitude du phénomène se trouve multipliée ou divisée par e (si X est la constante de temps, la grandeur considérée est de la forme
- t
- G = G0e\ ; au bout du temps t = X, G prend la valeur G0e ; au bout du temps 2 X la valeur G0e2, etc.). Par analogie, on a l’habitude de caractériser l’allure d’un phénomène pseudoexponentiel par une durée appelée pseudo-constante de temps correspondant à l’intervalle de temps au bout duquel l’amplitude du phénomène est divisée par e.
- La méthode utilisée jusqu’alors pour mesurer une constante de temps consistait à traduire le phénomène étudié par une tension électrique que l’on injectait dans un oscillographe cathodique. On obtenait sur l’écran la courbe représentant le phénomène en fonction du temps et il suffisait soit d’apprécier la constante de temps sur l’écran à condition que celui-ci portât une échelle, soit de photographier l’écran et d’effectuer la mesure sur la photographie obtenue. La première méthode est rapide mais peu précise; la seconde est certainement plus précise mais très longue et ne permet pas un dépouillement immédiat des résultats.
- L’appareil mis au point par M. Blet, du Centre de Recherches scientifiques, industrielles et maritimes de Marseille, est basé sur un principe totalement différent et donne la constante de temps par lecture directe sur un appareil de mesure à mémoire.
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- Avant d’en aborder l’étude, rappelons qu’un trigger de Schmidt est un montage électronique constitué par deux triodes montées de manière que l’une soit conductrice alors que l’autre est coupée, et tel qu’un signal donné pi'ovoque par effet cumulatif un basculement de l’ensemble, la triode qui était coupée devenant conductrice et inversement (C’est un système de ce genre qui permet, par exemple, l’ouverture d’une porte de garage par coupure du faisceau lumineux agissant sur une cellule photoélectrique).
- Supposons que le phénomène étudié puisse être traduit électriquement par un signal ayant une montée très raide, suivie d’une décroissance exponentielle dont on cherche la constante de temps.
- Les deux niveaux de basculement du trigger de Schmidt sont fixes et supposés dans le rapport e. L’amplificateur d’entrée (fig. i5) amène le signal à avoir pour valeur de crête celle de déclenchement du trigger. Il va donc se produire un basculement du trigger au début du phénomène étudié. Puis il va rebasculer au bout d’un temps égal à celui mis par le signal pour diminuer dans le rapport e. La durée de basculement est égale à la constante de temps t. Si les deux niveaux de basculement du trigger sont dans un rapport différent de e, la durée de basculement ne sera plus égale à la constante de temps mais lui sera proportionnelle, ce qui revient sensiblement au même.
- Le circuit intégrateur gui suit le trigger est constitué par une pentode à courant constant dont toutes les tensions sont soigneusement stabilisées et qui est utilisée pour charger un condensateur à fort isolement. En l’absence de signal la pentode est bloquée et le condensateur est déchargé. Le signal de sortie du trigger débloque la pentode pendant le temps t et celle-ci va charger le condensateur qui prend une charge proportionnelle à la constante de temps puisque la pentode est à courant
- Ensemble à mémoire
- /---------—-----------------s
- Amplificateur d'entrée S large bande
- Trigger
- de
- Schmidt
- Pentode
- Voltmètre
- électronique
- Fig. 15. — Schéma de principe d'un appareil pour la mesure des constantes de temps.
- constant. La tension aux bornes du condensateur est proportionnelle à t- Elle est mesurée par un voltmètre à très grande impédance d’entrée. Le condensateur étant fortement isolé, l’indication de l’appareil de mesure M est stable. On arrive aisément à une constante de temps de l’ordre de plusieurs heures pour la mémoire, ce qui est plus que suffisant, la lecture se faisant sans peine dans la ou les minutes qui suivent le passage du phénomène transitoire étudié. Un bouton d’effacement permet la remise à zéro de l’appareil de mesure qui est gradué linéairement en constante de temps.
- Il est très facile de disposer de plusieurs gammes de sensibilité par simple commutation du condensateur C. Des valeurs faibles permettront de mesurer des constantes de temps courtes et aux valeurs élevées correspondront des constantes de temps longues. On peut ainsi aisément couvrir la gamme allant de xo u.s à io ms sur un même appareil et d’autres étendues de mesures sont parfaitement réalisables.
- Cet appareil était présenté en démonstration pour mesurer la durée de vie des porteurs minoritaires produits par effet photoélectrique dans deux échantillons de sélénium dopés différemment. R. R.
- Tachymètre à grande sensibilité
- Cet appareil a été conçu spécialement par les Établissements Jacger pour le moyen-courrier « Caravelle ». On sait que cet avion est propulsé par deux turbo-réacteurs. La caractéristique poussée-vitesse de rotation, la notion de rendement optimal et de charge payante, l’étroit voisinage de la zone d’utilisation avec la limite de sécurité exigent une mesure très précise de la vitesse de rotation des réacteurs entre 7 000 et 8 200 tr/mn.
- A cet effet on utilise un indicateur à double sensibilité, mais avant d’en aborder la description, voyons comment fonctionne un tachymètre électrique classique : un alternateur triphasé à aimant permanent est entraîné par l’arbre dont on veut connaître la vitesse de rotation et produit un courant qui alimente un moteur synchrone placé dans l’indicateur. Ce moteur entraîne un aimant en face duquel se trouve un disque relié à l’aiguille indicatrice. Le disque est entraîné par la rotation de l’aimant (phénomène dit des « courants de Foucault »), mais son mouvement est limité par un ressort spiral; par suite, le déplacement de l’aiguille est fonction de la vitesse de rotation de l’aimant, donc de la fréquence du courant triphasé fourni
- 0=
- /
- prise de mouvement
- alternateur
- , plaque de fermeture atmanc 1 <ju champ
- A t Uaiguille
- I
- U x ressort spiral
- moteur disque synchrone
- Fig. 16. — Schéma d’un tachymètre à transmission électrique triphasée.
- par l’alternateur et par conséquent de la vitesse de rotation de l’arbre (fig. 16). Ce dispositif permet de connaîti’e la vitesse de rotation à quelques dizaines de tours près, ce qui est insuffisant.
- Pour connaîti’e la vitesse de rotation avec une grande précision, on utilise un l’elais électronique alimenté par le réseau de bord qui transforme la fréquence du courant fourni par l’alternateur tacliymétrique qui sert d’émetteur d’impulsion. Par des moyens électroniques, on multiplie la fréquence de ces impulsions, puis on la compare à une fréquence étalon provenant d’un oscillateur triphasé piloté par quartz. Après filti’age, un amplificateur foui'nit un courant ti’iphasé, dont la fréquence cori’espond à la différence des deux précédentes, qui alimente le moteur synchrone de l’indicateur sensible. On obtient ainsi une mesure de la vitesse de l'otation avec une pi’écision de l’ordre de 1/1000, entre 7000 et 8200 tr/mn.
- Contacteur tachymétrique. — Cet appareil est destiné à faii’e fonctionner les dispositifs les plus variés de commande, de contrôle ou de sécurité, à partir de deux l’elais inverseurs dont le fonctionnement se produit lorsqu’une vitesse de l'otation atteint ou dépasse deux valeurs minimales et maximales choisies pi'éalablement.
- Il est constitué par un tachymètre du type décrit précédemment, mais qui poi'te à la place de l’aiguille indicatrice une palette qui est susceptible de s’engager entre les bobines d’un circuit oscillant dont elle modifie ainsi les caractéristiques. Il y a deux ensembles de bobines assurant, l’un le déclenchement pour la vitesse minimale, l’autx'e pour la vitesse maximale. Les circuits électroniques commandant le fonctionnement des contacts inverseurs ne comportent que des transistors. La précision est de l’ordre de 25 à 3o tr/mn pour un contacteur fonctionnant entre 000 et 5 000 tr/mn.
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- Horloge parlante magnétique
- Alors que les horloges parlantes classiques sont souvent très lourdes et volumineuses, cette horloge, construite par les Ateliers Brillié (fig. 17), est remarquable par son encombrement et son poids très faibles dus à l’utilisation de la technique de l’enregistrement magnétique. Elle comporte à la fois l’horloge proprement dite et l’amplificateur distributeur des énoncés d’heures.
- L’horloge elle-même est constituée essentiellement par un cylindre sur lequel 89 pistes magnétiques reproduisent les énoncés des heures, des minutes et des secondes de 10 en 10 s. Ce cylindre est entraîné à vitesse constante par un moteur à courant continu qui reçoit d’une horloge-mère les impulsions de synchronisation. Devant lui se déplacent trois tètes de lecture qui lisent respectivement les pistes d’heures, de minutes et de secondes. Lm jeu de cames fait le mixage de ces énoncés de façon à composer les énoncés d’heures complets. Afin de limiter au maximum l’usure des têtes de lecture et celle des pistes d’enregistrement, un dispositif mécanique soulève les têtes en dehors des périodes de lecture ; les enregistrements et les têtes de lecture peuvent ainsi durer de nombreuses années sans usure appréciable.
- L’horloge-mère, qui envoie au moteur les impulsions de synchronisation et qui communique ainsi sa précision à l’horloge parlante, peut être un émetteur d’impulsions à balancier circulaire dont la précision est meilleure qu’une minute par semaine, ou une horloge à balancier pendulaire fixée au mur dont la précision est. d’une seconde par jour et qui peut elle-même être synchronisée par un standard de temps de très haute précision, une horloge à quartz par exemple.
- A la sortie des têtes de lecture, le courant microphonique est envoyé dans un amplificateur de puissance qui peut être établi pour débiter simultanément sur un nombre important de lignes téléphoniques. Il suffit de lui adjoindre un dispositif séparateur, afin que plusieurs demandeurs simultanés ne puissent pas converser entre eux.
- L’amplificateur peut être équipé de tubes électroniques mais
- on l’a prévu de préférence à transistors. L’intérêt de cette solution est de permettre l’alimentation sans l’utilisation du secteur, l’ensemble de l’appareillage étant exclusivement alimenté par le a4 ou le 48 V de la batterie d’accumulateurs du central téléphonique.
- Il est à signaler que cette horloge, dont les qualités semblent assez remarquables, a été approuvée par le Service de la Navigation aéronautique.
- Eau distillée en continu à
- haute pureté sans ébullition
- Cet appareil résout d’une façon nouvelle et originale le vieux problème de la production d’eau distillée. Il a été tout spécialement étudié en vue de l’obtention d’une eau rigoureusement exempte de métaux lourds (moins de 1 y par litre).
- Dans un tube de silice, on réalise un plan d’eau à niveau constant dont on provoque l’évaporation par une source de rayonnement infrarouge incorporée. Un réfrigérant horizontal condense la vapeur obtenue. L’eau s’écoule vers le récipient
- Arrivée eau de, refroidissement
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- 5ortie eau de refroidissement
- I
- Arrivée eau à distiller
- Fig. 18. — Schéma d’un appareil à évaporation sans ébullition.
- sans contact avec l’extérieur ce qui évite toute pollution (fig. 18). Le chauffage est réglé de manière que la surface de l’eau reste à une température notablement inférieure à ioo° C, ce qui évite tout phénomène de grimpage ou d’entraînement de particules liquides vers le condenseur. Le débit est variable avec le type d’appareil entre 200 cm3/h et 10 l/h.
- Signalons toutefois que l’élimination des traces de gaz carbonique et d’ammoniaque, indispensable pour l’obtention d’une eau de résistivité électrique élevée, n’est pas réalisée d’une manière aussi parfaite qu’avec les appareils de bidistillation classiques, mais l’absence totale de métaux lourds est souvent une propriété indispensable de l’eau distillée et c’est à ce titre que cet appareil est intéressant.
- Tensiomètre de mouillage
- Jobin et Yvon ont entrepris la construction du tensiomètre de mouillage J. Guastalla (licence G.N.R.S.). Get appareil, composé de deux balances de torsion jumelées à bras de levier optique, permet d’effectuer la mesure simultanée de la tension superficielle d’un liquide et les tensions d’adhésion de ce liquide vis-à-vis d’un solide de référence, lorsque ce solide peut être mis sous la forme d’une lame mince, ou être appliqué sur une lame mince.
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- Installation pour la production d’azote liquide
- Les utilisations de l’azote liquide sont extrêmement variées, et bien qu’il s’agisse d’un produit livré habituellement par l’industrie, certains utilisateurs (en province, en particulier) peuvent préférer avoir un poste de production sur place. C’est à leur intention que Philips a conçu une installation très simple et à rendement élevé pour la production de l’azote liquide par distillation fractionnée de l’air (fig. 19). Cet équipement permet une production horaire de 4 1 d’azote liquide d’une pureté supérieure à 99,5 pour 100. La consommation en eau est de 1 m3/h.
- Fig. 19. — Ensemble de production d’azote liquide atmosphérique Philips, type PLN 100.
- 1, Colonne de fractionnement type PW 7170 ; 2, Tableau de commande ; 3, équipement de liquéfaction de gaz ; 4, Socle antivibratoire.
- (Photo S. A. Philips).
- Ensemble de comptage pour l’enseignement
- Ce n’est pas pour sa nouveauté ou ses performances que nous parlerons de cet ensemble de comptage (fig. 20), mais parce qu’il a été spécialement conçu pour l’enseignement. D’un prix modique (de l’ordre de 100000 F), il est destiné à familiariser les étudiants avec les problèmes de l’utilisation des radioéléments et permet une gamme étendue d’expériences.
- Il comprend un compteur Geiger-Miiller à parois très minces permettant la détection des rayons a, £1 et y et une échelle de 10 à tube indicateur décimal suivi d’un numérateur mécanique à k chiffres. Un voltmètre incorporé dans l’appareil permet la lecture de là haute tension utilisée dans le compteur. L’appareil est livré avec un certain nombre d’accessoires : écrans en aluminium, cuivre, plomb, sources de césium 137, strontium 90, etc. Il permet par exemple la mise en évidence des différentes propriétés des rayons a, (3, y> l’étude de la mesure d’événements répartis de façon statistique, la mesure de la période de corps radioactifs, etc. Il est donc tout spécialement destiné aux laboratoires des lycées et collèges, ainsi qu’aux classes préparatoires aux concours d’entrée des grandes écoles scientifiques.
- Fig. 20. — Ensemble de comptage Ech 10 de la Société d’Applications industrielles de la Physique.
- (Photo Studio 12).
- Régulateur à niveau constant de gaz liquéfié
- Le C.N.R.S. présentait, comme il le fait chaque année, les appareils dont l’intérêt, de quelque ordre qu’il soit, a justifié le dépôt d’un brevet.
- Au titre d'une utilisation générale dans les laboratoires, il nous a semblé intéressant de relever la présence d’un dispositif destiné à maintenir à niveau constant le remplissage en gaz liquéfié, azote ou oxygène par exemple, d’une enceinte adiabatique, telle qu’un vase Dewar (fig. 21). Il s’agit là d’un petit problème qui se pose fréquemment lorsqu’il est nécessaire de laisser fonctionner sans interruption des appareillages de physique qui demandent, par exemple, le piégeage de vapeurs condensables.
- De nombreux dispositifs ont déjà fait l’objet de publications, mais celui-ci est basé sur un principe si simple qu’on n’envisage pas qu’il puisse être sujet aux pannes si fréquentes avec les autres appareils et dont les conséquences sont quelquefois désastreuses. Un tube aflleurant le gaz liquéfié joue le rôle de détecteur de niveau et constitue l’une des branches d’un
- Fig. 21. — Principe du régulateur à niveau constant de gaz liquéfié.
- gaz liquéfié
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- manomètre à mercure dont l’autre branche porte un verre fritté et est reliée à la partie supérieure de la réserve de gaz liquéfié. Selon que le tube détecteur plonge ou non dans le gaz liquéfié, du fait de la dilatation thermique du gaz qui y est contenu, le verre fritté est dégagé ou non.
- En position dégagée, les gaz dus aux pertes thermiques dans la réserve s’échappent par cette fuite; sinon l’accroissement de pression qu’ils produisent provoque le transvasement de liquide de la réserve au récipient à niveau constant jusqu’à ce que le rétablissement de l’affleurement permette à nouveau le dégagement du verre fritté et l’évacuation des gaz d’évaporation vers l’atmosphère. La forme des divers éléments de l’appareillage est déterminée au mieux pour permettre la meilleure constance possible du niveau.
- Ce dispositif, dû à deux chercheurs de la Faculté des Sciences,
- est couvert par un brevet et. doit, en principe, être prochainement diffusé par la Société Verre et Technique.
- Récepteur pneumatique de rayonnement
- Jobin et Yvon présentaient un détecteur pneumatique de rayonnement (licence O.N.E.R.A.) utilisable pour des longueurs d’onde comprises entre o,5 et 20 p.. L’énergie minimale décelable par cet instrument est de 5.io-10 W et la constante de temps n’est que de 20 ms. Sa surface sensible de 12 mm2 permet de résoudre aisément les problèmes de concentration de flux lumineux. Les lectures sont effectuées sur un galvanomètre incorporé de grandes dimensions et une sortie est prévue pour le raccordement à un enregistreur.
- LE CIEL EN
- SOLEIL : du 1er août au 1er septembre (à 0h) sa déclinaison décroît de + 18°16' à -f 8°38' et la durée du jour de 15h5m à 13h-(Jin ; diamètre app. le 1er = 3l'33",9, le 31 = 31'44",6. — LUNE : Phases : N. L. le 4 à 14L34™, P. Q. le 11 à 17M0“ P. L. le 18 à 12h50m, D. Q. le 26 à Sh3m ; périgée le 13 à 16h, diamètre app. 32'24" ; apogée le 26 à 6h, diamètre app. 29'34". — Principales conjonctions : avec Mercure le 4 à 18h, à 0°55' N. ; avec Uranus le a à 2h, à 4°38' S. ; avec Mars le 6 à 2211, à 3°12' S. ; avec Vénus le 7 à 3h, à 2°55' N. ; avec Neptune le 10 à 1111, à 0°48' N. ; avec Jupiter le 12 à 0h, à 3°ü' N. ; avec Saturne le 14 à 17h, à 4°19' N. Principales occultations : le 14, de Y Sagittaire (mag. 5,4) immersion à 23h18m,4 ; le 15, de p Sagittaire (mag. 4,0) immersion à 23h17m,3 ; le 25, de 147 B Bélier (mag. 5,8) émersion à Ihsgm g. — PLANÈTES : Mercure, étoile du matin dans la seconde moitié du mois, plus grande élongation le 23 à 20h, à 18°22 W. du Soleil, lever le 29’ à 3h26m, soit lh37m avant le Soleil ; Vénus, étoile du soir disparaissant très vite à la fin du mois, le 15 : diamètre app. 51",2 ; Mars, peu visible le soir, non loin de Vénus vers le milieu du mois : Jupiter, dans la Balance brille le soir, le 17 : coucher à 22hllm, diamètre pol. app. 35",0 ; Saturne, dans le Sagittaire est encore visible jusqu’à minuit, le 15 : diamètre pol. app. 15",8 et axes de l’anneau : 40",0 et + 17",9 ; Uranus est invisible en conj. avec le Soleil le 10 à lh ; Neptune, dans la Vierge s'efface bien vite le soir surtout à la fin du mois. — ÉTOILES VARIABLES : minima observables d'Algol (2m,2-3m,5) le 18 à 4h,3, le 21 à lh,2, le 23 à 21h,8 ; minima
- AOUT 1959
- de p Lyre (3m,4-4m,3) le 12 à 22h,3, le 25 à 20h,6 ; maxima de 5 Céphée (3m,7-4m,6) le 3 à 8h,l, le 8 à 16h,9, le 14 à 1\7, le 19 à I0h,5, le 24 à 19h,3, le 30 à 4h,l ; maxima de t, Aigle (3™,7-4m,4) le 7 à 6h,8, le 14 à llh,0, le 21 à 15h,2, le 28 à 19h,5 ; maxima de U Orion (5m,2-12m,9) le 7, de X Ophiuchus (5m,9-9m,2) le 27, de Mira Ceti (2“y0-10™,l) le 28. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris à 0h (T.U.) : le 1er : 20h44m47s, le 11 : 21h24m12s, le 21 : 22h3m38s, le 31 : 22h42m3s.
- Phénomènes intéressants. — Surveiller la surface tachée du Soleil. — Du 30 juillet au 2 août et du 28 août au 1er septembre, lumière cendrée de la Lune, le matin. — Rechercher dans une petite lunette l’astéroïde Eunoma près de a Pégase aux positions suivantes : le 10 : 23M4m et + 9°49' (mag. 8,1), le 20 : 23h8m et + 10°40' (mag. 7,9), le 30 : 23h0m et + 11°7 (mag. 7,8). — Saturne est toujours facilement observable le soir. — Du 1er au 17, étoiles filantes : Ferséides (radiant : r, Persée), maximum le 12, très bel essaim, le plus riche de l’année. — Par les soirées sans lune, observer la Voie lactée dans la région où elle est la plus intense : Scorpion, Ophiuchus, Sagittaire, Écu, Flèche, Renard, Cygne, Cassiopée.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur,
- L. Taetois.
- Le cinquantenaire de la traversée de la Manche par Blériot
- Le 25 juillet 1909, Louis Blériot effectuait la première traversée de la Manche, et ouvrait ainsi la voie aux grands avions de transports Intercontinentaux d’aujourd’hui. Aussi lorsqu’on considère tous les progrès accomplis depuis lors, l’exploit du grand pilote n’en apparaît que plus remarquable et mérite que l’on effectue un retour en arrière pour rappeler ce que fut l’appareil historique qui le premier réussit à voler au-dessus de la mer.
- Le <( Blériot XI » était un monoplan de 7,8 m d’envergure en bois entoilé, le fuselage de 7 m de longueur et de section rectangulaire, comportait en son milieu un poste de pilotage ouvert à l’air libre. Le moteur, à trois cylindres et à refroidissement par air, pesait 60 kg et développait une puissance de 22 à 25 ch ; on était évidemment loin des charges au cheval atteintes maintenant. Le
- poids total de l’appareil en ordre de vol avec une autonomie de 2 heures était de 300 kg et la vitesse maximum ne dépassait pas 55 à 65 km/h. Pour donner toute sa valeur à la tentative, ajoutons encore que Blériot dut effectuer la traversée sans aucun point de repère, ne disposant pas des moyens de navigation qui ont été mis en œuvre depuis. Et cependant, c’est seulement 37 minutes après son départ de Calais qu’il atterrit sur les falaises de Douvres.
- Cet événement sera commémoré les 25 et 26 juillet prochains sur les lieux mêmes où il eut lieu il y a 50 ans, au cours de manifestations organisées pan l’Aéro-Club de France. On y verra évoluer les plus modernes appareils supersoniques, et aussi, remis à neuf pour la circonstance, un monoplan Blériot du même type que celui qui réalisa la traversée historique. J. S.
- Verre chauffé électriquement
- Un verre pouvant être chauffé électriquement a été mis au point en Suisse ; il comprend dans sa masse des fils résistants extrêmement fins, de l’ordre de quelques microns, pratiquement invisibles à l’œil nu, permettant de dissiper dans la masse du verre un échauffement variable à volonté. Le procédé spécial de fabrication permet d’éliminer la réflexion, la déviation optique et la distor-
- sion chromatique ; l’absorption n’est que de 1 pour 100 supérieure à celle d’un verre ordinaire de même épaisseur. Ce verre, qui peut ainsi être désembué ou dégivré instantanément, est particulièrement utile pour les panneaux d’observation, couvercle d’appareils, etc.., où se manifeste une différence de température ou de degré hygrométrique entre les faces interne et externe de la paroi.
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- LES LIVRES NOUVEAUX
- Statistical theory of irréversible processes,
- par R. Eisenschitz. 1 vol. 14 x 22, 84 p. Oxford University Press, Londres, 1958, Prix : 8 sh. 6 d.
- La prédiction de Tétât d’équilibre d'un système composé d’un grand nombre de particules, à partir des lois de la mécanique, est possible depuis plus d’un demi-siècle à partir des travaux de Boltzmann et de W. Gibbs. Toutefois la question : comment un système hors d’équilibre va-t-il tendre vers l’équilibre P est loin, elle, d'être complètement résolue. En effet, comment la nature irréversible de ce processus est-elle compatible avec la réversibilité des lois de la mécanique P L’auteur présente différents résultats obtenus dans ce domaine par la méthode des distributions à « grains fins ». Une certaine concision nuit parfois à la lecture ; une connaissance sérieuse des résultats classiques de la mécanique statistique est demandée au lecteur.
- Solid State Physics, par Frederick Seitz et David Turnbull. Volume 7. 1 vol. 16 x 23,5, xiv-525 p., fig. Academie Press, Inc., New York, 1958 Prix, relié : 12 dollars.
- La série « Solid State Physics » est consacrée à des mises au point écrites par des spécialistes, sur les différents aspects de la physique des solides. Ce volume contient quatre contributions principales : Conductivité thermique des réseaux cristallins ; Théorie des bandes et compilations des résultats théoriques et expérimentaux ; Constantes élastiques des solides, exposé théorique et valeurs expérimentales ; Revue des structures cristallines ; et aussi deux articles : théorique (paquet d’ondes dans les solides) et expérimental (étude des surfaces). Bibliographie très étendue et index.
- The electrical and magnetic properties of solids, par N. Cusack. 1 vol. 15 x 23, xvi-428 p., fig. Longmans, Green and Go., Londres, 1958, Prix, relié : 45 sh.
- Ecrit pour les étudiants et les chercheurs débutants, cet ouvrage traite des propriétés électriques et magnétiques des solides. Vu le public auquel il s’adressait, l'auteur a toujours donné les méthodes expérimentales et tous les phénomènes sont expliqués en termes de physique moderne. Il est certes difficile de faire un traité original de ces questions étant donné l’abondance des ouvrages parus en physique de l’état solide ; voici toutefois un livre agréable à lire et fort utile.
- Space-charge waves and slow electroma-gnetic waves, par A. II. W. Beck. International sériés of Monographs on Electronics and Instrumentationj vol. 8. 1 vol. 14 x 22, xn-396 p., fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 90 sh.
- Le développement de l’utilisation des hyperfréquences a fait apparaître un certain nombre de tubes : klystrons, tubes à ondes progressives, carcinotrons, etc., capables de produire ces courtes longueurs d’ondes. L’auteur a voulu traiter ces problèmes en partant des équations de Maxwell et en s’intéressant surtout aux effets de charges d’espace, et il a été ainsi amené à parler des plasmas. Les connaissances mathématiques requises pour lire cet ouvrage se limitent aux solutions de l'équation de Bessel et à leurs propriétés.
- Les Ferroélectriques, par H. Saciise. Traduit de l’allemand par A. Bonnet. 1 vol. 16 x 25, 196 p., 129 fig. Dunod, Paris, 1958. Prix : 2 650 F.
- Après un rappel de l’essentiel de l’électricité de Seignette, Fauteur fait un bref historique des titanates ferroélectriques, procède au dépouillement méthodique de leur bibliographie et compare les travaux internationaux les plus récents. L’ouvrage expose très complètement les propriétés du titanate de baryum, de ses mélanges et d’autres classes de cristaux aux mêmes propriétés électriques spéciales. Il décrit la préparation et la structure de ces cristaux, les théories proposées pour expliquer leur comportement et leurs multiples applications pratiques : condensateurs, amplificateurs, résonateurs à ultrasons, pick-up, accéléromètres, mémoires, etc.
- Chaleur et thermocinétique, par V. Charles.
- 1 vol. 16 x 25, 156 p., 36 fig Gauthier-Vil-lars, Paris, 1958. Prix : 1 900 F.
- L’auteur expose les trois modes de transmission de la chaleur et étudie d’une part les iso-
- lants calorifuges et les matériaux réfractaires. Les exposés assez succincts mais clairs sont suivis d’applications numériques intéressantes, correspondant à des problèmes pratiques.
- Fourth National Symposium on Vacuum Technology Transactions. 1 vol. 22 x 28,5, 176 p., fig., publié sous la direction de Wil-fred G. Matheson. Pergamon Press, Londres,
- 1957. Prix, relié toile : 90 sh.
- Colloque organisé en octobre 1957, à Boston, par T American Vacuum Society ; 31 mémoires traitent des bases scientifiques des techniques du vide et de leurs applications à la recherche, de la mesure des vides poussés et des applications industrielles.
- Air intake prohlems in supersonic propulsion, édité par J. Fabri. Agardographe 27. 1 vol. 15,5 x 25, xx-82 p., 58 fig. Pergamon Press, Londres, 1958 Prix, relié : 30 sh.
- Aux vitesses supersoniques, les entrées d'air des réacteurs tiennent dans l’aérodynamique de l’avion une place prépondérante, du fait de leur influence sur la traînée totale de l'avion et des interactions qu’elles exercent avec les autres éléments de l’avion. Ce livre, qui s’adresse aux techniciens de l’aéronautique, comprend quatre conférences prononcées sur cet important sujet lors d’une des dernières sessions de l’AGARD ; deux sont en français et deux en anglais. Elles traitent respectivement du rôle de la prise d’air dans la propulsion, des problèmes aérodynamiques et d’adaptation au réacteur et des essais de prises d’air en supersonique.
- Memento d'hydraulique pratique, par J. Va-
- lembois. 1 vol. 16 x 24, 108 p. Eyrolles, Paris, 1958. Prix, broché : 950 F 4 t. 1.
- Quatrième ouvrage de la Collection du Laboratoire national d'hydraulique. Destiné aux ingénieurs, ce petit livre pourra leur servir d’aide-mémoire théorique, tout en constituant une source de renseignements pratiques très divers (recherche de la documentation, domaine d’emploi des méthodes, ordre de grandeur, etc.).
- Fast reactions in solids, par F. P. Bowben et A. D. Yoffe. 1 vol. 16 x 25,5, x-164 p., 82 fig. Butterworths Scientific Publications, Londres, 1958 (édition américaine : Academie Press. Inc., New York). Prix, relié : 50 sh.
- La chimie de l’état solide prend de jour en jour une importance plus grande. Par exemple le lancement des divers satellites n’a été possible que grâce au développement des comburants solides. Les auteurs se sont attachés plus spécialement aux réactions explosives de différents composés. Ils étudient les effets de divers agents physiques : chauffage, percussion, effets de la lumière et des particules ionisantes. Chaque exemple est traité en détail. 300 publications sont citées. Très belles figures.
- Some prohlems of Chemical kinetics and
- reactivity, par N. N. Semenov. Traduit par J. E. S. Bradley. Vol, I. 1 vol. 14,5 x 22,5, x-305 n., 31 fig Pergamon Press, Londres,
- 1958. Prix, relié : 50 sh.
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- se tient à la disposition des lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- Ce très beau travail dû à Semenov (qui a développé à cette occasion un travail original publié en russe) et traduit par Bradley concerne plus spécialement les réactions entre radicaux libres et les radicaux en chaîne. Ouvrage très spécialisé.
- Vapour-liquid equilibrium, par E. IIala,
- J. Pick, Y. Fried et O. Vilim. Traduit du tchèque par G. Standart. 1 vol. 16 x 23,5, xvm-402 p., 119 fig. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 90 sh.
- La distillation demeure une des opérations fondamentales de l’industrie chimique et c’est une étude théorique et pratique des équilibres liquide-vapeur qui est présentée dans cet ouvrage. La lre partie est consacrée â un exposé classique des principes théoriques et des méthodes de calcul utilisées dans l’étude des équilibres liquide-vapeur. Les bases thermodynamiques indispensables h la compréhension do l'ouvrage sont rappelées d’une manière extrêmement claire. La plupart des méthodes de calcul sont accompagnées d’exemples numériques empruntés h la pratique. Les méthodes de mesure de la température, de la pression, la détermination des compositions â l’équilibre des phases liquides et vapeur sont étudiées en détail dans la 2° partie où de très nombreux types d’appareils sont décrits d’une manière critique. La 3e partie est une liste assez complète des systèmes pours lequel l'équilibre liquide-vapeur a été étudié et qui ont fait l’objet de publications jusqu’en février 1957.
- Constantes sélectionnées. Pouvoir rotatoire naturel. II : Triterpènes, par J. P. Mathieu et G. Ourisson. 1 vol. 21 x 27,5, 302 p. Pergamon Press, Paris, Londres, 1958 Prix, relié : 7 800 F.
- En dehors de l’intérêt qu’ils présentent comme constituant de produits biologiques importants, les triterpènes constituent un terrain d’essai et de mise au point pour les théories modernes qui lient la réactivité à des facteurs stéréo-chimiques. Ces facteurs étant souvent révélés par des données sur le pouvoir rotatoire, on comprend l’intérêt de ce nouvel ouvrage de la série « Tables de constantes et données numériques ». Il constitue en effet une liste complète jusqu’en 1958 des pouvoirs rotatoires des triterpènes. En outre, les auteurs présentent un résumé systématique de la nomenclature de ces substances, chapitre qui sera vivement apprécié par les organiciens car la question est loin d’être simple et l’évolution qu’ont subie les idées relatives à ces structures n’a pas simplifié le problème. Index alphabétique. Textes en français et en anglais.
- Le principe de similitude en génie chimique, par \Y. Matz. Traduit de l’allemand par R. Krempff. 1 vol. 11 x 16, 188 p., 29 fig. Monographies Dunod, Paris, 1959. Prix, relié : 980 F.
- Lorsqu’on désire que la maquette et le prototype d’un appareil mettant en jeu des phénomènes physiques ou chimiques soient semblables dans leur comportement général, la similitude géométrique ne suffit pas ; il doit y avoir également similitude physique et chimique ; il doit exister un rapport donné entre chacune des grandeurs telles que temps, espaces parcourus, vitesses, accélérations, forces, tensions, travaux, puissances, vitesses de réaction, températures, chacune de ces grandeurs étant mesurée sur la maquette et sur le prototype. Au rapport de similitude géométrique s'ajoutent quatre autres rapports (temps, forces, températures et quantités d’électricité). Avec ces cinq rapports, on peut exploiter tout le domaine de la mécanique, de la thermodynamique et de l’électricité. L’auteur pose les bases des lois de similitude, montre leur établissement à partir des propriétés physiques des corps, des équations différentielles qui régissent les phénomènes étudiés ou de l'analyse dimensionnelle. Il utilise ces lois dans des cas bien définis tels que l’agitation, le broyage, les échanges de chaleur ou de masse.
- Cahiers de synthèse organique, par Jean Mathieu et André Allais, avec la collaboration de J. Valls et P. Poirier. Volume IV : Élaboration des structures. 1 vol. 15,7 x 22,5, 272 p., nombreux tableaux. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 5 000 F ; cartonné toile : 5 500 F.
- Le but de ces Cahiers de synthèse organique est, rappelons-le, de fournir aux chimistes de
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- laboratoire un instrument de travail d’un type nouveau dans lequel les méthodes de la chimie organique ne sont plus classées de la manière conventionnelle mais d’après l’identité de leurs principes, de leurs mécanismes ou du résultat qu’elles visent à atteindre. Ce volume présente les chapitres d’acylation en série aliphatique et en série aromatique, et un chapitre sur les condensations bifonctionnelles. Chaque chapitre précédé d’une vue synoptique comprend une introduction dégageant les principes généraux de chaque schéma, un aperçu succinct du mécanisme électronique et une étude des applications. Puis chaque réaction principale est étudiée d’une manière critique aux points de vue des conditions expérimentales, réactions secondaires, applications, etc. Elle est illustrée par quelques exemples significatifs. On trouve ensuite à la fin du chapitre un tableau d’exemples, extrêmement complet.
- Robert Boyle and seventeenth century che-
- mistry, par Marie Boas. 1 vol. 14,5 x 22, vin-240 p. Cambridge University Press, Londres, 1958. Prix, relié : 30 sh.
- La révolution chimique due au xviii* siècle au génie de Lavoisier, que l’on reconnaît à peu près partout comme le fondateur de la chimie moderne, a fait peut-être sous-estimer les travaux de certains des savants du xvn® siècle qui sans être chimistes ont apporté une contribution remarquable au développement des sciences et ont par là même rendu possible l’œuvre de Lavoisier. Parmi ceux-ci il faut compter Boyle, qui non seulement a découvert indépendamment de Mariotte La loi qui a rendu celui-ci célèbre, mais a poursuivi en « chimie » des travaux intéressants et a eu l’occasion d’exprimer des idées originales. L’ouvrage précise l’état de la chimie à cette époque et montre également le développement de certaines idées qui ont sans doute été profitables à Lavoisier.
- Metallurgical Thermochemistry, par O. Ku-baschewski et E. Ll. Evans. 3e édit, révisée. 1 vol. 14,5 x 22,5, xiv-426 p., 100 fig. Per-gamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 63 sh.
- La troisième édition de cet ouvrage en sept ans est une preuve de son succès. Il comporte un exposé succinct des bases théoriques (loi d’action de masses, fonctions thermodynamiques, étude des solutions), la description des méthodes expérimentales (déterminations calorimétriques, mesures sur les équilibres, etc.), le calcul des données thermochimiques et, après la présentation de nombreuses tables de constantes, la résolution pratique de quelques problèmes relatifs à des traitements métallurgiques.
- Subtabulation, a companion booklet to interpolation and allied tables, préparé par H. M. Nautical Almanac Office. 1 vol. 16x25, 54 p. Her Majesty’s Stationery Office, Londres, 1958. Prix, broché : 7 sh. 6 d.
- Complément d7n£erpoZa£ion and allied tables (même éditeur, 1956, prix : 5 sh.).
- Bibliography on the effects of ionizing radiations on plants, 1896-1955, par A; H. Spar-row, J. 1 P. Binnington et V. Pond. 1 vol. 21 x 27, 222 p. Technical Services, Department of Commerce, Washington 25, D. C , 1958. Prix, broché : 2,25 dollars.
- Liste de 2 586 références bibliographiques (sans analyses ni résumés). Les titres des publications sont traduits en anglais quand elles sont d’une autre langue.' Un index analytique des matières occupe les 90 dernières pages. Il a été établi d’après l’analyse des titres des -articles seulement. Publication du Brookhaven National Labo-ratory (Upton, New York).
- Géologie de l'uranium, par M. Roubault.
- 1 vol. 16,5 x 24,8, 462 p., 205 fig., 2 pl. h. t. en couleurs, 9 tabï. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 5 200 F ; cart. toile : 6 000 P
- Cet ouvrage est certainement le plus complet publié à ce jour sur la géologie de l'uranium, désormais du domaine public. Dans la lr® partie, on étudie les caractéristiques minéralogiques et géologiques des minerais d’uranium et de thorium. Elles sont suivies d’un exposé critique des méthodes de prospection. Il précise pour les cas particuliers le meilleur procédé à suivre et termine par un examen d’ensemble sur le caractère général du gisement des minéraux radioactifs et leur classification. La 2e partie est consacrée aux gisements uranifères du monde. La 3° partie est celle des conclusions
- dans lesquelles sont présentées les réserves d’uranium et de thorium et leur aspect économique. En annexe, le thorium fait l’objet d’une étude spéciale.
- Nomenclature of Plants, par Harold St. John. 1 vol. 14( x 20, x-157 p. The Ronald Press Go., New York, 1958. Prix, broché : 2,50 dollars.
- Trente et unième ouvrage de Chronica Bola-nica} New Sériés of Plant Science Books, celui-ci est consacré à l’enseignement pratique de la nomenclature botanique, branche ordinairement peu prisée de la systématique. L’auteur, après avoir défini la nomenclature et l’avoir notamment distinguée de la taxonomie, fournit les données d’un millier de problèmes réels. En soumettant ces problèmes à leurs élèves, les professeurs sont censés leur inculquer la connaissance des recommandations du dernier Congrès International de Nomenclature botanique et les entraîner à suivre le déroulement historique d’une question de systématique.
- Algae. The grass of many waters, par Lewis Hanford Tiffany. 1 vol. 14,5 x 22, xvi-199 p., 41 pl. Charles C. Thomas, Springfield, 111., 1958. Prix, relié : 6,50 dollars.
- Une vue générale dû monde des algues : croissance, reproduction, nutrition ; diatomées, algues, microscopiques et autres, des rivières, des étangs, des mers, des sols, de la glace et de la neige. Des chapitres sont consacrés aux algues fossiles, à l’intérêt économique des algues, à leur récolte, à leur étude. Bonne introduction à l’étude des algues soit pour leur connaissance générale, soit pour en faire l’objet d’un passe-temps scientifique.
- Les champignons, par Marcel Locquin. 1 vol. 11,5 x 17,5 de la collection « Que sais-je P », 128 p., 19 fig. Presses Universitaires de
- France, Paris, 1959 Prix : 200 F.
- Après des généralités succinctes, un mycologue compétent traite de la répartition géographique et de la culture des champignons* de leur reproduction, puis il décrit les principaux groupes d’espèces récoltées dans la nature. Un aperçu sur les équilibres et antagonismes biologiques, quelques notions sur les champignons utiles, quelques recettes culinaires, enfin un chapitre sur les méfaits : mycoses, empoisonnements, parasitisme. Le cadre était beaucoup trop étroit pour traiter suffisamment d’un sujet si vaste.
- Connaître... les champignons, par M. Le Gal. 1 vol. 14 x 17,5, 32 p., 42 fig. J. B. Baillière et fils, Paris, 1955. Prix ; 195 F.
- Description des espèces les plus communes, bonne introduction élémentaire à la connaissance des champignons,'principalement des vénéneux.
- Arbres et arbustes de parcs et de jardins,
- par Runo Lôwenmo. 1 vol. 12 x 18, 190 p., 128 pl. en couleurs de Verner Hancke. Fernand Nathan, Paris, 1959. Prix, cartonné : 990 F.
- Ce livret traduit du suédois a été mis au point à l’usage des lecteurs français par Henri Rose, du Muséum de Paris. Sont décrits 270 arbustes et arbres à feuilles dont 53 rosiers, 30 plantes grimpantes, 57 conifères Toutes ces plantes sont figurées en aquarelle et leurs taille et aspect à 25 ans sont indiqués par des silhouettes accompagnées d’un personnage et d'une habitation. Chaque fois qu’il est nécessaire de brèves indications sont données sur les exigences du végétal.
- Plantes d'appartement, par Runo Lôwenmo.
- 1 vol. 12 x 18, 190 p., 128 pl. en couleurs, par Ellen Backe. Fernand Nathan, Paris, 1959. Prix, cartonné : 990 F.
- Du même auteur suédois qu’Jrfcres et arbustes de parcs et de jardins, et adapté également par Henri Rose, du Muséum de Paris, à l’usage
- des amateurs français, ce petit livre décrit au total 372 plantes qui vont des fougères aux arbustes en passant par les orchidées et les plantes grasses. Un bref chapitre est consacré à des conseils généraux concernant cette forme particulière et anormale de vie que la culture en appartement impose aux plantes. Les aquarelles donneront à plus d’un l’idée d’acquérir des plantes encore peu utilisées dans notre pays.
- Bulletin climatologique annuel du Congo Belge et du Ruanda-Urundi, année 1957,
- par le bureau climatologique (communication n° 16). 1 vol. 22 x 28, 177 p. Publications de l’I. N. Ë. A. C., Bruxelles, 1958.
- Tableaux climatologiques rangés par éléments (pluie, température et humidité de l’air, température du sol, insolation et évaporation) avec leurs écarts aux moyennes normales, suivant l’ordre alphabétique des stations. Cartes mensuelles fixant les contours des zones à pluviosité excédentaire, normale et déficitaire.
- Carte des sols et de la végétation du Congo Belge et du Ruanda-Urundi, 10. Kwango,
- par R. Devred, botaniste, chef de mission, C. Sys et J.-M. Berce, pédologues. 1 pochette 22 x 30 contenant 1 notice explicative, 64 p., 4 tableaux, 1 pl. photos et 2 cartes au 1/1 000 000 : A. Sols; B. Végétation. Publications de l’Institut National pour l’Étude Agronomique du Congo Belge, Bruxelles, 1958.
- La présente étude vise à l’établissement de deux cartes de reconnaissance à petite échelle. Elle appartient à une série déjà fort avancée, qui se signale par sa commodité d’emploi.
- Flore du Congo Belge et du Ruanda-Urundi, préparée par le Comité, exécutif de la Flore du Congo Belge et le Jardin Botanique de l’État. Spermatophytes, vol. VIL 16 x 25, 367 p., 36 planches, 11 fig. Spermatophytes, tableau analytique des familles. 1 vol. 16 x 25, 69 p. Publications de l’Institut National pour l’Étude Agronomique du Congo Belge, Bruxelles, 1958.
- La publication de la monumentale flore du Congo Belge se poursuit. Plaisons-nous à louer à nouveau l’agrément de la présentation du texte et la qualité des figures au trait. Le vol. VII traite les familles 53 à 70 (Pandaceœ à Callitrichacece). Le tableau analytique des familles est l’œuvre de W. Robyns, président du Comité.
- Exploration du Parc National Albert. Mis-
- sion d’études vulcanologiqiies, fasc. 3, Le volcan Mugogo, par Marcel-A.-P. Veriiaegiie. 1 vol. 18 x 27, 29 p., 6 fig., 4 pl. photo. Publié par l’Institut des Parcs Nationaux du Congo Belge, Bruxelles, 1958.
- — Mission J. Heinzelin de Braucourt (1950), fasc. 5, Les ossements humains du gîte mésolithique d'Ishango, par François Twtes-SELMANN. 1 vol. 18 x 27, 125 p., 15 fis-., 49 graphiques, 14 pl. photo et radio. I. P. N. G. B., Bruxelles, 1958.
- Exploration du Parc National de la
- Garamba. Mission H. de Saeger, fasc. 9, Écologie et biologie des grands Mammifères (Primates, Carnivores, Ongulés), par Jacques Versoiiuren. 1 vol. 18x 27, 225 p., 94 fig., 2 pl. photo couleur, I. P. N. C. B., Bruxelles, 1958.
- L’exploration des Parcs nationaux au Congo Belge a donné lieu à de très nombreuses études. Ces titres donnent une idée de leur variété. La valeur scientifique en est généralement excellente.
- An Outline of British Crop Husbandry,
- 3e éd., par H. G. Sanders. 1 vol. 14 x 22, 345 p., 3 pl. h. t. Cambridge University Press, Londres, 1958. Prix, cartonné : 35 sh.
- Ce livre traite des techniques culturales, en se fondant particulièrement sur celles pratiquées dans l’est de l’Angleterre et en omettant les
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- plantes fourragères. L’auteur parvient à dégager des principes généraux de l’étude de cultures très diverses tout en entrant dans de nombreux détails.
- Evolution of genetic Systems, par C. D. Dar-lington. 1 vol. 14 x 22, 265 p Oliver and Boyd, Londres et Edimbourg, 1958. Prix, relié : 21 sh.
- Vingt années se sont écoulées depuis la publication de la première édition du Traité de Dar-linglon ; c’est dire les modifications et additions que l’auteur a dû faire subir à son ouvrage pour le mettre au courant d’une science qui, pendant ce temps, a évolué au delà de ce qui était prévisible. Tenant compte des progrès énormes accomplis, il donne sous un volume assez réduit tout ce qu’il est indispensable de connaître sur la génétique, tout en restant accessible aux débutants. Dans une vingtaine de chapitres, courts et remarquablement clairs, le célèbre généticien conduit son lecteur depuis les données de base classiques telles que les phénomènes de la méiose, la polyploïdie, les
- changements de position des chromosomes, le mécanisme du crossing-over jusqu’aux thèmes récents sur l’action des rayons X, les caractéristiques chimiques des chromosomes, les bases génétiques de l’évolution du sexe, la stérilité, l’apomixie et la parthénogenèse, les problèmes de l'interaction du cytoplasme et du noyau, les plasmogènes, la génétique des virus et des bactéries, les bactériophages. Le dernier chapitre est consacré à l’exposé des idées de l’auteur sur l’évolution et la génétique ; cette dernière est considérée comme l’étude du système de l’hérédité et de la variation ; la combinaison du matériel de base fourni par les chromosomes avec le cadre évolutionnel donne une signification à toute la biologie. La théorie chromoso-mienne ne doit plus être considérée seulement comme une profession de foi ou un instrument de recherche pour la génétique ; c’est la clé qui ouvre . la porte entre les sciences physique et biologiques. On appréciera l’idée de joindre le nom de Pasteur à ceux de Darwin et Mendel parmi les précurseurs, les idées du grand savant sur les microbes et les molécules s’inscrivant dans le cadre de la biologie moderne.
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- Les conducteurs habitués à une voiture n’ont pas été sans remarquer que son moteur tourne beaucoup mieux lorsque le degré hygrométrique de l’air est élevé, ce qui est le cas par temps de pluie, ou à certaines heures de la journée, très tôt le matin ou le soir, à la tombée de la nuit, lorsqu’une légère brume enveloppe la roule.
- Cette amélioration du fonctionnement est du domaine de la carburation et s’explique par le fait que la vapeur d’eau de l’atmosphère introduite dans les cylindres s’y dissocie sous l'influence de la forte température qui y règne. Or, l’eau est composée, on le sait, d’oxygène et d’hydrogène, le premier de ces gaz étant l’agent indispensable à toute combustion. I/oxygène libéré active celle du mélange gazeux qui brûle non seu-ment plus vite mais plus complètement. Le résultat est une augmentation du rendement thermique du moteur, augmentation si sensible que le conducteur s’en rend très bien compte sans pouvoir toujours en expliquer la cause.
- Il va sans dire que cette amélioration de la carburation se traduit, à performances égales, par une réduction appréciable de la consommation.
- Connaissant les causes du phénomène et ses heureux effets, il était logique de chercher à le produire artificiellement dans le moteur, par tous les temps.
- C’est ce problème que se sont attachés à résoudre les constructeurs du Précarbura-leur « VIX » (Brevets Richard) qui est en somme un « humidificateur » artificiel du mélange gazeux aspiré par le moteur.
- Pour l’équipement des véhicules sans radiateur, l’appareil « VIX » se présente sous la forme d'un godet contenant 15 cl d’eau, et il se fixe à l’aide d’une bride spéciale entre le carburateur et l’admission. Un autre type d’appareil automatique aspire la vapeur en provenance du radiateur par l’intermédiaire d’une gaine flexible qui est reliée à l’extrémité inférieure du trop-plein du radiateur.
- En dehors de l’équipement des moteurs automobiles, le Précarburateur « VIX » est particulièrement recommandé pour les tracteurs agricoles, les moissonneuses,, batteuses, etc. ; sur ces types de moteurs, il permet de réaliser non seulement une économie de carburant, mais un gain de temps appréciable dans l’exécution des travaux.
- La simplicité de construction du Précarburateur « VIX » est étonnante en comparaison des avantages et de l’agrément de conduite que procure son montage. Des chevaux au moindre prix pour plus de joie dans la conduite, tel est en peu de mots tout, ce qui fait l’intérêt de l’appareil et justifie pleinement son succès.
- {Communiqué).
- Genetics and the improvement of tropical crops, par Sir Joseph IIutchinson. 1 vol. 12 x 18, 30 p. Cambridge University Press, Londres, 1958. Prix, broché : 3 sh. 6 d. Cette conférence apporte quelques exemples peu connus des applications de la génétique à la culture tropicale.
- Symposium on information theory in Bio-Iogy. 1 vol. 15,5 x 23,5, xii-418 p., fig., publié sous la direction de Hubert P. Yockky, avec la collaboration de Robert L. Platzman et Henry Quastler. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 80 sh.
- Compte rendu d’un colloque tenu fin 1956 sur l’application de la théorie de l’information à la biologie, ce volume contient une trentaine de communications. Depuis longtemps déjà les statistiques sont utilisées en biologie, tout particulièrement en génétique ; aussi la théorie de l’information, avec son concept d’entropie, a été dès son origine largement utilisée par les biologistes. La première partie est consacrée à l’aspect mathématique de la théorie de l’information ; ensuite cinq chapitres traitent des différentes applications et le livre se termine par le compte rendu d’une discussion qui essaie de dégager les possibilités et les limites de cette nouvelle méthode.
- Les papillons, par Guy Matiiot. 1 vol. 11,5 x 17,5 de la collection « Que sais-je P », 128 p., 23 fig., 23 pl. de dessins. Presses Universitaires de France, Paris, 1958, Prix ; 200 F.
- Métamorphoses, morphologie de l’œuf, de la chenille, de la chrysalide, de l’imago. Étude succincte de la physiologie. Variations infra-spécifiques. Étude systématique des principaux groupes de la faune mondiale. Biogéographie. Enfin étude sommaire de la biologie, papillons nuisibles et utiles, mimétisme et moyens de défense.
- La perdrix, son élevage, ses maladies, par
- A. Lucas, docteur vétérinaire. 1 vol. 13,5x18,5, 164 p., 8 photos hors texte. Crépin-Lcblond, Paris, 1958 : 1 000 F ; franco : 1 100 F. L'auteur propose une méthode d’élevage simple et pratique, avec des éléments mobiles et transformables, réalisables à peu de frais. Il étudie l’alimentation, les reproducteurs, les soins aux jeunes, le lâcher. Une 2° partie est consacrée à l’hygiène et aux maladies.
- Bird Hybrids, par Annie P. Gray. 1 vol. 15 x 25, x-390 p. Commonwealth Agricultural Bureaux, Farnham House, Farnham Royal, Bucks (Angleterre). Prix, entoilé : 50 sh.
- Du même auteur et du même éditeur que Mammalian Hybrids (1954), cet ouvrage est un index des cas d’hybridation interspécifique relatés chez les oiseaux. Il va sans dire que la plupart des cas publiés doivent être considérés comme douteux. La présente liste et sa bibliographie rendra service aux ornithologues, aux généticiens et aux éleveurs.
- Angler’s Guide to the Sait water Game fishes, par Ed. C. Migdalski. 1 vol. 16 x-24, x-506 p., 111. The Ronald Press Co., New York, 1958. Prix, relié : 7,50 dollars.
- Au moment où les rivières se dépeuplent en poissons de choix, la pêche sportive en mer prend une place de premier plan. L'auteur est un naturaliste de l’Université de Yale qui est également un amateur enthousiaste. Il décrit les espèces des côtes pacifiques et atlantiques des États-Unis pouvant avoir un intérêt sportif et précise les caractères spécifiques permettant de les identifier. Si la plupart des poissons décrits sont spéciaux aux eaux américaines, il en est quelques-uns qui fréquentent nos côtes et l’ouvrage constitue une documentation de valeur pour ceux qui, en Europe, sont attirés par la poursuite des grands poissons de sport.
- La Vendée, par Louis Craigne, 1 vol. 16 x 22, 208 p. et 8 photos h. t. F. Lanore, Paris, 1958, Prix, relié : 840 F.
- Cette réédition d’un ouvrage classique paru avant 1939 a été remise à jour. Excellente étude de la Vendée, du point de vue historique, économique, folklorique, écrite avec amour par un Vendéen sincère et lucide.
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal : 3e trimestre 1959, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD S. A. (3lo566), LAVAL, N° 3967. — 7-1959,
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- N° 3292
- Août 1959
- LA NATURE
- Fig. 1. — Le synchro-cyclotron d’Orsay, côté haute fréquence.
- Devant l’électroaimant de 650 t, le groupe de pompage de la chambre d’accélération. Au premier plan, le tableau de contrôle du vide. A droite, le modulateur et son groupe de pompage.
- Le synchrocyclotron d’Orsay
- Le 44 février 1959 a eu lieu l’inauguration officielle du synchrocyclotron de la Faculté des Sciences de Paris. Cet appareil, qui vient enrichir l’équipement français en accélérateurs de particules, fort pauvre encore, s’insère dans le vaste programme de constructions entrepris à Orsay (Seine-et-Oise) par l’Université. Dans l’article qu’on va lire, MM. C. Bergamaschi, ingénieur de la Faculté des Sciences, et P. Radvanyi, maître de recherches au C.N.R.S., décrivent ce bel instrument et montrent quelles expériences il permet de réaliser.
- En créant le laboratoire de physique nucléaire et de radioactivité de la Faculté des Sciences de Paris, on a entrepris de doter l’Université des locaux et des moyens matériels qui lui sont indispensables pour assurer le développement de la recherche fondamentale et de T enseignement en physique nucléaire. Le laboratoire est rattaché à la chaire de Physique nucléaire et de Radioactivité et on ne peut souligner le rythme exceptionnel de la création du Centre d’Orsay sans évoquer le souvenir de Frédéric et Irène Joliot-Curie, disparus sans avoir connu la réalisation complète de l’œuvre à laquelle ils consacrèrent leurs dernières forces.
- Les chercheurs, qui viennent pour la plupart de l’Institut du Radium ou du Laboratoire de physique et chimie nucléaires du Collège de France, se répartissent dans différents groupes de travail : autour des accélérateurs : synchrocyclotron, cyclotron du Collège de France (transporté à Orsay), générateurs à haute tension, cyclotron à énergie variable (en construction), chimie des radioéléments, séparation d’isotopes, spectrométrie de masse, études de radioactivité, section de physique théorique...
- Sur les mêmes terrains de la Faculté se trouvent des laboratoires et amphithéâtres pour l’enseignement de la pro-pédeutique et des laboratoires rattachés à l’École normale supérieure où est en construction, en particulier, un accélérateur linéaire à électrons de i BeV.
- Le synchrocyclotron a été commandé à la Société Philips (Hollande) par le ministre de l’Éducation nationale à la demande d’Irène Joliot-Curie. La construction des laboratoires a débuté à la fin de 1965 par le bâtiment destiné à le recevoir et son montage a pu commencer ainsi dès le début de 1957. Le 4 juin 1958, le premier essai en faisceau interne était positif; en novembre 1958, on « sortait » le premier faisceau de protons. Seul synchrocyclotron en France, il figure actuellement au deuxième rang du point de vue énergie après « Saturne » (C.E.A.) parmi les accélérateurs de particules en fonctionnement en France.
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- Quelques problèmes actuels de la physique nucléaire. — Un des grands problèmes que cherche aujourd’hui à résoudre la physique nucléaire est de connaître la structure exacte des noyaux, le mouvement des neutrons et protons dans le noyau, la nature des forces nucléaires. Nous avons, sur ce sujet, un certain nombre de résultats expérimentaux, des hypothèses plus ou moins satisfaisantes, quelques théories plus ou moins élaborées, mais il y a encore beaucoup à faire.
- On sait que les forces nucléaires qui s’exercent entre les nucléons (protons et neutrons) sont très intenses, mais ont une portée très courte, beaucoup plus petite que celle des forces coulombiennes dues à la charge électrique positive des protons. On admet généralement que le rayon R d’un noyau est égal à r0A*, où A est le nombre de masse du noyau et ru le rayon nucléaire élémentaire, de l’ordre de i,3 x io~13 cm. Mais que signifie exactement le rayon du noyau ? 11 faut distinguer le rayon de la distribution des masses et le rayon de la distribu-
- Région où les I
- forces nucléaires J
- attractives sont *1
- prépondérantes I
- Région où les forces conlombiennes ~ répulsives sont prépondérantes
- Barrière de potentiel pour un proton
- Niveaux d'énergie / du noyau
- Figr. 2. — Représentation schématique du puits de potentiel d’un noyau atomique.
- tion des charges électriques. Si ces deux rayons étaient différents, cela pourrait vouloir dire que les protons s’étendent sur un volume plus grand ou plus petit que les neutrons. Mais il peut s’agir aussi du rayon de la distribution des moments magnétiques des protons et neutrons ou d’un rayon correspondant à la portée des forces nucléaires (fig. 2).
- De plus, peut-on dire que le noyau a des limites bien définies ? Sans doute doit-on considérer plutôt que dans une certaine région de « surface », la densité de la matière nucléaire est plus faible qu’au centre même du noyau; cette surface serait relativement plus importante pour les noyaux légers que pour les noyaux lourds. D’autre part, on s’est aperçu que tous les noyaux ne sont pas sphériques : dans certains domaines du tableau des isotopes, les noyaux sont « déformés », leur forme ressemblerait à celle d’un ellipsoïde, tel par exemple le tantale 181.
- Les neutrons et les protons évoluent-ils indépendamment dans le noyau ou bien existe-t-il des sous-structures, sous forme par exemple de particules alpha ou de deutons P Cette question s’était déjà posée autrefois à propos de la radioactivité alpha des radioéléments naturels. On pense aujourd’hui que ces sous-structures, si elles existent, seraient éphémères, se faisant et se défaisant un très grand nombre de fois par seconde.
- Les noyaux présentent, en plus de leur état fondamental, do nombreux états excités; chacun de ces niveaux discrets correspond à un certain état de mouvement des nucléons dans le noyau que l’on peut caractériser par une énergie d’excitation
- et différents nombres quanliques. Certaines régularités ont été jusqu’à présent observées dans la distribution de ces niveaux et ont donné naissance à des modèles du noyau dont chacun traduit exactement certaines caractéristiques nucléaires ; mais il n’a pas encore été possible de fondre tous ces modèles dans un seul modèle cohérent d’une manière satisfaisante.
- Ce sont là quelques questions auxquelles les expériences faites à l’aide d’accélérateurs de particules, comme le synchro-cyclotron d’Orsay, devraient aider à répondre.
- Au delà d’une énergie de a5o MeV environ commencent à apparaître de nouveaux phénomènes : la création de particules élémentaires de vie très brève, les mésons, puis les hypérons de différents types. Nous rencontrons là l’autre grand problème de la physique nucléaire : celui des particules élémentaires, de leur multiplicité, de leur structure éventuelle, de leurs interactions. C’est là le genre de questions qui peuvent être étudiées avec des accélérateurs comme le synchrotron « Saturne » de Saclay.
- Ces deux grands problèmes que nous venons d’évoquer ne sont cependant pas complètement indépendants l’un de l’autre : ainsi, on pense actuellement que certains mésons jouent un grand rôle dans les forces nucléaires. Il pourrait sembler à première vue qu’il suffise d’étudier soigneusement les réactions proton sur proton, neutron sur proton ou neutron sur neutron pour pouvoir en déduire tous les renseignements sur les forces nucléaires. Cependant, il n’est pas sûr que la force qu’exercent deux nucléons l’un sur l’autre soit indépendante de la présence d’un troisième; l’interaction de deux nucléons à l’intérieur de la matière ^nucléaire ne serait pas la même que celle de deux nucléons libres.
- ^ Chambre *’ à vide
- i>Plan médian \
- Fig. 3. — En haut : Coupe verticale de l’électroaimant et des électrodes d’accélération (E et E'). En bas : Coupe horizontale par le plan médian dans lequel a lieu l’accélération.
- La courbe ABGDA/ schématise une portion de trajectoire.
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- Expérimentalement, nos renseignements sur les noyaux proviennent soit des études de radioactivité où l’on examine les rayonnements émis spontanément par les noyaux radioactifs, soit des études de réactions nucléaires où l’on observe les rayonnements diffusés ou émis par des noyaux bombardés par des rayonnements énergiques. Les rayonnements dont nous parlons ici peuvent être aussi bien des photons que des particules alpha ou des protons. L’étude des noyaux résiduels formés soit dans une réaction nucléaire, soit dans certains cas de radioactivité peut aussi nous fournir des informations précieuses.
- Principe du synchrocyclotron. — Il est commode de commencer par rappeler le principe du cyclotron dont le synchrocyclotron est un perfectionnement.
- Le cyclotron. — Inventé par Lawrence (1980), le cyclotron permet d’accélérer des particules chargées telles que les noyaux d’hydrogène ordinaire (protons) ou lourd (deutons), noyaux d’hélium (particules ah..
- L’énergie cinétique est communiquée aux particules par l’accélération qu’elles subissent dans un champ électrique. Un champ magnétique, dont le rôle est de courber les trajectoires, les ramène un grand nombre de fois entre les électrodes accélératrices où elles augmentent ainsi à chaque passage leur énergie.
- E et F/ sont les électrodes d’accélération en forme de demi-boîtes circulaires, d’où leur nom américain de « Dee » par ressemblance avec la lettre D (fig. 3). On applique entre elles une haute tension alternative d’amplitude V. Elles sont placées dans l’entrefer d’un électroaimant où règne une induction constante B0, dans une chambre maintenue sous un très bon vide et prenant appui sur le bord des pièces polaires.
- Considérons une particule de masse m0 et de charge e introduite au centre de l’appareil et dont l’accélération se poursuit
- dans le plan de symétrie. Si son énergie cinétique est — m0v2,
- elle subit dans le champ magnétique B0 une force de Laplace normale à sa trajectoire et constante B0ev. Sa trajectoire est un cercle dont on obtient le rayon en égalant la force de Laplace et la force centrifuge :
- B0ev =
- m0v2
- r
- Fig. 4. — Focalisation électrique.
- Le champ électrique entre les « dees » tend à ramener .les particules dans le plan médian.
- lentille où le spectre des lignes de force crée un effet focali-sateur sur le faisceau de particules (fig. 4)-
- Ensuite, la décroissance du champ magnétique du centre vers le bord des pôles crée également un effet de focalisation. Elle correspond à une courbure des lignes de force du champ qui fait qu’une particule se trouvant hors du plan médian subit une force de rappel vers celui-ci (fig. 5).
- Fig. S. — Focalisation magnétique.
- La courbure des lignes de force du champ magnétique engendre des forces de rappel dans le plan médian.
- Cette focalisation verticale s’accompagne d’une focalisation horizontale qui tend également à maintenir les particules sur leur trajectoire d’équilibre.
- On modifie la décroissance naturelle du champ en ajoutant, au bord des pièces polaires, des anneaux de fer (dits anneaux de « Rose » ou « shims »). Cela permet d’accroître économiquement le rayon d’accélération maximum et de réaliser un gradient de champ — . convenable sur lequel existent des con-
- ditions pour une autre raison que nous verrons plus loin. On peut ainsi accélérer généralement les particules jusqu’à un rayon égal à 85 pour 100 ou plus du rayon géométrique des pôles. On ajoute également des « shims » au centre des pôles, ce qui favorise le centrage des trajectoires (fig. 6).
- La vitesse angulaire (o0 = -
- B0e
- m0
- est constante; entre son
- énergie E = —
- m0v2 et le rayon de sa trajectoire, existe la rela-
- j
- lion E = — ------- r2. A chaque passage entre les électrodes
- 2 m0
- d’accélération, tel que AB, la particule augmente son énergie de la quantité eV. Elle décrit alors un demi-cercle dont le rayon plus grand correspond à sa nouvelle énergie jusqu’en C. Le processus se répétera en CD et A' pourvu qu’elle trouve à chaque passage entre les dees une tension de signe convenable. Pour cela, la tension alternative appliquée aux dees doit avoir une pulsation o)E égale à oo0. La particule reste en résonance avec le champ électrique et décrit ainsi une sorte de spirale.
- Nous laissons de côté le processus d’accélération au voisinage du centre, très important et d’ailleurs difficilement accessible au calcul. La trajectoire plane que nous avons considérée suppose que la particule a été lancée au départ dans le plan médian. En réalité, les particules sont émises au centre de la chambre par une source d’ions dans toutes les directions et iraient pour la plupart se perdre sur les parois des dees si un phénomène de focalisation ne tendait à les maintenir dans le plan médian.
- D’abord, l’espace entre « dees » se comporte comme une
- Fig. 6.
- « Shimming ».
- On ajuste le gradient de champ magnétique en disposant des anneaux de fer (shims) sur les pièces polaires de l’électroaimant.
- Pôle
- ^^WWWW\\\x\\\\\
- pZJ
- Shims
- -f I I
- k\\\V\\\\N\\\\\\\\\^
- Une particule de charge Ze et de masse m0 parvenue au rayon r possède donc l’énergie :
- 1 1 Z2e2
- E = - m0v2 = - — B02r2.
- 2 0 2 m0 0
- L’induction créée économiquement par un électroaimant étant normalement de x,6 à 1,8 Wb/m2, il reste pour accroître l’énergie à mener la particule à des rayons de plus en plus grands. Mais, bien avant que cet accroissement du rayon ne conduise à des dimensions de l’appareil prohibitives, d’autres facteurs imposent des limites à l’énergie qu’on peut atteindre.
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- Limite du cyclotron. — D’abord, à la décroissance du champ le long du rayon nécessaire à la focalisation du faisceau, correspond une diminution de la fréquence de synchronisme
- _ _i_ ite ^ — ‘2.-k ' rn
- De plus, lorsque l’énergie augmente, la variation de masse relativiste n’est plus négligeable et, à l’augmentation de masse correspond donc également une diminution de la fréquence de synchronisme. Par conséquent, la fréquence de la tension accélératrice fE ayant été choisie pour assurer le synchronisme au début du cycle d’accélération, la particule prend du retard sur la tension d’accélération au fur et à mesure que le cycle se poursuit. Passée dans l’intervalle accélérateur au temps t0, elle se présentera aux passages suivants à des temps tj2 ... où la tension est plus petite. Elle subira des accélérations de plus en plus faibles jusqu’au moment où elle rencontrera une tension nulle ou sera môme freinée quand la tension sera négative
- (fig- ?)•
- tz Temps
- Fig. 7. — Déphasage.
- En prenant du retard à chaque passage entre les dees, la particule trouve, en tv ... des tensions V de plus en plus petites.
- On étend le domaine de fonctionnement du cyclotron en prenant pour fE une valeur moyenne entre f0 au centre et correspondant au rayon maximum. Les particules introduites dans un certain domaine de phase sont accélérées. D’autre part, c’est après n tours qu’on atteint l’énergie 2n eV ; en augmentant la tension V, on réduit le nombre de tours nécessaires pour atteindre une énergie donnée. L’intervalle de phase augmente. Mais on est limité par les risques de claquage et, malgré des tensions élevées, par exemple ?.5o kV, on ne peut pas dépasser l’énergie de i5 MeV pour des protons. Signalons enfin qu’on s’oriente actuellement vers des cyclotrons à gradient alterné, dont les performances sont largement supérieures, par une disposition convenable des shims dans l’entrefer.
- Le synchrocyclotron. — Le principe du synchrocyclotron a été imaginé en iq45, indépendamment par Yeksler (U.R.S.S.) et par McMillan (U.S.A.). L’idée est de maintenir la particule en phase en faisant varier /E en la maintenant égale à la fréquence de synchronisme f. En pratique, on ne peut pas maintenir exactement fE = / tout le long de la trajectoire; on réalise une variation sinusoïdale en modulant la fréquence.
- _____l_i>s
- Fig. 8. — Temps d’accélération.
- L’accélération a lieu pendant une fraction de temps v où la fréquence décroît.
- Pour le synchrocyclotron d’Orsay, la fréquence est modulée entre 20,2 et 26,2 MHz à 45o Hz et le temps d’une accélération est environ t = 6.io~4 s (fig. 8).
- On démontre qu’il existe une « stabilité de phase n qui fait que des paquets de particules émises par la source d’ions peuvent être accélérés jusqu’au bout, bien que la variation sinusoïdale de la fréquence n’assure pas le synchronisme rigoureux. Le faisceau a ainsi une structure discontinue dans le temps
- AI faisceau
- Période de modulation 2200 [is
- 120 ps interne 30 £ts externe
- t-j[fréquence HF)^p.s
- Fig. 9. — Structure du faisceau dans le temps.
- Le faisceau se compose de jets discontinus de protons.
- (fig. 9). L’intensité moyenne est beaucoup plus faible que dans un cyclotron. On utilise normalement au synchrocyclotron d’Orsay une intensité interne de 2 ou 3 p.A; le maximum obtenu est de 20 p.A, ce qui est tout à fait remarquable.
- Principe de l'extraction du faisceau. — Pour la production de radioéléments, on irradie souvent, avec de grosses intensités, des cibles à l’intérieur de la chambre. On utilise un porte-cible manœuvrable dans la chambre au travers d’un sas.
- Mais, pour les expériences de physique, on est amené à extraire le faisceau de l’appareil.
- Au rayon maximum, les trajectoires des particules sont artificiellement perturbées par modification locale du gradient de champ magnétique au moyen d’un « régénérateur ». Cette perturbation augmente avec le rayon jusqu’à ce que les particules pénètrent dans un canal d’extraction. Dans ce canal en acier, l’induction magnétique est suffisamment diminuée pour redresser les trajectoires des particules.
- Seule une partie du faisceau interne est ainsi extraite. Le rendement obtenu par cet appareil doit être considéré comme très bon : il varie de 5 à 12 pour 100 selon l’intensité du faisceau interne. Ce mode d’extraction, qui ne date que de quelques années, n’est pas monté sur tous les synchrocyclotrons.
- Pour être utilisable, le faisceau est ensuite focalisé au moyen de deux lentilles magnétiques quadrupolaires et diaphragmé. Ensuite, un déflecteur le dirige dans les directions choisies sur les appareils de physique. C’est un électroaimant de 9 t, de 10 cm d’entrefer, où l’induction de quelques milliers de gauss permet de défléchir le faisceau de protons de 160 MeV de + 23° au maximum (fig’. 10). On a choisi deux directions de faisceau où sont placés les dispositifs expérimentaux. On passe de l’une à l’autre en changeant simplement le courant de l’électroaimant de déflexion. Cela permet à plusieurs équipes de physiciens de mener de front un certain nombre d’expériences.
- Le hall du faisceau est séparé du hall du synchrocyclotron par un mur de blocs mobiles en béton lourd (contenant des déchets de fer) d’au moins i,3o m d’épaisseur. Cela est indispensable pour éliminer les rayonnements parasites dans le hall d’expériences.
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- Synchrocyclotron
- Cible interne pour irradiations
- Canal
- 'magnétique
- chambre
- Régénérateur
- /IJ Tuyau sous vide '//ou ralentisseur
- '/rf Lentilles magnétiques 77/ de focalisation
- Déflecteur
- Mur de séparation
- Diaphragme
- Fenêtre aluminium de 0,1mm
- Fig. 10. — Schéma d’ensemble de l’extraction du faisceau.
- Sorti du canal, le faisceau est ensuite dirigé dans des lentilles de focalisation et conduit vers les appareils de physique par un électroaimant de déflexion.
- Quelques données. — Electroaimant. — Dimensions : 7,60 x 2,80 x 4,90 m. Diamètre des pôles : 2,80 m. Entrefer : 4o cm. Poids : 6.r>o t. Induction au centre : 16 3oo gauss. Puissance dissipée dans les bobines : 45o kW (les bobines sont refroidies par circulation d’eau). Rayon d’extraction du faisceau : 120 cm. Énergie : 107,5 MeV.
- Alimentation HF (fig. 11). — Un des « dees » étant à la masse, on lui a donné une forme simplifiée qui laisse libre une moitié de la chambre du côté des dispositifs d’extraction. Un oscillateur attaque le système oscillant constitué par la capacité dee/masse et une ligne coaxiale de longueur convenable. La modulation de la fréquence est obtenue au moyen d’un condensateur variable monté à l’extrémité de la ligne. C’est un ensemble de disques à 10 dents entraîné par un moteur à 2 700 tr/mn environ. L’ensemble est placé dans une chambre
- Fig. II. — Un condensateur variable module la fréquence de résonance du système oscillant.
- Ligne
- Modulateur
- Dee
- A
- Antidee
- Oscillateur
- à vide, où l’on peut tenir dans un faible espace des tensions IIF élevées.
- Pour les protons, la fréquence est modulée à 45o IIz entre 20,2 et 25,2 MHz. En montant une ligne plus courte, on pourra accélérer des deutons à 80 MeV et des rayons a à 160 MeV, en faisant varier la fréquence de 12,5 à ix MHz.
- La stabilité de la fréquence est assurée par le grand coefficient de surtension du circuit résonant.
- La tension maximale sur les dees est d’environ 26 kV ; la puissance dissipée au maximum sur la lampe oscillatrice n’est que de 3o kW.
- Source d'ions. — Les protons à accélérer sont produits au centre de la chambre par ionisation de l’hydrogène. On utilise actuellement soit une source à cathode chaude où l’on accélère des électrons émis par un filament, soit une soui’ce à cathode froide où l’on ci’ée un arc entre deux électrodes.
- Les réactions nucléaires vers 100=200 MeV. — Le
- synchrocyclotron permet d’obtenir actuellement un faisceau externe de protons d’environ 167 MeV, ce qui correspond à peu près à la moitié de la vitesse de la lumière. À cette énergie, les protons pénèti'ent. facilement dans les noyaux; à des énergies plus faibles, ils doivent traverser la barrière de potentiel coulombien due aux forces électriques répulsives des protons du noyau (cette barrière est d’environ 17 MeV pour des protons arrivant sur des noyaux d’uranium). Les noyaux sont à moitié transparents pour des protons de 160 MeV; le libre parcours moyen de ces derniers dans la matière nucléaire est assez grand : quelques io~13 cm, soit de l’ordre de grandeur des dimensions d’un noyau moyen. Ceci signifie qu’un proton peut traverser le noyau sans subir d’interaction. Cette transparence des noyaux sera naturellement plus grande pour les noyaux légers que pour les noyaux lourds. Un proton incident peut subir 1, 2, 3, ... chocs contre des nucléons au cours de sa travci'sée de la matière nucléaire. On voit tout de suite
- Hall du synchrocyclotron
- Salle des machines
- Salle des sources
- Mécanique
- active
- [s ) 1
- Chimie
- active
- 7yyfialentisseur~r h,Lentilles rr'
- .Canaliseur
- Blocs de béton W de protection //
- tDéflecteur
- Salle des commandes
- Electronique Salle de physique
- Hall du Faisceau
- Plan d’ensemble du synchrocyclotron d’Orsay.
- Fig. 12.
- En pointillé, l’installation prévue de l’analyseur de particules de réaction.
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- qu’un grand nombre de phénomènes différents pourront se produire. Chaque réaction individuelle dépendra de la trajectoire exacte du proton incident dans le noyau. A partir de ioo MeV environ, on peut considérer l’énergie du proton incident comme grande devant la profondeur du puits de potentiel nucléaire; cela simplifiera l’interprétation des faits. L’énergie apportée permettra dans certains cas de rompre un grand nombre de liaisons de nucléons du noyau (fig. i3).
- Protons heurtés mais ne sortant pas du noyau
- Proton incident
- Neutron éjecté du noyau
- Fig. 13. — Exemple de cascade de chocs provoquée dans un noyau d’atome par un proton de grande énergie.
- Une des caractéristiques des réactions nucléaires à haute énergie sera la possibilité d’avoir un grand nombre de réactions différentes en compétition et dans certaines d’entre elles nous assisterons à l’émission d’un grand nombre de nucléons par le noyau (jusqu’à 10, 20 ou même davantage).
- Aux basses énergies — mettons vers quelques MeV —-il n’y a qu’un très petit nombre de réactions en compétition : le libre parcours moyen du proton incident est très petit et très rapidement son énergie se trouve répartie sur tous les constituants du noyau; ce n’est qu’au bout d’un temps relativement long à l’échelle nucléaire, io~15 à io-1G s, que cette énergie se trouve reconcentrée sur l’un des nucléons et que celui-ci est émis; le noyau complexe excité (noyau initial plus proton incident) a pour ainsi dire cc perdu la mémoire » de la manière dont il a été formé : c’est le modèle du noyau composé dont la conception est due à N. Bohr.
- Aux grandes énergies, le tableau est tout différent : comme nous l’avons dit, le proton incident n’interagira tout d’abord qu’avec un, deux ou trois nucléons seulement; ces nucléons heurtés peuvent être éjectés du noyau. Ce processus sera très bref : de l’ordre de io~22 s seulement (à peu près le temps nécessaire à la traversée d’un noyau par un proton de 100 à 200 MeV) ; ce temps est court, comparé aux périodes des mouvements dans le noyau.
- Dans certains cas, après cette première phase, le noyau résiduel se trouvera dans son état fondamental ou dans un état faiblement excité; on peut alors considérer que seuls sont intervenus dans la réaction le proton incident et les nucléons heurtés ou entraînés : le reste du noyau n’a pas eu le temps de « voir » la réaction, il n’est pas intervenu. Dans d’autres cas, après cette première phase d’interaction « directe » le noyau résiduel se retrouve avec une énergie d’excitation qui peut être notable; c’est ce qui se produit lorsque les premiers nucléons heurtés interagissent à leur tour avec d’autres nucléons du noyau. On conçoit que l’énergie d’excitation résiduelle puisse se trouver répartie ainsi en fin de compte sur l’ensemble du noyau; on retrouve alors le modèle du noyau composé dans cette deuxième phase de la réaction : en un temps relativement long (io“15 à io-16 s, comme ci-dessus) le noyau se désexcitera en évaporant un certain nombre de nucléons. Le lecteur comprendra que le noyau final peut ainsi avoir un nombre de charge Z et surtout un nombre de masse A beaucoup plus petit que le noyau primitif.
- Il est encore possible de donner une autre image des réactions nucléaires à ces énergies. On sait que d’après la relation de Louis de Broglie, on peut associer à chaque corpuscule élémen-
- taire une longueur d’onde X égale à la constante de Planck divisée par la quantité de mouvement de la particule A = h/p. La longueur d’onde de protons de 160 MeV est d’environ 2.io~13 cm : c’est l’ordre de grandeur des dimensions du noyau. De même que dans un microscope on utilise la lumière visible de o,4 à 0,8 jj. de longueur d’onde pour étudier des objets dont la taille est de l’ordre du micron, de même dans une réaction nucléaire on utilise des protons de quelques dizaines à quelques centaines de MeV pour explorer la struc-tui'e des noyaux dont les dimensions vont du cent-millionième au milliardième de micron.
- Les expériences de réactions nucléaires se fixent comme objecLif de remonter à la structure du noyau et aux forces nucléaires. Mais pour ce faire, il importe de connaître le mécanisme exact des réactions nucléaires elles-mêmes; c’est donc là un autre but de ce genre d’études.
- Les expériences sur le faisceau. — Actuellement, quatre équipes de physiciens font des expériences directement avec le faisceau externe de protons du synchrocyclotron : ce sont des études de différentes sortes de réactions nucléaires par l’intermédiaire de l’observation des particules diffusées ou émises dans les réactions. Cela implique que les mesures soient faites pendant le fonctionnement même de la machine. Les détecteurs de particules, plus ou moins compliqués, se trouvent dans la « salle du faisceau » (fig. i5) à côté de la cible; celte cible est en général constituée par un élément chimique simple composé des noyaux que l’on cherche à étudier. Cette cible, placée sur le trajet du faisceau de protons à la sortie d’un des tubes sous vide, est d’habitude relativement mince, de sorte que la plupart des protons passent à travers sans perturbation importante. Les protons continuent leur chemin à travers l’air jusqu’au piège constitué de blocs de béton au fond de la salle où ils sont complètement arrêtés. L’air n’est pas un grand obstacle pour eux à cette énergie : les protons de 160 MeV ont un parcours d’environ 160 m dans l’air. On est seulement gêné par la diffusion sensible pour de grands trajets dans l’air qui élargit le faisceau et peut aussi donner un « fond parasite ».
- Dans la plupart de ces expériences, on cherche à déterminer, pour une énergie incidente assez bien définie, le nombre de particules émises par les noyaux-cibles dans différentes directions par rapport à celle des protons incidents, ainsi que les spectres d’énergie de ces particules. Toutes ces mesures ne peuvent être faites qu’avec un faisceau externe.
- Il est possible aussi d’utiliser un faisceau externe de neutrons de grande énergie obtenu simplement par l’interposition d’une cible de béryllium sur le trajet des protons à l’intéiieur du synchrocyclotron; ces neutrons sont ensuite canalisés par un trou à travers le mur de séparation (comme on le voit sur la figure r 2).
- La salle du faisceau et la salle du synchrocyclotron, dans lesquelles nul ne doit pénétrer pendant le fonctionnement de la machine, ont des murs de béton de i,5o m d’épaisseur pour que le rayonnement à l’extérieur de ces salles demeure toujours inférieur aux doses admissibles. Plusieurs détecteurs de rayonnement placés en divers points dans les couloirs et les salles autour de l’accélérateur permettent de connaître et d’enregistrer en permanence les doses reçues et aident ainsi à assurer la protection du personnel.
- Les informations fournies par les détecteurs consistent en général en impulsions électriques qui sont transmises par de longs câbles jusqu’à la « salle de physique » où se tiennent les expérimentateurs pendant les mesures. Là, les impulsions sont, amplifiées, analysées en amplitude et en temps, puis enregistrées par des appareils électroniques complexes disposés tout autour et au centime de la salle. Un récepteur de télévision relié à une caméra télécommandée placée dans la salle du faisceau permet de voir la trace du faisceau de protons dans des
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- Fig. 14 et 15. — Au synchrocyclotron d’Orsay. En haut : Sortie du faisceau ; lentilles de focalisation et électroaimant de dèflexion. En bas : Salle du faisceau, séparée du hall du synchrocyclotron par un mur de blocs mobiles.
- On voit les deux directions du faisceau actuellement utilisées et les dispositifs expérimentaux correspondants : plusieurs télescopes et, à gauche, une chambre à réaction (Photos Laboratoire de Physique nucléaire et de Radioactivité de la Faculté des Sciences de Paris).
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- Tuyau sous vide
- S-
- Fenêtre mince
- Scintillateur épais ^
- Scintillateurs' minces\
- 'Absorbant
- A'Ki
- Chambre d’ionisation servant de moniteur
- vers le
- Cible
- Faisceau de protons primaires
- piege
- Fig. 16. — Exemple de télescope utilisé pour l’étude des réactions nucléaires.
- Chaque scinlillateur est suivi d’un guide de lumière et d’un photomultiplicateur qui transforme les scintillations en impulsions électriques.
- scintillateurs plastiques et de suivre des opérations télécommandées.
- Les expériences entreprises portent sur la diffusion élastique des protons par les diverses espèces de noyaux, sur la diffusion inélastique où le noyau résiduel se trouve excité, sur les photons de rayonnement gamma émis lors de la diffusion inélastique, sur la diffusion quasi élastique des protons par les protons liés à l’intérieur du noyau, sur les réactions de « pick-up » où tin proton incident « cueille » au passage un neutron du noyau, ce qui donne lieu à l’émission d’un deuton, sur la part qui revient à l’interaction directe et la part qui revient à la formation du noyau composé à ces énergies.
- D’autres expériences porteront sur la diffusion élémentaire proton-proton, mais elles exigent à l’heure actuelle, pour être fructueuses, une grande précision et l’utilisation de cibles d’hydrogène liquide. Des expériences vont être aussi entreprises avec des protons polarisés, c’est-à-dire des protons dont on oriente les moments cinétiques (les « spins ») dans une direction privilégiée.
- Les détecteurs sont souvent utilisés sous forme de télescopes; on appelle ainsi des ensembles de plusieurs détecteurs (en général des cristaux à scintillations ou des plastiques scintillants) placés en file et utilisés en coïncidence ou en anticoïncidence : il est possible de la sorte d’éliminer les particules parasites, de définir avec précision une direction d’observation en faisant simultanément des mesures d’énergie et d’intensité (fig. 16).
- Le laboratoire possédera l’année prochaine un aimant analyseur de produits de réactions nucléaires qui pèsera environ 200 t et pourra tourner sur un chemin de roulement autour d’une cible placée dans le faisceau de protons. Cet aimant est en cours de construction, d’après une étude de C. Mileikovsky en Suède, aux usines Schneider du Creusot. 11 permettra d’analyser les spectres d’énergie des particules émises avec une résolution pouvant aller jusqu’à 2/1 000, ce qui doit rendre possible de résoudre les gi'oupes de particules les plus énergiques. Cet aimant à secteur de 120° et à double focalisation admettra les particules dans un angle solide Q/4te = 3 x io“4 et aura un rayon de courbure moyen de 170 cm (fig. 12).
- Radioactivité, chimie et biologie. — L’étude des particules émises n’est pas la seule manière d’étudier les réactions nucléaires. On peut aussi séparer chimiquement et isotopique-ment, avec un séparateur d’isotopes, les noyaux, résiduels formés. Les quantités formées permettent de remonter aux « sections efficaces ». Ces expériences portent en général sur ceux des noyaux formés qui sont radioactifs. Avec des protons de 160 MeV, la plupart des radioisotopes formés sont déficients en neutrons et sont par conséquent radioactifs par capture électronique ou par émission [J+. On irradie une cible avec le faisceau interne (pour avoir plus d’intensité) pendant un temps plus ou moins long. Pour retirer la cible, on prend un certain nombre de précautions car les activités obtenues peuvent être très grandes. Les mesures commencent aussitôt après l’irradiation et se poursuivent parfois pendant plusieurs mois.
- La séparation des différents éléments formés dans la cible
- pose de délicats problèmes de chimie. Elle doit souvent être opérée dans un laps de temps très court. Les noyaux radioactifs formés ne sont pas encore tous bien connus ; à mesure que l’on s’éloigne de la région des noyaux stables, les schémas de désintégration sont de moins en moins bien établis et on peut rencontrer aussi des isotopes encore inconnus.
- Des biologistes utilisent aussi le synchrocyclotron. Ils étudient l’effet des protons et des neutrons de grande énergie sur des souris. Avec le faisceau externe des protons, on atteint rapidement des doses considérables (dépassant très vite la dose létale) mais l’énergie cédée aux tissus n’est pas répartie uniformément, les protons étant béaucoup plus ionisants en fin de parcours. Avec les neutrons, on obtient des closes plus faibles mais réparties d’une manière un peu plus homogène.
- L’elïet des rayonnements de cette énergie sur les êtres vivants n ’est pas encore bien connu ; contrairement à ce qui se produit sous l’action du rayonnement X ou y, l’énergie est cédée aux tissus par gros paquets discontinus dont chacun est relativement très localisé.
- Conclusion. — On peut diviser les divers accélérateurs de particules selon le domaine d’énergie qui leur est propre. Dans chaque domaine d’énergie, on rencontre des phénomènes différents, des problèmes particuliers, appelant des techniques expérimentales particulières. Telle ou telle caractéristique du noyau ou des particules élémentaires peut être atteinte plus commodément à telle ou telle énergie.
- Les synchrocvclotrons dont les énergies sont les plus voisines de celle de l’appareil d’Orsay sont ceux de Harwell (Grande-Bretagne), d’Uppsalà (Suède) et de Harvard (U.S.A.).
- Il pourrait sembler à première vue qu’avec un accélérateur à protons de 160 MeV, il soit possible d’explorer tout le domaine de o à 160 MeV. En fait, il n’en est rien; on peut, certes, ralentir d’une certaine quantité le faisceau de protons pour l’amener, par exemple, à une énergie moyenne de 120 MeV; mais il n’est, pas possible d’aller très loin : le faisceau s’élargit spatialement, la définition en énergie devient mauvaise, l’intensité devient très petite et on est gêné par des particules parasites. Les physiciens ont besoin de toute une gamme d’accélérateurs, couvrant toutes les énergies de 1 MeV à plusieurs BeV ou plusieurs dizaines de BeV.
- Cependant, on ne saurait oublier que la physique nucléaire forme un tout et que les différents problèmes qui sc posent aujourd’hui à elle s’enchevêtrent étroitement. Nul ne peut prévoir où sera fait le prochain pas important.
- Le travail auprès du synchrocyclotron ne saurait avancer sérieusement sans une collaboration, des échanges continuels avec les autres laboratoires français et avec l’ensemble des laboratoires qui, à travers le monde entier, contribuent au progrès de la physique nucléaire. Une étude nouvelle est toujours entreprise sur la base de l’expérience acquise antérieurement.
- C. Bergamasciii et P. Radvanyi, Laboratoire de Physique nucléaire et de Radioactivité de la Faculté des Sciences de Paris, Orsay (S.-et-O.).
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- Le printemps 1959 en France
- Comme l’hiver 1908-1959 (x), mais de façon plus accentuée, le printemps météorologique 1969 (ensemble des mois de mars, d’avril et de mai) a bénéficié, en toutes régions, d'une température moyenne supérieure à la normale saisonnière. Voici les écarts extrêmes : N + i,3° dans le Nord-Est; N + o,5° dans le Sud-Ouest (N = normale).
- C’est le mois de mars qui a présenté les écarts positifs les plus importants : ils s’étalent de N + 2,8° dans le Nord-Est, et de N + 2,6° dans le Centre-Est, à N 4- 1,7° daxrs le Sud-Ouest. Les mois d’avril et de mai n’ont fait ressortir que de faibles écarts de part et d’autre de leurs normales respectives.
- Les pluies ont été excédentaires dans la plupart des régions, •avec un maximum pour le Sud-Ouest (i,3 N). Par contre, la pluviosité a été déficitaire dans le Centre-Est (0,95 N) et, surtout, dans le Nord et dans le bassin parisien (0,8 N).
- Dans ce domaine, le mois de mars a marqué les écarts les moins importants par rapport à la normale; cependant, la pluviosité a été excédentaire dans la moitié Est de la France, avec une valeur maximale de x ,5 N dans le Centre-Est.
- Le mois d’avril a été assez pluvieux dans l’ensemble : partout excédentaire, la pluviosité a atteint la valeur maximale de 2,0 N dans le Nord-Ouest, et la valeur minimale de 1,1 N dans le Centre-Est. Quelques chiffres intermédiaires : 1,6 N dans le Sud-Ouest; i,5 N dans le Nord-Est.
- Inversement, le mois de mai s’est montré sec, sauf dans le Sud-Ouest (1,3 N) : Nord et bassin parisien, o,3 N; Centre-Est •et Nord-Est, o,5 N; Nord-Ouest, 0,8 N; Sud-Est, 0,9 N.
- Le mois de mars. —- Il a été caractérisé par deux périodes •chaudes assez étendues : la première quinzaine et la troisième décade. Cette dernière période a subi cependant un assez net fléchissement de la température à partir du 26 sans que, toutefois, celle-ci tombe au-dessous de la normale. Du i5 au 20, environ, la température a été inférieure à la normale.
- Semblable en toutes régions quant à son allure générale, la •courbe des variations de la moyenne quotidienne régionale des températures au cours du mois a présenté une amplitude net-•tement plus faible dans le Sud-Est, réduisant presque à néant le passage au-dessous de la normale qui, très faible dans cette .région, s’est limité au i5.
- Dans les autres régions, les variations ont été quelquefois -assez spectaculaires. C’est ainsi que la moyenne quotidienne régionale s’est élevée, en 24 h (du 18 au 19) de 4° dans le Sud-Ouest et le Centre-Est; elle a baissé de 4,3° également en 24 h ;(du 24 au 25) dans le Sud-Ouest.
- Signalons également que la moyenne quotidienne régionale •du 28 a été de 7,8° supérieure à la normale de ce même jour •dans le Nord-Est; dans le Centre-Est, la moyenne quotidienne régionale du 6 a dépassé de 8° la normale de ce même jour.
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondantes : du *6 au 9 et du i4 au 20 dans le Nord-Ouest; du 11 au 18 dans le Nord et dans le bassin parisien; du 7 au 10 et du 12 au 23 -dans le Sud-Ouest. Dans les autres régions, les périodes sèches •ont été courtes.
- Précipitations particulièrement abondantes : le 6 dans le Centre-Est (moyenne régionale : 25 mm; Lus-la-Croix-Ifaute : 75 mm) ; le 24, également dans le Centre-Est (moyenne régionale : 12 mm; Vichy : 26 mm); le 11 dans le Sud-Ouest -(moyenne régionale : i5 mm; Cazaux : 26 mm); le 3 dans la .même région (moyenne régionale : 17 mm; Mont-Aigoual : 121 mm).
- 1. Le lecteur se souviendra sans doute que certains augures avaient cru bon, au début de l’hiver, d’annoncer celui-ci comme devant être très rigou-reux. Par un communiqué spécial, la Météorologie nationale s’était ins-•crite en faux contre de telles assertions et précisait que rien ne permettait -de croire que l’hiver serait particulièrement froid.
- Le mois d'avril. — La première moitié du mois a été, partout, relativement chaude, malgré un passage assez net de la température au-dessous de la normale, entre le 7 et le 11 environ. Comme au cours du mois de mars, ces variations apparaissent moins nettement dans le Sud-Est. La seconde quinzaine a été froide en toutes régions, surtout dans sa première moitié. C’est ainsi que, dans le Nord-Est, le 21, la moyenne quotidienne régionale a été de 6,5° inférieure à la normale de ce même jour. Dans celte même région, la température moyenne quotidienne régionale a baissé, en 24 heures (du 6 au 7), de 6,2°.
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondantes : du ier au 7 et du 17 au 23 dans le Nord-Ouest; du ier au 5 et du 18 au 24 dans le Nord et dans le bassin parisien, dans le Nord-Est, dans le Sud-Ouest; du ier au 5, du 10 au i5 et du 18 au 25 dans le Centre-Est et dans le Sud-Est.
- Précipitations particulièrement abondantes : le 16 dans le Nord-Ouest (moyenne régionale : 20 mm ; Rennes et Brest : 55 mm); le 16 dans le Sud-Est (moyenne régionale : 26 mm; Nice : 70 mm en 12 b).
- Le mois de mai. —• La période froide qui a débuté à la fin du mois d’avril se poursuit jusqu’au 5 en toutes régions; elle est moins accusée dans le Sud-Est. La période suivante est nettement supérieure à la normale et dure jusqu’au i5; elle est particulièrement marquée dans le Nord-Est ainsi que dans le Noi’d et dans le bassin parisien, où le point maximal de la courbe de variation se produit le 11 ; à cette date, la moyenne quotidienne régionale est de 6° supérieure à la normale du même jour.
- Après un passage au-dessous de la normale, centré sur le 17 (sauf dans le Nord où l’on note un maximum secondaire), apparaît une nouvelle période chaude, moins accusée que la première, et qui s’étend, en moyenne, du 19 au 25. Il y a lieu, cependant, de noter un passage au-dessous de la normale dans le Sud-Ouest et dans le Sud-Est, passage centré sur le 23 ou le 24, suivant la région.
- A partir du 26 ou du 27 débute une nouvelle période froide qui s’étendra jusqu’à la fin du mois; dans les deux régions précitées, la première moitié de cette période fait apparaître un petit maximum.
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondantes : du 11 au 17 et du 23 au 31 dans le Nord-Ouest; du ier au 8, du 11 au 17 et du 23 au 3i dans le Nord et dans le bassin parisien; du 2 au i3 et du 22 au 29 dans le Nord-Est; du 2 au 10, du 12 au 17 et du 26 au 3i dans le Sud-Ouest; du 2 au 9, du i3 au 18 et du 24 au 3i dans le Centre-Est; du ier au 20 et du 24 au 3i dans le Sud-Est.
- Précipitations particulièrement abondantes : le 22 dans le Sud-Est (moyenne régionale : 28 mm; Saint-Raphaël ; 77 mm; Cannes : 68 mm).
- Mis à part ce genre d’accident, que l’on retrouve à peu de chose près dans le Sud-Ouest, ce mois de mai a été, dans l’ensemble, peu pluvieux, terminant en beauté un printemps doux et souvent agréable.
- R. N.
- Le Brésil exportateur de thé ?
- Le Brésil, premier exportateur mondial de café, commence à s’intéresser également au thé. La société Standard Brands, associée à des planteurs de Sào Paulo, met au point un thé de première qualité, dont déjà des ventes ont été placées sur le marché nord-américain. Ce thé, qui serait capable de rivaliser avec celui de Ceylan, trouverait preneur, dit-on, sur le marché anglais.
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- LES ILES GALAPAGOS
- ET LEUR MONDE ÉTRANGE
- 2, Les Oiseaux — Etat de la faune et mesures nécessaires
- Les Oiseaux. — L’étude des Reptiles nous menait à la conclusion que les îles Galapagos ont servi de territoire de refuge à une faune jadis beaucoup plus répandue (1). Mais les Galapagos ont été d’autre part le théâtre de différenciations propres qui ont pu se produire grâce à des circonstances particulières. C’est ce que l’on observe surtout parmi les oiseaux, chez les pinsons de Darwin, ou Géospizidés, Passereaux endémiques des Galapagos. Ces oiseaux présentent une importance extrême pour l’étude de l’évolution, que Darwin a saisie dès l’abord, et ils sont de ce fait les plus intéressants parmi toute l’avifaune des Galapagos, où la proportion des endémiques atteint plus de 70 pour 100 dans l’ensemble.
- Les ancêtres des pinsons de Darwin sont manifestement venus du continent américain à une époque très ancienne; mais leurs parents restés sur le continent se sont éteints depuis longtemps,
- Fig. 1. — Un des pinsqns de Darwin (Geospiza fuliginosa) ; côte Sud de Vile d’Indefatigable.
- Celte espèce, dont le mille est le plus souvent d’un noir profond et dont la femelle a une allure de moineau, est très abondante dans les régions arides du littoral de toutes les grandes îles de l’archipel. Il tient la place du moineau domestique dans les agglomérations.
- (Photo Jean Dorst).
- car aucun Passereau ne leur est étroitement apparenté, comme l’ont prouvé des études anatomiques multiples. On peut donc supposer que leur ancêtre a disparu et que leur venue aux Galapagos remonte à des temps très lointains; ils ont eu le temps de se différencier si profondément que leur origine est maintenant masquée. Des études anatomiques, et notamment celles de Sushkin, portant sur la structure du crâne et du palais, dont les caractères sont de la plus haute importance dans la systématique des Passereaux, les rapprochent des Frin-gillidés, mais ces affinités sont néanmoins lointaines.
- Tous,, les Géospizidés descendent vraisemblablement d’un ancêtre commun, disparu à l’heure actuelle, mais dont les moins évoluées des i4 espèces de Géospizidés se rapprochent
- 1. Les lies Galapagos et leur faune étrange ; 1. Les îles ; Flore et faune : Les Reptiles, par Jean Dorst, La Nature, juillet 1959, p. 289.
- sans doute. Cet ancêtre est arrivé dans un groupe d’îles scion toute vraisemblance complètement vierges d’oiseaux terrestres. Certes il \ a là une certaine part d’hypothèse; mais tout permet de le penser, ne serait-ce que le fait que les Géospizidés sont les seuls oiseaux « primitifs » de l’archipel; les autres, quelques rares Passereaux, font partie de stocks parvenus beaucoup plus récemment dans les îles, peu différenciés par rapport à leurs parents demeurés sur le continent.
- Admettons donc que les Géospizidés soient arrivés dans un territoire où n’existaient ni compétiteurs capables de les évincer ou de les maintenir dans des limites définies, ni prédateurs capables d’en limiter les populations. Que s’est-il alors passé ? Le stock original s’est mis à proliférer; comme on a tout lieu de supposer que ces oiseaux étaient originellement granivores, ils se sont sans doute d’abord bornés à se nourrir de graines; puis leur nombre augmentant, ils se sont mis à exploiter d’autres niches écologiques, ce qui a entraîné la différenciation, à partir d’un stock d’oiseaux granivores, d’oiseaux capables de puiser à d’autres sources de ravitaillement, et en particulier à vivre aux dépens des insectes. Un rapide coup d’œil sur cette famille nous en apprendra plus long. Certes, l’évolution n’a porté, au point de vue morphologique, que sur des modifications à première Arue mineures. La plupart de ces oiseaux sont de coloration modeste; chez beaucoup, le mâle a un plumage noir (fig. 1) et la femelle est gris brunâtre, rayée de noirâtre, ce qui la fait ressembler un peu à un moineau. L’évolulion a surtout porté sur la forme du bec qui varie largement suivant les espèces; son étude permet de reconstituer l’histoire de ces oiseaux (fig. 2).
- Le plus primitif de tous les Géospizidés semble être une forme granh'ore qui vit sur le sol, au bec assez analogue à celui de notre moineau, que les ornithologistes désignent sous le nom de Geospiza difficilis. A partir de ce type (ou mieux d’une forme très voisine disparue dont G. difficilis a conservé l’apparence) s’est différenciée une première série d’oiseaux au bec devenant de plus en plus globuleux; tels sont, par exemple, G. foriis et surtout G. magniroslris, dont le bec est véritablement énorme, renflé, hors de proportions avec la taille de l’oiseau. Ces espèces sont restées en grande partie granhmres, bien qu’agrémentant leur régime végétarien de quelques insectes.
- Les Cactées, si abondantes aux Galapagos, sont susceptibles de procurer un ravitaillement important. Il n’y a donc rien d’étonnant que deux espèces de Geospiza se soient adaptées à vivre à leurs dépens, à savoir G. conirostris et G. scandens; ces oiseaux se remplacent géographiquement, le premier ne se trouvant que dans quelques-unes des îles périphériques, alors que le second occupe le reste de l’archipel (on peut admettre que le second a remplacé le premier, moins bien adapté, au cours de l’évolution et l’a chassé des îles centrales). Ces deux espèces sont l’une et l’autre caractérisées par un bec allongé, conique, bien en rapport avec leur régime alimentaire : ces oiseaux se nourrissent en effet uniquement des fleurs et des fruits de cactus, surtout d’opuntias, auxquels ils sont véritablement inféodés.
- Une différenciation plus marquée s’obsenre dans une autre lignée de Géospizidés, au point que les zoologistes considèrent celle-ci comme formant un genre différent, les Camarhynchus. Chez ces oiseaux, le mâle a perdu le plumage noir des Geospiza et est au contraire à dominante gris verdâtre. Ces oiseaux que
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- les Anglo-Saxons désignent sous le nom de tree-jinches, sont surtout répandus dans les régions élevées humides dont ils habitent les forêts denses. Alors qu’une des espèces (C. crassirostris) est restée végétarienne et possède un bec encore relativement globuleux, les autres espèces ont un bec beaucoup plus allongé, en rapport avec un régime nettement insectivore. Il ne semble pas qu’il existe de différences dans la distribution écologique de chacune de ces espèces qui cohabitent largement; mais elles diffèrent sans doute dans leur régime alimentaire par quelque particularité qui les empêche de se concurrencer véritablement. Dans l’ensemble, ces oiseaux vivent un peu à la manière de nos mésanges, explorant les branches à la recherche des petits insectes qui forment la base de leur nourriture. Ils ne vont que rarement à terre.
- La plus différenciée des espèces de ce groupe est sans doute Camarhynchus pallidus, espèce assez banale par la coloration de son plumage, mais au bec fort et allongé et aux adaptations biologiques curieuses, s’inspirant de celles des pics. Cet oiseau explore les troncs des
- arbres, en montant et en descendant avec la plus grande agilité, et y creuse même des trous, pour y rechercher les insectes dont il fait sa nourriture exclusive. Comme son bec est beaucoup moins long que celui d’un pic et qu’il ne dispose pas d’une longue langue protractile comme celui-ci, il compense cette carence par l’usage d’une brindille ou d’une épine de cactus dont il se sert pour extraire les insectes de leurs cachettes. On l’a même vu rejeter une brindille qui lui semble mal conformée pour cet usage et en transporter d’autres avec lui d’arbre en arbre ! Cet oiseau n’est peut-être aux yeux de certains qu’un « pic bricoleur », s’il nous est permis d’employer cette expression ! Mais il n’en est pas moins le seul oiseau à se servir naturellement d’un outil, remarquable particularité éthologique qui mérite d’être signalée en raison de son importance en psychologie animale.
- Le Géospizidé le mieux différencié est cependant Certhidea olivacea qui, au premier abord, pourrait être pris pour une fauvette. C’est un oiseau de petite taille, au bec long et délicat, sans doute séparé du tronc commun des Géospizidés depuis plus longtemps que les autres phylums. Ses mœurs sont en tous points celles d’une fauvette ou d’un pouillot. Il sautille en effet de branche en branche, tout en poussant ses petits cris d’appel, à la recherche des insectes dont il se nourrit. Il se tient dans la végétation basse aussi bien que dans les arbres et y déploie une activité considérable, étant en perpétuel mouvement la manière de nos petits Sylviidés. Il y a là une convergence étonnante, aussi bien dans la morphologie que dans la biologie.
- Les Géospizidés sont, au point de vue de l’évolution, d’une importance extrême, car ils présentent à eux seuls un raccourci saisissant de l’évolution des Passereaux. En effet, une souche unique de Passereaux apparentés aux Fringillidés, dont on peut apparemment supposer qu’ils étaient granivores à l’origine, a donné naissance à. - des lignées évolutives non seulement d’oiseaux granivores mieux adaptés à ce régime alimentaire, mais également à des lignées d’insectivores, et même à des types aviens qui présentent des caractères morphologiques et biologiques de pics et de fauvettes. Cette évolution, que l’on qualifie de « radiation évolutive », est susceptible d’être ren-
- contrée chaque fois qu’un groupe zoologique envahit une aire où n’ont pas pénétré d’autres animaux avec lesquels ils entreraient en compétition. Du fait de l’absence de compétiteurs et, de prédateurs, la même souche envahit toutes les niches écologiques et se différencie en des lignées multiples, réalisant ainsi toutes les potentialités évolutives du groupe. Certaines de ces potentialités sont, par contre, inhibées quand le groupe en question se trouve en compétition avec des groupes mieux armés que lui, qui l’empêchent d’occuper certaines niches écologiques; certaines lignées disparaissent de ce fait dès leur apparition, avant d’avoir pu s’adapter complètement. Matérialisant ceci par un exemple, nous dirions qu’une « pseudofauvette » n’aurait, jamais pu se différencier à partir d’un oiseau granivore à allure de pinson si, dès les premiers stades de sa différenciation, cet oiseau s’était trouvé en compétition avec de véritables fauvettes, déjà beaucoup mieux adaptées et l’empêchant par conséquent de prospérer en 1’ « étouffant » véritablement.
- Une radiation adaptative de ce genre s’observe dans d’autres parties du globe (par exemple, parmi les Passereaux, les Drépanididés des îles Hawaii et les Yangidés de Madagascar), ainsi que dans d’autres groupes zoologiques (par exemple les Poissons), chaque fois somme toute que la faune se trouve appauvrie par des circonstances géographiques (isolement insulaire) ou écologiques (milieu hostile enti’aînant un « filtrage » de la faune).
- On comprend l’influence que l’étude des Géospizidés a pu avoir sur la pensée de Darwin. L’importance de la concurrence vitale sur la genèse des lignées se vérifie pleinement dans leur cas; simultanément d’ailleurs, la répartition d’une même souche d’oiseaux sur un archipel a entraîné le morcellement de leurs populations; par conséquent, cela a augmenté les chances d’apparition de races et d’espèces locales. C’est effectivement ce que l’on observe dans les îles.
- Notons, pour en terminer avec les Passereaux, que les Galapagos ont été ultérieurement envahies par quelques autres types aviens venus du continent. L’époque de cet envahissement est d’ailleurs variable suivant les types en question; certains sont venus en des temps suffisamment anciens pour avoir eu le
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- Fig-, 3. — Chouette des Galapagos (Asio galapagensis).
- Cet oiseau appartient à un genre largement répandu sur le globe, mais différencié en une espèce particulière dans cet archipel.
- temps de se différencier en espèces distinctes, comme par exemple le tyran (Myarchus magnirostris), appartenant à un genre de Passereaux, insectivores, à allure de gobe-mouches, très répandu dans tout le Nouveau Monde. Les moqueurs (Neso-mimus), Passereaux propres au Nouveau Monde, voisins de nos merles, dont le nom provient de leur voix très polyphonique et de leurs talents d’imitateurs, sont sans doute même venus antérieurement, car ils se sont différenciés en un genre particulier, quoique apparenté étroitement aux Mimas du continent. Ces oiseaux ont occupé tout l’archipel où ils se sont diversifiés en races et même en véritables espèces locales.
- Quelques autres oiseaux ont réussi à atteindre les Galapagos, mais n’ont pas eu la possibilité ou le temps de s’y différencier. C’est le cas du coucou Coccyzns melacoryphus, du tyran vermillon Pyrocephalus rubinus, et de la « fauvette » américaine Dendroica peiechia, joli petit passereau jaune d'or, certainement l’oiseau le plus familier des Galapagos au poinl qu’on le rencontre souvent à l’intérieur des maisons!
- Fig. 5. — Un couple de buses des Galapagos (Buteo galapagensis ).
- Ces oiseaux sont d’une familiarité étonnante pour ceux qui connaissent les mœurs en général très sauvages des Rapaces.
- Fig. 4. —• Manchots des Galapagos (Spheniscus mendiculus), à l’île Narborough (Fernandina).
- (Photos ElBI.-EtUKSFKLDT).
- Nous en aurons fini avec l’avifaune terrestre quand nous aurons cité une tourterelle, Nesopelia galapagensis, largement répandue dans tout l’archipel, mais qui est devenue rare dans certaines des îles en raison de la chasse qui lui a été faite. Le seul Rapace est une bnse, Buleo galapagensis (fig. 5), commune dans certaines îles: cet oiseau est sans doute le plus familier de tous, ce qui peut paraître étonnant de la part d’un oiseau de proie. Notons aussi la présence de deux Rapaces nocturnes, dans l’un manifeste une activité en partie diurne : une chouette à la silhouette très caractéristique f/lsio galapagensis), assez fréquemment rencontrée dans les zones basses où elle chasse les insectes (Orthoptères) et sans doute aussi les Rongeurs (fig. 3).
- Les oiseaux terrestres qui animent les paysages des Galapagos ne sont cependant pas, et de loin, les seuls habitants emplumés de ces îles où les oiseaux marins sont mieux représentés que les oiseaux terrestres pour des raisons faciles à comprendre : la traversée ne leur a posé aucun problème ! Et de plus la situation océanographique des mers qui baignent les Galapagos leur est particulièrement favorable, en raison de la richesse de ces mers en organismes marins qui fournissent une alimentation facile. Cette situation a entraîné certains paradoxes dont le plus curieux est sans nul doute, rappelons-le, la présence aux Galapagos d’un manchot (Spheniscus mendi-culus) (fig. 4G type d’oiseau caractéristique des zones antarctiques froides. Notons que ce manchot a des proches parents sur les côtes du Chili et du Pérou, ceux-ci paraissant jalonner la route qu’il a suivie au cours de sa remontée vers le Nord.
- A certains points de vue, le cormoran aptère (Nannoplerum harrisi) (fig. 6) est plus curieux encore. Son nom est., notons-le, quelque peu erroné : il possède bien des ailes, mais celles-ci, très réduites, ne sont pas fonctionnelles et ne lui permettraient en aucun cas de voler. On sait que la tendance à la réduction des ailes paraît assez répandue chez les cormorans; mais elle ne s’est manifestée d’une manière aussi complète que chez cette espèce endémique des Galapagos. Il est fort possible que l’évolution de cet oiseau s’explique par l’absence de tout carnivore dans cet archipel. Comme le fait d’ailleurs remarquer David Lack, les oiseaux incapables de voler par suite de la réduction et de la disparition des ailes se rencontrent tous dans des îles lointaines, complètement isolées, dont tout prédateur est exclu.
- Le cormoran aptère et le manchot sont confinés à la partie
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- la plus retirée de tout l’archipel, dont les eaux limitrophes sont aussi les plus froides, à savoir Narborough et la portion d’Albe-marle qui lui fait face.
- L’intérêt scientifique de ce cormoran est d’autant plus évident que les autres oiseaux aptères de grande taille, en particulier le dodo (Didus cucullatus) et le grand pingouin (Alca
- Fig. 6. — Cormorans aptères des Galapagos (Nannopterum harrisi), à l’île Narborough (Fernandina).
- Les ailes particulièrement réduites sont impropres au vol. Un des parents est en train de régurgiter de la nourriture que les jeunes se préparent à venir lui chercher dans le fond du gosier de la manière si caractéristique
- des Pélécaniformes.
- (Photo Eibl-Eibesfeuit).
- impennis) ont tous disparu, du fait de l’homme. Le cormoran des Galapagos reste donc le seul survivant de tous ces oiseaux étranges.
- Les oiseaux de mer sont par ailleurs représentés aux Galapagos par de nombreux autres types. Un albatros particulier (Diomedea irrorata) (fig. 7) se tient dans ces parages et n’est connu comme nicheur qu’en un seul point de l’île Hood, en très petit nombre d’ailleurs, semble-t-il. Les fous sont particulièrement abondants et comptent plusieurs espèces parmi lesquelles le fou à pieds bleus (Sala nebouxi) dont les pattes, d’un bleu azur intense, sont utilisées au moment des parades nuptiales : l’oiseau marche alors avec majesté et lenteur, en relevant ses pattes l’une après l’autre presque à la
- Fig. 8. — Frégates (Fregata minor) 0 l’île Tower où s’établissent pour la reproduction d’énormes colonies de ces oiseaux.
- L’adulte protège son jeune encore tout en duvet. Remai'quer que ces oiseaux se laissent approcher à portée de la main.
- (Photo Eibl-Eibesfeedt).
- Fig. 7. — La colonie d’albatros des Galapagos (Diomedea irrorata), à l’île Hood, seul point de nidification connu de cette rare espèce.
- Le couple se livre à une parade fréquente chez ces oiseaux, un des oiseaux criant en position extatique (à droite) tandis que l’autre (à gauche) danse
- sur place.
- (Photo Eibl-Eibesfeldt).
- verticale et en les étalant, comme pour en montrer la belle couleur à son conjoint. Les pélicans bruns (Pelecanus occiden-ialis) sont eux aussi assez communs partout, de même que les frégates (Fregaia magnijicens et F. minor) (fig. 8) qui animent le ciel de leur vol rapide et gracieux. Tous ces oiseaux atteignent parfois une densité considérable, en particulier au voisinage de quelques petites îles où ils nichent en colonies prospères. C’est en particulier le cas de l’île Tower, située au nord-est de l’archipel et formant un cratère empli par la mer. Les terrasses de cette île, où pousse une végétation basse, sont littéralement couvertes d’oiseaux, et en particulier de fous et de frégates qui y nichent en colonies prospères, les dernières vivant comme partout en parasites des premiers auxquels elles ravissent leurs poissons.
- Les mers sont sillonnées des vols de nombreux pétrels, en particulier de pétrels-tempête de plusieurs espèces, et de pétrels de plus grande taille au plumage brun foncé dessus, blanc des-
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- sous (Pterodroma phæopygia), qui nichent parmi les étendues herbeuses du centre de certaines îles, à quelque 700 m d’altitude; ils y creusent des terriers dépassant souvent 1 m, au fond desquels est aménagée une chambre d’incubation qui abrite la couvée.
- Les bords de mer sont aussi animés de diverses espèces d’Àrdéidés, notamment de grandes aigrettes blanches (Egretta alba), de bihoreaux (Butorides sundevalli) particulièrement communs, et de hérons cendrés américains (Ardea cocoi). Quelques lagunes abritent des flamants (Phœnicopterus ruber) en très petit nombre toutefois, tandis que le canard pilet des Galapagos (Paecilonetta galapagensis), espèce propre à ces îles, mais rappelant notre pilet en plumage d’éclipse, est beaucoup plus commun et plus largement répandu sur toutes les étendues d’eau. .
- Les Laridés sont eux aussi représentés par diverses espèces, dont certaines sont propres aux Galapagos. Telles sont en particulier la mouette à queue fourchue (Creagrus furcatus) et la mouette fuligineuse (Larus juliginosus), au plumage gris de suie qui se confond, du fait d’une homochromie remarquable, avec les rochers volcaniques noirâtres sur lesquels elle se lient.
- Notons enfin que la faune avienne de ces îles s’enrichit pendant l’hiver boréal de nombreux migrateurs nord-américains, au vol suffisamment puissant pour pouvoir affi-onter les périls d'une longue traversée maritime : de grandes bandes de petits Lehassiers, tels que bécasseaux, pluviers, courlis, animent les plages au moment des passages.
- Tels sont les oiseaux qui ont atteint les îles Galapagos. S’ils sont peu nombreux, puisqu’ils ne comptent en tout qu’environ 80 espèces, les Mammifères sont encore beaucoup plus réduits, et sont môme pratiquement exclus de la faune des Galapagos. Les rivages sont certes peuplés d’otaries, dont une otarie à fourrure propre à l’archipel, tandis qu’une seule espèce de chauve-souris, appartenant au genre Histiolus, est parvenue jusqu’à ces îles. Le seul Mammifère terrestre est un Rongeur de la famille des Cricétidés, différencié en un genre particulier (Nesorizomys), mais très nettement apparenté aux Orizo-mys sud-américains dont il ne représente qu’un rameau individualisé. L’absence quasi complète de Mammifères aux Galapagos fait cjue les niches écologiques de ceux-ci ne sont pas occupées, sauf dans une certaine mesure par l’iguane terrestre et les tortues qui tiennent lieu d’herbivores. Il n’y a aucun carnivore et cette absence complète de prédateur a eu, comme nous l’avons vu, de profondes répercussions sur la faune de. ces îles.
- Dans l’ensemble, la faune est donc pauvre et môme très pauvre en ce qui concerne les Vertébrés. Les Invertébrés terrestres ne sont pas mieux représentés aux Galapagos, comme le prouve l’exemple des Papillons. Il n’y a en effet que 6 espèces de Rhopalocères et les Sphingides ne comptent que 8 espèces, comme l’a montré F. X. Williams dès 1911. On peut s’étonner à certains points de vue de cette extrême pauvreté surtout si on la compare à l’exubérance que manifestent la plupart des groupes zoologiques dans la région néotropicale. Cet appauvrissement s’explique bien entendu par l’isolement de 1’arc.hi-pel , éloigné de 600 milles marins du continent. Seuls ont réussi à « passer » quelques rares animaux nageurs ou volants, et quelques autres qui ont voyagé sur des radeaux végétaux arrachés par les grands fleuves à leurs berges et entraînés par les courants marins. Certaines absences sont cependant étonnantes, en particulier parmi les oiseaux : telle l’absence complète d’oiseaux-mouches. Ceux-ci, abondants et très diversifiés en Équateur, sont cependant capables de vols de grande envergure au-dessus des mers. Ils ont d’ailleurs atteint les îles Juan Fernandez, pourtant éloignées de 56o km des côtes sud-américaines. Il y a donc là à certains points de vue un phénomène inexpliqué, qui prouve en tout cas, en dépit de certaines affirmations, que les Galapagos ont été complètement séparées du
- reste du monde. Si elles avaient été, à une époque quelconque, en liaison avec l’Amérique voisine, celle-ci y aurait déversé sa faune avec une bien plus grande profusion.
- La faune de ces îles, si curieusement différenciée, se trouvait dans un état d’autant plus remarquable que l’homme n’était pas intervenu dans son évolution jusqu’au xvi° siècle, en dépit de la découverte de ces îles par les Indiens précolombiens. Les Galapagos formaient donc jusqu’à cette époque un territoire vierge où la nature s’était livrée à une expérience unique en son genre. Alors que dans presque toutes les autres parties du globe, les innombrables types végétaux et animaux forment un ensemble d’une complexité telle qu’il est presque impossible de démêler leurs rapports mutuels, la situation est au contraire simplifiée à l’extrême aux Galapagos, en raison du nombre réduit des éléments. Cela est particulièrement vrai pour les Vertébrés. L’écosystème est si simple qu’il en devient bien plus facilement accessible à notre analyse.
- En liaison avec ces faits, l’évolution de ce monde à part est, elle aussi, simplifiée et devient plus aisément perceptible. Nous avons vu par exemple le cas des pinsons de Darwin qui ont pu se différencier en « vase clos » et donner naissance à des races et même des espèces locales en raison du morcellement de l’archipel, et aussi du fait qu’une seule souche a pu occuper les différentes niches écologiques d’un même écosystème. Tout se passe comme si nous étions en présence d’un singulier raccourci de l’évolution, telle qu’elle s’est réalisée ailleurs pour l’ensemble des oiseaux sur une échelle beaucoup plus vaste. Il n’y a rien d’étonnant à ce qu’un naturaliste de génie comme Charles Darwin ait reçu un véritable choc en débarquant aux Galapagos. L’importance de ces îles pour l’étude de l’évolution est donc primordiale, même à l’époque contemporaine.
- Statut actuel de la faune. — Il convient aussi de voir ce que sont devenues cette flore et cette faune depuis que l’homme a mis le pied sur ces îles isolées. Bien entendu, l’influence humaine a été néfaste au suprême degré, comme on peut aisément le deviner si l’on se rappelle que l’homme pénétrait dans un territoire de superficie très faible, peuplé d’animaux archaïques aux possibilités d’adaptation réduites. Aucun animal ne manifestait la moindre crainte et la méfiance héréditaire vis-à-vis de l’homme, que montrent les animaux de toutes les régions du globe, n’a pas encore fait son appaii-tion aux Galapagos. Encore aujourd’hui l’homme 11e fait pas réellement partie des déclencheurs de fuite d’aucune espèce; la notion d’ « ennemi » semble inconnue, probablement du fait de l’absence de tout prédateur. Rien n’illustre mieux cette constatation que ce qu’en dit Beebe qui rapporte par exemple que des tourterelles (Nesopelia galapagensis) sont « venues trotter et ont piétiné ses chaussures avant de s’apercevoir qu’il s’agissait d’un être vivant » susceptible d’être leur ennemi. Comme l’ajoute cet auteur, ce trait dépeint les Galapagos où la crainte est inconnue.
- Or, les hommes qui débarquèrent aux Galapagos n’étaient pas de ceux qui pratiquent la conservation de la nature ! Sans vouloir généraliser, il faut reconnaître que la plupart d’entre eux appartenaient même à la pire espèce. Il y eut beaucoup de pirates, de brigands, d’hommes rudes de l’ancienne mariue à voile; les premiers essais de colonisation furent entrepris sous la direction d’hommes généreux, mais avec des colons qui se recrutaient la plupart du temps dans les prisons et les régiments mutinés. Ces méthodes se prolongèrent jusque vers la fin du siècle dernier, comme par exemple à San Cristobal (Chatham) où un maître absolu a régné sur un véritable peuple de repris de justice jusqu’au jour où son assassinat mit fin à un véritable état souverain où monnaie était frappée !
- Inutile de dire que la colonisation récente s’est faite d’une tout autre manière, beaucoup plus pacifique. Les brigands de l’époque « héroïque » ont disparu des îles enchantées et ont
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- Fig. 9. — Otaries des Galapagos (Zalophus wollebaeki), à l’île Albe-marle (Isabela).
- Une mère et son jeune. Ces Pinnipèdes ont été décimés tout comme les otaries à fourrure encore plus rares que ceux-ci. Ils manifestent une confiance illimitée dans l'homme qu’ils laissent s’approcher à quelques pas sans manifester la moindre inquiétude.
- (Photo Eibl-Eibesfiîi.dt).
- fait place à une population laborieuse et honnête de pêcheurs et d’agriculteurs ; la population s’élève à quelque 2 000 âmes pour tout l’archipel, en grande majorité des Équatoriens de souche hispanique, mais aussi pour une part des Européens de différentes origines qui ont fui notre vieux continent trop routinier. Beaucoup de ces colons manifestent malheureusement une activité qui va à l’encontre des intérêts de la faune et de la flore sauvages.
- Comme beaucoup d’hommes, surtord parmi les Latins, ils n’ont qu’une notion très imprécise de la conservation d’un patrimoine naturel, fût-il des plus précieux.
- La flore et surtout la faune ont de ce fait gravement pâti aux Galapagos. C’est en particulier le cas des tortues géantes, sans aucun dotde les animaux qui ont le plus attiré l’attention des navigateurs, en raison de leur valeur comme source de viande et de graisse. Les chasseurs parcouraient le pays, s’arrêtant aux points d’eau où les tortues étaient particulièrement abondantes; une fois tuées, on leur ouvrait la carapace à coups de hache et il ne reslait plus qu’à recueillir la graisse qui, fondue, fournissait de l’huile réputée pour ses qualités gustatives. Luc tortue de belle taille en fournissait de 1 à 3 gallons. La viande était elle aussi appréciée, bien que moins que l’huile qui justifiait à elle seule'les carnages que l’on fit de ces animaux sans défense.
- Le biologiste américain Townsend s’est livré à une estimation du nombre de tortues ainsi massacrées en examinant les journaux de bord d’un certain nombre de navires baleiniers qui venaient, entre autres, aux Galapagos pour y chasser les tortues. D’après ses calculs, 100 navires prélevèrent plus de i5 000 tortues entre 1811 et 1844- Ces chiffres ne représentent pas, même de loin, le prélèvement total; car on estime que la llotle baleinière des États-Unis envoya plus de 700 navires pendant celle période et des navires d’autres nationalités venaient eux aussi participer à la curée. Aussi Townsend estime-t-il qu’uprès i83o les navires américains ne prélevèrent pas moins de 100 000 tortues, tandis qu’un autre auteur, G. Bauer, qui visita les îles en 1891, pense, bien qu’avec une exagération certaine, que. 10 millions de tortues ont été massacrées depuis la découverte des îles. Aussi ne faut-il pas s’étonner que leur nombre ail diminué partout dans des proportions inquiétantes, leurs populations forcément réduites étant bien incapables de se multiplier à un taux qui puisse compenser une telle destruction. Les tortues terrestres sont de ce fait éteintes dans plusieurs îles, notamment à Barringlon et à Charles (Floreana), et sont devenues très rares dans la plupart des autres. Ce 11’est qu’à Albemarle (Isabela), où existent 5 espèces distinctes de tortues, chacune propre à l’un des massifs montagneux volcaniques dont se compose cette île, et dans la partie occidentale d’Indefatigable (Santa Cruz), que les tortues existent encore en nombre appréciable.
- Si les tortues sont maintenant protégées par la loi équato-
- rienne, cela n’empêche pas un braconnage regrettable de la part des colons actuels, qui trouvent eux aussi leur chair et leur graisse délectables.
- Ces destructions massives se sont encore aggravées du fait de l’introduction d’animaux domestiques. Les corsaires anglais acclimatèrent la chèvre au courant du xvn6 siècle pour se ménager des vivres frais dans ces îles; ces chèvres s’adaptèrent immédiatement avec la plus grande facilité et se multiplièrent au point de devenir une véritable plaie. Comme partout dans le monde, les chèvres commencèrent à dégrader la végétation, et entrèrent immédiatement en compétition alimentaire avec les tortues : comme elles sont infiniment plus agiles, celte concurrence ne peut bien entendu se terminer qu’au détriment des tortues.
- Ces chèvres constituaient une « ressource de guerre » pour les Anglais contre les Espagnols; aussi ces derniers eurent-ils l’idée d’introduire des chiens pour exterminer les chèvres ! Ce ne fut pas heureux, en tout cas pas pour la faune, car les chiens dédaignèrent les chèvres, trop difficiles à attraper, pour se nourrir aux dépens des jeunes tortues et des autres animaux de la faune autochtone. Les œufs de tortues et les jeunes sont par ailleurs recherchés par les porcs domestiques, eux aussi redevenus sauvages (2). Aussi peut-on estimer avec Van Denburgli que seul un œuf sur xo 000 donnera naissance à une tortue qui atteindra plus d’un pied de longueur. Toutes les autres jeunes tortues dispai'aîtront avant d’avoir atteint cette taille qui les met à l’abri de ces prédateurs. Les tortues terrestres coui’ent donc les plus grands dangers, prises entre la prédation humaine et celle des animaux domestiques ensau-vagés.
- Ce qui est vrai pour les tortues l’est aussi pour tous les autres animaux, en particulier pour les iguanes. L’iguane terrestre a lui aussi régressé notablement dans nombre d’îles, du fait des animaux domestiques introduits et surtout du fait de la chasse qui lui a été faite pour sa peau. En 1923, Beebe décrit par exemple de nombreux iguanes terrestres qu’il a trouvés
- 2. Remarquons au passage que les animaux domestiques introduits sont tous des plus sauvages et 11e se laissent en aucun cas approcher, au contraire des animaux autochtones, tous familiers en dépit des persécutions dont ils sont l’objet.
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- à Baltra; il n’en reste plus un seul à.l’heure actuelle. Seules les populations de Barrington et de Narborough sont demeurées importantes. L’iguane marin a mieux résisté, mais il ne faut pas surestimer ses populations que des exigences écologiques strictes maintiennent le long du rivage, ce qui en limite forcément l’importance. D’ailleurs les énormes colonies qui existaient autrefois au point de couvrir littéralement les rochers ont presque entièrement disparu.
- Les oiseaux courent eux aussi de grands dangers. Si les Passereaux, encore abondants, ne sont pas menacés d’une manière sérieuse, il n’en est pas de même de certains oiseaux marins, dont les effectifs se sont raréfiés de la manière la plus dangereuse. L’albatros des Galapagos n’est connu comme nicheur qu’en un seul point et la colonie paraît très peu importante. La répartition du manchot est limitée à une faible partie des côtes de Narborough et d’Albemarle, aux environs du canal Bolivar qui sépare ces deux îles, dans les mêmes localités que le cormoran aptère. Comme le disait déjà Banning en 1923, « la côte de l’île d’Albemarle et de Narborough, dans le voisinage immédiat de Tagus Cove, est le théâtre d’une lutte dramatique contre les empiétements de la civilisation ». Ces deuv oiseaux sont promis à une extinction prochaine si des mesures de protection ne sont pas prises dans l’immédiat.
- Les menaces les plus sérieuses proviennent bien entendu encore de l’homme, qui pourchasse les oiseaux pour leur chair et surtout pour leurs œufs. Encore dans les temps récents, des pêcheurs se rendaient sur les colonies de nidification et y prélevaient un lourd tribut. Ces déprédations, qui avaient au moins un prétexte alimentaire, étaient encore aggravées par un véritable vandalisme, beaucoup d’oiseaux étant tués ou mutilés par pur « plaisir ». Cette fâcheuse tendance a malheureusement persisté dans une certaine mesure jusqu’à nos jours.
- Le même vandalisme s’est exercé sur d’autres animaux, en particulier sur les Pinnipèdes. Encore aujourd’hui on peut rencontrer des otaries tuées à coups de pierres et simplement abandonnées sur les grèves. Les otaries à fourrure ont bien entendu été chassées en plus pour leur pelage, ce qui fait qu’elles se trouvent actuellement dans un état si précaire que l’on peut craindre une extinction totale à brève échéance.
- Notons enfin que les Bongeurs autochtones ont disparu devant les Rongeurs introduits, rats noirs et souris, avec une rapidité déconcertante, en raison de la compétition avec ces espèces plus entreprenantes. En une trentaine d’années, les Rongeurs autochtones (Nesoryzomis) ont disparu d’Indefatigable où ils étaient encore abondants quand Townsend visita l’île en 1980. Ils ne se maintiennent qu’à Barrington et à Narborough, où ils sont communs, en raison de l’absence de rats noirs. Cet exemple est sans nul doute un des meilleurs que l’on puisse donner de la disparition d’une espèce autochtone devant un rival introduit artificiellement et mieux armé pour la lutte.
- La flore est de son côté menacée, bien moins gravement en apparence que les animaux. La colonisation entraîne la mise en culture de zones de plus en plus vastes, souvent dégradées sans aucun profit pour les hommes qui abandonnent les plantations après quelques années de tentatives menées au hasard. Ces dévastations n’intéressent toutefois que les zones les plus humides de l’archipel, les zones sèches couvertes de végétation xéro-phile étant à l’abri de ces perturbations, au moins pour le moment.
- Dans son ensemble donc, la vie sauvage a grandement souffert des méfaits de l’homme qui est venu perturber brutalement un équilibre fragile. Aussi la nature a-t-elle été complètement modifiée dans les zones les plus anciennement peuplées : Chatham (San Cristobal) et Charles (Floreana) ont vu leur faune, et dans une large mesure leur flore, disparaître avec une rapidité telle qu’elles ne présentent plus guère d’intérêt pour le naturaliste. Seules les îles les plus retirées, au climat fran-
- chement défavorable à l’homme et à ses activités, peuvent espérer conserver leur faune pour autant qu’elles seront à l’abri des pilleurs d’œufs et des vandales. Seul Narborough a conservé sa faune originale, en raison semble-t-il de son climat particulièrement aride, et peut être considérée comme terre vierge ; aucun animal n’v a été introduit.
- La menace qui pèse sur cette faune véritablement unique a provoqué un légitime émoi dans le monde. Le gouvernement équatorien a depuis longtemps compris l’importance du patrimoine dont il a la garde ainsi que la nécessité absolue de le conserver. Aussi dès 1934 prit-il des mesures en déclarant la plupart des îles Parcs nationaux et en promulguant une liste des espèces protégées. Cette loi, excellente en dépit de certaines lacunes, n’a cependant jamais été. appliquée avec rigueur. La destruction a continué jusque dans les dernières années. Plusieurs biologistes qui visitèrent les îles dans des temps récents furent unanimes à exprimer leurs craintes.
- C’est pourquoi l’Unesco et l’Union internationale pour la conservation de la nature, sous la présidence du professeur Roger Heim, directeur du Muséum de Paris, s’alarmèrent et décidèrent d’envoyer une mission pour enquêter sur le statut actuel de la faune des Galapagos. Le docteur I. Eibl-Eibesfeldl, qui avait déjà visité au préalable cette partie du globe en 1954, fut chargé de cette mission en 1957 et parcourut les îles pendant 4 mois en compagnie du docteur Bovvman, du San Francisco State College. Les rapports présentés à la suite de ce voyage enregistrèrent la situation particulièrement difficile de la faune endémique de ces îles. Il s’avère à l’heure actuelle que la seule manière de sauver cette faune et de la conserver à la fois comme témoignage du passé de notre planète et comme un laboratoire naturel où les biologistes pourront continuer les recherches entreprises par leur génial prédécesseur est d’aménager une station biologique aux îles Galapagos. C’est la solution qu’ont adoptée l’Unesco et l’U.I.C.N. en patronnant l’aménagement d’une station biologique internationale, qui prendra le nom de « Charles Darwin », avec la coopération étroite du gouvernement de l’Ecuador, très vivement intéressé par ce projet.
- Cette station biologique aura un programme précis, mais fort lourd. Elle devra en effet tout d’abord étudier la faune et la flore terrestres en rapport avec les problèmes que pose leur conservation. A cet effet, elle se livrera à des études écologiques et éthologiques approfondies et appliquera celles-ci à la protection de l’ensemble des biotopes. Ensuite, elle aura pour but de procéder à des études océanographiques, complétant celles qu’ont déjà faites les missions temporaires, surtout américaines, qui ont fréquenté les îles Galapagos. Les conditions océanographiques sont en effet telles dans ces mers qu’elles révéleront encore bien des aspects nouveaux sur la répartition et la biologie des organismes marins. Et de plus elles auront pour conséquence directe d’asseoir l’exploitation des ressources économiques de la mer sur une base scientifique, la seule compatible avec un rendement efficace et continu.
- Nous devons en conséquence espérer que cette station biologique, dont l’Union internationale pour la conservation de la nature peut à juste titre revendiquer le parrainage, pourra commencer ses travaux dans un avenir très proche. Remarquons que ce sera la première fois qu’une telle collaboration internationale sera mise au service d’un pays pour, avec lui, sauver un capital naturel.
- Les hommes de toutes nationalités auront pendant des siècles déferlé sur les îles Galapagos en les ravageant. Ce monde si spécial, clef de beaucoup de problèmes très incomplètement résolus, sera sauvé par une équipe internationale. C’est là un juste retour des choses que. l’on aimerait bien voir se renouveler dans d’autres régions du globe.
- Jean Dorst,
- Sous-directeur au Muséum.
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- VÉNUS OBSERVÉE AU RADAR
- Les xo et 12 févi’ier 1968 un radar américain a reçu l’écho de ses signaux renvoyés par la planète Vénus, distante à ce moment-là de 45 millions de kilomètres. Cette expérience sensationnelle a été effectuée par un groupe de chercheurs, dirigé par les docteurs R. Price et P. Gi’een, utilisant le l’adar expérimental à grande puissance mis au point au Lincoln Labora-tory par le Massachusetts Institute of Technology pour le compte des forces armées américaines. Les résultats de l’expérience n’ont été annoncés que récemment en raison de la durée et de la complexité des opérations de dépouillement nécessaires à l’analyse des observations. L’intérêt scientifique et technique exceptionnel de cette expérience vaut que l’on s’y arrête. Les détails suivants nous ont été obligeamment communiqués par le Lincoln Laboratory.
- Le radar de Millstone. — En novembre 1967 un radar expérimental de grande puissance est entré en service à Millstone Iiill, près de Westford, Massachusetts, où le Lincoln Labora-fory du Massachusetts Institute of Technology poursuit des recherches d’électronique appliquée à la défense nationale, en particulier sur la détection à grande distance des engins balistiques intercontinentaux.
- Le radar de Millstone réunit un grand nombre de perfectionnements récents de la technique du radar et des appareils qui lui sont associés. Par exemple, un calculateur électronique digital (numérique) spécial entièrement transistorisé a été mis au point au Laboratoire Lincoln pour interpréter très rapidement les échos détectés par le radar. Par ailleurs un enregistreur à ruban imprime les données numéi'iques des échos à la vitesse de 4 200 caractères par seconde.
- , Le radar comprend quatre éléments principaux : l’émetteur, l’antenne, le récepteur et l’appareillage d’analyse. L’émetteur à ultra-fréquence utilise des tubes klystrons à grande puissance mesurant plus de 3 m de hauteur. La puissance émise, de 25 kW environ, permet de suivre à grande distance les satellites artificiels et les fusées interplanétaires.
- L’énergie émise est dirigée vers l’espace au moyen d’un grand réflecteur parabolique de 25 m de diamètre. Ce réflecteur est monté au sommet d’une tour de béton armé haute de 3o m. Malgré ses vastes dimensions l’instrument permet un pointage exti’êmement précis, si précis que la déformation de la tour sous l’effet de la chaleur solaire a dû être réduite par un enduit blanc réfléchissant le l'ayonnement.
- La partie mobile de cette grande antenne pèse environ 90 t; elle est mise en mouvement par 4 moteurs de 3o ch et peut se déplacer à la vitesse maximale de 4 degrés par seconde tant en azimuth qu’en élévation. Dans les conditions ordinaires, la précision du pointage est de 6' environ.
- L’antenne sert à la fois à l’émission et à la réception des signaux. Deux récepteurs en parallèle reçoivent les deux composantes des signaux, polarisées horizontalement et verticalement. Un des récepteurs alimente un détecteur cohérent de grande amplitude dynamique qui sert à la mesure de la phase et de l’amplitude du signal; l’autre récepteur alimente une série de filtres accoi’dés qui servent à déterminer la distance et la vitesse radiale (changement de fréquence) ; les données sont obtenues sous forme digitale (numérique) immédiatement utilisable pour la lecture et le calcul.
- L’information digitale relative à chaque écho (position angulaire, distance et vitesse radiale) est simultanément enregistrée par un dispositif imprimant à grande vitesse et fournie à un calculateur électronique digital entièrement ti’ansistorisé. Le dispositif imprimant présente les résultats sous forme numérique, y compris la date et l’heure exacte, à la vitesse de plus de 25o 000 caractères par minute. Le calculateur utilisé pour l’analyse des observations a une mémoire dont la capacité est
- Fig. 1. — Le radar de 25 m du Lincoln Laboratory, à Millstone Hill, Qui a servi aux observations de Vénus.
- (Photo aimablement communiquée par le Lincoln Laboratory).
- de 8 192 « mots » de 26 signes et un taux de lecture de 333 000 opérations par seconde.
- Le radar de Millstone a été utilisé dès le début de l’Année géophysique internationale pour l’observation des satellites artificiels et plus récemment pour celle des fusées interplanétaires.
- Échos planétaires. — Depuis l’époque déjà lointaine où furent reçus, en 1946, les premiers échos radar l’éfléchis par la Lune, la possibilité d’obtenir des échos des planètes avait été reconnue et discutée. La distance beaucoup plus grande des planètes, même les plus voisines, rend l’expérience beaucoup plus difficile. Par exemple lors des observations de Vénus en février ig58, la distance de la planète était 100 fois plus grande que celle de la Lune. Il en résulte un affaiblissement du signal de retour de l’ordre de 10 millions de fois et qu’il n’est pas possible de compenser simplement par un accroissement de la puissance de l’émetteur. Il était donc non moins indispensable de mettre au point un système de réception extraordinairement sensible et une méthode d’analyse très pei’fectionnée pour déceler le très faible écho au milieu du bruit de fond d’origine multiple toujours présent.
- La réussite de l’expérience l’ésulte de la combinaison de trois facteurs : émetteur de radar à grande puissance, récepteurs à très faible bruit, techniques de détection pénétrantes. Elle marque non seulement la première détection d’un écho radar réfléchi par une planète, mais aussi la première application du maser solide à l’amplification de signaux radar dans la bande des ultra-fréquences, et enfin la première application d’un calculateur digital à la détection de signaux radioastronomiques
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- Jusqu’ici, en effet, radar et radiotélescopes employaient des amplificateurs à lampes et des dispositifs insc-ripteurs à plume.
- La réception d’un éclio radar d’une planète permet de déterminer les distances interplanétaires et donc l’échelle du système solaire avec une précision de io à ioo fois meilleure que celle obtenue jusqu’ici par les méthodes classiques de l’astronomie optique. Enfin elle ouvre la porte à de nouveaux perfectionnements qui permettront en principe de déterminer la période de rotation et la nature de la surface invisible de Vénus.
- Observations de Vénus. — La grande antenne étant pointée vers la direction astronomique calculée de Vénus, des trains de signaux codés furent émis pendant 4,5 mn, après quoi l’émission était interrompue et l’instrument fonctionnait en récepteur pendant une période de 5 mn. Cette durée de 5 mn représente le temps d’écho nécessaire au signal radioélectrique pour franchir les 90 000 000 km du double parcours à la vitesse de la lumière. Du fait de cette énorme distance les échos individuels n’auraient pu être décelés par les systèmes antérieurement en usage. Ceux-ci introduisent en effet un bruit parasite s’ajoutant à celui reçu du ciel. Afin de réduire ce bruit parasite un préamplificateur à rnaser solide fut utilisé. Rappelons que ce dispositif tire son nom de la description du phénomène physique mis en jeu, à savoir Microwave Amplification by Stimu-lated Emission of Radiation. Le principe du maser fut vérifié expérimentalement par le professeur Townes, de Columbia Uni-versity, en 1951 ; appliqué d’abord dans les gaz, son application aux solides fut proposée par le professeur Bloembergen de Harvard en 1956 et bientôt réalisée par divers groupes de chercheurs, en particulier au Lincoln Laboratory (x).
- Sans entrer dans une discussion générale du principe de l’appareil, indiquons du moins les points essentiels du système utilisé dans le radar de Millstone pour observer Vénus. L’élément sensible est un cristal cylindrique de cobalticyanure de potassium (et de traces de chrome) mesurant i,5 cm de diamètre et 2 cm de long environ. Ce cristal est monté dans une cavité métallique immergée dans un bain d’hélium liquide destiné à maintenir le cristal à la très basse température essentielle au fonctionnement du maser. Le signal à amplifier est couplé au cristal au moyen d’une boucle accordée, reliée à l’antenne, cependant que l’énergie nécessaire à l’amplification est « pompée » dans le cristal, via la cavité, à la fréquence de 5 4oo mégacycles par seconde, beaucoup plus haute que celle du signal (3oo à 5oo Mc/s). Le signal amplifié environ 3oo fois (a5 décibels) est extrait du cristal par la même boucle et est
- 1. Voir : Le « maser », oscillateur et amplificateur moléculaire, par James Lequeux, La Nature, décembre 1957, p. 470.
- ensuite renforcé par des amplificateurs à lampes de type habituel. L’avantage de la préamplification par le maser est qu’elle s’effectue avec une addition minimale de bruit parasite produit dans l’instrument. Les amplificateurs à lampes beaucoup plus « bruyants » auraient complètement noyé le faible signal réfléchi par Vénus.
- En dépit de toutes les précautions prises, l'écho reçu aurait été encore beaucoup trop faible pour être détecté par les méthodes ordinaires. Il fallut donc employer une méthode d’analyse très pénétrante pour déceler le faible signal cherché dans l’océan de bruit parasite qui le recouvrait. Pour ce faire le signal fut codé de façon caractéristique, c’est-à-dire que les trains d’onde émis se succédaient et se répétaient dans un ordre bien défini. Cet ordre préétabli est la clé qui permet de distinguer le signal dans le bruit incohérent, distribué au hasard, qui lui est superposé. La détection du signal est alors obtenue par une méthode de corrélation consistant à comparer mathématiquement la distribution dans le temps de l’intensité du bruit reçu à celle connue du signal émis. Si les deux distributions, émise et reçue, se correspondaient parfaitement la corrélation serait maximale; si au contraire elles n’avaient pas la moindre ressemblance la corrélation serait nulle. Si l’on déplace alors progressivement une distribution par rapport à l’autre, on trouve généralement une position, c’est-à-dire une durée d’écho, pour laquelle la corrélation passe par un maximum plus ou moins prononcé suivant l’intensité de l’écho. Cette position qui donne le meilleur accord entre le message « brouillé » (l’écho noyé dans le bruit parasite) et la clé (le signal codé) détermine le temps écoulé entre l’émission du signa] et le retour de l’écho. L’amplitude de la corrélation, comparée à celle des fluctuations accidentelles autour de la valeur moyenne nulle, permet de juger de la réalité du résultat.
- Chaque série de signaux comprenait 8 000 points et les calculs de corrélation furent répétés environ 600 fois pour chaque série, en changeant à chaque fois d’une petite quantité connue le temps d’écho essayé jusqu’à ce que la position donnant le meilleur accord possible eût été trouvée. Le résultat est illustré par les graphiques de la figure 2 donnant les courbes de corrélation relatives aux deux journées d’observation.
- Résultats. — Les éléments principaux et les résultats des observations sont résumés ci-dessous :
- Dates des observations . . Heure des observations . . Temps d’écho (aller et
- retour .................
- Précision estimée ........
- 10 février 1958 i9haimo5s T.U.
- 295,5o65 s dh 0,0000 s
- 12 février 1908 i7hoom55s T.LL
- 802,9842 s ± o,0005 s
- 5.0 msec
- PREDICTED POSITION OF MAXIMUM CORRELATION
- CROSSCORRELATION FOR OBSERVATION OF FEBRUARY 10,1958
- 2.8 msec
- PREDICTED POSITION OF MAXIMUM CORRELATION
- CROSSCORRELATION FOR OBSERVATION OF FEBRUARY 12,1958
- Le temps d’écho (aller et retour) du signal était de 290,5 s le 10 février 1968 et de près de 3o3 s le 12 février. La variation correspond au changement de distance de Vénus à la Terre d’une date à l’autre, en accord très serré avec celle indiquée par les éphémé rides astronomiques. En fait le changement de temps lumière prédit était de 7,4755 s, ne différant de la valeur mesurée que de 0,0022 s, ce qui correspond à environ 3oo km. Cet accord inspire confiance dans la réalité des résultats. D’ailleurs
- Fig. 2. — Courbes de corrélation montrant les échos radar renvoyés par Vénus.
- (Document du Lincoln Laboratory).
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- l'amplitude maximale de la corrélation permet de calculer qu’il y a moins d’une chance sur io millions pour que les résultats soient illusoires et dus à une coïncidence accidentelle. On observera sur la figure 2 que le temps d’écho observé était de 2,8 à 5,o millisecondes en avance sur le temps prédit d’après les éphémérides astronomiques, soit en moyenne i3 millionièmes environ de la valeur prédite. Bien que très faible cette différence est probablement significative puisque la précision des temps observés est estimée à environ o,5 ms. Cette précision correspond à une incertitude de 160 km environ sur la distance de la surface rélléchissanle de Vénus. Notons qu’à ce degré de précision il devient nécessaire de spécifier la distance par rapport à la région la plus proche de la surface de Vénus tournée vers la Terre ! Jusqu’ici pareille distinction n’avait qu’un intérêt académique, puisque l’incertitude sur la parallaxe du Soleil, et donc sur les distances planétaires, était
- de l’ordre d’un dix-millième au moins, correspondant à une incertitude de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres sur la distance de Vénus au moment de l’observation, c’est-à-dire supérieure au diamètre de la planète (12 000 km).
- Les distances planétaires des éphémérides astronomiques sont fondées sur la valeur de la parallaxe du Soleil adoptée par la conférence de Paris de 1896, à savoir 8"8ô, valeur de l’angle sous-tendu par le rayon équatorial de la Terre observé à la distance moyenne du Soleil (unité astronomique). Des déterminations optiques plus récentes suggéraient une parallaxe légèrement inférieure; les nouvelles observations au radar suggèrent, au contraire une valeur légèrement supérieure à la valeur standard, mais il convient d’attendre une discussion finale des mesures avant de conclure.
- GÉRARD DE YaUCOULEURS, Harvard College Observatory.
- Verre de lunettes à puissance variable
- Parmi les incoiwénients de l’âge, il en est un, la presbytie, qui se manifeste d’une façon quasi inéluctable à partir de 45 ans environ : le cristallin, cette lentille molle qui assure /’accommodation de l’œil, sa mise au point variable en fonction de la distance où se trouve l’objet regardé, perd peu à peu sa plasticité et devient de moins en moins déformable. Comme conséquence, ce que les oculistes appellent le « punctum proximum », le point le plus proche qui soit encore vü net, s’éloigne progressivement : il faut tenir son journal à bout de bras pour le lire, on ne peut plus enfiler son aiguille, etc.
- Si le sujet était myope, il peut évidemment retirer ses lunettes et voir net de près; mais c’est peu pratique, et d’autre part un sujet normal et a fortiori un hypermétrope ne peut employer ce subterfuge. Un sujet dont la vue de loin est bonne devra employer des lunettes pour voir de près ; ou bien il devra changer de lunettes s’il en a besoin pour voir de loin, ce qui est. incommode.
- Depuis Franklin, au xvme siècle, on connaît la solution de ce problème, c’est le verre bifocal qui comporte une plage supérieure pour voir de loin et une plage inférieure, plus petite, pour voir de près. Mais il y a en général un « saut d’image » quand le regard traverse la ligne de séparation, et cet inconvénient cause parfois une certaine difficulté d’accoutumance quand un sujet porte un bifocal pour la première fois; en outre, si la presbytie s’accroît, il arrive que la mise au point ne puisse se faire ni sur la plage de loin ni sur celle de près, quand l’objet est à distance intermédiaire; il faudrait alors un tri focal.
- Une solution théoriquement plus satisfaisante consisterait à réaliser un verre bifocal dont les plages de loin et de près se raccorderaient, non plus par une ligne abrupte de séparation, mais par une région intermédiaire où la puissance du verre (c’est-à-dire l’inverse de sa distance focale) varierait progressivement; en utilisant pour la vision cette région médiane, le sujet pourrait ainsi mettre au point à une distance quelconque.
- L’idée d’un tel verre à puissance variable n’est pas neuve, mais sa réalisation pratique
- Fig. 1. — Principe du verre de lunettes à puissance variable.
- Explications dans le texte.
- s’était jusqu’ici heurtée à de telles difficultés qu’on n’en trouvait pas dans le commerce. Une maison française, la Société des Lunetiers, a pu vaincre ces difficultés. Le principe est représenté par la figure 1 : sur sa moitié supérieure AB, le verre est sphérique, son centre de courbure étant en a ; puis sur i4 mm de hauteur se place une région intermédiaire où la puissance change progressivement, pour se stabiliser à nouveau dans la plage inférieure CD, dont le centre de courbure est en d ; les centres de courbure intermédiaires sont sur la courbe ad qui est la développée de la courbe AD. Bien entendu, pour ne pas introduire d’astigmatisme, il faut que dans la région intermédiaire les rayons de courbure dans des plans perpendiculaires à la méridienne AD varient aussi, et de la même façon.
- Ce principe semble simple, mais sa détermination mathématique est ardue et n’a été possible que par des calculatrices électroniques; quant à la fabrication, elle nécessite des machines spéciales comportant des cames qui assurent la variation des courbures à la précision du micron, requise pour une bonne qualité optique.
- Ces verres à puissance variable présentent sur les bifocaux ordinaires divers avantages; en particulier ils ont l’aspect de verres de lunettes ordinaires, ce qui sera apprécié de ceux à qui le port de verres de presbytes semble une déchéance. Le saut d’images est remplacé par un décalage progressif : une droite verticale apparaît donc comme déformée, mais on s’v habitue probablement; néanmoins ces verres à puissance variable sont, de ce fait, déconseillés à ceux qui ont à déplacer constamment le regard horizontalement (dactylographes, par exemple).
- Ces cas mis à part, de tels verres représentent un progrès technique qui est à l’honneur de l’industrie française.
- R. A.
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- L’énergie géothermique
- Bien que les énormes réserves de chaleur que recèle la Terre soient un fait connu de tous, il est rare qu’on y fasse allusion, en tant que source d’énergie, utilisable à la surface. Il se trouve en effet que les zones profondes de l’écorce, où l’on devrait entrer en contact avec l’énergie calorifique, sont généralement hors d’atteinte. Et il faut que des conditions tectoniques toutes spéciales aient été réunies, pour que l’énergie dite géothermique ait été captée et exploitée. C’est en substance lorsque d’abondantes sources de vapeur ou d’eau bouillante sont éjectées de l’écorce sous de fortes pressions que cette exploitation devient possible. Quatre régions du globe sont, en permanence, le théâtre de semblables phénomènes.
- Nous citerons pour mémoire le Parc national de Yellowstone (États-Unis) où les geysers et autres manifestations géothermiques ne sont présentés que comme curiosités touristiques. En Islande, l’eau chaude est utilisée à des fins de chauffage. En Toscane, un équipement important et en constant accroissement permet de transformer l’énergie géothermique en énergie électrique. La Nouvelle-Zélande enfin est entrée récemment dans cette même voie et une première centrale électrique a démarré au début de cette année, ce qui « actualise » le présent article.
- Islande. — Bien connue pour le nombre et l’importance de ses volcans qui, au voisinage des glaciers, confèrent à son paysage un aspect tout particulier, l’Islande est riche en une gamme très variée de phénomènes volcaniques secondaires. On y trouve notamment des sources thermales alcalines, dont la plus puissante, à Deildartunga, débite de 200 à a5o 1 par seconde d’une eau dont la température est voisine de ioo°. En ajoutant à ces sources, les fumerolles, solfatares et eaux chaudes boueuses, on estime que l’énergie calorifique disponible dans l’île avoisine 2 milliards de kilocalories par heure.
- Quelques dizaines de puits ont été creusés afin de capter cette énergie qui, de proche en proche, a fini par jouer un rôle important dans la vie des Islandais. Plusieurs fermes d’élevage reçoivent la chaleur terrestre. De nombreuses serres, chauffées par le même procédé, permettent de cultiver des fleurs, des tomates, des raisins. Les habitants disposent de près d’une centaine de piscines chaudes et surtout la capitale, Reykjavik, possède tout un réseau de chauffage urbain, terminé en 19/19 et qui distribue aux hôpitaux, aux monuments publics, aux écoles et à plus de 3 000 habitations une eau à 85°. Cette eau provient d’une source située à 16 km de la ville, elle est transmise par des canalisations et collectée dans de vastes réservoirs en partie enterrés.
- A cela se borne jusqu’à présent l’utilisation de l’énergie géothermique islandaise. Mais un projet important est en cours d’étude : c’est celui d’une usine de fabrication d’eau lourde qui doublerait l’usine norvégienne, la seule actuellement existante en Europe.
- Toscane. — Lucrèce, dans son De natura rerum, fait allusion aux sources chaudes et aux vapeurs de la région toscane. Tout au long du moyen âge, à partir du vu® siècle, ces phénomènes ont été décrits par plusieurs auteurs, parmi lesquels Ristoro d’Arezzo, en 1282. Targioni Tozzetli, en 1769, les signala à son tour et peu après, en 1777, Hoefer, directeur des pharmacies du grand-duc de Toscane, découvrit que les eaux des petits lacs de Castelnuovo et de Monterotondo contenaient de l’acide borique. C’est cette découverte qui attira définitivement l’attention sur la zone déshéritée que les rares voyageurs n’abordaient qu’avec une crainte superstitieuse.
- Dans un paysage de collines pierreuses et dénudées, c’étaient tantôt des fumerolles qui s’échappaient du sol avec parfois un sifflement inquiétant, tantôt des mares boueuses constamment
- en ébullition. Aux premières, on avait donné le nom de soffioni, aux secondes celui de lagoni. Ces phénomènes s’étendaient (et s’étendent encore) sur un périmètre de 200 km2, au sud de Volterra et à une trentaine de kilomètres à l’est du rivage de la mer Tyrrhénienne.
- C’est un Français, François de Larderel, qui créa en 1827 une technique appropriée à l’extraction de l’acide borique : les fentes du sol d’où se dégageait la vapeur étaient recouvertes d’une coupole en maçonnerie; des tuyaux de terre cuite transmettaient la vapeur à des chaudières revêtues de plomb où, après concentration, l’acide borique était recueilli. Plus tard, on imagina un système spécial de chaudières à plans inclinés où la chaleur était fournie par les soffioni eux-mêmes. En même temps qu’il montait cette industrie, Larderel tentait déjà de forer des puits pour capter la vapeur. Il utilisait à cet effet les sondes à vilebrequin, utilisées à l’époque pour les puits artésiens.
- Pour terminer ce bref historique, nous devons signaler que la localité la plus importante de la région s’appelle désormais Larderello, du nom du précurseur des exploitations géothermiques. Ajoutons encore que des perfectionnements importants ont été réalisés dans le système de forage en i856 et que c’est en 1904 qu’à l’initiative du prince Ginori Conti un premier moteur de 0,75 ch, utilisant la vapeur naturelle, fut accouplé à une petite dynamo. L’électricité produite servait à éclairer cinq ampoules.
- Géologie et tectonique. — L’exploration méthodique de la région a été conduite par la Société Larderello, constituée en 1939 alors que la puissance installée atteignait déjà i5 000 kW. L’essentiel était d’étudier les phénomènes qui donnent naissance à la vapeur, afin d’apprécier les possibilités de ce ce gisement » d’une nature spéciale. L’historique que nous venons de retracer brièvement représente déjà un facteur favorable,
- Fig. 1. — Un soffione de Larderello est entré en éruption.
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- Fig. 2. — Une canalisation calorifugée enjambe un accident de terrain pour parvenir jusqu’à la centrale n° 3 de Larderello dont les tours de réfrigération sont visibles au fond et à droite.
- 'Photos obligeamment communiquées par La Société Larderello).
- car la présence des sojjioni et des lagoni depuis 2 000 ans laisse espérer que cette activité est permanente.
- Au point de vue géologique, on constate l’existence d’un socle paléozoïque et mésozoïque dont on rencontre plusieurs affleurements lenticulaires. Sur ce socle apparaissent en discordance des couches attribuées principalement à l’éocène et où dominent les argiles avec des enclaves souvent importantes de calcaires, de sables et de roches détritiques diverses. Ces formations semblent avoir été apportées à une époque relativement récente, en relation avec les mouvements orogéniques qui ont abouti à la surrection de la chaîne des Apennins. Cette hypothèse est corroborée par le fait qu’en plusieurs endroits l’éocène recouvre des terrains moins anciens, appartenant à l’oligocène et même au miocène.
- C’est de cette époque que datent sans doute les accidents tectoniques qui quadrillent en quelque sorte la région, avec deux systèmes de failles, l’un orienté SO-NE, l’autre NO-SE. En conséquence de ces accidents, les mêmes couches se retrouvent à des niveaux différents. Plus ou moins alignés sur les failles, les sofjioni paraissent être les évents de veines grossièrement verticales qui descendent jusqu’à de grandes profondeurs.
- A quelle cause doit-on attribuer la formation de la vapeur ? Les interprétations des géologues ne sont pas toutes concordantes, mais d’une manière générale on admet que le socle paléozoïque et mésozoïque repose lui-même sur un soubassement de roches granitiques, correspondant à celles qui affleurent dans les îles Tyrrhéniennes (l’île d’Elbe en particulier) et en certains points du continent, assez proches de la zone des sofjioni. Mais on pense que, sous celte zone, les formatioïis cristallines se sont maintenues sous forme de magma, en phase plus ou moins avancée de consolidation. L’écorce aurait subi un amincissement et un étirement tels que le magma y formerait une hernie et que le niveau de contact avec les terrains sédimentaircs se situerait à 5 ou 6 km de profondeur.
- De toute évidence, une abondante réserve d’eau se déverse de manière continue vers cette chaudière naturelle et on ne sait trop quelle interprétation donner à sa teneur en acide borique. Tout au plus peut-on rappeler que certaines roches ultrabasiques
- contiennent du bore, de même d’ailleurs que la tourmaline du granité.
- Pratiquement, on constate que le débit, la pression et la température des sofjioni sont très variables. La tempéi'ature oscille généralement entre i4o° et 24o°. Elle dépend sans doute de la profondeur de la fissure et de l’énergie dissipée dans un parcours nécessairement tortueux. Les nombreux forages qui ont été faits depuis le début de l’exploitation démontrent que les principaux « nids de vapeur » que l’on peut atteindre se trouvent au contact du socle paléozoïque et de la couverture éocène.
- Ajoutons que la vapeur d’eau est accompagnée de plusieurs gaz dont les principaux sont l’anhydride carbonique, le méthane et l’hydrogène.
- Forages. — Des difficultés considérables ont été rencontrées par les équipes de sondages qui continuent depuis tantôt un siècle à rechercher la vapeur des sojjioni. La technique qui a dù être mise au point est considérée comme nettement plus complexe que celle des forages dirigés vers les gisements de pétrole ou de gaz naturel.
- Les difficultés résident à la fois dans la haute température du fluide à extraire du sol, dans le diamètre élevé de perforation et dans la très grande variété des terrains rencontrés, tant au point de vue de leur dureté que de leur tectonique bouleversée : il arrive souvent que les stratifications presque verticales fassent dévier la sonde. Une difficulté supplémentaire provient de la pei’méabilité des couches superficielles, parcourues par des eaux incrustantes (chargées de sels calcaires et magnésiens) qui risquent d’obstrüer les forages.
- De nombreux incidents peuvent se produire pendant le travail : la boue du puits, sous des températures de 8o° à g5°, subit parfois un début de cuisson qui la transforme en bouchon. Parfois, c’est un éboulement causé par l’ébullition de l’eau qui obstrue le puits et oblige à de longues manœuvres pour récupérer l’outillage du fond.
- Un autre incident, plus dangereux, est celui qui naît des écarts de pression qui existent entre les différents « nids de
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- vapeur » superposés. La règle, en général, est de dépasser les premières zones fournissant.de la vapeur' à petit débit et faible pression qui sont vraisemblablement tributaires de veines plus profondes et plus puissantes. Mais il peut alors suffire d’une avance de quelques centimètres pour que la vapeur jaillisse avec une extrême violence, en éjectant des tiges de forage, des cailloux et de l’eau bouillante. On dit alors que le « soffione a explosé » (fig. i). Dans ce cas, il faut encore procéder à un travail pénible pour nettoyer le puits et le mettre en état d’assurer une production régulière.
- C’est en réglant avec un soin minutieux la composition des boues colloïdales de forage que la plupart de ces difficultés ont pu être surmontées et que le nombre des incidents a été réduit au minimum.
- Utilisation de la vapeur. — Lorsque enfin un puits est en ordre de marche, après une courte période où il crache de l’eau chaude, de la boue et des cailloux, il est bridé par un appareil analogue à 1’ « arbre de Noël » des pétroliers et raccordé à la centrale par une canalisation calorifugée (fig. 2).
- Fig. 3. — Salle des machines de la centrale n° 3 de Larderello.
- La vapeur transmise peut être utilisée de trois manières différentes :
- i° La vapeur naturelle est directement admise dans la turbine. A sa sortie, elle est acheminée vers les appareils où sont récupérés difféi’ents produits chimiques (acide borique, ammoniac, etc.). Dans ce cas, la consommation de vapeur est d’environ 20 kg par kWh produit.
- a0 La vapeur passe à travers des échangeurs à serpentins qui lui permettent de transmettre sa chaleur à un circuit d’eau qui, porté à ébullition, fournit une vapeur secondaire alimentant la turbine. Ce système facilite la séparation des gaz incondensables contenus dans la vapeur primaire et par conséquent la récupération des produits. La consommation est de x3 à i4 kg de vapeur par kWh.
- 3° La vapeur est (comme dans le premier système) admise directement dans la turbine, mais s’échappe à travers un condenseur, à la suite duquel les gaz contenus sont extraits de !a vapeur. La consommation est d’environ io kg par kWh.
- Le rendement thermodynamique plus élevé des systèmes 2 et 3, par rapport à 1, s’explique par le fait que la vapeur est réfrigérée à la sortie des turbines, ce qui, d’ailleurs, posait un problème assez difficile, car la région de Larderello est presque complètement privée de cours d’eau. Ce problème a été résolu par des tours de réfrigération en béton armé, hautes de 70 m et larges de 5o m à la base. Leur masse et leur profil hyperbolique impriment aux installations géothermiques de Toscane
- un aspect tout particulier. Il est à noter que le rendement des centrales est optimal en hiver, étant donné l’efficacité plus grande de ces tours de réfrigération à cette saison.
- La curieuse technique de la géothermie comporte encore un impératif qui lui est propre : disposer de moyens d’attente pour une exploitation provisoire. Il faut comprendre en effet que la recherche de vapeur, à l’image de la recherche pétrolière, est conduite de manière permanente, en xrue d’épuiser les possibilités du gisement. Mais l’analogie s’arrête là, car les exploitations pétrolières peuvent se régler sur un débouché constant qui leur est fourni par les raffineries et le marché, rarement saturé, des produits pétroliers : les puits géothermiques, au contraire, construits avec toutes les difficultés et les aléas que nous avons signalés, sont en principe hors d’état, de débiter l’énergie qu’ils recèlent tant qu’ils ne sont pas en nombre suffisant pour alimenter une nouvelle centrale.
- Oue devra être la puissance installée dans cette centrale Personne, pendant la période de forage, ne saurait le prévoir car ni la chaleur, ni le débit, ni la pression des nouveaux puits ne sont connus d’avance. Ainsi la société exploitante se trouve dans l’impossibilité de procéder, comme dans le cas habituel des centrales hydrauliques ou thermiques, aux commandes de matéi'iel électi'o-mécanique qui risquerait, étant donné cette situation spéciale, d’être insuffisant ou pléthorique. Or avant qu’un bilan soit établi, la commande passée puis exécutée, il peut se passer des années, pendant lesquelles l’énergie reste inutilisée et des sommes importantes immobilisées sans profit.
- Ces considérations ont conduit la Société Larderello à se pourvoir de groupes turbo-alternateurs mobiles que l’on installe en plein air, à côté des nouveaux puits, et qui débiteront du courant jusqu’au moment où l’installation définitive sera mise en marche.
- Production. -- L’apport de l’énergie géothermique toscane est loin d’être négligeable pour l’Italie, dont les autres sources autochtones d’énergie (hydraulique et gaz naturel) sont loin de correspondre aux besoins du pays. Larderello, avec une puissance installée qui dépasse 260 000 kW, est en mesure de fournir au réseau électrique environ 2 milliards de kWh.
- C’est là le résultat d’une accumulation de moyens qui remonte à pi'ésent à plus de 5o ans. Quatre premières centrales (Sasso, Serrazzano, Travale, Monterotondo) emploient le système d’utilisation n° x et ne totalisent ensemble qu’une puissance de 21 000 kW. Deux centrales, Castelnuovo et Larderello 2 (figure de la couverture) sont équipées selon le système 2 et repi'ésen-tent une puissance de 123 000 kW. La dernière centi’ale construite, Larderello 3 (fig. 2 et 3) a une puissance de n4 000 kW et ses turbines sont alimentées selon le système 3. Le groupe, mobile en service ajoute un contingent de 3 000 kW.
- Les annexes chimiques approvisionnent régulièrement l’industrie en plusieurs produits intéressants : le borate de soude (employé dans la verrerie et la céramique), le bicarbonate d’ammonium (dans l’industrie des levures), et le carbure de bore (abrasif et raient,isseur de neutrons dans les piles atomiques).
- Nouvelle=Zélande. — L’île septentrionale de la Nouvelle-Zélande est connue pour la variété de ses manifestations volcaniques. Sources chaudes, fumerolles, geysers y abondent, tandis que quelques volcans se signalent par une activité intermittente. Une zone est souvent visitée par les toui'istes : c’est celle de Rotorua, centre important de peuplement maori, où l’énergie géothermique est souvent utilisée de manière « artisanale » et à titre d’attraction. Les guides maoris ne manquent pas d’organiser, pour les visiteurs, un charmant et pittoresque spectacle où les jeunes villageoises en paréo viennent cuire à la vapeur des légumes ou des œufs au-dessus des fissures à fumerolles.
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- Route
- Chemin de fer
- 1000 km
- Fig. 4. — L’île septentrionale de la Nouvelle-Zélande et la zone d’activités volcaniques.
- On remarquera l’orientation NNE-SSO de la zone d'activité. La limite sud est voisine du volcan Ruapehu, la limite nord se trouve an delà de File de White Island. Les localités signalées par un cercle possèdent des sources chaudes.
- Outre cette coutume un peu factice, on doit signaler plusieurs localités où la vapeur a été captée rationnellement en vue du chauffage des habitations.
- Géologie. — La région volcanique est orientée selon un axe NNE-SSO. Elle mesure approximativement a/jo km de longueur sur environ 48 km de large. Elle est limitée au nord par la baie de Plenty (mais se prolonge en mer jusqu’à l’île White Island) et s’étend au sud jusqu’au volcan Ruapehu. Une fois au moins, au cours de la brève période historique de la Nouvelle-Zélande, ce volcan a été le théâtre d’une courte éruption. Le même fait s’est produit à deux reprises au volcan Ngauruhoe, voisin du Ruapehu. Dans la même région se trouve le volcan Tongariro. Tous trois sont caractérisés par leurs laves andési-tiques. Plus au nord, un volcan à lave basaltique, le Tarawera, a subi une éruption de caractère explosif en 1886.
- De nombreux lacs parsèment cette région dont l’altitude est de ioo à 4oo m inférieure à celle des plateaux avoisinants. Étant donné la structure fissurée du sol, les géologues ont interprété cette dénivellation comme démontrant l’existence d’une zone tectonique d’effondrement, ou graben. Le périmètre qui peut présenter un intérêt du point de vue géothermique est d’environ 7 5oo km2, mais les éludes géologiques se sont surtout concentrées sur le secteur de W’airakei, à quelques kilomètres au nord du grand lac Taupo, où l’activité est particulièrement grande. C’est là que se trouve le jet de vapeur sèche le plus spectaculaire, avec une pression de i5 kg/cm2 : selon la tradition maorie, ce phénomène se serait poursuivi sans interruption depuis plus de 5oo ans.
- Les coupes du terrain (fig. 5) exécutées à la faveur des différents forages d’exploration, ont révélé l’existence d’un certain nombre de formations de caractère pétrographique assez bien défini. Les principales, en partant de la surface du sol sont :
- la brèche de Wairakei, composée de ponces et de fragments de rhyolite dans un lit sableux; la formation Huka, sédiment lacustre fait principalement de cendres volcaniques remaniées : la formation Waiora (ponces et brèches); Vignimbrite de Wairakei, roche rhyolithique compacte, dont les lits se rencontrent à partir de 3oo m de profondeur et dont l’épaisseur n’a pu encore être déterminée.
- Au travers de cette succession de roches apparaissent, en profondeur, des massifs ou des filons d’andésite et de basalte. Une faille d’une certaine importance, la faille de Kaiapo, qui suit l’orientation générale du graben, est marquée par un décrochement des couches qui varie entre 4 m et o,3 m.
- Configuration du gisement de vapeur. — On n’a pu
- jusqu’ici fournir une théorie pleinement satisfaisante de l’origine de la vapeur. On sait seulement qu’elle s’échappe par les nombreuses fissures qui recoupent la masse de l’ignimbrite, mais comme cette roche n’a été traversée en aucun point, il est impossible de fixer la moindre idée sur les conditions qui régnent en profondeur. Les sondages jusqu’ici s’efforcent simplement de rejoindre la surface de l’ignimbrite où l’on rencontre des « nids de vapeur » d’autant plus importants que l’on se trouve au voisinage d’une fissure.
- Les techniques italiennes, utilisées à Larderello, ont été, bien entendu, étudiées par les ingénieurs néo-zélandais, mais elles ont dû être largement modifiées, le terrain étant très différent : alors que les forages de Toscane se poursuivent en général à travers des couches compactes et froides, ceux de Wairakei doivent traverser des brèches et des ponces perméables, plus ou moins imprégnées et réchauffées par la vapeur. Il est indispensable de réfrigérer ces terrains pour permettre l’avancement de la sonde.
- Un autre caractère du gisement est qu’il consiste surtout en eau bouillante maintenue sous pression et c’est ainsi que les émanations se présentent sous forme de « vapeur humide ». Les projets actuels impliquent donc un séchage de la vapeur. Ultérieurement, on envisage d’utiliser l’eau pressurisée selon une technique qui n’a pu encore être élaborée.
- Forages. — La région de Wairakei possède actuellement environ 6o forages, dont les plus anciens datent de iq5o. Une quarantaine sont d’ores et déjà aptes à produire de la vapeur. Les pi’ofondeurs varient entre 180 et i 3oo m (avec une moyenne de 65o m). Dans la plupart des cas, le diamètre du casing de production est de 20 cm.
- Les forages (fig. 6) sont exécutés en employant un matériel américain adapté aux recherches pétrolières, mais d’importantes modifications ont été apportées aux méthodes de préparation des puits. On construit au préalable une fosse bétonnée d’environ 3 m de profondeur, munie de deux sorties de secours (en
- Breche Wairakei formation Huka
- , runiidiiun YYdiura
- ? I (Scories et brèches)
- 600m$?r
- Andésite;
- Fig. 5. — Coupe sommaire de la région de Wairakei, faisant ressortir les principales formations géologiques où se rencontrent les sources de vapeur.
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- Fig:. 6 et 7 (en haut). — A gauche : Le puits n° 61 de Wairakei en cours de forage. La vapeur est émise par des forages plus anciens. •— A droite : Jet de vapeur obtenu en ouvrant la valve de l’un des puits.
- La colonne de vapeur s’élève à une hauteur de 60 à 100 m, sous un
- angle de 45 degrés.
- cas d’irruption brutale de la vapeur). Le terrain environnant est consolidé par des injections de ciment dans un rayon de iC m et jusqu’à une profondeur d’une trentaine de mètres. Le forage s’amorce au fond de la fosse : il débute (jusqu’à 20 m) par un casing cimenté de 4o cm de diamètre. De là, jusqu’à une profondeur de ioo à ioo m, un casing, également cimenté, de 3o cm de diamètre, sert d’ancrage. Le casing de production est enfoncé à l’intérieur.
- En cours de forage, un système de sécurité est constamment prêt à intervenir, dont l’organe principal est un obturateur d’explosion commandé à distance. Il est complété par des portes de contrôle qui se referment sur la tige ou le tube de forage.
- C’est cependant la boue de forage qui assure le maximum de sécurité. Comme pour les puits de pétrole, elle sert au refroidissement et à la lubrification de l’outil. Elle est recyclée après avoir été épurée des déblais : en général, quand elle.remonte au jour, sa température est de 55° à 65°, mais il arrive qu’elle atteigne le point d’ébullition. La circulation de la boue doit donc être poursuivie sans arrêt et une réfrigération est indispensable avant que ce liquide soit recyclé à l’intérieur du puits. Si la circulation était arrêtée, la boue ne tarderait pas à être « cuite » et durcie, ce qui risquerait d’entraîner la perte de l’outillage du fond.
- Jusqu’ici les Néo-Zélandais s’enorgueillissent d’avoir totalement évité les éruptions de puits. Comme en Toscane, les débuts d’un puits de vapeur consistent en une « purge », au cours de laquelle sont évacués les restes de boue, mélangés à des sables et des fragments de roches.
- Figr. 8 et 9 (ci-contre). — En haut : Deux tuyauteries de Wairakei, raccordées à des puits, crachent de la vapeur. Celle située au second plan est équipée d’un silencieux d’un ancien modèle. — En bas : Vue de plusieurs puits de Wairakei en activité.
- (Photos et documents aimablement communiqués par la Légation de Nouvelle-Zélande)
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- Fig. 10 et 11 (en haut). — .4 gauche : Le système de silencieux nouvellement adopté à Wairakei se compose de deux tuyaux verticaux •en béton, de fort diamètre. Les silencieux remplissent une double mission : réduire le bruit et ramener l’eau chaude à la pression atmosphérique. Cette eau, qui est une « impureté » de la vapeur, sera utilisée quand la technique le permettra ; en attendant, elle s’échappe sous forme de vapeur très humide et crée d’épais nuages. — A droite : Arrivée des canalisations de vapeur à la centrale de Wairakei.
- Silencieux. — Les ingénieurs ont dû faire face à un problème tout particulier : celui du bruit émis par les puits à « échappement libre ».
- Il n’était pas rare en effet que le niveau sonore, à faible distance du puits, atteignît i4o dB. Un tel niveau, qui se situe nettement au-delà du seuil de la douleur, était dangereux pour le personnel de l’entreprise. Le bruit, en outre, qui était entendu dans un rayon de 3o à 4o km, portait préjudice à un hôtel de luxe installé à 2,5 km de Wairakei.
- Différents appareils ont été expérimentés, alîn de réduire le bruit à un niveau d’environ 110-120 dB. Celui qui a été adopté consiste en une paire de tuyaux de béton, accolés l’un à l’autre (fig. 8 et 10). Leur diamètre est d’environ 2 m. La vapeur qui est admise dans l’appareil est répartie par une lame d’acier entre les deux tuyaux et est entraînée dans un mouvement tourbillonnaire qui l’essore de l’eau en excédent. L’échappement final de la vapeur, lorsqu’on l’entend à une certaine distance, fait penser au bruit d’une forte houle.
- Les canalisations (fig. 12) par où la vapeur est dirigée sur la centrale sont conçues comme celles de Larderello. L’isolation thermique est assurée par des plaques de magnésie enroulées autour des tubes et recouvertes par un double revêtement bitumineux.
- Programme. — Le plan d’utilisation de l’énergie géothermique de Wairakei a été divisé en ù’ois stades. Le premier, qui est en train de se compléter, doit fournir une puissance
- Fig. 12 et 13 (ci-contre). — En haut : Les canalisations de vapeur, recouvertes de leur enduit calorifugé. — En bas : La centrale de Wairakei en construction. Au premier plan, baignant dans la rivière, le bâtiment des pompes.
- (.Photos et documents aimablement communiqués par la Légation de Nouvelle-Zélande1
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- installée de 69 000 kW : deux groupes de 6 5oo kW ont été mis en service dans les derniers mois de 1908. Un groupe de 11 200 kW a commencé à fonctionner dans les premiers mois de cette année. Il devait être suivi par quatre autres groupes de même puissance et l’ensemble du premier stade devait être parachevé le 01 juillet 1969. Cet objectif cependant ne sera atteint que quelques mois plus tard. Les deuxième et troisième stades, prévus pour les prochaines années, accroîtront la puissance initiale jusqu’à un chiffre de 25a 600 kW.
- Centrale. — Fondée sur un sol très peu résistant, aux abords de la rivière Waikato, la centrale de Wairakei (lig. 11 et i3) est faite de matériaux légers (aluminium et verre) supportés par une charpente en acier. De larges fondations de béton ont été nécessaires. Les calculs de la construction ont été faits en tenant, compte des séismes toujours possibles dans cette région instable.
- L’absence de cheminées et de tours de réfrigération a grandement simplifié l’architecture de la centrale. Par contre, un bâtiment annexe (fig. 10) a dû être construit dans la rivière, adossé à l’une de ses berges, pour loger quatre pompes centrifuges qui sont chargées de fournir l’eau de réfrigération.
- La pureté relative de la vapeur de Wairakei a évité les complications auxquelles on a dû faire face à Larderello : cette vapeur est admise directement dans les turbines (sans intervention d’échangeurs de chaleur). La sevde précaution qui a dû être prise a été d’expulser, par compresseurs centrifuges, les gaz incondensables contenus par la vapeur, avant qu’elle ne parvienne aux condenseurs.
- Place de l'énergie géothermique en Nouvelle-Zélande.
- — La situation énergétique de la Nouvelle-Zélande est assez particulière et ne peut guère être comparée qu’avec celle de la Norvège. Dans ces deux pays l’énergie hydraulique est très abondante et le chiffre de la population faible, si bien qu’ils ont pu se trouver, dans certaines périodes, en tête de toutes les nations pour la consommation d’énergie par habitant.
- La Nouvelle-Zélande avait même réussi à n’importer que des quantités insignifiantes de combustibles dont elle est d’ailleurs
- presque totalement dépourvue : aucun gisement de pétrole^ quelques rares mines de charbon de qualité très médiocre. Mais celte situation favorable s’est trouvée compromise par l’accroissement de la population qui, partant d’un chiffre d’environ 2 millions d’habitants, se gonfle chaque année à un taux de 2 pour 100. Théoriquement, les disponibilités hydrauliques eussent été suffisantes pour maintenir un niveau de-production très élevé, mais les sites à équiper se trouvent surtout dans l’ile méridionale, à grande distance du détroit qui .sépare les deux îles. Et c’est surtout dans l’île septentrionale que la pénurie d’énergie risquait de se faire sentir.
- Au moment où cette conjoncture nouvelle apparaissaitr l’Atomic Energy Authority britannique avait pris contact avec le gouvernement néo-zélandais pour étudier l’installation d’une usine d’eau lourde. C’est l’énergie géothermique de la région de Wairakei qui fut choisie pour alimenter cette usine. Le projet ayant été abandonné, l’étude fut reprise en vue de pourvoir aux besoins des autochtones.
- Ainsi que nous l’avons indiqué, la région de Wairakei n’est pas la seule qui soit susceptible de recevoir un équipement géothermique. Pendant que se développera le programme de s5o 000 kW qui la concerne, on pourra mieux apprécier les possibilités réelles de ce mode d’exploitation : il semble jusqu’à présent que les puits voisins ne s’appauvrissent pas l’un l’autre, mais une expérience de plus longue durée est nécessaire pour confirmer cette impression favorable. Entre temps,, on a commencé à sonder deux secteurs voisins, ceux de Waio-tapu et de Kawerau. Le premier présente une stratigraphie analogue à celle de Wairakei, avec cette différence que la couche d’ignimbrite a pu être traversée et que la vapeur est recueillie dans des brèches sous-jacentes. A Kawerau, on évalue la puissance qu’il serait possible d’installer à 4o ooo-5o 000 kW.
- La recherche des nids géothermiques semble donc devoir se poursuivre dans des conditions analogues à celles qui ont cours en Toscane, mais sur un périmètre beaucoup plus important. 11 est encore trop tôt pour avoir une idée précise de la puissance qui pourra y être en définitive installée. On pense néanmoins qu’elle sera de l’ordre de 1 000 000 kW.
- Yves Mériel.
- Décantation électrostatique du pétrole
- C’est en 1907 qu’apparut dans l’industrie le procédé Cottrell d’épuration électrostatique des gaz. On sait que dans ce procédé, les poussières en suspension dans le gaz sont soumises à l’action d’un champ électrique élevé appliqué entre la tour où circule le gaz et une électrode centrale. Sous l’action de ce champ, les particules sont attirées par l’électrode centrale sur laquelle elles se déposent et peuvent être évacuées. On arrive ainsi à réduire la teneur en poussières à des teneurs extrêmement faibles.
- Pendant des années, ce procédé a été exclusivement utilisé pour Je dépoussiérage des gaz. Or, un procédé de décantation électrostatique basé sur un principe analogue vient d’être mis au point en vue de son application aux produits pétroliers. Le problème de décantation se pose en effet à deux stades du raffinage, pour le dessalage du pétrole brut et pour le traitement des produits pétroliers.
- Le pétrole brut contient toujours de l’eau et des teneurs plus ou moins élevées de sels, de cendres ou de divers solides, teneurs variables suivant l’origine du brut allant de 10 mg par litre jusqu’à 3 000 mg pour certains pétroles. Le dessalage consiste à réduire au maximum ces teneurs et le seul procédé qui ait été utilisé pendant des années (et il en est encore de même pour de nombreuses installations) consistait, à laisser la décantation
- s’opérer par gravité en abandonnant le brut pendant un temps suffisamment long dans les réservoirs de stockage.
- Le procédé de décantation électrostatique ou procédé Howe-Baker, du nom de la société américaine qui l’a mis au point,, fournit une solution plus rapide et plus efficace. Dans le cas du pétrole brut, on est en présence d’une émulsion du type eau dans l’huile et la vitesse de sédimentation est régie par la loi de Stokes : elle augmente lorsque la viscosité du liquide diminue et lorsque la densité des particules augmente; elle augmente aussi avec la taille des particules et c’est sur ce facteur que l’on agit dans le procédé étudié ici. Dans l’émulsion, on peut considérer que les particules d’eau sont porteuses d’une double couche électrique, la couche extérieure étant par exemple positive. Dans ces conditions, les particules se repoussent et ne peuvent se rassembler pour former des. particules plus grosses qui auraient une vitesse de sédimentation élevée. La décantation est alors très longue.
- Supposons que l’on applique un champ électrique intense; sous l’influence de ce champ, la couche électrique des particules se déforme et celles-ci peuvent coaguler par attraction électrostatique (fig. 1). Le diamètre des particules augmente, et par suite la vitesse de décantation qui atteint ainsi des valeurs élevées.
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- Champ électrique
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- Fig. 1. — Représentation schématique d’une émulsion du type eau
- dans l’huile.
- En A, état normal : les particules se repoussent. En B, modification de la répartition des charges sous l’influence d’un champ électrique : les. particules s’attirent et peuvent coaguler.
- L’installation utilisée pour le dessalage est schématisée sur la figure 2. L’électrode au moyen de laquelle est appliqué le champ électrique est constituée par une sorte de râteau comportant une branche principale sur laquelle sont fixées des dents qui uniformisent le champ électrostatique dans la masse. L’eau forme avec le pétrole brut une émulsion très intime et dissout les sels en suspension qui sont ainsi éliminés. Le procédé Hoxve-Baker permet de réduire la teneur en sels de pétroles même très chargés à environ i5 rng/1, résultat qui a de multiples avantages.
- C’est ainsi que la capacité de l’unité de distillation du pétrole brut est augmentée. En effet, le dessalage électrostatique du brut réduit considérablement sa teneur en eau; or, la vaporisation de l’eau consomme dix fois plus de calories que celle du pétrole. Si l’on considère un topping (unité de distillation) passant chaque jour io ooo m3 d’un brut à i pour ioo d’eau, l’élimination des ioo m3 d’eau permet de distiller i ooo m3 de brut de plus, soit une augmentation de la capacité de l’unité de xo pour ioo, ce qui est loin d’être xrégligeable.
- De même la capacité de stockage est augmentée; en effet, d’une part, le dessalage est beaucoup plus l'apide que dans la simple décantation par gravité; d’autre part, un stockage même prolongé dans les bacs ne permet pas une décantation suffisamment parfaite pour que l’on puisse aspirer le brut jusqu’au
- Pétrole brut dessalé
- Fig. 2. — Schéma
- d’une installation de dessalage de pétrole brut.
- Eau salée
- Eau
- Pétrole brut à dessaler
- fond des bacs. On est obligé de laisser une garde qui est souvent de l’ordre du mètre et des nettoyages fréquents sont nécessaires.
- Enfin, un dessalage poussé est intéressant, car les sels présents dans le brut tendent à se déposer dans les tubes des fours, dans les échangeurs de chaleur et les plateaux des colonnes. Ces dépôts gênent les échanges de chaleur et réduisent la capacité des installations. Us peuvent même, en diminuant la conductibilité des tubes de fours, provoquer des surchauffes locales et causer des avaries.
- La décantation électrostatique est également utilisée dans le ti’aitement des produits pétroliers. Le raffinage par traitement
- Fig. 3. — Unité de dessalage Howe-Baker.
- (Document Heurtey).
- chimique est en effet une opération courante, qu’il s’agisse par exemple d’éliminer les mercaplans (1) en raison de leur odeur désagréable et de leurs propriétés corrosives, ou de fabriquer des essences spéciales à faible teneur en carbures aromatiques pour certains utilisateurs comme 1 industrie du caoutchouc, afin d’éviter les risques de benzolisme chez les ouvriers.
- Or, une réaction chimique est d’autant plus complète que le mélange entre le produit à raffiner et le réactif est plus intime; mais alors la décantation pour éliminer l’excès de réactif et les produits de la réaction, si elle est effectuée par la simple action de la gravité, devient plus difficile et plus incomplète. Par contre, la décantation électrostatique assui’e une séparation parfaite d’une émulsion même très intime. On peut donc, sans risquer d’être gêné par la suite, réaliser un contact aussi parfait que possible entre le réactif et le produit à traiter, d’où une réaction plus complète, plus rapide et par là même une économie de réactif. Celui-ci est en outre éliminé d’une manière quasi totale du produit traité; comme il s’agit par exemple d'acide sulfurique, de soude ou d’hypochlorite, il ne saurait être question de tolérer leur présence dans les produits finis.
- A l’heure actuelle, plus de 120 unités de dessalage traitent par jour 35o ooo m3 de pétrole brut, un peu partout dans le monde. Les. installations de raffinage emploient plus de 60 unités de décantation correspondant à une capacité de traitement de s4o ooo nx3 par jour environ. Ces. quelques chiffres qui seront vraisemblablement dépassés d’ici peu permettent cependant de se rendre compte de l’importance d’un procédé auquel les raffi-neurs témoignent un intérêt de plus en plus marqué.
- R. Rosset.
- 1. Les mercaplans sont des composés sulfurés de formule générale R — S — II (R représentant un radical hydrocarboné) qui existent à des teneurs plus ou moins élevées dans tous les pétroles.
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- DONNÉES SOVIÉTIQUES SUR LA MARCHE DE LA PREMIÈRE FUSÉE COSMIQUE
- Deux petites « planètes artificielles » (on devrait dire plutôt :
- deux minuscules astéroïdes) gravitent actuellement autour du Soleil, à peu près entre les orbites de la Terre et de Mars. Le premier de ces engins a été lancé par les Russes, le deuxième par les Américains. De nombreux articles leur ont déjà été consacrés Z1). Il est cependant intéressant de savoir ce que les Russes eux-mêmes disent sur la construction, le lancement et la trajectoire de leur planète artificielle. Voici donc quelques extraits d’un article très détaillé paru dans la Pravda et reproduit par la revue Priroda de Moscou.
- La fusée cosmique russe a été lancée verticalement. A mesure que son altitude et sa vitesse augmentaient, sa trajectoire s’écartait de plus en plus de la verticale. A la fin de la phase d’envol, c’est-à-dire au moment où le « container » renfermant les appareils de mesure s’est séparé du dernier étage de la fusée, la vitesse de celle-ci avait dépassé la vitesse de libération (ii,2 km/s) (2). Ensuite, la trajectoire du container (et aussi celle du dernier étage de la fusée qui le suivait de près; était principalement déterminée par l’attraction de la Terre. Cette trajectoire était donc très voisine d’une hyperbole dont l’un des foyers se confondait avec le centre de la Terre. A une très grande distance de la Terre, ces trajectoires hyperboliques deviennent presque des lignes droites.
- Au début de son mouvement suivant une trajectoire hyperbolique, la fusée conserve une très grande vitesse. Mais, ensuite, cette vitesse diminue. Si, par exemple, elle est de io km/s à l’altitude de i 5oo km, elle ne sera plus que de 3,5 km/s environ à l’altitude de ioo ooo km. Quant à la vitesse de rotation du rayon vecteur qui lie la fusée au centre de la Terre, elle varie en raison inverse du carré de la distance à la Terre. Étant, par exemple, plus de i5 fois plus grande que la vitesse angulaire de la Terre au début, elle devient, environ une heure plus tard, inférieure à celle-ci. Aussi, lorsque la fusée cosmique russe s’approchait de la Lune, la vitesse de rotation de son rayon vecteur était cinq fois plus faible que la vitesse angulaire de révolution de la Lune autour de la Terre. Ce sont ces particularités du mouvement de la fusée qui ont permis de déterminer son déplacement par rapport à la surface de. la Terre.
- 1. Voir : L'expérience de la fusée lunaire soviétique, par Paul Muller, La Nature, février 1959, p. 78.
- 2. Signalons que la vitesse de libération est appelée « deuxième vitesse cosmique » en U.R.S.S., la « première vitesse cosmique » désignant la vitesse de satellitisation.
- .quateur
- Figr. 2. — Trajectoire de la fusée par rapport à la surface de la Terre.
- 1 : 3 janvier 1959, 3 h (altitude 100 000 km). 2 : Expulsion de la « comète artificielle ». 3 : 3 janvier, 6 h (137 000 km). 4 : 13 h (209 000 km). 5 : 19 li (265 000 km) 6 : 21 h (284 000 km). 7 : 4 janvier, 6 h <370 000 km). 8 : 12 h (422 000 km). 9 : 22 li (510 000 km). 10 : 5 janvier, 10 h (597 000 km). Les heures indiquées sont celles de Moscou.
- (Dessins imités de Priroda).
- Orbite delaLune--
- -Trajectoire de la fusée
- Position de la Lune au moment. du départdu rapprochement..
- T rajectoire de la fusée cosmique entre la T erre et la Lune.
- La figure a montre le déplacement, en fonction du temps, de la projection de la fusée cosmique sur la surface de la Terre. Tant que la vitesse de rotation du rayon vecteur de la fusée demeurait grande par rapport à la vitesse angulaire de rotation de la Terre, cette projection se déplaçait vers l’est et se décalait peu à peu vers le sud. Ensuite, elle commença à se déplacer vers le sud-ouest. Enfin, quelque 6 à 7 h après le lancement, ce déplacement s’effectuait presque exactement vers l’ouest, la vitesse du rayon vecteur étant devenue très faible.
- Une heure environ après le lancement, la fusée cosmique parut pénétrer dans la constellation de la Chevelure de Rérénice. Puis elle passa dans la constellation de la Vierge. Ce fut là qu’elle atteignit le point de sa trajectoire le plus proche de la Lune. Et ce fut le 3 janvier 1959 à 3 h 67 mn (heure de Moscou), alors que la fusée se trouvait toujours dans la constellation de la Vierge et environ au milieu du triangle formé par les étoiles Arcturus, l’Épi et a de la balance, que fut éjectée la comète artificielle composée de vapeurs de sodium, qui a pu être observée de la Terre pendant plusieurs minutes. Au moment de son passage au plus près de la Lune, la fusée se trouvait entre les étoiles l’Épi et a de la Balance.
- Lorsque la fusée cosmique russe s’approchait de la Lune, sa trajectoire était inclinée d’environ 5o° sur celle de la Lune. Le mouvement de la fusée était alors à peu près 5 fois plus lent que celui de la Lune. Vue de l’hémisphère nord de la Terre, c’était de droite à gauche que la Lune se dirigeait vers le point du plus grand rapprochement avec la fusée. La fusée, elle, se dirigeait de droite à gauche et du haut vers le bas. Au point du plus grand rapprochement, elle se trouvait légèrement au-dessus et à droite de la Lune. La distance qui la séparait de la Lune était alors de 5 000 à 6 000 km.
- La durée du vol jusqu’à l’orbite de la Lune a été de 34 h. Cette durée dépendait essentiellement de la vitesse de lancement, qui avait d’ailleurs été. choisie de façon que le passage de la fusée cosmique à proximité de la Lune pût être observé par des postes de radio-astronomie installés tant sur le territoire de l’U.R.S.S. que dans d’autres pays d’Europe, d’Asie et d’Afrique.
- Lorsque la fusée cosmique ne se trouvait plus qu’à quelques dizaines de milliers de kilomètres de la Lune, celle-ci commença à exercer une influence perceptible sur sa vitesse et son orbite. Ainsi la vitesse de la fusée subit un accroissement provisoire, et l’orbite en fut déviée vers le bas. Ensuite, la fusée cosmique continuant à s’éloigner de la Terre, sa vitesse par rapport au centre de la Terre recommença à diminuer, pour tendre progressivement vers une valeur de 2 km/s approximativement.
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- A une distance de l’ordre d’un million de kilomètres, l’attraction de la Terre devient si faible que le mouvement de la fusée cosmique peut pratiquement être considéré comme déterminé par l’attraction du Soleil seulement.
- Ce fut le 7 ou le 8 janvier ig5g que la fusée cosmique soviétique se plaça sur sa propre orbite autour du Soleil et devint ainsi le premier astéroïde artificiel du système solaire. La direction de sa vitesse par rapport au centre de la Terre était alors à peu près la même que la direction de la vitesse de révolution de la Terre autour du Soleil. Or, la vitesse de la Terre est égale à 3o km/s, et la vitesse de la fusée par rapport à la Terre était de 2 km/s. La vitesse de révolution de la « planète artificielle » autour du Soleil atteignait donc 32 km/s environ. Voici quelques renseignements sur son orbite définitive, calculée sans tenir compte des perturbations apportées par les vraies planètes et les autres corps célestes (fîg. 3) :
- i° L’inclinaison de l’orbite sur le plan orbital de la Terre n’est que de i° environ;
- Orbite de la fusée cosmique
- Périhélie
- /
- Point de
- / Orbite de la Terre
- Soleil
- Aphélie \\
- Fig. 3. — Orbite calculée de la fusée cosmique.
- 2° L’excentricité en est de o,i48, ce qui est sensiblement supérieur à l’excentricité de l’orbite de la Terre (0,017);
- 3° A son périhélie, la planète artificielle soviétique se trouvera à environ x 46 000 000 km du Soleil (la distance moyenne entre la Terre et le Soleil est de r5o 0000 000 km) ;
- 4° A son aphélie, elle se trouvera à 197 000 000 km du Soleil, soit assez près de l’orbite martienne;
- 5° Sa période de révolution sera de 45o jours ;
- 6° Elle se trouvait au périhélie vers le i5 janvier 1969, et elle atteindra pour la première fois son aphélie au début de septembre 1969; elle passera alors à quelque i5 000 000 km de l’orbite de Mars.
- La distance maximale séparant la planète artificielle soviétique de la Terre pourra atteindre de 3oo à 35o 000 000 km. La distance minimale sera de l’ordre d’un million de kilomètres.
- Le dernier étage de la fusée cosmique. — Le poids du dernier étage de la fusée cosmique russe, non compris le combustible, est de 1 472 kg. En dehors des dispositifs qui assurent la commande et le guidage, le dernier étage comprenait, au départ : un container séparable et hermétiquement clos, renfermant des appareils de mesure et de radio; deux émetteurs avec antennes, fonctionnant sur les fréquences de 19,997 MHz et 19,995 MHz; un compteur de rayons cosmiques; un dispositif de radio permettant de déterminer la trajectoire de la
- fusée et de prévoir son évolution ultérieure ; un dispositif permettant de lancer la comète artificielle.
- Le container était placé dans la partie supérieure du dernier étage; un cône éjectable le protégeait contre réchauffement lors de la traversée des couches denses de l’atmosphère. Ce container se compose de deux demi-enveloppes sphériques minces, jointes hermétiquement par des verrouillages avec un rembourrage en caoutchouc spécial. L’une des demi-enveloppes porte les quatre liges des antennes de l’émetteur fonctionnant sur la fréquence de 183,6 MHz. Jusqu’à l’éjection du cône de protection, les antennes étaient repliées et fixées sur le pivot du magnétomètre. Elles s’ouvrirent après l’éjection du cône. Les demi-enveloppes sont construites en alliage spécial d’aluminium et de magnésium.
- A l’intérieur du container se trouvent : l’appareillage radio pour contrôler la trajectoire de la fusée, comprenant un émetteur (i83,G MHz) et un bloc de récepteurs; un émetteur fonctionnant sur la fréquence de 19,993 MHz; un bloc télémétrique destiné à transmettre à la Terre les données relatives aux mesures scientifiques ainsi qu’à la température et à la pression régnant à l’intérieur du container; l’appareillage pour l’étude du composant gazeux de la matière interplanétaire et du rayonnement corpusculaire du Soleil; l’appareillage pour la mesure du champ magnétique de la Terre et pour la détection du champ magnétique de la Lune; l’appareillage pour l’étude des particules météoriques; l’appareillage pour l’enregistrement des noyaux lourds du rayonnement cosmique primaire; l’appareillage pour l’enregistrement de l’intensité et de la variation des rayons cosmiques et pour l’enregistrement de photons présents dans le rayonnement cosmique.
- Les divers appareils de radio étaient alimentés par des batteries à oxyde de mercure et par des accumulateurs argent-zinc. Les émetteurs fonctionnant sur 19,990 et 19,997 MHz transmettaient à la Terre les données relatives au rayonnement cosmique. L’émetteur fonctionnant sur 19,993 MHz transmettait les informations scientifiques principales. Enfin, un système spécial fonctionnant sur la fréquence de i83,6 MHz a permis de contrôler la trajectoire de la fusée cosmique jusqu’à des distances de l’ordre de 4oo 000 et même 5oo 000 km de la Terre.
- Le container est rempli de gaz sous une pression de 1,3 atm. Une construction spéciale a permis de le rendre parfaitement hermétique. La température du gaz à l’intérieur est maintenue au voisinage de 20° G, grâce à un traitement particulier de l’enveloppe du container, dont les coefficients de réflexion et de rayonnement ont été soigneusement étudiés. En outre, le container comprend un ventilateur qui assure la circulation forcée du gaz. Ce gaz absorbe la chaleur des appareils de mesure et la transmet à l’enveloppe, qui sert ainsi de radiateur. C’est pour obtenir le régime thermique nécessaire que le container a dû être séparé du dernier étage de la fusée. D’autre part, cette séparation permet un fonctionnement normal des antennes du container ainsi que celui des appareils qui mesurent le champ magnétique de la Terre et éventuellement de la Lune; en effet, toute influence des masses métalliques de la fusée sur les indications du magnétomètre se trouve ainsi écartée.
- Le poids total du container, y compris les appareils de mesure et les sources d’alimentation, est de 36i,3 kg.
- C. M.
- Centrale solaire en Arménie
- Radio-Moscou a annoncé qu’une centrale électrique utilisant l’énergie solaire allait être construite en Arménie, sur le versant soviétique du mont Ararat. Cette centrale serait la plus puissante du monde : elle comprendrait 1 300 miroirs et produirait annuellement 2 500 000 kWh.
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- Premier bilan de la myxomatose
- Le déclenchement de l’épidémie de myxomatose en France a suscité de vives controverses. Tandis que chasseurs et éleveurs s’indignaient, ayant avec eux pour une fois les amis des bâtes, forestiers et agriculteurs se réjouissaient pour la plupart. Un peu de recul permet maintenant de dresser un premier bilan. Il est à maints égards favorable, mais cette destruction était-elle souhaitable partout ? Ne pouvait-on, là où c’était utile, multiplier les battues, profitables à ceux qui les pratiquaient? Une épidémie est un moyen grossier qui ne choisit ni le temps ni le lieu. On ne saurait donc excuser, même a posteriori, le geste inconsidéré d’un particulier qui a pris sur lui une telle responsabilité, alors que le braconnier qui prend un lapin au collet est sévèrement puni. M. Michel Rousseau, docteur-vétérinaire, fait ci-après un bref historique cle la question et un résumé cle son état actuel.
- JusqiPa ces dernières années, en Europe, la myxomatose du lapin était une maladie dont personne ne parlait, sauf de rares spécialistes. Elle restait cantonnée dans quelques laboratoires où l’on savait la provoquer et l’étudier. Mais elle avait déjà fait des apparitions ravageuses dans les deux Amériques et en Australie. Dès 1898, à Montevideo, elle s’attaquait à l’élevage d’un biologiste, ancien élève de Pasteur par surcroît : l’Italien Giuseppe Sanarelli. Ce fut le premier à décrire ses curieux symptômes. En particulier, ces sortes de boules gommeuses sous la peau : les « myxomes », d’où le nom de myxome infectieux ou myxomatose.
- Le a tableau clinique » de la maladie est maintenant bien connu et redouté de la plupart de nos chasseurs et de trop nombreux éleveurs. Elle apparaît après une incubation assez brève : trois à douze jours, ün remarque d’abord le larmoiement, l’inflammation des paupières, qui gagne bientôt le nez : la tète prend un aspect « léonin », d’oîi le nom anglais de la maladie, big-head (grosse tête). Les yeux sont bientôt atteints et l’animal devient aveugle. L’inflammation s’étend aux organes génitaux. Les oreilles sont devenues enflées et tombantes. Puis l’œdème s’atténue, mais laisse ces petites boules sous-cutanées déjà mentionnées. Il en est toujours de môme sur les pattes, et souvent sur le dos. Les plus petits de ces nodules ont la taille d’un grain de mil (les doigts les décèlent alors sous la fourrure). Les plus gros atteignent ou dépassent celle d’une amande, et boursouflent le corps de tumeurs visibles.
- En dépouillant le lapin, 011 fait, en général, partir ces nodules qui adhèrent à la peau. Mais les pattes gardent leur fourrure 011 il serait facile de les sentir. Le vétérinaire-inspecteur saisirait alors le lapin myxomateux, comme l’y oblige l’arrêté ministériel du 27 juin ig53. Personnellement, nous avons eu beau examiner des centaines de lapins mis en vente depuis 1962 dans la région parisienne, nous n’en avons pas trouvé un seul cas. Sans doute, ces lésions sont-elles trop répugnantes, môme pour le moins scrupuleux des marchands ?
- D’autant plus que les complications sont fréquentes : blessures du lapin devenu aveugle, infection possible des plaies, .attaque pulmonaire par la pasteurellose, etc. La viande de lapin, toujours repoussante, risque alors de devenir dangereuse pour le consommateur. Alors seulement, car la myxomatose n’est nullement contagieuse pour l’homme. Des chercheurs courageux se sont inoculé le virus à des doses plusieurs centaines de fois mortelles pour le lapin sans éprouver le moindre trouble.
- Les seules victimes sont des Lagomorphes (du grec lagos, lièvre). Le lièvre (Lepus europæus Pallas) est atteint de façon analogue, mais exceptionnelle. Le lapin sauvage américain « à queue de coton » (Cotton tait), le Sylvilagus, est touché fai-
- blement, à l’inverse de notre lapin d'élevage (Oryctotagus dumeslicas) et sauvage {Oryctotagus cuniculi). Au début, l’épizootie ne laissait aucun rescapé dans nos clapiers et n’en épargnait sans doute qu’un sur cent dans nos garennes. La mort survenait en une dizaine de jours au grand maximum. Aujourd’hui, elle larde parfois tout un mois, et semble épargner 10 pour 100 des lapins.
- Le diagnostic reste facile : les verrues contagieuses de la papillomatose sont sans gravité ; et les ulcères génitaux de la tréponémose (dite, à tort, « syphilis du lapin ») évoluent très lentement.
- Le virus et sa transmission. — Pas davantage que Pasteur devant la rage, Sanarelli n’avait pu isoler un microbe responsable. Dans les- deux cas, il s'agissait d’un « virus filtrant » (à travers les filtres de porcelaine) : un ultra-virus, comme on dit maintenant. 11 fut soigneusement conservé et reçut le nom de virus de Sanarelli.
- On connaît aujourd’hui ses dimensions : »5o à 35o millionièmes de millimètre. Sa culture est devenue classique depuis les travaux, en 1981, de Ilaagen (cet Allemand qui devait atteindre une triste célébrité). Il s’agit de méthodes très délicates : aux gouttes pendantes de testicule de lapin, et à la membrane chorio-allantoïde de l’œuf en incubation, Torres a ajouté la chambre antérieure de l’œil du cobaye.
- Ce virus ne semble pas sécréter de toxines (les organes sont normaux à l’autopsie). Il est tué par la chaleur, en 3o mn à 6o° C; mais il résiste aux antiseptiques, et (pendant une semaine) à la putréfaction. Le virus infecte les larmes, le mucus nasal et, dès le premier jour, le sang. Urine et matières fécales ne s’infectent qu’au contact des lésions ano-génitales.
- Après Sanarelli, Splendore reprenait, en 1909, l’étude de la maladie qui s’attaquait aux clapiers brésiliens. Puis, la myxomatose naturelle sembla replonger dans le sommeil. Elle se réveilla en 1981 pour dévaster les magnifiques élevages de lapins à fourrure de la Californie du Sud.
- L’origine mystérieuse de ces apparitions subites ne devait être découverte qu’en 19/12. Un savant brésilien au beau nom franco-portugais, M. de Beaurepaire Aragao, faisait une observation surprenante : le lapin sauvage d’Amérique résistait à la maladie qui tuait à tous coups son cousin européen ou domestique. Ce Sylvilagus fut transporté au laboratoire. Là, les inoculations les plus brutales (intratesticulaire, par exemple) ne lui donnaient qu’une myxomatose passagère. Dans la nature, la maladie ne le touchait que d’une façon encore plus bénigne. Le plus souvent môme, son organisme res lait apparemment en parfaite santé, alors qu’il hébergeait le virus vivant. Ainsi, le Sylvilagus était un de ces « porteurs sains », si redoutés en médecine humaine ou vétérinaire, un véritable « réservoir de virus ». Les « visites » qu’il pouvait rendre à ses cousins captifs risquaient donc d’introduire la myxomatose dans les clapiers. Cependant, la maladie ne se transmettait dans les élevages que par cohabitation. Sa diffusion à grande distance restait donc une énigme outre-Atlantique.
- En Europe, cette extension de la myxomatose à partir de 1962 fut plus foudroyante encore. Ses premières victimes, dans les garennes d’Eure-et-Loir, inspirèrent plus de dégoût que d’intérêt. Quelques-unes furent cependant adressées à l’Institut Pasteur : le 7 octobre, Jacotot et Vallée identifiaient les premiers la maladie. Celle-ci commençait à se répandre de façon stupéfiante vers le Nord, l’Est et le Sud. Au début de 1954, la Bretagne restait encore épargnée, ainsi que quelques rares régions : au total i4 départements.
- Dès 1952, nos voisins européens payaient leur tribut à la myxomatose : Belgique, Luxembourg, Pays-Bas, Allemagne. En dépit de ses précautions et de sa protection insulaire, l’Angle-
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- Fig- 1. •— Développement du virus de la myxomatose dans le tissu cellulaire sous-cutané du lapin.
- L’œdème muqueux donne un aspect spongieux aux cellules ; les inclusions virales forment des particules rondes opaques. Grossissement : x 2 800.
- (Photo obligeamment communiquée par le Service des Virus de l’Institut Pasteur, Paris).
- terre la voyait « débarquer » dans le Kent le i3 octobre 1953; puis, l’épizootie s’y développait avec une déroutante fantaisie. En novembre 1967, le premier foyer algérien (et probablement africain) apparaissait dans l’arrondissement d’Oran.
- D’où nous tombait, comme la foudre du ciel, cette maladie réputée jusque-là expérimentale ou exotique ? La réponse éclata brusquement parmi les calmes travaux de notre Académie d’Agriculture. Le 2/1 juin 1953, une communication signalait « une méthode nouvelle permettant à l’agriculture de lutter efficacement contre la pullulation du lapin ». Il ne s’agissait de rien moins que de la myxomatose ! Le docteur Paul Armand-Delille, ancien professeur à l’École de Médecine et membre de l’Académie de Médecine, exposait tranquillement l’expérience à laquelle il avait soumis son domaine de Maillebois, en Seine-et-Oise.
- C’était le 2 juin 1952. Dans celte propriété de 3oo ha, entourée de 7 km de murs, il avait inoculé à deux garennes le virus de la myxomatose reçu de Lausanne six mois plus tôt. Au bout de six semaines, on évaluait à 90 pour 100 la mortalité des lapins, et la maladie avait « sauté le mur ».
- Le 24 septembre ig54, le Tribunal civil de Dreux voyait s’affronter deux grandes vedettes du barreau : Me Maurice Garçon défendait le docteur Armand-Delille, Me René Floriot soutenait la plainte, d’une « Association de Défense... » créée pour la circonstance, ainsi que de deux particuliers dont l’élevage avait été atteint. Le a5 janvier 1956, en appel, devant la 7e Chambre à Paris, l’un de ces derniers obtenait 3 000 F de dommages et intérêts.
- Déjà, le décret du 27 mai 1953 avait classé la myxomatose infectieuse des rongeurs parmi les maladies réputées légalement contagieuses. Et le Parlement avait voté la loi du 3i octobre 1955. Désormais, les responsables d’épizooties volontairement provoquées sont voués à la prison et aux amendes.
- Ainsi, les juges reprochaient à bon droit au médecin de
- n’avoir pas prévu les effets foudroyants de ces deux piqûres au delà des murs de Maillebois, et même de nos frontières.
- Il y avait des précédents. En Europe même, dès 1933, Sir Charles Martin, biologiste australien, étudiait à Cambridge la contagion de la myxomatose. Son introduction volontaire était tentée en plusieurs pays : par 1L M. Lockley dans l’ile de Stockholm (en Grande-Bretagne) en 193(3-1937; par IL O. Schmidt-Jensen, dans l’île danoise de Vejrô, en 193G-1907 et 1938; par Geiger et Drager en Allemagne, en 1938. Toutes ces tentatives furent des échecs. Dans un domaine de la Scanie suédoise, Berg von Linde inoculait 18 lapins le 10 mai 1938. Un an plus tard, il ne restait que quelques survivants. O11 trouvait plus de G 000 victimes dont aucune à plus de 5 km du foyer initial. L'expérience restait donc très localisée.
- Presque aux antipodes, l'Australie multipliait les essais pour répandre la myxomatose chez ses lapins sauvages. A vrai dire, ceux-ci étaient les descendants « affranchis » de deux douzaines de nos lapins de clapier introduits dans la grande île la nuit de Noël 1809. En un siècle, leur prolifération est devenue une catastrophe nationale pour les arbres et les pâturages. Rien de surprenant si l’on songe qu’une lapine peut facilement avoir, à partir de Page de six mois, six portées de six petits par an, ce qui lui assurerait une descendance de cent mille individus en trois ans: du moins, s’il n’y avait aucune mortalité compensatrice.
- Aussi, IL de Beaurepaire Aragao avait-il conseillé, dès 1927, d’utiliser contre eux la maladie qu’il avait particulièrement étudiée. De 193G à 1943, les biologistes Bull et Mules n'obtenaient guère plus de succès que leurs collègues en Europe. Mais, de
- Fig. 2. — Myxomatose expérimentale du lapin.
- Inflammation œdémateuse du derme dissociant les fdets nerveux et les vaisseaux. Infiltration par des histiocytes volumineux ou nécrosés à noyaux
- pulvérulents.
- (Photo obligeamment communiquée par le Service de Microbiologie animale de l’Institut Pasteur, Paris).
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- mai à novembre 1900, des lapins inoculés étaient lâchés à sept reprises. Des cinq foyers ainsi allumés, deux seulement se maintenaient faiblement. Tout à coup, l’épizootie éclata, suivit le fleuve Murray et ses affluents et s’étendit rapidement. On estimait le nombre des victimes à quelques dizaines de millions à la fin de l’été 1962, à 100 ou 200 millions en ig53.
- Le degré de contagion de la myxomatose passait ainsi brusquement d’un extrême à l’autre. Il devenait possible d’étudier l’énigmatique transmission de la maladie dans des conditions naturelles et à très grande échelle.
- Le lapin de garenne est très casanier et ne peut se passer de la société de ses semblables. Les jeux sont fréquents et, chez les mâles, les batailles sont féroces. Ce sont là les conditions d’une contagion facile, mais limitée à des foyers restreints.
- Lorsque l’épizootie paraît avoir des « ailes », il vient tout de suite à l’idée que ce pourrait être celles d’insectes piqueurs. En Australie, les introductions de virus échouèrent jusqu’au moment où le temps humide et le réseau fluvial du Murray y firent pulluler les moustiques : Culex annuliroslris et Anopheles anulipes sont les principaux agents de transmission, « démasqués » par Myers en 1954.
- En France, le rôle le plus important, surtout de mai à octobre, semble bien revenir à Anopheles maculipennis atroparvus (Jacolot, 1908). En hiver surtout, l’intervention des moustiques devient secondaire sous les climats plus froids en Europe, voire en Nouvelle-Zélande. En Angleterre, le premier rôle reviendrait à la puce du lapin, Spilopsyllus cuniculi.
- En Australie, un marsupial pas plus gros qu’un écureuil, la Myrmécobie, a fait partager au lapin sa puce, Echidnophaga myrmecobii. Bull a reconnu que ce parasite diffuse egalement la maladie. La pullulation des puces est favorisée à la saison froide et par la vie en terrier. Il est remarquable que la myxomatose se répand plus difficilement dans des régions, comme notre Bretagne, où les lapins ont des mœurs plus « buissonnières » que souterraines.
- De nombreux autres vecteurs ont été mis en cause : mouches, simulidés, pou du lapin (Hæmodipsus ventricosus), acariens, tiques (Jacotot), etc. Leur action est plus rare dans la nature, voire limitée aux expériences de laboratoire.
- Ce qui aggrave le danger, c’est que le virus reste vivant dans le corps de l’insecte et transmissible assez longtemps : jusqu’à 25 jours chez le moustique. Quant aux parasites de la fourrure du lapin, ils peuvent subsister après la mort de leur hôte, et passer dans le plumage des oiseaux qu’attire la charogne : mouettes, pies, corbeaux, buses et autres rapaces. Le virus peut rester vivant 220 jours dans la peau d’un lapin malade qui serait illégalement mis en vente (Jacotot).
- L’homme lui-même peut assurer une diffusion très lointaine grâce à tous ses moyens de transport, qu’il s’agisse de lapins malades, de leurs peaux, de leurs parasites. Les herbes des champs et les chemins souillés par les garennes atteints semblent la principale cause d’extension aux clapiers : ce sont les petits élevages ainsi nourris qui ont été en France les premiers touchés. Enfin, l’introduction de la maladie n’a pas été seulement le fait de « savants ». De nombreux ruraux, excédés des dégâts des lapins sauvages, semblent avoir abandonné au milieu de ces derniers des victimes de la myxomatose : ces cadavres se seraient payés 1 000 F sinon davantage !
- En somme, l’épizootie européenne est venue confirmer et préciser les recherches australiennes. La transmission de la myxomatose, une des plus fantaisistes qui soient, peut garder encore des points obscurs. L’essentiel de son mystère est dissipé.
- Le fibrome de Shope. — Ces conclusions laissent prévoir une prophylaxie difficile. De fait, celle-ci a été impuissante à s’opposer au véritable raz de marée européen. Les mesures classiques ont été étendues légalement à la myxomatose : déclaration, isolement, séquestration, visite, recensement, marque, pancarte, désinfection. Les résultats ont été décevants. On
- peut épargner aux clapiers les herbes souillées, plus difficilement la! visite des insectes vecteurs. On est bien désarmé quand il s’agit des lapins de garenne.
- Des traitements fort nombreux ont été essayés : héparine (Thiéry) ou maintien des lapins à 35°-4o° C ne .semblent pas sortis du domaine du laboratoire. Les antibiotiques et sérums ont échoué. Depuis 1963, l’Institut Pasteur fournit un vaccin. Il admet qu’il protège environ 70 pour 100 des lapins inoculés et au moins pour six mois. « Il ne produit son plein effet qu’en milieu sain, avant toute contamination. » Seule, la lapine récemment vaccinée (ou convalescente d’une infection naturelle) transmet à ses petits une résistance qui a disparu habituellement au bout de trois mois.
- Ce vaccin est l’application d’expériences particulièrement curieuses qui remontent à 1932. En Amérique, Shope étudiait alors une maladie très fréquente des Sylvilagus. Elle provoque des tumeurs presque toujours localisées; leur consistance, cette fois, est fibreuse et non gommeuse : ce sont des « fibromes ». La maladie est infectieuse, inoculable, peu contagieuse, au total assez bénigne. Elle est due, elle aussi, à un ultra-virus. Cette « fibromalose infectieuse » est encore inconnue en France hors des laboratoires. Shope s’aperçut donc que les Sylvilagus qui avaient (comme toujours) bien supporté l’inoculation du myxome, étaient devenus résistants au virus du fibrome. Et, réciproquement, que les lapins domestiques qui avaient (comme toujours) bien supporté l’inoculation du fibrome, étaient devenus résistants au myxome. Le vaccin de l’Institut Pasteur contre la myxomatose est donc une suspension du virus-vaccin de Shope.
- Une telle « immunité croisée » était déjà bien connue. Elle existe entre la variole et la vaccine. D’où le nom (et le principe) de la vaccination. Son interprétation théorique reste fort délicate. De la variole à la vaccine, ou du myxome au fibrome, s’agit-il du même virus, ou d’un virus transformé, ou de deux virus ayant une lointaine origine commune ? Le problème reste controversé. Il apparaît comme un des plus passionnants de la virologie.
- Conséquences générales de la myxomatose. —
- Ainsi s’est manifestée et répandue cette maladie tapageuse contre laquelle une protection relative a finalement été trouvée. Quelles ont été ses conséquences ? Comment s’en défendre ? Comment envisager son avenir ? Peu de questions ont soulevé des débats aussi passionnés. Essayons de dresser un très rapide bilan. Une étude récente de Henri Siriez (1907) est à ce sujet une mine de renseignements. D’après cet auteur, ingénieur agronome au Ministère de l’Agriculture, la diminution, en France, du nombre de lapins causée par la myxomatose, serait la suivante : dans les clapiers, i5 à 20 pour xoo au maximum ; dans les garennes les plus peuplées, 80 à 90 pour 100 (chiffre également maximum). On voit que la distinction, trop souvent négligée, est capitale.
- Le lapin de clapier fournit la majorité de la viande, ainsi que des peaux ou des poils (très approximativement 90 pour 100). C’est pourquoi ces deux commerces, après une paralysie passagère, connurent une diminution sérieuse mais non catastrophique. La consommation française de lapin est passée de 100 000-110 000 à 80 000-90 000 t par an. Les chiffres sont plus variables en pelleterie.
- Les chasseurs et leurs fournisseurs devaient être a priori les plus lésés. La situation a été grave pour eux dans le Midi où il n’y a guère à « tirer » que le « populaire et démocratique » .lapin. Mais, sur l’ensemble du territoire français, depuis 1951, en 4 ans, la baisse n’a été que de 5 pour 100 dans le nombre des permis de chasse, et de 20 pour 100 dans le tonnage de la poudre à cartouches vendue.
- C’est que d’autres gibiers se sont offerts, et en nombre accru. La myxomatose a modifié, en effet, la faune d’une façon fort intéressante. Lors de sa sixième réunion technique, à Edimbourg, en juin 1956, l’Union internationale pour la conserva-
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- tion de la Nature et de ses Ressources a attaché la plus grande importance à ce problème. Le professeur Bourlière a signalé la tendance à l’augmentation du lièvre, débarrassé de la compétition des lapins. Une régression ou une diminution de fécondité s’est manifestée chez des animaux qui faisaient du lapin leur proie préférée : Aigle de Bonelli (Hieratus fasciatus), Hulotte (iStrix aluco), Buse (Buteo buteo), etc. Le renard (Vulpes vulpes) a du modifier ses « menus », dont font les frais poissons et oiseaux en Camargue, agneaux et même faons de chevreuil en Grande-Bretagne. Certes, des basses-cours ont souffert, mais campagnols et surmulots ont été aussi détruits en plus grand nombre.
- Si la myxomatose n’a pas bouleversé la faune, elle a permis un relèvement spectaculaire de la végétation. Les Anglais assurent que neuf lapins mangent autant que deux moutons ; et nos cultivateurs mettent, si l’on peut dire, dans la même balance, vingt lapins et une vache.
- En Australie, 80 à 90 pour 100 des lapins auraient été éliminés. Aussi, des champs qui ne pouvaient nourrir qu’un mouton hébergent actuellement deux vaches. Les moutons eux-mêmes mangent mieux, et chacun donne en moyenne une livre de laine de plus à la tonte. Le Sunday Morning Herald de Sydney, cité par le professeur Pierre Lépine, de conclure : ce Si le lapin rapportait chaque année 6 à 12 millions de livres à l’Australie en exportation de viande et commerce de peau, ses destructions opérées avaient permis d’augmenter de plus de 20 millions de livres, dès 1962, la seule vente de la laine; mais, ce que le lapin avait coûté jusqu’alors en récoltes, en pâturages détruits, en érosions subséquentes était incalculable. »
- Ces dégâts (annuels) ont été évalués en France à 70 milliards de francs; en Grande-Bretagne, à 5o millions de livres. En effet, le rongeur s’en prend aux jeunes semis, aux pousses, aux rejets, et surtout aux essences nobles. Cette blessure des jeunes plants et des écorces est particulièrement grave par temps de givre ou de neige. Le lapin favorise ainsi le développement des ronciers où il trouve dès lors un abri presque inaccessible. Il épargne relativement le châtaignier, le tilleul, ainsi que le bouleau et le tremble qu’on voit parsemer une lande misérable. Les reboisements, même sous la protection de coûteux grillages, étaient souvent compromis.
- Depuis la myxomatose, ce sont des semis naturels qui se multiplient : hêtres et chênes avec le thym et le romarin, pins d’Alep dans les Bouches-du-Rhône, genévriers en Camargue. Même soulagement en Angleterre où se régénèrent les forêts et les graminées, en Hollande où les plantes peuvent à nouveau fixer les dunes de la Mer du Nord, etc. Ainsi, le tapis végétal se transforme; il deviendra peut-être moins favorable à l’avenir au lapin qui l’avait mis parfois au bord de la destruction, du moins en certaines régions où il n’a pas assez d’ennemis naturels pour limiter son pullulement.
- Virus atténués et lapins résistants. — Si le virus de la myxomatose est à l’origine de telles transformations rapides, il n’a pas tardé lui-même à se modifier. Des formes atténuées sont apparues spontanément en Australie dès 1962 et en Europe en 1955. De leur côté, les lapins deviennent plus résistants. « On peut donc penser, écrit le professeur Bourlière, qu’un équilibre tendra progressivement à s’établir entre le virus et YOryctolagus cuniculus (notre lapin de garenne) comme cela a dû se produire au cours des siècles avec le Sytvilagus brasiliensis (son cousin américain). La maladie paraît devoir devenir endémique et l’adaptation du virus à son nouvel hôte nécessitera en tout état de cause un assez long délai. »
- Le repeuplement de nos garennes par ce Sylvilagus avait été envisagé. Ce serait une funeste erreur. Le Comité consultatif pour la protection des végétaux (le 19 septembre 1953) et l’Office International des Epizooties (les i3 et i4 novembre ig53) ont souligné que ce lapin sauvage américain était encore plus
- dévastateur que le nôtre, et qu’il pourrait fort bien transmettre la myxomatose sans affection apparente.
- On sait maintenant que la diffusion de la maladie exige à la fois une densité suffisante de vecteurs et de lapins. Aussi, R. M. Lockley estime que des « réintroductions éventuelles du virus n’ont pas grande chance de réussir au niveau des densités actuelles. Au contraire, ces introductions seraient susceptibles de favoriser l’extension de souches atténuées du myxome ».
- En somme, quelque acharnement qu’on puisse y mettre,. « l’extinction du lapin de garenne paraît hors de cause et la-probable institution d’un équilibre entre le parasite et son nouvel hôte devrait tendre à stabiliser les populations de lapins à un niveau moins dangereux pour la stabilité des biocénoses [associations d’êtres vivants] que celui qui existait avant l’épidémie » (F. Bourlière).
- Il ne faut pas oublier que la pullulation du lapin avait été favorisée artificiellement en France dès le Moyen Age et surtout depuis la fin du xix® siècle : le nombre de nos localités baptisées cc Garenne » en est déjà un témoignage. Bien que la situation fût loin d’avoir la gravité de celle de l’Australie, nos cultivateurs et forestiers pouvaient considérer le garenne comme un nuisible.
- Certes, la méthode de destruction a été jugée trop cruelle 1 cette maladie repoussante qui condamne ses victimes à la cécité, à la soif, le plus souvent à la mort. Certains ont répondu qu’on n’observait pourtant ni l’amaigrissement rapide, ni la perte de l’appétit, indices d’un délabrement douloureux de l’organisme. Peut-être...
- Plus grave nous paraît être le caractère révolutionnaire de ce moyen de lutte biologique. Pourtant, Pasteur lui-même avait été sollicité par Mme Pommery. Les lapins pullulaient dangereusement au-dessus de ses fameuses caves près de Reims. Pasteur leur « offrit » du foin ensemencé de son microbe du choléra des poules. Bientôt, il n’y eut plus de traces de lapins vivants sur la neige... L’idée avait été lancée dans une lettre du 27 novembre 1887 au directeur du Temps. Pasteur envoya même en Australie M. Loir et le docteur Germont. Mais les autorités de Melbourne s’opposèrent à des expériences : elles craignaient, à juste titre, que la pasteurellose ne fît des ravages aussi dans les basses-cours. Par contre, l’Institut Pasteur délivre toujours contre les rats du virus « Typhus murium de Danicz ».
- Seule, la myxomatose a permis jusqu’ici le « contrôle biologique » d’une espèce. L’Union internationale pour la Conservation de la Nature et de ses Ressources, dans sa sixième réunion technique, voit là « un phénomène d’importance écologique majeure qui changera l’habitat naturel pendant de nombreuses années et peut-être de façon définitive ».
- *
- * *
- En somme, il semble maintenant que la protection soit possible pour nos clapiers grâce au vaccin et que la survie soit assurée dans nos garennes à un taux moins dangereux pour nos forêts et nos campagnes. De bons esprits concluent à un bilan actuellement positif de « l’opération myxomatose ». Mais on frémit à la pensée d’une nouvelle expérience différente (désormais illégale en France) dont P « imprévu » serait, cette fois, dramatiquement défavorable. Dans la biosphère comme entre les atomes, les « réactions en chaîne » non contrôlées peuvent aboutir à des destructions radicales.
- L’affaire de la myxomatose est une des plus caractéristiques et des plus importantes à méditer de notre temps : elle évoque bien l’histoire des a apprentis-sorciers ».
- Michel Rousseau, Docteur vétérinaire.
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- La Conférence internationale sur le Traitement numérique de l'Information
- Du i5 au a5 juin s’est tenue à Paris la très importante Conférence internationale sur le Traitement numérique de l’Information. Organisée par l’Unesco, cette réunion groupait sous la présidence du professeur Aiken près de 2 000 spécialistes venant de 37 pays et qui se proposaient de faire le point en un domaine où rien n’existait il y a vingt ans, où tout sera possible dans dix : celui des machines à traiter numériquement l’information. -
- Rappelons que le mot information désigne, à côté des chiffres lourds de sens pour le mathématicien ou l’ingénieur, la langue écrite ou parlée, les dessins, la musique, etc., en un mot tout ce qui informe. Cette information qui, il y a quelques années, était impondérable, donne maintenant prise à l’intelligence par le canal des mathématiques et de l’algèbre logique et peut être analysée, chiffrée, maniée par la machine, en un mot traitée. A côté des calculatrices électroniques bien connues existent maintenant à divers stades de réalisation des machines qui traduisent les langues, qui composent de la musique, des machines qui lisent et des machines qui jouent aux dames, et même des machines qui dirigent d’autres machines.
- Faire l’inventaire de tout cela, des théories comme des techniques, permettre aux spécialistes de se rencontrer, de partager leur expérience, de confronter leurs méthodes et leurs réalisations, tel était l’objet de cette conférence (doublée de l’Exposition Auto-Matli au Grand Palais) qui innove en un domaine qui, rappelons-le, est né seulement lors de la dernière guerre (le chiffre d’affaires des sociétés américaines productrices de machines électroniques à traiter l’information, presque nul en 19/12, est maintenant de 200 millions de dollars et atteindra 2 milliards de dollars en jg65).
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- Quels résultats ont été apportés par cette conférence ? Le premier, le plus généi’al et peut-être le plus important, est que les machines à traiter l’information vont changer considérablement, sinon la face du monde, du moins certaines de nos conditions d’existence. La vapeur, l’électricité et enfin l’énergie nucléaire ont doté l’homme d’une puissance physique extraordinaire, mettant à sa disposition une énergie énorme. Mais, malgré l’utilisation d’outils mathématico-logiques de plus en plus perfectionnés et constituant, selon le mot du physicien Macli, des « économies de pensée », notre puissance mentale ne s’est pas accrue en proportion de cette puissance matérielle. Les machines à traiter l’information vont nous permettre de combler cet abîme en prolongeant notre cerveau comme les moteurs prolongent nos muscles. Relevons à ce propos certains faits marquants : les représentants des pays sous-développés ont montré un profond intérêt pour l’utilisation des machines à traiter l’information dans les domaines scientifiques et surtout économiques. Pour ces nations qui manquent de cadres, les « machines à penser » vont remplacer une foule de savants, d’ingénieurs et d’économistes, leur permettant de remanier leur structure sans attendre de former des spécialistes. De grandes machines à usage multiple qui remplacent 5o 000 cerveaux humains rendent ainsi possible un saut de 5o ou 100 ans dans l’histoire. Dans les pays plus développés, les machines à traiter l’information permettent d’étudier maints problèmes jusqu’ici inaccessibles, .tant scientifiques (prévision exacte du temps, calcul immédiat des trajectoires de fusées balistiques ou calculs posés par les piles atomiques) qu’économiques ou démographiques.
- L’accroissement de la population du globe ainsi que la com-
- plexité croissante des communications et des échanges imposent en effet l’usage des calculatrices afin d’utiliser rationnellement le travail des hommes et des machines, de distribuer au mieux les ressources, de gérer de façon optimale les entreprises ou les services publics, etc.
- La conférence a mis en évidence un second point essentiel. Quelles que soient les performances des calculatrices actuelles (certains modèles commerciaux effectuent 4o 000 additions à la seconde et consultent leur « mémoire de travail » en quelques microsecondes) les utilisateurs de toute sorte ont un besoin urgent de machines encore plus poussées. Des calculatrices effectuant io6 additions à la seconde ou possédant des mémoires très compactes de taille et de capacité comparables à celles du cerveau humain et pouvant être consultées en io~9 s sont à l’étude. Disons pour fixer les idées que de telles mémoires de quelques centimètres de côté auront une capacité de io12 chiffres binaires, alors que celle du calculateur Mark 1 construit pendant la guerre avait une capacité de 74 nombres de 23 chiffres et mesurait 17 m de long sur 2,5o m de haut! Notons à ce propos que le souci de « miniaturisation » qui se fait jour est inséparable du désir de rapidité. La vitesse de transmission de l’information dans les machines électroniques possède comme limite naturelle la vitesse maximale de propagation de l’électricité, soit 3o cm en xo-9 s. Mais, pour éviter que les dispositifs d’ « entrée » et de « sortie » de ces machines n’en constituent encore le goulot d’étranglement, on étudie parallèlement les problèmes de « reconnaissance des structures visuelles et auditives », c’est-à-dire la lecture par la machine de l’écriture humaine ou sa compréhension de la parole, et, inversement, la livraison des résultats en langage humain sans qu’on ait plus besoin de passer par des dispositifs de traduction homme-machine et de codage (cartes perforées, bandes magnétiques, etc.). On en aura alors fini du long travail qui consiste à alimenter la machine et à transcrire ses calculs en plusieurs heures quand les calculs eux-mêmes n’exigent que quelques secondes. Disons cependant que le problème de la reconnaissance de structures est encore loin d’être résolu et que nous 11e verrons pas avant dix ans ces machines de la « seconde génération ».
- La traduction automatique des langues a enfin retenu l’attention de nombreux participants. Plusieurs machines existent déjà, aux États-Unis, en Grande-Bretagne et au Japon, qui traduisent de la prose simple en un mot à mot appelé par les auteurs de ces machines « petit nègre automatique ». De grands efforts sont faits également dans ce domaine en U.R.S.S. Le besoin de traductions automatiques anglo-russes, franco-russes ou anglo-nippones est surtout grand chez les scientifiques car le nombre des articles spécialisés publiés chaque mois est extrêmement grand (2 000 articles russes par exemple) et on ne peut trouver suffisamment de bons interprètes qui soient aussi des spécialistes. C’est également dans ce domaine de la traduction des articles scientifiques qu’il semble qu’on puisse aboutir le plus vite (dans quelqxies années) car la prose en est simple. C’est donc une direction d’avenir, mais où les études ne sont pas encore assez avancées pour qu’on puisse savoir si toutes les nuances du langage pourront un jour être rendues.
- La constitution d’une Fédération internationale pour le Traitement numérique de l’Information a enfin été acquise au cours de cette conférence. Une collaboration efficace va pouvoir ainsi se poursuivre entre spécialistes.
- Nous reviendrons en détail ultérieurement sur plusieurs points qui n’ont été ici qu’effleurés.
- Pierre Char vin.
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- Le 23e Salon international de l’Aéronautique
- Le Salon qui s’est tenu au Bourget du 12 au 21 juin a présenté un intérêt particulier du fait de la nouveauté de beaucoup des matériels exposés. Nous allons essayer d’esquisser rapidement les principales tendances rencontrées dans les domaines des avions et engins et des moteurs en analysant les caractéristiques des plus récents prototypes. Quatorze nations parmi les plus importantes dans la construction aéronautique étaient représentées à ce salon.
- Les avions. — Les appareils nouveaux intéressaient particulièrement trois classes : les intercepteurs à grande vitesse, les avions civils cl les appareils à décollage vertical.
- Dans le domaine des intercepteurs, on notait une prédominance très nette de l’aile delta; outre les appareils français Mirage III et Griffon déjà connus de nos lecteurs (La Salure, mars 1909, p. ni), l’intercepteur suédois Saab « Draken » (lig. 1) fit une présentation remarquable au cours de l’exposition en vol; son aile est en fait en double delta, ce qui pour un poids réduit lui donne une traînée réduite dans la gamme des vitesses transsoniques, et une excellente maniabilité aux basses vitesses. Il est équipé d’un Rolls-Royce « Avon » de 7 t de poussée avec post-combustion, ce qui lui permet d’atteindre une vitesse maximale de l’ordre de Mach 1,8.
- Fig. 1. — L’intercepteur suédois « Draken ».
- (Photo Saab).
- A propos du Mirage III, signalons que l’un de ces appareils vient de battre le record de vitesse sur 100 km à la vitesse moyenne de 1 762 km/h. Le précédent record était détenu par le Griffon avec 1 638 km/h. Le successeur du Mirage III, le Mirage IV, fut présenté seulement en vol au cours d’un passage à grande vitesse. Équipé de deux turboréacteurs Atar 9 •de 6 t de poussée chacun, il préfigure un bombardier beaucoup plus lourd capable d’atteindre Mach 3. Il est également muni d’une voilure delta.
- Toutefois, un appareil à aile droite et deux à ailes en flèche ont démontré également de grandes possibilités. Le premier, le Lockheed F. io4 (fîg. 2) est l’avion dont l’envergure est la plus faible, puisqu’elle ne fait que 6,68 m. Ces moignons d’ailes ont en outre un profil tellement mince que leur bord d’attaque doit être recouvert au sol d’un manchon de feutre pour éviter que le personnel d’entretien ne se coupe. Propulsé par un turboréacteur General Electric J. 79 de 7 260 kg de poussée avec post-combustion, il doit dépasser un nombre de Mach de 2 ; il est d’ailleurs titulaire du record de vitesse avec
- Fig. 2. — L’intercepteur américain F. 104 « Starfighter ».
- (Photo Lockheed).
- 2 268 km/h et détient en outre le record d’altitude avec 27 8i3 m. On remarquera sur la figure la forme de ses entrées d’air sur les parois du fuselage, qui sont munies de fentes d’aspiration de la couche-limite.
- Le Republic F. 100 (fîg. 3), qui est un chasseur-bombardier, possède une voilure en flèche. C’est le plus puissant appareil de sa catégorie et ses performances sont telles qu’il peut être utilisé à la fois comme intercepteur pur et comme avion d’attaque au sol. Bien que sa vitesse maximum n’ait pas été révélée, on peu,t avancer qu’il dépasse certainement Mach 2. Parmi ses caràctéristiques essentielles, on remarquera ses entrées d’air à flèche vers l’avant, qui participent à la stabilité en vol en inlerrompant les ondes de choc et par suite, en réduisant leurs
- Fig. 3. — Le chasseur-bombardier F. 10S « Thunderchief ».
- (Photo Republic).
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- Fig. 4. — L’avion de transport Douglas D.C. 8.
- {Photo Douglas).
- effets sur les gouvernes. Une entrée d’air à la base de la dérive recueille l’air de refroidissement de la partie arrière de l’avion. Enfin, le pilote peut modifier la forme des bords d’attaque des ailes en cours de vol pour éliminer le décrochage des extrémités d’aile aux très fortes incidences. Le F. io5 est propulsé par un Pratt et Whitney J. 75 de 11 000 kg de poussée avec post-combustion.
- L’English-Electric P. 1 est l’intercepteur anglais de plus hautes performances. Comme le précédent, il possède une aile en flèche, mais est biréacteur (deux Rolls-Royce « Avon » montés l’un au-dessus de l’autre dans le fuselage). Il est donné également pour dépasser Mach 2 en vol horizontal.
- Tous ces appareils portent maintenant, outre les classiques canons de 3o mm, des engins air-air.
- L’aviation de transport marque cette année une orientation très nette vers la propulsion par réaction. Outre la « Caravelle » qui figurait déjà au dernier Salon, divers autres appareils étaient présentés à l’état de maquettes. Le D.C. 8 (fîg. 4) a déjà été étudié ici (La Nature, mai ig58, p. 178). Il est maintenant commandé à plus de 100 exemplaires. Son concurrent le plus direct, le Boeing 707, est déjà en service depuis plusieurs mois sur les lignes de la Pan-American. Il a déjà été commandé à i46 exemplaires dont 17 pour Air-France. Tous deux sont propulsés par 4 turboréacteurs Pratt et Whitney JT4-A3, de 7 260 kg de poussée chacun ; ils pourront transporter de i3o à 170 passagers à une vitesse de croisière de 900 km/h sur des étapes de plus de 7 000 km. Signalons d’ailleurs qu’il est prévu une version à plus long rayon d’action du Boeing 707, qui serait propulsée par des réacteurs à double flux Rolls-Royce « Conway ». Enfin, le record de dimensions et de poids dans l’aviation commerciale est détenu par le quadri-turbopropul-seur russe Tu 114, de 187,0 t de poids total et qui peut transporter de 120 à 220 passagers.
- Parmi les moyens-courriers, citons le De Havilland « Cornet 4 »
- Fig. S. — L’hélicoptère français S.E. 3 200 « Frelon ».
- {Photo Sud-Aviation) .
- propulsé par 4 Rolls-Royce « Avon » (les mêmes que ceux de la Caravelle), et le biréacteur soviétique Tupolev « Tu-io4 » dont le seul inconvénient semble être un bruit quelque peu élevé au décollage et à l’atterrissage. Tous ces appareils ont une aile en flèche avec un angle de bord d’attaque de l’ordre de 3o° à 35°.
- Le turbopropulseur garde encore la faveur de quelques constructeurs; il permet en effet, si l’on admet une réduction de la vitesse de croisière, d’atteindre des frais d’exploitation beaucoup plus bas que le turboréacteur. Le plus économique semble être le Yickers « Yanguard » dont le coût d’exploitation direct descend au-dessous de 1 cent par siège-kilomètre, ce qui peut encore s’exprimer en disant que sur des parcours de l’ordre de 800 km la rentabilité est assurée par un coefficient de remplissage de 45 pour 100 en classe économique et de 53 pour xoo en classe touriste. Cela est dû également à la grande capacité de fret, de 260 pour 100 supérieure à celle de tout avion de même catégorie, et qui participe ainsi dans une large mesure aux recettes de vol. Le poids total maximal au décollage est de 64 t et correspond à une charge payante maximale de i3 t. Le nombre de places est de 97 en classe touriste, de i3g en classe économique. Ses quatre turbopropul-seurs Rolls-Royce « Tyne » de 5 200 ch chacun lui assurent une vitesse de croisière de 680 km/h. Le rayon d’action maximal est de 3 600 km, mais sur des parcours inférieurs à 1 5oo km, on peut dire que le Vanguard a une vitesse sol à sol supérieure à celle de n’importe quel appareil à réaction pure. A une époque où les compagnies de transport traversent une crise économique par suite des dépenses de rééquipement de leurs flottes (dépenses qui n’ont pas été compensées par une augmentation suffisante des recettes), le Vanguard peut permettre des profits substantiels sur les courtes et moyennes distances.
- Mentionnons encore le moyen-courrier hollandais Fokker « Friendship » à deux turbopropulseurs Dart, et le long-courrier Bristol « Britannia » à quatre turbo-propulseurs.
- Dans le domaine du transport de fret, le Douglas C-i33 « Car-gomaster » fit une forte impression. D’un poids total de 125 t, il détient le record de la charge marchande emportée avec 53 5oo kg. Malgré son poids élevé, il décolle en 1 370 m, ce qui peut être dû en partie à ses quatre turbopropulseurs T. 34 de 6 000 ch chacun de puissance sur l’arbre. Avion de transport standard de l-’U.S. Air Force, il permet le transport d’engins balistiques Atlas, Thor ou Titan.
- Dans le domaine du décollage vertical, une place prépondérante était faite aux hélicoptères.
- En France, la Société Sud-Aviation, outre la famille déjà connue des « Djinn » et « Alouette », présentait pour la première fois un hélicoptère de gros tonnage, le S.E. 3 200 « Frelon » (fîg-. 5) de 7 t de poids total. Équipé de trois turbines à gaz Turboméca « Turmo III » de 800 ch, accouplées à un unique rotor de i5 m de diamètre, il peut atteindre une vitesse de croisière de 200 km/h. Ces moteurs sont dits « à turbine libre », c’est-à-dire que la turbine est constituée de deux éléments mécaniquement séparés, l’un qui entraîne le compresseur du moteur, et l’autre qui entraîne le rotor. Le pilotage est ainsi grandement facilité, particulièrement en cas de panne d’un moteur qui ne constitue plus alors un frein. Le fuselage est très volumineux, puisqu’il peut contenir jusqu’à 3o passagers.
- C’est à la même catégorie qu’appartient le Vertol 107 qui peut transporter 24 passagers. Comme tous les autres appareils de la Société Vertol, il est du type birotor en tandem (fig. 6) ; cette disposition autorise en cours de vol un déplacement du centre de gravité plus grand que n’importe quelle autre formule. Chacun de ses rotors est entraîné par une turbine à gaz General Electric T. 58 de 1 025 ch. Une de ses caractéristiques intéressantes est de pouvoir se poser sur l’eau et être utilisé
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- comme amphibie. 11 est déjà commandé en grande série par l’armée américaine, et on prévoit que la version civile sortira en 1961.
- Si la vitesse de ces appareils est encore relativement faible, on enregistre un progrès notable avec le Fairey « Rotodyne » qui peut transporter 48 passagers à la vitesse de 3oo km/h. Cet appareil est du type combiné avion-hélicoptère, c’est-à-dire qu’il possède à la fois un rotor d’hélicoptèi'e et deux lurbo-propulseurs actionnant des hélices montées sur de petites ailes. Pour le vol vertical, les arbres de transmission des turbopro-pulseurs sont désaccouplés des hélices et embrayés sur des compresseurs qui alimentent des chambres de combustion en bouts de pale du rotor, alors que pour le vol horizontal le rotor fonctionne en auto-rotation et participe avec l’aile à la portance de l’appareil. La transition entre les deux types de vol s’effectue progressivement, la puissance des deux turbopropul-seurs étant transférée petit à petit des compresseurs aux hélices. Une version développée à 65 places a d’ores et déjà été commandée par les New York Airways. Enfin, le Bréguet 9/10 « In té*
- Figr. 6. — L’hélicoptère de transport américain Vertol 107.
- {Photo Vertol).
- gral » a fait une démonstration éloquente de ses possibilités; nous ne reviendrons pas sur sa description qui a été déjà donnée ici (La Nature, avril 1959, p. i56). Son dérivé opérationnel, le Bréguet 941, sera équipé de 4 turbopropulseurs General Electric de 1 o5o ch chacun au lieu de ceux de 4oo ch qui équipent le 940; il atteindra une vitesse de croisière de 48o km/h.
- Les engins. — Là encore, il n’est pas possible de citer tous les engins exposés. Nous nous contenterons de présenter les plus représentatifs de chaque catégorie. Les engins air-air, qui n’ont besoin de disposer que d’une faible autonomie, sont tous propulsés par des fusées à poudre. Citons le Matra M. 5io à guidage par faisceau directeur, et le De Ilavilland « Firestreak » de vitesse supérieure à Mach 2, et à autoguidage par les rayons infrarouges émis par l’objectif. Pratiquement, tous les intercepteurs modernes sont susceptibles d’être équipés d’engins air-air.
- Les engins surface-air montrent une tendance très nette vers des portées de plus en plus grandes, qui est due à l’augmentation de l’altitude de croisière des nouveaux bombardiers porteurs de bombes atomiques. C’est ainsi que parmi les prototypes exposés, on pouvait remarquer :
- — Le Gonvair « Terrier » destiné à être utilisé sur navires (fig. 7), de 32 km de portée et capable d’atteindre Mach 2,5, le guidage se faisant par faisceau directeur;
- — L’engin français « Masurca » de la D.E.F.A. de 24 km de portée, et qui doit être suivi par le cc Masalca » de 35 km de portée.
- Fig. 7. — L’engin surface-air américain « Terrier ».
- On voit ici l’engin monté sur le pont d’un navire de guerre.
- {Photo Coxvair).
- — La maquette du « Nike Zens » américain, premier engin anti-engin à charge nucléaire; il doit être capable de dépasser Mach 3 et d’atteindre une portée de 160 km.
- Les engins sol-sol sont évidemment dominés par les engins balistiques intercontinentaux, dont plusieurs parmi les plus récents étaient présents au Salon : le Thor propulsé par une fusée à kérosène et oxygène liquide et guidé par un dispositif à inertie a une portée de 2 800 km; l’Atlas propulsé par deux fusées du même type que le précédent doit atteindre 10 000 km (on sait qu’il a servi de fusée porteuse à divers satellites américains). Le Snark, dont la vitesse maximum est subsonique, est un véritable avion sans pilote à aile en flèche propulsé par un turboréacteur Pratt et Whitney J-57, de 10 000 km de portée et guidé par inertie avec repérage sidéral.
- Les moteurs. —- Les principaux progrès survenus dans la technique des moteurs affectaient principalement les réacteurs destinés à l’aviation commerciale. Pour une telle utilisation, l’économie de consommation est particulièrement importante; elle a été obtenue par addition d’un deuxième flux d’air autour des chambres de combustion, air qui vient se mélanger aux gaz de combustion dans la tuyère d’éjection. Sur le Rolls-Royce « Conway », l’air secondaire est prélevé à un étage intermédiaire du compresseur, alors que sur le General Electric C.J. 8o5. un ventilateur est monté en aval de la turbine et entraîné par les gaz d’échappement. Enfin, le Pratt et Whitney JT3-Di utilise également un ventilateur, mais qui est monté en amont du compresseur basse pression, et entraîné par le même arbre. Ces deux derniers moteurs peuvent être considérés comme des compromis entre turboréacteur et turbopropulseur, puisque le ventilateur de grand diamètre qui est ajouté peut être rapproché d’une hélice brassant un grand débit d’air en lui communiquant une A'itesse relativement faible.
- Le montage des turboréacteurs à double flux s’accompagne également d’une réduction du bruit, car on sait que celui-ci varie comme la vitesse des gaz à la sortie de la tuyère, et l’introduction du flux secondaire de faible vitesse dans la tuyère diminue la vitesse moyenne des gaz d’échappement. La réduction peut atteindre 10 décibels.
- Pour la propulsion supersonique, on doit noter depuis le précédent Salon un relèvement très net des poussées dont deux exemples caractéristiques sont donnés par le Bristol « Olympus » de 10 900 kgp et le Pratt et Whitney J. 75 (qui doit équiper les futurs Mirage IY de série) de 12 100 kgp, tous deux avec post-combustion.
- Jacques Spincoubt.
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- L’ « ECRAN VERT .
- et l’équilibre agro-sylvo-pastoral
- On parle souvent de sols à vocation forestière, ou à vocation pastorale, ou à vocation agricole. Mais cette classification trop simple a le tort de négliger l’évolution des sols et les rapports que les différents traitements entretiennent entre eux. On s’en avise en lisant le remarquable mémoire que M. Georges Kühnholtz-Lordat a publié récemment aux Éditions du Muséum sous le titre L'écran vert (1).
- M. Kühnholtz-Lordat, il y a quelques années, a été le premier titulaire de la nouvelle chaire d’Écologie et de Protection de la Nature au Muséum de Paris. Botaniste et agronome, il a consacré sa vie à ces questions et il les a abordées avec un esprit très original et très pratique dont on peut souhaiter qu’il fasse école.
- D’abord en Écologie proprement dite. Les écologistes ont surtout étudié, avec une grande minutie, ce qu’ils appellent les « associations végétales ». Cependant, cette étude a trop souvent un caractère statique. M. Kühnholtz-Lordat est de ceux qui ont mis au contraire au premier plan de leurs préoccupa-tions l’évolution du lapis végétal dans le temps. Presque partout dans le monde, la couverture végétale ne serait pas ce qu’elle est si l’homme n’était pas intervenu. Il l’a fait quelquefois avec pertinence, généralement avec sottise et imprévoyance. Il en est résulté une dégradation des sols et des richesses naturelles plus ou moins rapide, plus ou moins irréparable. Mais si l’on veut y remédier, il est évident qu’il faut commencer par étudier soigneusement les causes de cette évolution. L’historien doit donc prêter main-forte au biologiste; M. Kühnholtz-Lordat a donné un exemple de celte méthode dans ce qu’il a appelé la « géographie parcellaire », faisant appel aux anciens cadastres et à loutes les archives qui s’offraient.
- Il a en outre réuni dans ce domaine une documentation concernant la Terre entière et toutes les civilisations, et il a pu constater que des processus très analogues se sont déroulés et se déroulent encore sur toute la surface du globe, avec des modalités évidemment très diverses.
- Quand il est deArenu pasteur puis agriculteur, l’homme a dû défricher la forêt pour installer le pâturage et le champ. Dans les cas les plus favorables, un équilibre a pu être conservé entre les trois composantes du paysage. C’est l’équilibre agro-sylvo-pastoral, qui représente l’idéal pour la conservation du sol et de sa fertilité. Cet équilibre peut être obtenu par une stabilisation plus ou moins durable, comme c’est le cas dans les régions les mieux entretenues des pays tempérés, pourvu que le champ soit convenablement fumé et que le pâturage ne soit pas trop surchargé. Il peut aussi se maintenir par une rotation, la forêt étant périodiquement abattue pour faire place au champ cultivé qui, lorsque la terre est relativement épuisée, fait place à son tour au pâturage avant de retourner à la forêt, où l’humus se reconstitue, à condition qu’on lui en laisse le temps.
- Mais, trop souvent, l’homme n’a su conserver aucun équilibre véritable. Même dans certaines de nos régions, la fertilité du champ et du pâturage n’a été entretenue qu’en faisant constamment reculer la forêt, soit volontairement, soit involontairement. On a, par exemple, prélevé régulièrement l’humus forestier pour enrichir le sol cultivé. Ou bien on a coupé les taillis pour brûler le bois et déposer les cendres sur le champ. Ou bien on a laissé les bestiaux divaguer en forêt pour parer à la déficience du pâturage surchargé.
- Plus souvent et surtout dans les pays secs ou tropicaux,
- 1. L’écran vert, par G. Kûhniioltz-Lordat. Mémoires du Muséum national d’Histoire naturelle, Nouvelle Série, B. Tome IX. 1 vol. 18 x 27, 276 p., 16 planches hors texte. Bibliographie. Index. Éditions du Muséum, Paris, 1958.
- l'homme s’est attaqué directement à la forêt, pour la détruire entièrement ou partiellement, par la hache et par le feu, au fur et à mesure des besoins. Sur le sol incendié, l’agriculteur fait une ou deux bonnes récoltes, et le pasteur trouve d’abord une herbe tendre et abondante. Mais le sol s’épuise vite. Des plantes nouvelles apparaissent, plus résistantes mais moins utilisables et il faut de nouveau incendier pour favoriser momentanément des herbes mangeables. Dans les pays tropicaux ou dans les terres en pente, l’érosion a vite fait alors de mettre la roche à nu et la surface est définitivement inutilisable. Sous des climats plus tempérés mais relativement secs, la garrigue et le maquis s’installent, et les bergers les brûlent périodiquement pour obtenir un peu d’herbage nouveau. Mais presque partout la pratique du feu a pour effet une désertification croissante. Le feu n’est relativement inoffensif que dans des formations végétales comme les joncs, sur sol mal drainé, et c’est alors la seule façon d’obtenir sans effort des pousses jeunes mangeables par les bestiaux. Mais là encore il serait plus rationnel de drainer le sol pour y établir une bonne prairie.
- Il faut donc prendre conscience de la nécessité de sauvegarder l’équilibre agro-sylvo-pastoral. Seule la forêt peut, dans les parties hautes et sur les pentes de toute région accidentée, protéger le sol contre l’érosion, indépendamment des ressources propres qu’elle offre. A l’abri de la forêt, le champ et le pâturage pourront subsister si le sol est convenable et si des mesures sont prises pour lui conserver sa fertilité. En particulier, le pâturage ne doit pas être surchargé. Dès qu’il est brouté au delà des possibilités de régénération, les espèces végétales utiles disparaissent pour laisser la place à une végétation sans valeur, ou au désert pur et simple.
- Ayant décelé les processus, d’ailleurs très variés, de cette évolution régressive du tapis végétal, M. Kühnholtz-Lordat montre quelles sont les conditions d’une évolution progressive ("qu’une élude locale approfondie peut distinguer) et comment dans les divers cas la détérioration peut au moins être enrayée. Il ne s’agit donc pas uniquement de reboiser, il s’agit aussi de maintenir ou de restituer un équilibre entre la forêt, le champ et le pâturage qui représente, selon les conditions du climat, du relief, de l’occupation humaine aussi, l’exploitation du sol la meilleure et la plus durable.
- P. O.
- La centrale laitière de Bonnillet (Vienne)
- En septembre 1958 a été inaugurée la centrale laitière de Bonnillet (Vienne), formée par l’accord de six coopératives de la région poitevine. Équipée pour absorber le surplus de la production laitière du département, cette centrale traite des dizaines de milliers de litres de lait qu’elle transforme en beurre, lait concentré et poudre de lait ; elle traite également le lait de chèvre en vue de la fabrication du célèbre chabichou poitevin. Dix réservoirs (capacité totale, 108 000 1) permettent de stocker le lait à son arrivée. Dans un énorme butirateur, on introduit les crèmes qui se transforment, à l’autre extrémité de la machine, en pains de beurre. Bientôt une centrale fruitière et une centrale de légumes viendront s’ajouter à la centrale laitière actuelle. Des débouchés stables seront ainsi offerts à la production agricole de la région, et on espère que l’exode rural s’en trouvera diminué (exode particulièrement accusé dans le département de la Vienne). Grâce à ses entrepôts isothermes, la centrale de Bonnillet peut étaler sur toute l’année l’écoulement de ses produits : répartie ainsi sur une longue période, la production profitera d’un marché constant, pour le profit commun des paysans et des consommateurs.
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- Etude des groupes et relations humaines
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- L’étude scientifique des « relations humaines », c’est-à-dire des rapports concrets qui s’établissent entre les hommes dans le cadre des groupes auxquels ils participent, a pris un réel essor depuis quelques années. Non que l’investigation des phénomènes « sociaux » soit chose neuve en soi : la sociologie n’est pas née d’aujourd’hui. Mais ce qui fait l’originalité des plus récentes recherches sociologiques, c’est d’une part le souci perpétuel d'expérimentation qui les anime, et, d’autre part, la préoccupation de confronter le point de vue du sociologue avec celui du psychologue de manière à obtenir une vue totale sur les phénomènes humains. On pourrait ajouter qu’en étudiant surtout les « petits groupes », les rapports psycho-sociaux qui s’établissent entre les participants de tels « petits groupes », la psycho-sociologie actuelle répond à un besoin de nos sociétés. En particulier, il y a un hiatus entre l’évolution technique de la production industrielle et l’anarchie des rapports humains qui la sous-tendent. Heurts et incompréhensions multiples, observables dans la moindre réunion de cadres, temps perdu en « conférences » qui ne mènent à rien, ignorance de principes élémentaires de psychologie... Bien des difficultés que rencontrent les hommes dans leurs rapports de travail pourraient être évitées si une science des groupes leur permettait de connaître les mécanismes élémentaires de la vie en « petits groupes », et mettait à leur disposition des techniques de perfectionnement.
- Il est certain que la vogue actuelle de la « dynamique des groupes » répond à des besoins de ce genre. La publication récente d’ouvrages scientifiques consacrés à cette question (x) contribuera certainement à éclairer le public sur ce point. Composés d’études diverses, confiées à des spécialistes, ces ouvrages fournissent un outil indispensable à tous ceux qui, par leurs fondions, sont amenés à travailler en groupe, ont des responsabilités de direction, même limitées, et, d’une manière générale, se trouvent en contact avec des collaborateurs ou des subordonnés. Issue des travaux de Kurt Lewin, la « dynamique de groupe » est à la fois une théorie et une technique. Elle est une théorie, dans la mesure où elle conçoit que l’évolution d’un groupe de discussion, d’une équipe, etc., répond à des lois de développement strictes, et dépend en particulier des interactions qui s’établissent entre les membres du groupe. Le concept de « champ social » dû à Lewin concrétise cette hypothèse d’une dialectique entre les individus eux-mêmes, d’une dialectique entre l’ensemble des individus et le groupe. Mais elle est aussi une pratique. En effet, les disciples de Lewin sont persuadés qu’un apprentissage des relations humaines dans les groupes est possible. Il suffit pour cela d’organiser avec ceux qui désirent se perfectionner aux relations humaines des petits groupes qui
- 1. Psychologie sociale : Groupes (Bulletin de Psychologie, février 19591, 240 p. Prix : 1 200 F.
- Psvchosociologie industrielle (Hommes et Techniques, mars 1959), 216 p. Prix : 3 550 F.
- Les aspects humains de la direction des entreprises, par S. D. ITosi.ett, 276 p. Dunod, Paris, 1959. Prix : 2 400 F.
- évoluent d’eux-mêmes, quoique animés par un moniteur. Il est bien évident qu’on ne saurait mieux comprendre les relations psychologiques qui s’inslauront dans un groupe qu’en vivant soi-même des relations de groupe, mais avec un souci de lucidité et de prise de conscience. Sur tous les problèmes qui sont soulevés et par la doctrine et par la technique de la « dynamique des groupes », ces ouvrages ouvrent de multiples perspectives.
- On remarquera particulièrement, dans le numéro spécial du Bulletin de Psychologie, sur Le Groupe, les textes de IL J. Lea-vitt (La place des petits groupes dans la direction), de Guy Pal-made (Conceptualisation et étude dans 'le domaine des réunions), et surtout de Claude Faucheux (Théorie et technique du groupe de diagnostic). Ces textes se placent essentiellement dans une optique doctrinale. Ils font, une part importante à l’analyse des situations qui se produisent dans les « groupes de base » (ou encore Trainings-Groups, T-Groups), c’est-à-dire dans les groupes organisés en séminaires pour aider les participants à prendre conscience des phénomènes de groupe. De tels séminaires fonctionnent régulièrement à Bethel, aux Ëtats-Hnis. Un certain nombre ont été constitués en France depuis ig55, notamment à Samois. En septembre 1969, un séminaire organisé à l’École des Roches par l’Association pour la recherche et l’intervention psychosociologique (A.R.I.P.), utilisera la technique de Bethel.
- Les études contenues dans le numéro hors série de la revue Hommes et Techniques sont directement axées sur l’apport de la dynamique des groupes au fonctionnement des entreprises industrielles. Signalons les textes de Max Pagès (Éléments d’une sociothérapie de l’entreprise), Enriquez (La psychosociologie dans les stages de formation aux relations humaines), Guy Pal-made (Les processus de décision!, et de IT. A. Thelen (La dynamique des groupes sociaux : organisation et groupes de travail).
- Enfin, l’ouvrage collectif édité par Dunod comporte des analyses groupées autour du thème du commandement. Comment entraîner les chefs à résoudre les problèmes de rapports entre hommes P Comment aider les hommes à améliorer leurs rapports réciproques P etc. Entièrement traduit de l’américain, ce livre comporte des textes de French sur la technique du psychodrame (entraînement à comprendre le point de vue d’autrui en mimant sa conduite), de G. C. Homans sur les fameuses recherches de la Western Electric qui sont à l’origine de la psychologie des groupes, de G. W. Allport sur la psychologie de la participation.
- Ces trois ouvrages éclairent donc diverses faces de la psychosociologie des relations humaines. Ils sont précieux parce que ce sont les premiers ouvrages édités en France qui traitent de l’ensemble de ces questions à l’ordre du jour. A ce titre, ils comblent une lacune. En tous cas, ils montrent bien que la science de l’homme tend à devenir une science exacte, s’accompagnant de techniques précises, laissant espérer la possibilité de transformations méthodiques de la réalité sociale.
- J.-C. F.
- Sociologie et Cybernétique
- Un livre du docteur Huant présente une intéressante tentative pas apparentes) en sociologie aboutissent toujours à un facteur
- pour appliquer au fonctionnement des sociétés humaines des hypo- causal psychologique, soit directement, soit par l’inlermédiaire de
- thèses inspirées de la cybernétique (’). Après un début un peu facteurs causaux ». Tout ceci est extrêmement intéressant. On
- obscur, Fauteur apporte d’excellents exemples de rétroaction en regrette cependant que le docteur Huant n’ait pas tenté de relier
- sociologie. Il suggère que les réactions en feedback laissent tou- ses hypothèses aux théories actuelles de Lewin : en effet, il est
- jours possible une certaine fluctuation de valeur de l’effet dès certain que la cybernétique pourrait apporter quelque chose de
- qu’on se trouve en présence d’ensembles sociaux. Cette fluctuation nouveau à la psycho-sociologie ; encore faudrait-il montrer com-est due à l’intervention de l’élément psychologique propre à ment l’intégration de ces nouvelles hypothèses avec la science
- l’homme individuel. « Les rétroactions régulatrices réelles (et non sociologique actuelle est possible. Car chacun sait que toute hypo-
- thèse scientifique doit s’intégrer à l’ensemble de la science évo-1. Du biologique au social, par le docteur E. Huant. Bibliothèque d’An- luante, sous peine de rester inutile. Toujours est-il que la tenta-
- tliropotechnie, n° 3. 1 vol. 16 x 25, 98 p., 8 flg. Dunod, Paris, 1957. tive du docteur Huant peut apporter une sérieuse contribution à
- Prix : 850 F. la théorie des groupes sociaux.
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- L’Actualité instrumentale
- 5e Salon international de la Chimie
- et Electrama
- Durant le mois de juin ig5g, Paris a été le rendez-vous mondial des Sciences et Techniques puisque trois grands Salons internationaux s’y sont tenus :
- Sous l’immense triangle de béton du Palais du Centre national des Industries et Techniques, Electrama nous a donné une vue d’ensemble des techniques électriques.
- Au Parc des Expositions, le 5e Salon international de la Chimie a groupé tout ce qu’il est possible de réunir des aspects divers de cet immense domaine scientifique et industriel.
- Le Salon de l’Aéronautique enfin, dont il est question par ailleurs dans ce numéro, a envahi l’aéroport du Bourget.
- Electrama fait partie, avec les Expositions qui l’ont précédée, Mécanélec et les Floralies, du nouveau cycle qui doit occuper le Palais du C.N.I.T. Son but est de réunir dans une mène présentation tout ce qui touche à l’électrotechnique et à l’électronique.
- On pouvait donc s’attendre à ce que cette exposition présente le caractère de rencontre entre fabricants et acheteurs qui est celui, entre autres, du Salon de la Chimie. En fait, Ëlec-trama nous apparaît sous un jour très différent. Son aspect est triple; il l’est si bien qu’à peu de choses près, chaque fraction s’y trouvait logée à l’un des trois étages utilisés pour la circonstance.
- Une exposition de prestige groupait, sur l’esplanade centrale, les réalisations d’avant-garde de nos grandes entreprises privées, nationalisées ou d’Etat. Le Commissariat à l’Energie atomique y présentait au public pour la première fois, en fonctionnement, une pile atomique. « Peg » (fig. i), dont le nom est
- Fig. 1. — Maquette de la pile Peg exposée à Electrama par le C.E.A.
- (La Photothèque).
- Fig. 2. — Vue d’ensemble du hall réservé aux grandes sociétés productrices de matières premières pour l’industrie chimique.
- (Photo A.D.P.).
- un diminutif de Pégase qui doit être prochainement construite au C.E.A., est une pile du type hétérogène uranium enrichi-eau légère, dont la puissance a été volontairement limitée à o,i watt afin qu’une protection largement suffisante soit obtenue par le seul blindage de sa piscine d’eau légère. Afin de juger encore du caractère de ces stands, dont il nous faut d’ailleurs louer la très haute tenue sur le plan de la présentation et de l’esthétique, l’Electricité de France présentait un disjoncteur très haute tension pour ligne à 420 kV possédant un pouvoir de coupure nominal de 10 000 MVA, en o,i5 seconde.
- La galerie du premier étage abritait une exposition plus technique de matériel électrique et électronique, malheureusement d’une ampleur beaucoup trop limitée. Celle du second étage enfin, une présentation d’appareillage électro-ménager.
- Il est certain que, telle qu’elle s’est présentée pour la première fois, Electrama ne possède pas encore son caractère définitif, mais qu’elle l’acquerra dans les années à venir en réunissant progressivement tous ceux de nos constructeurs dont l’activité touche à l’électricité.
- Le 5e Salon international de la Chimie, qui semble s’en tenir à une périodicité bisannuelle, réunissait en fait sous les auspices de la Société de Chimie industrielle, six expositions distinctes, ou plutôt six aspects des sciences et techniques chimiques et physico-chimiques.
- Le 5e Salon de la Chimie proprement dit groupait les grandes entreprises productrices de matières premières et de produits chimiques industriels. Bien qu’une visite rapide des stands soit peu évocatrice pour le profane, c’est en profondeur
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- Fig. 3. — Presse S 250/350 Elcé de la S. A. Duplex pour moulage de thermoplastiques.
- qu’il était possible au technicien de juger de l’évolulion de l’industrie chimique à la fois par la multiplication et la plus grande pureté des produits présentés.
- Peu de grandes premières ; les produits exposés existaient le plus souvent déjà auparavant sous une forme moins évoluée. Signalons cependant la progression constante des matériaux destinés aux techniques nucléaires, zirconium, béryllium, graphite, et aux métallurgies nouvelles, titane, tantale, etc.
- Parmi les polymères, le stand Norsodyne témoignait de l’extension des polyesters; et le polyéthylène basse pression, du type Manolène, de conformation plus linéaire que les polyéthylènes classiques, permettait d’envisager une amélioration considérable des propriétés mécaniques et thermiques de cette classe de polymères, propre à lui ouvrir de nouveaux débouchés.
- En parallèle, la 5e Exposition des Matières plastiques et du Caoutchouc gi’oupait producteurs, transformateurs de ces matériaux, et fabricants de machines : presses, boudineuses, concasseurs... Les presses, présentées comme d’habitude en activité, attiraient tout particulièrement l’attention par leurs dimensions souvent imposantes. La S. A. Duplex exposait par exemple sa
- Fig. 4. — Colonne à contre-courant solide-liquide de la Sogreah (Licence C.E.A.).
- presse S 25o/35o Elcé, engin doté d’une capacité d’injection de a5o à 35o g avec cylindre de chauffe, pour une course importante de 520' mm, en cours de fabrication de corbeilles croi-sillonnées en polythène (fig. 3).
- Pour rester encore dans le domaine industriel, la 5° Exposition de Chauffage industriel et la 5e Exposition de Génie chimique et de la Protection contre la corrosion donnaient le ton de la technique chimique actuelle. Fours, pompes, appareils de contrôle, colonnes d’échanges, vannes... s’y côtoyaient, réalisés à partir de tous les matériaux de la construction chimique : acier inoxydable, CPY, téflon, verre, etc.
- Pour juger des réalisations techniques récentes, la Sogreah présentait en fonctionnement une colonne d’extraction à contre-courant sur échangeurs d’ions en continu (lig. 4)* Si l’on se souvient des restrictions qu’imposait jusqu’à présent le fonc-
- Fig. 5. — Étage d’échange liquide-gaz présenté par la Speichim.
- Seul le plaloau inférieur est équipé de calottes; le plateau supérieur est réalisé avec le dispositif classique à plateaux perforés. .4 gauche : Fonctionnellement stoppé. — Au milieu : Bas régime ; on notera l'homogénéité de la turbulence sur le plateau à calotte. — A droite : Plein régime : la turbulence est nettement plus marquée sur le plateau inférieur (Photos A.D.P.).
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- tionnement discontinu en lit fixe des échangeurs, on peut juger des possibilités nouvelles offertes par cette mise en œuvre sur le plan des applications industrielles des échangeurs d’ions. Nous aurons d’ailleurs l’occasion de reparler ici même de cette technique.
- Dans un domaine différent, Speichim présentait également en fonctionnement, avec soufflage d’air, un plateau d’échange liquide-gaz, réalisé à l’aide de calottes fendues dont l’intérêt est de présenter, pour une perte de charge moindre, une meilleure répartition des zones d’échange liquide-vapeur, permettant ainsi une amélioration des performances des colonnes de distillation industrielles (fig. 5).
- Enfin, la nB Exposition de Matériel de Laboratoire, d’instruments d’Oplique, de Mesure, de Contrôle et de Régulation présentait côte à côte les appareils les plus divers dont nous rendons compte par ailleurs, du chauffe-ballon au spectrographe le plus perfectionné, ainsi que les possibilités de toutes les sociétés de diffusion de produits pour laboratoires.
- Les équipements pour laboratoires, paillasses, hottes, boîtes à gants, ventilateurs blindés, occupaient un nombre important de stands. Au delà de la poursuite de la qualité, toujours améliorée par l’emploi de matériaux nouveaux, une recherche de l’esthétique, préoccupation nouvelle en ce domaine, semble intéresser les constructeurs.
- Il est impossible de donner dans le détail un compte rendu complet d’une manifestation d’une telle ampleur; il est cependant judicieux de relever, parmi les appareils présentés, certains qui sc distinguent par leurs performances, leur réalisation ou même le but nouveau qu’ils se proposent d’atteindre. De ceux-ci nous décrivons quelques-uns; il en existera quelquefois d’autres, du même type; certains appareils d’avant-garde auront été omis. 16 5oo objets étaient exposés au cours de, ce Salon dont un bon nombre n’étaient pas concevables il y a seulement deux ans; tous ne peuvent évidemment tenir dans cette rubrique; que leurs créateurs nous excusent.
- Chromatographie en phase vapeur
- Les succès remarquables enregistrés par la chromatographie en phase vapeur pour l’analyse des gaz, alliés à la simplicité de principe de la méthode, ont provoqué l’apparition d’un nombre important de chromatographes dont la plupart étaient présentés au Salon.
- Nous avons remarqué pour l’originalité de sa conception l’appareil présenté par Prolabo (lig. 6).- Rappelons qu’une faible quantité du produit à analyser est introduite sous forme de vapeur portée par un courant de gaz inerte à l’entrée d’une colonne contenant un support granulé imprégné d’un liquide à tension de vapeur négligeable. La chromatographie est ensuite effectuée par le gaz porteur qui joue le rôle d’éluant. La détec-
- tion en fin de colonne peut être effectuée par des moyens divers ; dans cet appareil, elle est réalisée par la variation de température d’un fil chaud due à la conductibilité thermique différente du mélange gazeux élué.
- D’autre part la colonne, du même type spirale que celle qui est visible sur le plateau de l’appareil, est ici fixée sur une platine circulaire, visible sur la photographie, qui constitue la porte amovible d’une étuve qui peut être thermostatée jusqu’à 35o° C. Ce dispositif présente donc l’avantage, outre une grande accessibilité des organes d’injection et de mesure, de permettre l’utilisation de colonnes très longues sous un faible encombrement, le remplissage en étant cependant aisé par suite du grand rayon de courbure utilisé.
- Chromatographie centrifuge sur papier
- Au milieu de nombreux autres appareils, Jouan présentait un montage extrêmement original destiné à résoudre le problème de la lenteur d’obtention des chromatogrammes sur papier. 11 s’agit d’une cuve de centrifugation transparente dont l’axe porteur de la feuille cliromatographique est entraîné par accouplement magnétique afin d’éliminer les risques de communication entre cuve et mécanisme d’entraînement (fig. 7).
- Une goutte du liquide à analyser est déposée en un point d’un cercle concentrique tracé près de l’axe, en même temps que des liquides-témoins en divers points de celui-ci. Pendant la rotation, l’éluant est alors injecté sous faible pression tout le long du môme cercle; la progression des taches s’effectue le long des rayons correspondants avec des rapports d’entraînement différents sous l’action du champ centrifuge plus élevé que le champ de pesanteur qui intervient d’habitude. Lorsque l’éluant est parvenu à la périphérie, il est possible de traiter le chromatogrnmme par les méthodes habituelles et de déterminer les rapports d’entraînement. Nous devons noter que l’application de cette méthode est grandement facilitée par l’apparition sur le marché de papiers pour chromatographie dont les propriétés restent les mêmes dans toutes les directions, mais qu’elle reste néanmoins applicable avec les papiers classiques qui conviennent également pour la chromatographie à deux directions, même s’ils sont légèrement anisotropes.
- Spectrographe d’émission sous vide
- La spectrographie d'émission n’est guère utilisable pour le dosage des métalloïdes qu’entre 2 800 et 5oo A, c’est-à-dire dans une bande où l’absorption de l’air devient notable et exclut l’utilisation des appareils classiques.
- Jobin et Yvon présentaient le spectrographe fonctionnant sous vide, construit par celle société sous licence C.N.R.S. Il
- Fig. 6 (à gauche). —
- Chromatographe e n phase vapeur Prolabo.
- Fig. 7 (à droite). —
- Centrifugeur pour chromatographie Jouan.
- L’injecteur doit être relié à l’alimentation en éluant par le flexible visible à droite. {Photos A.D.P.).
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- correspondant aux unités et lecture de l’appareil indicateur dont chaque graduation correspond à 0,01 pH.
- Il s’agit d’un amplificateur continu au sens strict, dont une performance essentielle est de posséder une impédance d’entrée de io1G ohms. Il est également muni d’une prise pour enregistrement qui peut débiter jusqu’à io mA sous une tension, égale pour la pleine déviation à 3 V, quelle que soit la sensibilité utilisée.
- Comme d’autres appareils du même constructeur, il est muni de deux circuits de réglage indépendants permettant d’une part la mesure des pli, d’autre part celle des potentiels par simple commutation, sans qu’il soit nécessaire de refaire à chaque occasion les ajustements d’asymétrie et de standardisation des électrodes.
- Un décnleur d’origine permettant en potentiométrie l’utilisation de la gamme étalée dans n’importe quelle zone de mesures est incorporé, réglable par potentiomètre hélicoïdal io tours.
- Nous devons noter que par suite de sa résistance d’entrée élevée, cet appareil doit permettre la mesure des résistances élevées par détermination de la chute de tension aux bornes d’une résistance connue montée en série qui peut être choisie jusqu’à io12 ohms.
- Verrerie de laboratoire et industrielle
- Fig. 8. — Spectrographe sous vide Jobin et Yvon (Photo A.D.P.).
- s’agit d’un appareil à réseau de Rowland de i 200 traits par millimètre entièrement contenu : système dispersif, chambre à étincelles et chambre photographique dans une enceinte étanche au vide. Le socle de l’appareil, présenté sur la figure 8, contient le dispositif de production et de mesure du vide. Les trois chambres sont isolables par des vannes de grand diamètre autorisant ainsi le changement rapide des électrodes et des plaques sans détruire le vide dans la totalilé de l’enceinte.
- Cet instrument permet de réaliser l’analyse des métalloïdes, tels que soufre, carbone, phosphore, azote, oxygène, hydrogène, au moyen de leurs raies sensibles dans le domaine spectral jusqu’à 5oo A. La dispersion de 0,26 À. dans le premier ordre de diffraction conduit à des spectres très fouillés permettant sans difficulté l’analyse sans raies gênantes.
- Potentio-pH-mètre hautes performances
- Fig. 9. — Potentio-pH-mètre Ultramax exposé dans le stand Tacussel du Salon international de la Chimie.
- (Photo A.D.P.).
- Alors que peu d’éléments nouveaux étaient apparus sur le marché des potenlio-pll-mèlres depuis fort longtemps, l’appareil Ultramax présenté par la Société Tacussel nous semble, par ses performances élevées, s’écarter des réalisations courantes (fig. 9).
- Muni de deux développements d’échelles, soit en pH : 8 unités ou 1 unité, il permet donc en potentiométrie d’atteindre 5o mV/pleine déviation. L’aflichage des résultats sur la gamme de -pli la plus étalée est obtenu par illumination d’un voyant
- La Société Sovirel exposait ses plus récentes réalisations dans le domaine de la verrerie Pyrex. Nous devons noter en particulier l’apparition de « réacteurs rodés » : ballons à très large col terminé par un rodage plan (au premier plan sur notre photographie du stand Sovirel) (fig. 10) sur lequel vient s’adapter un couvercle également muni d’un rodage plan; la fixation est obtenue à l’aide d’une chaîne dont les mailles serrent les deux parties l’une contre l’autre. Le couvercle peut être muni de tous les ajutages rodés nécessaires à l’adaptation des accessoires classiques, parmi lesquels nous devons remarquer un
- Fig. 10. — Vue d'ensemble du stand Sovirel.
- Au premier plan, verrerie rodée de laboratoire. A. l’arrière-plan, verrerie industrielle (Photo A.D.P.).
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- agitateur à joint cylindrique rodé refroidi par circulation d’eau qui doit permettre l’agitation énergique sans le joint de mercure classique.
- Les rodages sont normalisés dans la nouvelle série internationale de même conicité que l’ancienne, ce qui permet l’interchangeabilité, mais dans laquelle les longueurs rodées sont plus courtes et où sont utilisés de préférence les diamètres correspondant aux anciens numéros RIN, i, 2, 4 et 7. Par ailleurs, ils sont munis près de leur extrémité fine d’une gorge de dégagement pour les graisses, qui sert de piège et élimine ainsi une des causes de grippage.
- Boîte à gants pour petites manipulations
- De nombreuses manipulations de chimie demandent à être effectuées en atmosphère contrôlée, qu’il s’agisse d’atmosphère seulement sèche ou tout à fait inerte; en sens inverse il est souvent nécessaire de se prémunir de dégagement de vapeurs toxiques lors de transvasements ou de simples mélanges. Si les boîtes à gants classiques, de dimensions imposantes, dont de
- Fig. 11. — Boîte à gants pour petites manipulations des Établissements Jahan (Licence C.E.A.).
- CPhoto A.D.P.).
- nombreux modèles étaient exposés au Salon, restent nécessaires pour les manipulations importantes, elles sont d’un emploi peu commode lorsqu’il s’agit de les mettre en oeuvre pour des opérations simples.
- Les Établissements Jahan exposaient une boîte à gants de petites dimensions récemment mise au point au C.E.A. et désormais construite par eux sous licence. La figure ix en montre l’allure générale; construite à partir de deux plaques de plexiglas galbées par formage et réunies par un cadre à joint étanche, elle est munie d’un sas et d’un barboteur assurant l’équilibi'age des pressions extérieures et intérieures. De dimensions l’éduites (4o x 4o x 5o cm) elle ne contient, démontée, aucun angle et peut donc être aisément nettoyée en cas de souillure par produits dangereux.
- Pompes de Laboratoire en verre
- Un simple tube de verre contenant deux billes et bouché aux deux extrémités par un bouchon de caoutchouc percé retenait l’attesxtion sur le stand des veri-eries léna. En fait, il s’agissait d’un exemplaire de tube calibré K.P.G. dont les dimensions
- Fig1. 12. — Pompe rotative UP 100.
- 1, jxmlie d’entraînement ; 2 et 5, paliers KPG ; 3, refoulement ; 4, roue à palettes ; 6, fixations ; 7, tubulure
- d’écoulement goulte à goutte du liquide transporté qui, à grande vitesse, ioue le rôle de lubrifiant ; 8, sortie d’air pour amorçage ; 9, aspiration.
- intérieures sont fixées à 0,01 mm près d’un échantillon à l’autre et 0,001 mm sur une faible longueur.
- La conséquence en est que les deux billes, calibrées elles aussi avec la même précision, roulaient dans le tube, sans aucune possibilité de passage de l’air à leur périphérie, d’où la faculté de les bloquer à une hauteur donnée, dans le tube tenu verticalement, en bouchant simplement l’un des orifices d’entrée d’air, et de maintenir entre elles une distance constante quels que soient les mouvements qu'on fasse subir au tube.
- Ces performances deviennent précieuses lorsqu’elles s’appliquent à la construction de paliers l’otatifs ou de glissement pour pompes.
- Les pompes centrifuges UP 100 (fig. 12) et UP 60, cette dernière un peu moins puissante, en sont une application; le liquide à pomper arrive dans l’axe de la pompe et est refoulé à la péi’iphérie.
- Un autx-e type de pompe, doseuse celle-là, était exposé; il s’agit simplement d’un piston connecté latéralement sur une tubulure verticale munie de deux soupapes à bille de verre et animé d’un mouvement de va-et-vient permettant l’aspiration et le refoulement. L’intérêt de tels dispositifs pour les liquides manipulés au laboratoire n’a pas besoin d’être souligné.
- Humidimètre à chauffage infrarouge
- Fig. 13. — Humidimètre « Gallia » de la Société H. Biaugeaud (Licence P. Mauret).
- Cet appareil, présenté par la Société Biaugeaud, est destiné à la détermination l’apide du taux d’humidité des pi'oduits solides. Il s’agit d’une thermobalance simplifiée dont le plateau portant le produit à étudier est chauffé par rayonnement. Ce chauffage très homogène, dont l’intensité est réglable, entraîne le départ des matières volatiles ; la perte en poids correspondante est lue dii'ectement sur une échelle de déviation.
- La tempéi'ature peut être repérée à l’aide d’un thermocouple dans un intervalle de vaidation compris entre l’ambiance et 1800 C.
- L’appareil permet donc le contrôle des taux d’humidité, ainsi que des évolutions à poids constant et permet le tracé de courbes thermogravimétriques simples.
- R. Bxjvet.
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- LE CIEL EN SEPTEMBRE 1959
- SOLEIL : du 1er septembre au 1er octobre (à O11) sa déclinaison décroît de + S°3S' à — 2°48' et la durée du jour de 13h26m à 11^43m ; diamètre app. le 1er = 31'44",6, le 30 = 31'59",9. — LUNE : Phases : N. L. le 3 à lh55 m, P. Q. le 9 à 22h7m, P. L. le 17 à 0h51m, D. Q. le 25 à 2h22m ; périgée le 7 à 17h, diamètre app. 32'25" ; apogée le 23 à lh, diamètre app. 29'32". Principales conjonctions : avec Uranus le 1er à 14h, à 4°33' S. ; avec Mercure le 2 à 2h, à 4°46' S. ; avec Vénus le 2 à 17h, à 6°30' N. ; avec Mars le 4 à 12h, à 1°1G' S. ; avec Neptune le 7 à O1, à 1°0' N. ; avec Jupiter le 8, à 10h, à 3°29' N. ; avec Saturne ie 10 à 22h, à 4°30' N. ; avec Uranus le 29 à 2h, à 4°31' S. ; avec Vénus le 29 à 18h à 2°20' N. Principales ocultations : le 23, de 75 Taureau (mag. 5,3) émersion à 2h22m,7 ; le 23, d’Aldébaran (mag. 1,1) immersion à 6h26m,4 et émersion à 7h17m,2 ; le 29, de o Lion
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- fondée en 1887 par C. Flammarion, reconnue d’utilité publique en 1897
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- (mag. 3,8) immersion à 5h0m,7. — PLANÈTES : Mercure, d’abord étoile du matin au début du mois, puis s’efface dans l’aurore ; Vénus, invisible pendant la première semaine, se dégage ensuite rapidement pour étinceler dans l’aube ; Mars est invisible ; Jupiter, dans la Balance, est étoile du soir pendant deux heures après le coucher du Soleil ; Saturne, dans le Sagittaire, se couche deux heures après Jupiter, le 13, diamètre app. 15",2 et axes de l’anneau : 38",I et + 17",1 ; Uranus, dans le Lion, réapparaît le matin, se lève le 22 à lh5Sm, soit avant le
- Soleil ; Neptune dans la Vierge est pratiquement inobservable. — ETOILES VARIABLES : minima observables d'Algol (2m,2-3m,5) le 10 à 2h,9, le 12 à 23h,S, le 15 à 20h,4, le 30 à 4h,6 ; minima de (3 Lyre (3m,4-4m,3) le 7 à 19h,2, le 20 à 17h,5 ; maxima de 5 Céphée (3m,S-4m,G) le 4 à 12h,9, le 9 à 2lh,7, le ta à 6h,4, le 20 à 15h,2, le 26 à 0h,0 ; maxima de r, Aigle (3m,7-4m,4) le 4 à 23h,7, le 12 à 4h,0, le 19 à 8h.2, le 26 à I2h,4 ; maximum de y Cygne (2m,2-14m,3) le 28. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris à 0h (T. U.) : le 1er : 22h47m08, le 11 : 23h2Gm25s, le 21 : 0h3»bl«, le 1er octobre : 0h45mlGs.
- Phénomènes intéressants. — Observer la surface tachée du Soleil. — Équinoxe d’Automne le 23 à ÎO1^111. — Du 27 au 30, lumière cendrée de la Lune, le matin. — Le 16, éclipse de lune par la pénombre, visible en France, entrée de la Lune dans la pénombre le 16 à 22h48m,8, milieu de l’éclipse le 17 à lh2m,8, sortie de la lune de la pénombre le 17 à 3h16m.8, grandeur de l’éclipse : 0,988, phénomène à observer à l’œil nu vers son milieu. — La planète Saturne, dont les anneaux sont très ouverts, est encore bien visible pendant la soirée. —_A la jumelle, examiner les riches champs stellaires de la Voie lactée dans le Scorpion, Ophiuchus, Sagittaire, Écu, Aigle, Cygne, Cassiopée.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
- Une seconde espèce vivante de Mollusque Monoplacophore
- En 1957, les naturalistes du navire danois Galathea firent, pendant une croisière océanographique autour du monde, une découverte qui causa une certaine sensation dans le monde scientifique. A une profondeur de 4 000 m fut dragué, dans le golfe de Panama, un mollusque extraordinaire, le Neopilina galatheæ, appartenant à la classe des Monoplacophores qu’on pensait éteinte depuis le Dévonien (voir La Nature, avril 1957, p. i3i). Or, voici que, dans une note préliminaire publiée par le périodique américain Science (17 avril 1959), Arthur H. Clarke Jr. et Robert J. Menzies font connaître l’existence d’une seconde espèce vivante du même groupe. Quatre individus de ce mollusque furent dragués, en décembre 1958, par le navire Verna, du Lamont geological Observatory, dans la
- fosse péruvio-chilienne, au large de la côte péruvienne. Bien que très voisine comme forme générale du Neopilina galatheæ, cette espèce en diffère suffisamment pour que les auteurs estiment devoir en faire le type d’un sous-genre nouveau, et ils l’ont nommée Neopilina (Verna) ewingi, la dédiant à M. Ewing, directeur du Lamont geological Observatory. Les principales différences entre les deux espèces sont : la présence de 6 paires de branchies au lieu de 5 ; les tentacules postoraux environ une fois et demie plus nombreux, le périostracum invisible, la coquille bien moins épaisse. Cette découverte laisse supposer l’existence de relictes plus nombreuses dans les mers profondes, au large de l’Amérique centrale et de l’Amérique du Sud.
- L. C.
- L'industrie chimique en U. R. S. S.
- La production globale de l’industrie chimique soviétique a atteint, en 1957, un chiffre très élevé, nous révèle la revue Priroda de Moscou. Cette production, en effet, a été 5,2 fois plus grande qu’en 1940, et 112 fois plus grande qu’en 1913. Cependant, ajoute la revue, les résultats obtenus, si appréciables qu’ils soient, ne peuvent encore satisfaire les besoins, sans cesse croissants, de l’économie soviétique, surtout en ce qui concerne les matières plastiques, le caoutchouc synthétique, les fibres chimiques et les engrais minéraux. D’autre part, l’U. R. S. S. n’occupe actuellement que la cinquième place sur le marché mondial dans la production des matières plastiques, et la sixième dans celle des fibres synthétiques. Aussi, des mesures ont-elles été prises, dans le cadre du nouveau plan de sept ans, pour une extension rapide de l’industrie chimique, dont la production globale sera pratiquement triplée. Mais l’accroissement de cette production sera surtout sensible dans le domaine des résines synthétiques et des matières plastiques (6,7 fois), du caout-
- chouc synthétique (3,4 fois) et de certaines fibres synthétiques particulièrement précieuses (jusqu’à 14 fois). A cette fin, 140 usines chimiques importantes seront construites et 130 usines existantes seront réorganisées et modernisées. Les nouvelles usines seront installées à proximité des sources de matières premières, principalement dans la région de la Bachkirie, mais aussi dans celles de Kouibychev, d’Irkoutsk, de Stalingrad, etc. Des crédits dépassant 100 milliards de roubles sont prévus pour financer ce plan.
- D’autre part, la production et l’utilisation des gaz qui se dégagent lors de l’extraction et la distillation du pétrole se sont considérablement accrues en U. R. S. S. ces dernières années. On sait que ces gaz constituent une matière première qui permet d’obtenir presque toutes les variantes connues de résines synthétiques et de matières plastiques. Or, une production dépassant 9 milliards de mètres cubes de ces gaz a été prévue pour 1958 en U. R. S. S., ce qui permettrait, par exemple, d’obtenir environ 400 000 t de polyéthylène. C. M.
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- LES LIVRES NOUVEAUX
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- Géométrie des groupes de transformations,
- par André Liciinérowicz. 1 vol. 16 x 25. 204 p. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié toile sous jaquette ; 2 800 F.
- Comme l’indique le titre de la collection Travaux et recherches mathématiques, ce livre fait l'exposé d'un certain nombre de recherches de l’auteur et est réservé aux seuls spécialistes. Disons seulement que la notion de groupes de transformations joue un très grand rôle en malhématique et en physique théorique moderne.
- Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l’expérience, par André-Marie Ampère. Nouveau tirage augmenté d’un avant-propos de M. Edmond Bauer, 1 vol. 16,5 x 24, 164 p., 42 fig. en 2 pl. dépl. Librairie scientifique Albert Blanchard, Paris, 1958. Prix : 900 F.
- Réimpression de l’ouvrage d’Ampère paru en 1827, ce livre concrétise la révolution scientifique des années 1820 où furent découvertes les actions électromagnétiques. Certaines des idées d’Ampère ont vieilli, ne serait-ce que celle d'action instantanée : toutefois de nombreux théorèmes et idées sont restés valables. C’est aussi dans ce mémoire que se trouve définie pour la première fois une unité d’intensité du courant électrique qui permet de rattacher les grandeurs électriques et mécaniques. Ajoutons que cette grandeur n’est pas égale à F « ampère » actuellement utilisé.
- Progress in Crystal Physics, par R. S. Knisn-n an. Vol. 1 : Therinal, elastical and oplical pro-perties. 1 vol. 19.5 x 25,5, vi-198 p. S. Vis-wanathan, Madras (fnde), 1958. Prix, relié : 20 Rs ou 30 sh.
- Une moisson de résultats experimentaux de valeur dans des domaines de cristallographie physique qui font depuis quelques années l'objet de prospections systématiques.
- Les grands problèmes des Sciences. IX Corpuscules et champs en théorie fonctionnelle» par Jean-Louis Destouches. 1 vol. 16 x 25, vnr-163 p. Gauthier-Villars, Paris, 1958. Prix : 4 000 F.
- Cet ouvrage fait suite à La quantification en théorie fonctionnelle des particules du meme auteur, dont nous avions fait le compte rendu lors de sa publication. Développant sa théorie d’une certaine représentation mathématique de l’univers, l’auteur a traité le cas des particules avec spin et il en est ainsi amené à fournir une théorie non- linéaire de la gravitation.
- Théories quantiques de la matière et du rayonnement, par Théo Kaïïan. 1 vol. 11 x 16,5, 324 p., 25 fig. Collection Armand Colin, Paris, 1959. Prix : 450 F.
- 11 était difficile de vouloir exposer dans le cadre des volumes de cette collection l’ensemble des théories quantiques de la matière et du rayonnement, étant donné l’étendue et la variété du sujet ; on sait que ces théories embrassent toute la physique moléculaire, atomique, nucléaire, toute la théorie du rayonnement en interaction avec les particules dites élémentaires. L’auteur n’a donc pu qu’esquisser à grands traits les idées directrices de la théorie des quanta, en dégager l'intérêt, en marquer les succès éclatanfs, définitifs, et en signaler les échecs non moins retentissants, mais que l’on peut espérer provisoires.
- Trace Analysis, par J. H. Yoe et H. J. Kocn. 1 vol. 16 x 24, xïv-672 p., ill. John Wiley and Sons, New York, 1957. Prix, relié :
- 12 dollars.
- Compte rendu d'un symposium sur la recherche des traces d’éléments, en particulier dans les organismes vivants. L’ouvrage reproduit les communications présentées par vingt-quatre auteurs spécialisés. Elles > exposent et discutent les différentes méthodes et techniques les plus modernes pour l’analyse et la recherche des éléments à l’état de traces. Cette documentation très complète intéresse tous les laboratoires d’analyse chimique et biologique.
- Analyse et contrôle des vins, par J. Ribé-reau-Gayon et E. Peynaud. 2e édition. 1 vol. 16 x 25, xxxn-557 p., 88 fia*. Libr. Polytechnique Ch. Réranger, Paris, 1958. Prix, relié : 5 500 F.
- Un traité magistral d’œnologie analytique, qui fait état de l’application des méthodes
- modernes de l’analyse aux vins. Si cet ouvrage vaut par l’abondance de la documentation, il est encore à louer par la clarté de l’exposition des différentes méthodes analytiques, si bien que sa valeur déborde les limites de son objet particulier. Bibliographie spécialisée.
- Perkin centenary London (100 Years of Synthèse Dyestuffs). 1 vol. 14,5 x 22, xn-136 p-, 3 fig., 8 pl. h. t., 1 frontispice en couleurs. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 42 sh.
- Après une préface de Sir Robinson, président du Comité de célébration du centenaire de Perkin, John Read retrace la vie et l’œuvre de Perkin, tandis que Clifford Paine, John Gwynant Evans et Sir Alexander Tood exposent respectivement le développement de l’industrie des matières colorantes, la teinturerie à l’époque actuelle et le développement de la chimie organique depuis la découverte par Perkin de la première matière colorante artificielle : la mauvéine. Belles illustrations.
- La vie et l'œuvre de Lavoisier d'après ses
- écrits, par R. Dujarric de la Rivière, de l’Académie des Sciences, et Madeleine Charrier, conservateur à la Bibliothèque nationale. 1 vol. 13 x 20,5, 320 p. Albin Michel, Paris, 1959. Prix : 1 500 F.
- Lavoisier est à l’ordre du jour. Tandis que l’Académie des Sciences poursuit la publication de sa correspondance inédite, l’Union internationale d’Histoire des Sciences et son Comité français ont organisé des journées d’étude sur Lavoisier et la chimie au xvme siècle. Les auteurs nous donnent ici une biographie du grand savant, ils étudient ses méthodes de travail et enfin ils donnent une série de pages choisies, judicieusement classées, où l’on voit que cet extraordinaire génie a apporté des idées neuves dans tous les sujets qu’il a touchés, tant scientifiques que techniques, financiers, administratifs, agronomiques. Une bibliographie assez complète termine cet intéressant ouvrage.
- Évolution et Paléogéographie, par Henri Ter-mier, professeur à la Sorbonne, et Geneviève Termier, chargée de recherches au G.N.R.S. 1 vol. 14 x 16, 254 p.. 25 fig. Albin Michel, Paris, 1959. Prix : 1 080 F.
- La Terre nous montrerait un visage bien différent si la vie n’avait contribué à ses transformations. Inversement les vicissitudes géologiques et géographiques ont influé de façon décisive sur le destin des êtres vivants et de leurs diverses formes. Ce sont les modalités de cette influence que les auteurs se sont proposé de montrer. Après avoir dressé un tableau rapide des principaux groupes qui ont dominé aux différentes époques, de leurs origines et parentés vraisemblables, ils considèrent un par un les facteurs de la paléogéographie qu’on voit se manifester tout au long de l’histoire de la Terre. D’abord, volcanisme et surrection des montagnes qui ont pu localement faire figure de catastrophes mais dont l’influence directe sur la vie n’a pu être que limitée. Ensuite et surtout, les variations de la sédimentation, l’isolement des bassins marins et des terres
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- se tient à la disposition d6s lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- émergées ou au contraire leur mise en continuité, et les changements de climat, qui ont eu la plus grande importance pour le destin de groupes entiers. Gependanl l’évolution a dépendu aussi de facteurs internes que les auteurs ne négligent pas. Ici l’essentiel nous échappe encore, mais ce n’était pas l’objet principal de cet intéressant travail. Le tableau qu’il donne de l’évolution organique dans ses rapports avec les vicissitudes géographiques est une contribution déjà bien suffisante à l’approfondissement d’un des problèmes majeurs de la biologie.
- Flore pratique, par Roger Blais, de l’Académie d’Agriculture, dii’ecleur de l’Institut national agronomique. 3e édit, revue et complétée.
- 1 vol. 14 x 18,5, 312 p., nombreuses figures. Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix, cartonné : 1 200 F.
- Ce petit livre, primitivement destiné au grand public, a justement retenu -l’allenlion des universitaires comme ouvrage d’initiation à la connaissance des espèces végétales et des milieux où elles vivent. Après une introduction sur l’homme et le monde des plantes, les tapis végétaux, les grandes lignes de la géographie botanique, la classification, quelques notions pratiques de biologie végétale, un vocabulaire des mots techniques, l’auteur conduit à la détermination des principales espèces par une méthode originale où intervient le milieu naturel. Les descriptions s'accompagnent des indications les plus utiles sur la biologie, éventuellement l’emploi. Les plantes des rivages marins, des montagnes et de la région méditerranéenne sont laissées de côté, ainsi que les plantes submergées et les espèces rares. Ce livre contient tout ce qu’un botaniste herborisant doit connaître à ses débuts. Il prépare judicieusement à une étude plus complète.
- La flore et la végétation des îles de Kerguelen, par André Chastain, chargé de recherches au C.N.R.S. (Mémoires du Muséum national d’Histoire naturelle, Nouvelle Série, Série B, T. XI, fasc. I). 1 vol. 18 x 27, 136 p., 2 cartes, 6 fig., 15 tabî., 36 planches hors texte. Éditions du Muséum, Paris, 1958.
- L’auteur donne d’abord un bref historique des investigations des naturalistes aux Kerguelen, puis une esquisse de la géologie et du climat. Celui-ci, comme on sait, est fort rude, avec des vents très violents. Faune et flore sont très pauvres. Les seuls mammifères (lapin, souris) qui y existent ont été importés et ont contribué à la dégradation. La flore, à peu près entièrement connue maintenant, est analysée dans ses divers groupements. De nombreuses plantes y sont remarquables par leur polymorphisme, surtout les espèces d’origine magella-nique, qui caractérisent par leur dominance les principaux groupements, et plus encore deux espèces d’origine néo-zélandaise. L'auteur se plaint que les chercheurs qui se rendent aux Kerguelen ne reçoivent aucune aide de la part des autorités administratives de Port-au-Fran-ç.ais, la capitale.
- La greffe végétale, par Claude-Charles Mathon. 1 vol. 11,5 x 17,5 de la Collection « Que sais-je ? », 128 p., 24 fig. Presses Universitaires de France, Paris, 1959, Prix : 200 F.
- Ce petit livre expose les diverses modalités de la greffe et leur intérêt en horticulture, et développe surtout les interprétations qui ont été données des influences réciproques entre le porte-greffe et le greffon. L'auteur opte résolument pour les idées de Mitchourine, préfigurées il y a longtemps par le Français Daniel. Il reconnaît toutefois que certains faits n’ont pas toute la clarté désirable. On est surpris de lire des expressions telles que « liquidation du conservatisme héréditaire », qui évoquent des domaines peu scientifiques.
- Aux sources de la biologie, par Jean Rostand. 1 vol. 12 x 18.5, 278 p. Gallimard, Paris, 1958. Prix : 750 F.
- Ce livre réunit un certain nombre d’études sur quelques points d’histoire des sciences : idées sur l'hérédité de l’acquis ; idées sur la parthénogenèse humaine ; François Bacon biologiste ; Les sources de la biologie expérimentale ; Réaumur embryologiste et généticien ; I. Geoffroy Saint-Hilaire et la génétique ; Golladon a-t-il influencé Mendel ? ; de Paul Bert à Étienne Wolff ; Davaine précurseur de Fleming ; Lucien Guénot ; Fernand Caridroit ; Le testament scientifique d’Eugène Bataillon. Ces étu-
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- des, précises quoique concises, éclairent la genèse de quelques grands courants scientifiques et abondent en aperçus originaux. Elles devront retenir l’attention des historiens de la biologie.
- L'origine de la vie, par J. II. Rush, docteur ès sciences physiques de l’Université Duke (Durham, U.S.A.). Préface de Paul Ostoya, rédacteur en chef de La Nature. Trad. par François Vaudou. 1 vol. 14 x 22,5, 252 p. Payot, Paris, 1959. Prix : 1 200 F.
- L’origine de la vie est encore à peu près totalement inconnue, mais le problème ne parait plus insoluble. L’histoire chimique de la Terre fait l’objet de reconstitutions vraisemblables. Avant que l’oxygène libre existât en grandes quantités, l’air et l’océan contenaient de l’hydrogène, du gaz carbonique, de l’ammoniac, du méthane, à partir desquels des synthèses de produits carbonés et azotés plus complexes ont pu s’opérer sous l’effet d’un apport d’énergie, ultraviolet solaire ou décharges de foudre. On sait même comment ont pu se former les premiers acides aminés, mais on n’en sait guère plus. Comment ces acides se sont-ils groupés pour former des protéines, comment sont apparus les acides nucléiques qui président au développement et à la reproduction des être vivants, les enzymes qui sont les catalyseurs des réactions biochimiques ? Comment est née la première molécule dissymétrique ? Et ensuite ? Pendant un temps, la gelée organique qui flottait sur l’océan a nourri les premiers êtres. Mais elle n'a pu se renouveler. Comment alors sont apparus les premiers pigments assimilateurs qui onj. rendu leurs possesseurs indépendants ? Les hypothèses sont encore imprécises mais elles s’orientent du moins dans des directions assez nettes, et le cadre général en est tracé. C’est ce que ce livre nous montre, en nous faisant faire une agréable promenade à travers l’astronomie, la géochimie, la biochimie pour aboutir à révolution, à l’homme et à la pensée.
- Initiation à la Zoologie, par Philippe Sonet, S. J. Illustr. de MUe J. Staffel. Nouvelle édition. 1 vol. 13,5 x 21,5, 169 p., 82 fig., 25 photos h. t. II. Dessain, Liège, 1959.
- Sur un ton familier, un excellent manuel d’apprentissage à l'étude du monde animal. Cet ouvrage pourrait être avantageusement utilisé pour les classes de sciences naturelles de première M' qui ne disposent d’aucun manuel adapté au programme.
- Oiseaux exotiques de cage, par Marcel Legendre, secrétaire de la Société ornithologique de France. 1 vol. 13,5 x 18,5, 96 p., 40 photos en couleurs de Janine Niepce. Arts et Métiers graphiques, Paris, 1958. Prix : 500 F.
- Un texte concis et précis rappelle l’histoire des oiseaux exotiques de ca<re depuis Charles V, celle de leurs cages en donnant quelques brefs conseils, ainsi que sur leur nourriture, très différente selon les espèces, et traite enfin du choix des oiseaux. Quarante espèces sont décrites brièvement, à l’appui de jolies présentations photographiques en couleurs.
- Oiseaux aquatiques, par Walt Disney. 1 vol. 18.5 x 23,5, 96 p., nombreuses photos en noir et 12 hors-texte en couleurs. Hachette, Paris, 1958. Prix, cartonné : 1 200 F.
- Un des plus agréables volumes de la jolie collection Tout par l'image. Le texte décrit plus spécialement les mœurs de quelques espèces particulièrement intéressantes ou mieux connues : flamants roses, aigrette garzette en Camargue ; fous de Bassan en Écosse ; hérons, cygnes, canards, mouettes, grèbes, cormorans, etc. L’illustration offre un choix des meilleures photos
- prises par les grands spécialistes, Dragesco, Hosking, etc.
- Les problèmes du cancer, par André Chevallier, professeur, et Constant Bunc., professeur agrégé à la Faculté de Médecine de Strasbourg. 1 vol. 12 x 18,5, 216 p., 17 fig. Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix ; 800 F.
- Grâce aux nouvelles techniques d’étude, culture des tissus et des cellules séparées, microscope électronique, aux progrès de la biochimie cellulaire, on a acquis beaucoup de connaissances sur les caractères et la physiologie de la cellule cancéreuse. Ce petit livre en présente d’abord un résumé puis il expose les diverses influences qui jouent un rôle dans la cancérisation : état de nutrition, facteurs héréditaires, hormones, radiations ionisantes, agents chimiques, virus. Un chapitre est consacré à la transmission expérimentale du cancer par greffe. Enfin les principales hypothèses sur le mécanisme de la cancérisation sont brièvement analysées.
- Le psychisme animal, par Jean-Claude Fil-loux. 1 \ol. 14 x 23, 96 p., 10 photos hors texte. Éditions du Cerf, Paris, 1959. Prix : 600 F.
- Le lecteur retrouvera ici avec plaisir, sous un éclairage renouvelé, quelques-uns des sujets que J.-C. Filloux a traités dans La Nature : les psychologues devant F « âme animale », les procédés d’approche (étude au laboratoire et clans la nature, théorie synthétique de Lorenz et Tinbergen), comment les animaux perçoivent-ils le monde, ce qu’ils ressentent, ce que sont « les autres » pour l’animal, communication et langage, et enfin cette grande question : les animaux sont-ils conscients ? On voit en conclusion tout ce qui sépare l’animal de l’homme, mais aussi comment la connaissance de sa psychologie peut éclairer la nôtre.
- Les instincts, par Gaston Viaud, professeur à la Faculté des Sciences de Strasbourg. 1 vol. 12 x 18,5, 188 p., 43 fig. Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix : 700 F. Analysant les comportements des animaux, l'auteur distingue d’abord les actes finalisés ou adaptatifs qui ont pour objet immédiat la satisfaction d’un besoin, le rétablissement d’un équilibre organique (automatismes héréditaires ou acquis, conduites intelligentes). Les actes instinctifs seraient caractérisés par leur déroulement automatique, déclenché par des stimuli ; ils sont héréditaires, quoique pouvant être orientés ou parachevés par une « empreinte perceptive » (c’est l’analogue de la maturation d’une fonction physiologique). Les tropismes en sont aussi distincts, notamment par l’absence de motivation. Mais les comportements réels combinent souvent tous ces comportements types. Enfin l’auteur laisse entrevoir comment les actes intelligents peuvent sortir des comportements instinctifs.
- Les caniches et leur élevage, par Mad. Jean-
- court-Galignani. 1 vol. 13,5 x 18,5, 198 p., 26 planches hors texte. Crépin-Leblond, Paris, 1958. Prix : 1 350 F ; franco : 1 525 F.
- Tout ce qu’un amateur de caniches doit savoir sur ses chiens préférés est inclus dans ce livre, quoique on ait du mal à y trouver un ordre logique, des clubs du Caniche à l’examen des diverses variétés, de l’histoire au « toilettage » (quel fâcheux et inutile néologisme !), de l’anatomie à l’élevage, à l’art et à la psychologie. Mais pourquoi se fâcher, puisque tout y est.
- Les Engrais. Production, Consommation, Prix et Commerce en Europe. 7e étude. 1955-1958. 1 vol. 15,5 x 24, 84 p. Publications de l’O.E.C.E., Paris, 1958. Prix : 400 F.
- Exposé de la situation du marché des engrais : production, consommation, prix et commerce, dans les pays de l’O.E.C.E. et en Espagne en 1956-1957 avec des estimations pour 1957-1958.
- Vues sur l'automatisme. 1 vol. 16 x 25, 154 p., 17 lig. Dunod, Paris, 1959. Prix : 1 300 F.
- Traduction d’une étude publiée par le Department of Scientific and Industrial Research de Grande-Bretagne. Très objective, elle expose avec clarté, d’une part l’aspect technique pratique, d’autre part les conséquences probables de l’automatisation. Des exemples nombreux de mécanisation, de commandes automatiques (en particulier pour les machines-outils) et d’utilisation pratique des résultats des calculatrices électroniques permettent de mesurer les étonnants progrès des dernières années. Leurs conséquences sont ensuite envisagées à tous les points de vue, en particulier celui du chômage. Les auteurs estiment que les progrès de l’automatisme seront limités dans le temps par la résistance de la main-d’œuvre, le manque de capitaux et surtout de techniciens. II faut se garder d’un pessimisme excessif.
- Guide international des sources européennes d’information technique. 1 vol. 15,5 x 24, 447 p. Publications de l’O.E.C.E., Paris, 1957. Prix : 800 E.
- Ce guide serait destiné à faciliter les échanges d’information entre les pays, à aider les centres de productivité, les services d’information technique et de documentation, les instituts de recherches et les organisations industrielles et commerciales. En fait, en ce qui concerne la France, la liste des centres de recherches est très incomplète et on ne voit pas quel critère a pu présider au choix qui a été fait.
- Images économiques du monde 1958, par J. BeaujeoGarnier et A. Gamblin. 1 vol.
- 13 x 22, 204 p. SEDES, Paris, 1958. Prix : 900 F.
- Indispensable recueil de documentation et de statistiques souvent introuvables, concernant tous les états du monde. Cet instrument de travail, de prix modique, est tenu à jour chaque année : il cite les chiffres de 1929, 1938, 1946, 1950 et des deux dernières années en cours. Les services qu’il rendra sont incalculables (regrettons que La Nature ait été omise dans la liste des périodiques consultés).
- L'Homme et les Volcans, par E. Aubert de la Rüe, Géographie humaine, n° 30. 1 vol.
- 14 x 23, 400 p., 16 pl. h. t. Gallimard, Paris, 1958. Prix : 1 600 F.
- Ce nouvel ouvrage d’E. Aubert de la Rüe se présente comme une synthèse de l’activité volcanique et de son rôle à la surface du globe. Qualifié par les nombreuses études et explorations qui Font mené à la découverte de presque toutes les zones volcaniques existantes, Fauteur définit d’abord les caractères du volcanisme (recensement des volcans actifs, diversité des styles éruptifs, magmas, laves, gaz, etc.) puis il en passe en revue les manifestations (épanchement de basaltes ; nuées ardentes, explosions gazeuses, fumerolles, solfatares ; coulées de laves et érection de dômes...), sans omettre de traiter de la prévision des éruptions. Une 3° partie étudie les modifications du relief dues au volcanisme, une 4e décrit les principales éruptions connues depuis celle du Vésuve en 1879. Enfin, après avoir fait un tour d’horizon géographique des grandes zones volcaniques du globe, E. Aubert de la Rüe termine par un essai très neuf sur « le volcanisme utile » (utilisation des laves, les eaux thermales, la houille rouge ou énergie géothermique, l’agriculture et les sols volcaniques, le tourisme). Un index rend la consultation aisée ; de magnifiques photographies, dues h Fauteur, enrichissent ce maître ouvrage. Relevons une petite
- MMGRt DES MIUIERS P HERBES icc mue dihccautc nn mande t
- C\* FV LA CL
- ÉLECTRIQU
- lacune bibliographique (Energie géothermique et eau lourde en Nouvelle-Zélande, La Nature n° 3245, septembre 1955, p. 356), et ajoutons le tout récent article de II. Taziefï (L’éruption sous-marine de Faial, La Nature t n° 3288, avril 1959, p. 145).
- La France inconnue, par G. Pillement. Tome Y : Nord et Normandie. 1 vol. 14x19,5, 296 p., 64 ill. h. t. et 12 itinéraires. Grasset, Paris, 1959. Prix ; 1 200 F.
- Le gérant : F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal : 3e trimestre iqôq, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD S. A. (3lo566), LAVAL, N° 3967. — 8-1969.
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- N° 3293
- Septembre 1959
- NATURE
- Un nouveau type de symbiose :
- La meule alimentaire des Termites champignonnistes
- Les chambres des termitières tropicales contiennent des a meules » de bois mastiqué sur lesquelles se développe le mycélium de champignons spéciaux. Les rapports que les termites entretiennent avec ces champignons ont donné lieu à des interprétations diverses. Nous avons résumé (La Nature, juillet 1958, p. 272) les travaux que M. Roger Ileim, directeur du Muséum de Paris, a consacrés au développement de ces agarics ; le savant mycologue concluait que les « mycotêtes » ne jouaient pas le rôle qu’on leur prêtait dans la nour-riture des insectes. Voici maintenant le point de vue d’un grand zoologiste, M. Pierre-P. Grassé, dont les longues études sur la biologie des termites apportent des conclusions qui semblent déjinitives. Si les mycotêtes ne peuvent être en elles-mêmes une nourriture suffisante, du moins le champignon transforme le bois des meules en matière que l’insecte peut assimiler avec la collaboration de ses bactéries cellulolytiques.
- Les Isoptères quels qu’ils soient, pour digérer leurs aliments qui, tous, contiennent la même substance énergétique, la cellulose, recourent à des auxiliaires, lesquels, selon les familles ou sous-familles, ne sont pas les mêmes. Tous les Termites, quels qu’ils soient, se soumettent à la vie symbiotique.
- Chez les Mastotermitidæ, Termopsidæ, Hodotermitidæ, Calo-termitidæ et Rhinotermilidæ, les symbiontes qui digèrent, par voie fermentaire, la cellulose sont des Protozoaires flagellés, très particuliers, contenus dans une ample dilatation de l’intestin postérieur où les aliments, des fragments de bois, subissent une stase prolongée. Les substances issues de la fermentation anaérobie de la cellulose sont l’hydrogène, l’eau, divers acides gras (butyrique, lactique, valérianique, et surtout acétique) dont les sels traversent la paroi intestinale et sont métabolisés par l’Insecte.
- Chez les Termites dits supérieurs, formant l’immense famille hétérogène des Termilidæ, dont la plupart des sous-familles devraient être élevées au rang de familles, car elles correspondent à des lignées naturelles ayant chacune évolué dans un sens particulier, la symbiose se présente autrement. Les auxiliaires sont ici des Bactéries contenues dans l’intestin postérieur où parfois elles forment des masses l’elativement importantes. L’étude de ces Bactéries est à peine ébauchée. Elle vient d’être faite par Pochon et ses collaborateurs (1969) pour le Sphærotermes sphærothorax, où la digestion de la cellulose est assurée par des Bactéries cellulolvtiques rappelant d’assez près les Ruminococcus qui, dans la panse des Ruminants, sont les principaux agents de la fermentation de la cellulose.
- Mais il est un cas sensiblement différent qui, à l’étude depuis fort longtemps, n’a été élucidé que récemment (1967, 1958) par mon collaborateur Ch. Noirot et moi-même. Il s’agit des Ter-
- Figr. 1. — Termitière cathédrale de Bellicositermes natalensis (Termite du Natal), à Makaua (Nord du Moyen-Congo).
- (Photo P.-P. Grasse).
- mites champignonnistes ou Macroiermitinæ qui comptent parmi les plus experts constructeurs de nids épigés et qui, tous (x), confectionnent des meules composées de bois mâché et imbibé de salive. Sur ces meules, déposées à l’intérieur du nid où régnent une humidité et une température (28°-3o°) presque constantes, se développent toujours des champignons Basidiomycètes agaricinés, les Termitomyces dont Roger Heim (19/12) a fait une étude exhaustive et qu’il a réussi à cultiver sur un milieu artificiel. Les Termilomyces, dans la nature, ne vivent que sur les meules des Macrotermitinæ auxquelles ils sont strictement adaptés. Mais la signification de ces constructions étranges, le plus souvent spongiformes, restait énigmatique et les hypothèses les plus diverses avaient été faites à leur sujet.
- Certains attribuaient une valeur exclusivement nutritive au champignon dont les mycotêtes (petites masses en chou-fleur faites de filaments conidiophores agglomérés) seraient l’aliment de base des Termites; cette interprétation ne tient pas devant le fait que la masse des mycotêtes est beaucoup trop
- 1. Une place particulière doit être réservée au Sphaerotennes sphaero-thorax qui est un Macro terrai tinae constructeur de petites meules fixées à des racines, mais sur lesquelles ne se développe pas le moindre mycélium (cf. Grassé et Noirot, 1949).
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- Fig. 2. — Surface supérieure d’une meule de Termite du Natal avec les mycotêtes (sphères blanches).
- (Photos P.-P. Grasse).
- faible pour couvrir les besoins alimentaires de la société. D’aucuns, dont j’étais, estimaient que les mycotêtes constituent un aliment de choix apportant aux Termites les vitamines, les substances de croissance dont ils ne sauraient se passer. Cette hypothèse n’a rien perdu de sa vraisemblance mais ne peut produire en sa faveur aucun fait et nous savons aujourd’hui que ce rôle des Termitomyces, s’il existe, n’est qu’accessoire.
- Fig. 3. — Meule de Termite du Natal fabriquée depuis peu et ne portant pas encore de mycotêtes.
- Cette photographie permet de voir les boulettes de bois mâché dont la meule se compose.
- D’antres biologistes attribuaient aux meules une production soit de chaleur par fermentation bactérienne, soit de vapeur d’eau propre à maintenir constantes la température intérieure et l’humidité du nid. Ces explications n’ont pas été confirmées par les faits.
- On a voulu voir dans les meules les nourriceries ou crèches de la société, car elles sont généralement recouvertes de larves de tous âges, également incapables de ronger les meules ou de manger les mycotêtes. En vérité, dans diverses espèces de Termites champignonnistes, les larves sont indifféremment élevées sur les meules, dans des chambres vides, voire dans la cellule royale, et cela apparemment sans dommage pour elles.
- Des observations répétées et diverses expériences nous ont révélé que la meule, est en soi un aliment, le plus important sinon le seul, dont les Macrotermitinæ se nourrissent.
- Les meules des Termites du genre Macrotermes qui se composent exclusivement de boulettes de feuilles mâchées se prêtent au mieux à l’interprétalion des phénomènes. Ce sont des galettes, à peine bombées, mesurant de io à i5 cm de diamètre sur i à 2 cm d’épaisseur et percées de part en part de canaux verticaux donnant à l’ensemble un aspect assez régulièrement alvéolaire. La surface supérieure de la meule prise dans le nid est d’un brun noirâtre qui passe insensiblement au bistre clair sur les côtés. Les mycotêtes, petites figues ou choux-fleurs d’un blanc pur, se localisent à l’intérieur des alvéoles. La face intérieure de toutes les meules ayant atteint une certaine taille a une teinte chamois clair et se montre uniformément rongée par les ouvriers qui, on le sait, sont les seuls membres de la société à ingérer un aliment qui ne soit pas élaboré par d’autres individus.
- Nous avons pu établir en toute certitude que l’enlèvement de la partie inférieure de la meule par les ouvriers est compensé par des apports équivalents ou supérieurs en volume à la face supérieure. La meule ne peut être considérée comme un édifice terminé; elle est en perpétuelle reconstruction.
- Les matériaux apportés récemment, dans le cas des Macrotermes, se reconnaissent aisément à leur couleur brun foncé qui est aussi celle des rondelles de feuilles ou « confetti » qu’emmagasinent les Termites en quelque lieu de leur nid, avant de les réduire en pâte pour construire les meules. Les zones brunes de la meule de construction très récente ne sont
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- Fig. 4. — Meule de Bellicositermes rex, le constructeur des tumuli géants-d’Afrique équatoriale, vue par sa face supérieure.
- Les mycotêtes sont petites et assez peu nombreuses (Bambari, Oubangui).
- pas encore envahies par le mycélium du Termitomyces, lequel apparaît sur les surfaces quelque peu anciennes comme un voile velouté.
- Sans cesse rongée à la base, sans cesse refaite à son sommet, la meule présente une trompeuse stabilité, mais s’accroît souvent, les apports l’emportant sur la consommation. Deux faits nous ont frappé : la localisation très stricte des zones rongées aux parties les plus anciennes de la meule et celle des mycotêtes à l’intérieur des alvéoles, à peu de distance de la face supérieure, sur une distance représentant environ les deux cinquièmes de la hauteur totale. Ces localisations correspondent à des modifications régionales de la meule au cours du temps.
- Cellulose et lignine sont les constituants quantitativement les plus importants de la meule, qui contient aussi des glucides variés : amidon, arabinose, etc., ainsi que des composés protéiques. En outre, le mycélium du Termitomyces l’infiltre dans sa masse. La meule enferme donc un aliment vivant où les substances de croissance, les vitamines et les acides aminés indispensables à l’entretien et à la croissance ne manquent pas. Elle est par excellence un aliment complet tant quantitativement, que qualitativement.
- Par son action propre, le Termitomyces modifie la nature chimique des composants de la meule. La décoloration qui s’effectue de haut en bas dans la masse l’atteste; d’ailleurs, communément, les champignons xylophages décolorent le bois. La localisation des mycotêtes dans les parties d’âge moyen de la meule apparaît aussi comme l’indice d’un certain changement du milieu où végète le mycélium.
- En les étudiant par les techniques de l’histologie classique, il a été possible de suivre plus précisément les changements subis par les matériaux de la meule.
- Les colorants utilisés sont propres, les uns à mettre la lignine en évidence (fuchsine ammoniacale, safranine, vert lumière différencié à l’eau), les autres la cellulose (rouge Congo ammoniacal, vert lumière différencié à l’alcool, réaction de Schulze au chlorure de zinc iodé). La coloration de la lignine est d’autant plus vigoureuse que l’on se trouve plus près de la face supérieure de la meule, et va en diminuant
- Fig. 5. — Meule de Pseudacantho-termes avec les mycotêtes localisées dans la zone d’âge moyen.
- Les apports récents de matériaux se voient bien sur la ligne de faîte de la meule.
- au fur et à mesure qu’on se rapproche de la face inférieure oü elle est presque nulle. La coloration de la cellulose suit un gradient inverse; très faible ou nulle à la face supérieure, elle atteint son intensité la plus forte à la face inférieure.
- Les indications fournies par les colorations ne sont certes pas à l’abri de critiques, mais elles sont si nettes que nous croyons pouvoir leur accorder quelque crédit. Les composés pectiques disparaissent rapidement de la meule où ils ne sont détectables que dans la partie supérieure.
- Le Termitomyces paraît exercer une double action sur les matériaux de la meule : i° il dégrade, digère la lignine; 2° du même coup, il démasque la cellulose. Il n’est point sûr que celle-ci ne soit pas quelque peu rpodifiée, mais les particules de la meule prélevées dans la partie inférieure de celle-ci conservent leur biréfringence optique, ce qui indique que les
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- chaînes de cellulose ne sont pas rompues (la biréfringence est bien due à la cellulose car elle disparaît après le traitement des particules par la liqueur de Sclrweitzer, laquelle dissout la cellulose).
- On ne peut se contenter d’une étude aussi superficielle. Aussi nous sommes-nous adressé à deux chimistes spécialistes de la cellulose, le professeur Meybecke et M. Fleury, de l’École supérieure de Chimie de Mulhouse. Les analyses et dosages ne sont pas encore terminés. Mais les premiers résultats corroborent pleinement notre interprétation; l’abaissement de la teneur en lignine est très fort; il ne peut être dû qu’au Termitomyces dont les diastases attaquent cette substance, pourtant douée d’une extrême résistance aux agents chimiques.
- Dans la meule, le champignon prépare l’aliment dont le Termile fait sa nourriture. Il l’enrichit en cellulose digérable en libérant celle-ci de la lignine; il le prédigère. Il est possible que cette action ait d’autres conséquences, mais notre étude ne nous permet pas d’aller au delà de la conclusion que nous venons d’exprimer.
- L’aliment ingéré par le Macrotermes et d’une façon générale par les Macrolermitinæ ne donne qu’une quantité restreinte d’excréments, lesquels, toujours plus ou moins fluides, s’étalent en macules sur les parois de la termitière. Tout se passe comme si les matériaux prédigérés de la meule étaient utilisés en quasi-totalité par l’Insecte. La faible importance de la masse des exci’éments des Termites champignonnistes contraste avec la surabondance du mortier fécal des espèces humivores.
- Les faits que nous venons de décrire d’une façon succincte se retrouvent à peu près avec la même netteté chez les Macro-termitinæ du genre Protermes. La meule initiale est découpée transversalement par les ouvriers, d’où la superposition dans une même chambre de deux, trois ou quatre meules emboîtées les unes dans les autres. Les faces inférieures de toutes les meules superposées sont rongées, et sur elles jamais ne s’observe de velours mycélien. Chaque partie de la meule composée de Protermes est traitée comme une meule simple de Macrotermes. Les mycotêtes se localisent dans les alvéoles à peu près au tiers de la hauteur de la meule.
- Les meules des Odontotermes affectent une forme globuleuse
- Figr. 6 et 7. — Stades de développement du Termitomyces médius sur meule d'Ancistrotermes latinotus.
- Les mycotêtes sont le point de départ du cordon mycélien qui traverse la paroi de la termitière pour former le carpo-phore (chapeau du champignon) au dehors (Bossembélé, Oubangui).
- (Photos P.-P. Grasse).
- plus ou moins hémisphérique ; elles sont consommées par la base cl reconstruites par la face supérieure ; mais leur forme générale est moins régulière que celle des meules des deux genres précédents.
- Les Bellicositermes, dont le célèbre Termile du Natal élève les termitières « cathédrales » dans presque toute l’Afrique noire, construisent des meules irrégulières, cérébriformes, dont ils mangent surtout les parties basses et latérales : prises de nourriture et apports de matériaux frais alternent avec irrégularité ; malgré cela, le mécanisme qui assure la constance volumétrique de la meule est le même que chez les Prothermes et Macrotermes.
- Le cas des meules d’Acanthotermes, que nous avons d’ailleurs élucidé (Grassé et Noirot, 1958), est plus compliqué. Les meules d’abord plates, ou « auriculaires », deviennent ensuite globuleuses. Elles sont alors évidées du dedans, puis leur face inférieure est rongée à son tour. Les meules sont entassées dans des poches souterraines isolées (ou calies) que réunissent de larges galeries; toutes les meules d’une calie sont sensiblement dans le même état. Des observations répétées nous ont conduit à admettre qu’à un certain moment les meules globuleuses ne reçoivent plus d’apports nouveaux et sont mangées en totalité. La calie se trouve alors vidée de son contenu et les Termites l’abandonnent.
- Il semble que tous les Termites champignonnistes utilisent leurs meules en tant qu’aliment préparé, enrichi en matières utilisables par l’action chimique du Termitomyces, lui-même strictement adapté et inféodé aux meules. Chaque genre de Termites paraît posséder son espèce particulière de Termitomyces (cf. R. Ileim, 1942).
- La différence entre Fourmis et Termites champignonnistes se montre profonde. Les Fourmis Attini mangent exclusivement les mycotêtes et les filaments du champignon Rhozites gongylo-phora qui végète sur leurs meules de feuilles mâchées ; elles ne consomment pas la matière même de la meule qui, épuisée, est .abandonnée ou détruite. Dans la termitière, le champignon joue un rôle actif, il transforme les matériaux ligneux, les prépare à la digestion. Le terme de symbiose paraît convenir en tous points pour qualifier l’association constante et à bénéfices réciproques qui s’établit entre les Macrotermitinæ et les Agaricinæ du genre Termitomyces.
- Quelle que soit son importance alimentaire pour les Termites champignonnistes, nous ne croyons pas que la meule soit la seule source d’aliments de ces Insectes. De mars 1939 à juin 1940, j’ai conservé à Paris deux élevages de Bellicositermes natalensis qui se composaient exclusivement d’ouvriers, grands et petits, et de soldats, grands et petits. Si, au départ, ils disposaient de meules à champignons, celles-ci furent mangées en partie ou moisirent; pendant un an, les Insectes (dont la longévité se montre considérable) se passèrent de meules qu’ils ne tentèrent jamais de reconstruire et se nourrirent exclusivement
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- Fig. 8 et 9. — Meule de Macrotermes mülleri.
- A gauche, meule vue par sa lace supérieure ; les mycotêtes sont localisées dans les alvéoles : remarquer les boulettes de bois mâché qui forment la meule. A droite, face inférieure de la même meule rongée par les ouvriers du Termite (Makokou, Gabon) (Photos P.-P. Grasse).
- de bois envahi par des mycéliums de champignons xylophages non identifiés.
- Voici comment nous comprenons la physiologie alimentaire normale des Macrotermitinæ. Le bois mâché sert à confectionner des meules où le mycélium du Termitomyces attaque la lignine, dégageant ainsi la cellulose liée à cette substance. La cellulose, plus ou moins modifiée, est alors attaquée par les Bactéries cellulolytiques qui vivent dans l’intestin postérieur des ouvriers où elle donne des produits utilisables par le Termite (probablement acides gras sous forme de sels, eau, anhydride carbonique, hydrogène). L’étude de ces Bactéries reste à faire, mais les recherches récentes de Pochon et ses collaborateurs (1959) sur les Sphærotermes autorisent à penser qu’elles s’apparentent aux Ruminococcus, Bactéries cellulolytiques de la panse des Ruminants.
- Cas unique dans le règne animal, les Macrotermitinæ recourent donc pour s’alimenter à une double symbiose, la première avec un champignon, la deuxième avec des Bactéries. Si nos
- observations permettent d’affirmer que la survie des ouvriers et des soldats est possible sans la première, à condition de fournir à ceux-ci du bois altéré comme matière alimentaire, il n’est point sûr qu’une termitière puisse vivre normalement sans meules; lesquelles ne manquent jamais dans les termitières, à quelque stade de leur histoire qu’elles soient.
- La transmission du Termitomyces d’une termitière à une autre nous paraît être assurée par les conidies à paroi épaisse que nous avons trouvées d’une façon constante et parfois en grande quantité dans la dilatation rectale des sexués ailés. De nouvelles recherches sont cependant nécessaires pour préciser le passage de ces conidies sur l’ébauche de la première meule, construite exclusivement par les premiers ouvriers de la jeune société (Grassé et Noirot, 1955).
- Pierre-P. Grasse, Membre de l’Institut, Professeur à la Sorbonne.
- La situation démographique française
- Depuis la pointe des naissances qui a marqué les années 1946-1950, l’évolution de la population française se traduit par une augmentation presque régulière, bien qu’elle devienne plus sensible à mesure que l’on s’écarte de l’année minimale d’après guerre (i953) où l’excédent des naissances sur les décès n’avait pas dépassé le chiffre de 247 700. Avec un excédent de 3i2 000, xg58 se rapproche de la pointe de 1946-1950, les composantes n’étant pas toutefois les mêmes.
- Les mariages sont plus nombreux que dans les années précédentes, bien que les jeunes gens en âge de se marier appartiennent aux classes creuses d’après 1933. Mais il s’est produit une perturbation en 1956, alors que les jeunes soldats ont été déplacés et maintenus en Algérie, ce qui a différé un certain nombre de mariages. Leur retour a été marqué par une compensation qui a porté le nombre des mariages à 3io 5oo en 1967 et 3i2 000
- en 1958 contre 293 5oo en iq56. L’immigration en provenance du Maroc et de Tunisie a pu également intervenir dans cette hausse.
- Les naissances ont obéi au même facteur de perturbation : devant normalement baisser, elles ont cependant atteint 812 600 en 1957 et 809 000 en 1958. Ce n’est pas là toutefois l’élément déterminant de la poussée démographique de cette année : l’attention se porte en effet sur le chiffre particulièrement bas des décès (497 000). C’est la première fois que ce chiffre tombe au-dessous de 5oo 000. Le phénomène est encore plus remarquable lorsqu’on le considère en pourcentage, c’est-à-dire 11,1 décès par 1 000 habitants, que l’on peut utilement comparer au taux de i5,3 pour 1 000 qui était celui des années 1936-
- 1938.
- G. C.
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- Les super-amas de galaxies
- Il est bien connu qu’en dehors de notre île-univers, la Galaxie, l’espace lointain est peuplé de formations discoïda-les analogues, suspendues dans l’abîme à des intervalles de l’ordre du million d’années-lumière et formées chacune de milliards d’étoiles. Ces galaxies s’étendent jusqu’à la limite d’observation et ont longtemps été considérées comme présentant une distribution moyenne régulière, assez proche de l’isotropie. Mais, plus récemment, surtout depuis les recherches d’Edwin Hubble pour mettre en évidence leurs vitesses radiales, on s’est aperçu qu’elles se groupaient généralement en amas contenant quelquefois un nombre important d’individus.
- Nous appartenons nous-mêmes à un petit amas auquel on a donné le nom de « groupe local ». Il comprend, en dehors de la Galaxie, deux autres nébuleuses spirales dont l’une (Andromède ou M 3i) est de dimensions supérieures à la nôtre, la seconde (M 33) lui étant inférieure. Deux petites galaxies irrégulières visibles dans l’hémisphère austral, les Nuages de Magellan, sont des satellites proches de la Galaxie, tandis qu’Andro-mède possède aussi deux compagnons de taille réduite par rapport à la sienne mais de forme elliptique (M 32 et NGC 2o5). Notre groupe compte encore quelques systèmes mineurs : For-nax, Sculptor, Léo I, II, III, Ursa Minor, Draco, en tout moins d’une vingtaine d’individus dont quelques-uns ne sont guère que des amas stellaires de structure très lâche. Leurs distances à partir de la Galaxie ne dépassent pas 3 millions d’années-lumière.
- Mais un peu plus loin, au delà de 4o ooo ooo a-1, d’après la plus récente révision des distances, se situe l’amas gigantesque de la Vierge qui ne réunit pas moins de 2 ooo galaxies. Et d’autres amas très importants s’étagent dans les profondeurs de l’espace. Celui de Persée compte 5oo galaxies, ceux de Coma et de Côrona Borealis (fig. 1 et 2) respectivement 1 ooo et 4oo. Il est courant qu’un amas montre plusieurs centaines d’individus, mais notre groupe local ne constitue cependant pas une exception : l’amas des Poissons n’a que 3o galaxies.
- On a donc pris l’habitude de considérer l’amas comme une unité, si variable qu’en soit la taille. Et cela est parfaitement
- justifié car il semble que chaque amas, soumis à ses forces internes de gravitation, soit en rotation lente. Il s’ensuit un fait important : les amas ne seraient pas eux-mêmes en expansion ou du moins celle-ci s’y trouverait fortement réduite.
- L’estimation des distances, d’après la magnitude apparente des galaxies rencontrées dans un amas, se trouve facilitée par le fait qu’on peut toutes les considérer comme également éloignées. Certes, les galaxies sont de taille variable et on a remarqué que les ellipsoïdes étaient, en moyenne, sensiblement plus petits que les spirales. Mais, en choisissant dans l’amas les individus les plus brillants et, comme on fait souvent, en appliquant les mesures à la galaxie qui vient au dixième rang par ordre de brillance, on a de fortes chances de tomber sur un objet de taille importante et cependant non exceptionnelle, très probablement sur une grande spirale comparable à Andromède ou à solre Galaxie. Rien n’empêche ensuite de chercher à en établir le rougissement spectral ou vitesse de récession (pourvu que le spectre observé ne soit pas trop faible) et à comparer la distance qu’on en déduit à celle obtenue par l’appréciation photographique de la magnitude apparente. Ces deux méthodes se eoiToborent fort bien car la relation entre le logarithme de la vitesse de récession V,. et la magnitude apparente m semble rester approximativement linéaire.
- Nous allons voir cependant que de nouvelles variables risquent d’apparaître. Des observations récentes, décrites par Gérard de Vaucouleurs, mènent à croire que les amas eux-mêmes seraient liés en super-amas ou super-systèmes.
- Les concepts métagalactiques. — Les cosmologistes, obéissant à l’idée naturelle d’élargir leur horizon, ont toujours cherché à rapporter leurs observations à l’ensemble de l’Univers : c’est la raison même de leur science. Déjà, avant d’en venir aux modèles de structure ouverte ou fermée, en expansion dans des espaces hyperdimensionnels, ils avaient imaginé que l'Univers pourrait ressembler à un immense ellipsoïde en rotation, constituant une « métagalaxie » dont l’unité dépopulation serait l’amas. Peut-être trouverait-on aux grandes distances la
- Fig. 1. — Partie centrale de l’amas Couronne Boréale.
- 11 n’y a que deux étoiles remarquables reconnaissables à leurs rayons de diffraction et appartenant à notre Galaxie. Le reste est formé principalement de galaxies du type SO, sans spires et sans obscuration par des nuages équatoriaux. Vitesse de récession de 25 650 km/s, correspondant à une distance de 950 000 000 a-I, avec une constante d e 75 km/s/Mpc. Dans l'hypothèse métagalacti-que, une valeur de la loi de Hubble plus élevée dans l’espace lointain réduirait sensiblement c<dte distance. Echelle ; 1 cm environ pour 1 minute d’arc.
- (Photo prise à l’Observatoire du Mont Pa-lomar).
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- Fig. 2. — L’amas Coma (« Nebelnest » de Wolf).
- La vitesse de fuite de 6 700 km/s, révélée par l’effet Doppler (déplacement du spectre lumineux vers le rouge), correspond à une distance de 300 millions d’années-lumière, en admettant une constante de récession de 75 km/s par mégaparsec, calculée d’après l’amas de la Vierge. La plupart des objets visibles sur cette photo, prise à l’observatoire du Mont Wilson, sont des galaxies, reconnaissables à leur forme plus ou moins fuselée.
- trace d’un tel super-système, sous la forme d’une sorte de Voie Lactée de galaxies dont l’arche serait statistiquement décelable.
- On sait, d’autre part, que l’étude de la vitesse et du sens de translation des étoiles voisines du Soleil, par rapport au centre de la Galaxie, a déjà été faite par Oort. Les étoiles ont des vitesses variables avec leur éloignement et en particulier selon qu’elles se trouvent dans la direction du Sagittaire, considéré comme marquant le centre galactique, ou au contraire vers l’extérieur du système, c’est-à-dire dans la direction du Taureau. Oort a montré que la rotation de la Galaxie était différentielle, plus rapide dans les parties internes que dans les externes. Il a même fixé pour le Soleil une vitesse de 269,3 km/s au long de son orbite galactique en se basant sur les vitesses radiales des amas globulaires qui, situés aux confins de l’espace vide, ne doivent participer que faiblement à la rotation d’ensemble. Le sens de cette rotation, rétrograde à partir du pôle nord de la Galaxie, est indiqué par les courants dits de Kapteyn, dont l’un paraît se diriger vers le Taureau et l’autre, vu à l’opposé, vers le Sagittaire. Il est donc légitime de se demander si les galaxies lointaines ne sont pas aussi animées de grands mouvements d’ensemble, théoriquement décelables par les mêmes méthodes que celles qui sont employées pour les étoiles voisines.
- Mais aux distances qu’on doit alors envisager, il est clair qu’il ne peut plus être question de mesurer des vitesses latérales de translation. Seules les vitesses radiales, révélées par l’effet Doppler, sont utilisables et encore est-il difficile de tes interpréter dans la recherche d’un sens de rotation. En effet, les mouvements propres des galaxies sont masqués par les vitesses de récession dues à l’expansion de l’Univers et d’autant plus que ces galaxies sont plus éloignées. Cependant, en considérant théoriquement l’expansion comme linéaire, on peut chercher à découvrir si les vitesses de tel ou tel amas lointain s’écartent de la linéarité dans un sens ou dans un autre : par exemple, si la galaxie observée paraît s’éloigner moins vite que ne le ferait supposer sa distance (calculée d’après sa magnitude apparente) ou au contraire si elle s’éloigne plus vite. Il ne serait donc pas interdit, après avoir délimité un plan de rotation à l’échelle ultra-macroscopique par l’observation éventuelle d’une ceinture de brillance formée d’amas ou de nuages d’amas plus denses, de chercher à mettre en évidence un sens de rotation au cas où la moyenne des 'vitesses radiales (en tenant compte des distances) varierait de façon significative suivant l’angle de visée. Naturellement, les calculs devraient être corrigés de la rotation propre du Soleil à l’intérieur de la Galaxie.
- Gamow avait émis une telle hypothèse en ig46, mais il
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- admettait qu’elle était difficile à vérifier, le centre du supersystème métagalactique devant probablement se trouver au delà des limites de l’observation optique. Or, en iq5i, Mme V. Cooper-Rubin tenta de cataloguer les vitesses radiales des galaxies dans différentes directions pour essayer de découvrir si un résidu de mouvements propres, dans un sens tantôt positif et tantôt négatif, ne pouvait apparaître. Son attente parut le mieux vérifiée au long du grand cercle d’une sphère dont le pôle aurait été placé suivant des coordonnées galactiques correspondant à une longitude (i) de i4° et à une latitude (b) de + io°. Rappelons que par rapport à la Galaxie, la longitude est comptée de o° à 36o° en partant de l’Écu vers le Cygne; la latitude de o° à ç)o°, positivement vers le Nord, en prenant pour origine la plus forte concentration d’étoiles faibles qu’on admet devoir situer l’équateur galactique.
- Malheureusement, les observations de Y. Cooper-Rubin ne furent pas confirmées par K. F. Ogorodnikov qui obtint en 1962 des résultats bien différents. Le pôle de la rotation universelle supposée se serait trouvé en l = no° et b = o°, son centre se plaçant en l — 20° et b = + 88°. A ce propos, Gérard de Vaucouleurs a fait justement observer que les calculs devaient être faussés parce qu’on voulait les rapporter à l’Univers entier (ou métagalaxie). Il est en effet vraisemblable que l’observation n’atteint que des super-groupes, en quelque sorte locaux, qui ne posséderaient nullement un caractère d’universalité. La situation en serait rendue bien plus complexe, car il est évident que nous aurions affaire à des plans de rotation multiples et diversement éloignés.
- D’après Vaucouleurs, il existerait une apparente concentration de galaxies (plus brillantes que la i5e magnitude) selon un grand cercle dont le pôle serait à l = x5° et à b = + 5°. D’ailleurs Holmberg, en 1939, et Ruiz, en 19/11, avaient déjà attiré l’attention sur la présence d’un super-amas « métagalactique » dont le centre serait approximativement dans la direction du pôle galactique. Le groupe local et par conséquent notre Galaxie se rattacheraient à ce système. Mais nous serions très éloignés du centre, qui se placerait dans ou près de la Vierge à l = 255° et b — + 75°. Le diamètre du super-système atteindrait 3oméga-parsecs (soit près de xoo millions d’années-lumière, le méga-parsec valant 1 million de parsecs et le parsec, ou parallaxe-seconde, 3,26 a-1). Ces dimensions colossales sont basées sur la plus récente révision des distances qui place les galaxies de la Vierge à une distance d’environ i3 mégaparsecs (Mpc). On admet en effet maintenant que les objets brillants qu’on y distingue ne sont pas des super-géantes de magnitude absolue (M) — 6,4, mais des nébuleuses d’hydrogène ionisé (excitées par les étoiles bleues voisines) qui correspondraient à M = — 10 (voir La Nature, novembre 1958, p. 438). Le super-amas serait très aplati, dans un rapport de 1 à 5, et donc en rotation. C’est d’ailleurs cette rotation qui donne sa réalité au système : celui-ci, soutenu par auto-gravitation, se trouve posséder un équilibre dynamique. Autrement, il ne s’agirait que d’une concentration réunie au hasard, dénuée de lien effectif et par conséquent non significative. Mais un tel super-groupe local resterait cependant une assemblée irrégulière d’amas de tailles variables et serait dominé, au voisinage du centre général de rotation, par la masse des 2 5oo galaxies de la Vierge.
- Des observations faites à Lick, au Mont-Wilson et à Palomar, ont porté sur plus de 3oo galaxies dont aucune n’est plus faible que la magnitude i4- Il s’agissait de cataloguer les vitesses radiales des objets situés à + 3o° de l’équateur super-galactique pour voir si la répartition des vitesses confirmait bien l’existence d’un super-groupe local. Or, dans des secteurs opposés, soit vers le centre métagalactique (situé du côté du pôle Nord galactique), soit vers l’anticentre (dans notre hémisphère Sud), les vitesses sont nettement différentes. Du côté de l’anticentre, la relation entre la vitesse de récession et la distance Vr/r est approximativement linéaire et l’on pouvait assurément s’y
- attendre car nous allons là vers l’extérieur du système. En effet, les galaxies lointaines que nous voyons dans cette direction doivent avoir une vitesse de récession voisine de celle qui correspond à l’expansion générale de l’Univers pris dans son ensemble. Au conti’aire, vers le centre du super-groupe, les vitesses moyennes à une distance donnée (soit à une magnitude apparente donnée) sont largement différentes. La relation Vr/r cesse nettement d’être linéaire. Cela se comprend parfaitement, car plus on s’approche du centre métagalactique, plus la gravitation interne devient forte et doit s’opposer à l’expansion, alors que celle-ci s’accroît vers les confins du système. Le super-groupe serait donc en expansion différentielle. En revanche, l’amas local auquel appartient notre Galaxie est considéré depuis longtemps comme étant assez serré pour ne manifester aucune expansion appréciable.
- Quant à la rotation, elle ne peut être aussi que différentielle (fig. 3). Des chiffres avancés par Vaucouleurs ont été basés sur les paramètres connus de l’amas de la Vierge dont la vitesse de récession est actuellement estimée au mieux à 1 136 km/s,
- Fig. 3. — Schéma très simplifié d’un système en rotation et en expansion différentielles.
- La longueur des flèches est censée symboliser les vitesses. Les flèches eû Si, e» indiquent l’expansion. En A, la région centrale du système montre une rotation relativement rapide mais pas d’expansion. Les amas de galaxies placés en B, sur une orbite moyenne, sont soumis à une faible expansion (e,) en même temps qu’à une rotation plus lente. L’observateur, placé en C, ne circule que très lentement sur son orbite mais se trouve déjà dans une région de forte expansion (e2), de sorte que les galaxies en B, B', B" lui paraîtront s’éloigner de toute façon. Vues du point C (lignes en pointillé), les galaxies en B' s’éloigneront cependant moins vite par suite de leur direction sur l’orbite. Au contraire, celles qui sont vues en B" ajoutent la vitesse de leur rotation à celle de l’expansion e2 que subit l’observateur. Naturellement les composantes des vitesses sont en réalité plus complexes ; elles peuvent néanmoins être symbolisées par l’image d’un anneau de fumée qui s’agrandit et finit par se dissiper.
- la magnitude apparente moyenne étant de n,5. La Galaxie aurait dans le super-groupe une vitesse de 5oo km/s dirigée suivant une super-longitude de 194° (correspondant à nos propres coordonnées galactiques l = 287° et b = — i4°). La période de rotation, évidemment gigantesque, serait de l’ordre de 5 x io10 années vers le centre du super-groupe et de 10 à 20 x io10 dans les régions extérieures. La masse totale est alors théoriquement calculable et serait d’environ iols masses solaires si l’on situe le centre du système à une distance de 10 Mpc. Naturellement, un temps de révolution de 5o à 200 milliards d’années ne donne aucune indication sur l’âge du système et il est bien probable que depuis sa naissance la Galaxie n’a parcouru qu’un faible secteur d’une telle orbite. Celle-ci n’a de signification que pour fixer une vitesse et une direction par rapport à un point central situé à très grande distance et supposé fixe. Il faut plutôt voir ces super-courants de galaxies comme l’amorce d’un vaste et lent mouvement tourbillonnaire soutenu par des forces gravitationnelles très faibles
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- et sans doute destiné à entrer en distorsion dans un avenir plus ou moins lointain. En effet, il ne faut pas oublier que l’expansion universelle reste toujours à l’œuvre.
- D’autre part, Vaucouleurs a fait observer que la ceinture de brillance, indicatrice du super-groupe local, laisse subsister des concentrations plus lointaines. Trois de ces concentrations sont assez bien délimitées et correspondraient à d’autres supergroupes. G. Abell a donné récemment des estimations de Détendue de ces super-groupes éloignés. En utilisant une même échelle de distances, ces estimations s’accordent avec les dimensions qu’aurait le super-groupe local.
- Conséquences cosmologiques. — De tels systèmes, formés d’unités correspondant à un amas de galaxies, posent des problèmes importants. Le fait qu’ils soient en expansion différentielle rend très délicate la fixation de la loi de Hubble pour l’Univers entier. Les successives modifications de l’échelle des distances ont déjà changé sa valeur. Mais si cette valeur varie également suivant la direction, il est clair que la loi cesse de pouvoir être considérée comme linéaire. Tantôt la vitesse de récession paraîtra croître plus vite que la distance, tantôt elle croîti’a moins vite, comme c’est le cas dans la direction du centre d’un super-groupe. Jusqu’à présent, on avait surtout utilisé les galaxies de la Vierge pour calibrer le rougissement spectral et fixer la valeur de la loi de Hubble (H = Vr/r).' Ces galaxies sont, en effet, assez rapprochées pour montrer un spectre bien observable et des indicateurs de distance relativement sûrs. On avait d’abord estimé que la vitesse de récession augmentait de 35o km/s chaque fois qu’on s’éloignait d’un mégaparsec (on sait que dans un milieu en expansion régulière, isotrope, la vitesse des objets considérés augmente proportionnellement à la distance qui les sépare de l’observateur) (fig. 4). Puis, après la révision de Baade, cette vitesse avait été
- t/
- o A B
- t2
- Fig. 4. — Système en expansion régulière, linéaire.
- Les points, qui figurent des amas, doublent leurs distances respectives en un temps 4,1,. Mais le point B aura fait en ta six fois plus de chemin que le point A par rapport à l’observateur situé en O. Les vitesses sont proportionnelles aux distances. C’est l’allure que prend l’expansion vers l’anticentre d’un système d’amas, là où elle n’est plus freinée par la gravitation : les amas semblent emportés dans un gonflement de l’espace qui
- les contient.
- réduite à 174 km/s/Mpc (soit environ 55 km/s par million d’armées-lumière). A. présent, depuis qu’on croit devoir reculer l’amas de la Vierge jusqu’à plus de 4o 000 000 a-1, sa vitesse de récession de 1 i36 km/s (qui reste inchangée) ne correspond plus qu’à 85 km/s/Mpc, et même 75 km/s/Mpc selon beaucoup d’auteurs. Mais si la Vierge se trouve bien au centre d’un vaste système en expansion différentielle, on est conduit à penser que la valeur de la loi de Hubble est réduite dans cette direction. Pour les amas très éloignés, situés dans des régions de faible concentration galactique, un taux de récession sensiblement plus élevé resterait admissible et correspondrait à la valeur de l’expansion pour l’Univers entier, vers l’infini.
- Vaucouleurs a d’ailleurs fait observer qu’un calcul théorique, basé sur la masse et la distance estimées de l’amas de la Vierge, faisait retrouver des chiffres voisins de ceux précédemment admis. En plaçant la Vierge à une distance Rj = 12,6 Mpc, la vitesse de récession étant R1e1 = 1 i36 km/s, on obtient : 600 = H i4o km/s/Mpc. Mais, pour Rx = 10 Mpc et RlSl = 1 100 km/s, on retrouverait très exactement pour l’expansion à l’infini : s«> = 174 km/s/Mpc. Cependant, cette
- valeur générale de l’expansion pour l’Univers entier reste difficile à confirmer par l’observation. La présence de super-groupes métagalactiques doit rendre le déplacement spectral, ou champ de vélocité, anisotrope et non linéaire. Sans doute on peut chercher à mesurer, à la limite de nos possibilités, le spectre de galaxies très lointaines et très isolées. Mais alors c’est l’estimation du module de distance (m-M) qui reste douteuse. Nous ignorons enfin le coefficient d’absorption réel de l’espace intergalactique; ce coefficient n’est pas non plus constant : il varie au voisinage des amas.
- Il est facile de voir comment des erreurs systématiques peuvent se produire. Par exemple, la plupart des galaxies deviendraient invisibles aux grandes distances, les objets les plus brillants restant seuls observables. C’est ainsi que notre « groupe local » ne montrerait de loin que deux galaxies (la nôtre et Andromède) au lieu des dix-neuf constituants qu’il possède en réalité. Il faudrait donc augmenter le module de distance des galaxies situées près de la limite de visibilité, leur magnitude absolue (M) devant être exceptionnelle. Mais c’est alors qu’une autre variable vient jouer en sens contraire. Si la présence d’un brouillard intergalactique affaiblit la lumière des galaxies lointaines, elles sont dans ce cas plus proches que ne le fait supposer leur magnitude apparente (m). D’ailleui's les objets possédant la magnitude absolue la plus élevée seraient aussi ceux qui subiraient la plus forte atténuation de leur lumière : les galaxies les plus massives se rencontrent généralement au centre des amas et c’est là justement que l’effet de brouillard risque d’être le plus intense.
- On sait que Sandage avait décelé une augmentation appréciable de la valeur II de la récession aux grandes distances. La loi s’écartait de plus en plus de la linéarité à mesure qu’on s’approchait de la limite de l’observation optique et on pouvait en conclure que l’expansion de l’Univers se ralentissait. En effet, puisque s’éloigner dans l’espace c’est aussi reculer dans le temps, le fait de découvrir aux grandes distances une vitesse de récession plus forte doit évidemment correspondre à une expansion plus rapide dans le passé. Des conséquences importantes en découlent. Par exemple, la possibilité d’un Univers cyclique en pulsation, où l’expansion finit par s’arrêter et se changer en contraction sous l’influence de la gravitation; mais surtout l’éventualité d’un choix entre la théorie évolutive et la théorie dite de 1’ « état continu r> (Hoyle). Celle-ci, qui admet que l’Univers reste partout et toujours semblable à lui-même (les AÛdes causés par l’expansion étant exactement comblés par la naissance de nouvelles galaxies) doit évidemment être rejetée si la valeur de la loi de Hubble diffère dans le passé.
- Or, si de vastes concentrations métagalactiques modifient localement l’expansion, nous avons vu qu’il devient plus difficile de chiffrer celle-ci dans l’espace et dans le temps, par rapport à l’ensemble de l’Univers. La multiplicité des variables reste comme toujours l’écueil de la cosmologie.
- Méthodes de vérification. — Plusieurs méthodes, cependant, doivent nous permettre de fixer les vitesses d’objets de de plus en plus lointains dont les paramètres pourraient être considérés comme ayant une valeur universelle.
- En premier lieu, l’emploi du télescope électronique autorisera la mesure des déplacements spectraux de galaxies dont la distance et la vitesse ont fortement affaibli la lumière. Cet appareil, construit en France par A. Lallemand et M. Duchesne et parfaitement au point, n’attend plus que son emploi régulier avec un grand réflecteur.
- En second lieu, l’étude des sources d’émission de l’espace lointain, dans la gamme radiométrique, réussira peut-être à mettre en évidence un déplacement spectral au delà de la portée des télescopes optiques. On sait, en effet, que la raie de 21 cm de l’hydrogène neutre, qui apparaît comme une raie d’absorption dans le spectre radiométrique des collisions de galaxies,
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- Fi g. 5. — L'amas Herculis.
- Cliché en négatif, pris au télescope de 5 m du Mont Palomar ; pose : 30 mn. L’échelle est donnée par le trait en haut à droite qui correspond à 1 minute d’arc. La vitesse de fuite de 10 400 km/s donnerait une distance de 450 000 000 a-1. L’amas, peu serré, présente une demi-douzaine de belles galaxies doubles. On voit sur la droite deux spirales de face, adjacentes et sans doute en interaction de marée.
- montre un effet Doppler (cri ce cas un allongement de sa longueur d’onde) en Ions points comparable à celui observé dans les spectres optiques (voir La Rature, octobre 1957, p. 3g8). Toutefois, cet effet n’a pour le moment été mesuré que dans l’intense émission non thermique de Cygnus A, à une distance plus de quatre fois inférieure à celle d’une galaxie de l’Hydre dont le déplacement spectral, dans la gamme optique, a déjà été bien observé. Or, l’intérêt serait grand de pouvoir estimer par une méthode directe la distance des sources radiométriques faibles pour voir si leur densité croît au loin comme certaines interprétations statistiques ont pu le suggérer (Ryle, Oort, B. Y. Mills). Malheureusement, les radio-sources sont non seulement difficiles à localiser en profondeur, mais aussi en direction. Les radio-télescopes, qu’il s’agisse d’interféromètres ou de paraboloïdes, ne donnent pas encore toute satisfaction. L’énorme cuvette de Jodrell Banks, d’un diamètre de 76 m et d’un poids de 700 t (voir La Nature, janvier 1958, p. 1), pose des problèmes en ce qui concerne sa rigidité et sa résistance au vent. Dans ces conditions, la localisation angulaire des sources ne peut que laisser à désirer.
- Il faut donner une place à part à la méthode des recensements optiques qui a déjà indiqué les zones de brillance lointaines dont on a cru pouvoir déduire la présence de super-groupes d’amas. Cette méthode devrait théoriquement nous permettre d’aboutir à des conclusions cosmologiques impor-
- tantes. Parvenir à montrer que l’Univers était plus dense dans le passé, c’est-à-dire que les amas de galaxies étaient plus rapprochés les uns des autres, constituerait une preuve des théories évolutives. Si, dans une unité d’espace donnée, nous rencontrons par exemple une moyenne de 4 amas importants dans notre voisinage, mais qu’aux grandes distances, dans les profondeurs du passé, nous en trouvions 6 ou 8, c’est que la densité de l’Univers était alors plus forte (fîg. 6). C’est justement ce à quoi l’on doit s’attendre dans un modèle évolutif puisqu’en reculant dans le temps on se rapproche de l’origine de l’expansion. Mais si, au contraire, l’Univers est statique (sans expansion), ou en « état continu » selon l’hypothèse de Hoyle, la densité des amas de galaxies restera la même si loin que nous allions dans l’espace et le temps.
- Malheui'eusement, les recensements sont longs et difficiles. Ceux faits à Lick, au Mont-Wilson et à Palomar, avec des télescopes de Schmidt couvrant un large champ, n’ont pas encore donné de résultats en ce qui concerne une variation de la densité, des amas. Il n’est pas aisé de mettre une telle variation en évidence par suite de i’étagement des amas les uns derrière les autres. On doit utiliser des méthodes statistiques complexes pour les séparer et les délimiter. Neyman et Scott, à l’observatoire de Lick, s’emploient à compter les galaxies sur les plaques photographiques et à essayer de distinguer, à travers les amas les plus proches, ceux qui sont les plus éloi-
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- 300 Mpc
- 150 Mpc
- Densité des amas lointains.
- Deux hypothèses, théoriquement vérifiables par l’observation, sont à emi-sager. En A, l’observateur 0 voit les amas de galaxies lointains conserver une distribution isotrope. La densité des amas étant la même dans le passé, l’Univers est statique ou tout au moins en « état continu » selon l’hypothèse de Hoyle. En B, les amas paraissent s’amonceler aux confins de l’observation optique. Un même volume d’espace en contient bien plus que dans nos régions. Il s’agit alors d’un Univers en expansion qui évolue dans le temps. 1 Mpc = 3 260 000 a-1.
- gnés. On divise la carte céleste en carrés d’étendue égale dont on compare ensuite la population. Celle-ci est d’une densité élevée dans les carrés qui correspondent à la région centrale d’un amas, mais reste généralement supérieure à la moyenne dans les carrés adjacents. La diminution progressive de la densité, à mesure que l’on s’éloigne du centre, permet d’estimer l’étendue de l’amas. Quant à la distinction entre les amas
- proches et les plus lointains, elle découle du fait que ces derniers paraissent plus petits et plus serrés tandis que s’affaiblit proportionnellement la luminosité de leurs galaxies. Mais naturellement il faut tout ramener à des moyennes. Des calculs statistiques théoriques servent à établir quelle devrait être la répartition des amas, le rapport numérique entre les plus proches et les plus lointains selon le modèle d’univers qu’on envisage. On recherche combien, pour une densité qui s’accroît au loin, le nombre des amas faibles et serrés doit être plus grand que dans le cas où la densité est considérée comme partout égale. Ces calculs théoriques peuvent ensuite être comparés aux résultats de l’observation malgré les problèmes posés par l’étendue des espaces à examiner. Neyman et Scott espèrent aboutir à une solution grâce à un nouveau télescope de 3 m capable de pénétrer profondément dans l’espace. L’étude des densités galactiques, faite d’après les plaques photographiques, serait confiée à des calculatrices électroniques. Mais c’est ici que la présence de super-groupes d’amas, couvrant de grands angles de visée sans que les rapports entre leurs constituants puissent être facilement précisés, risque, si elle se confirme, de venir compliquer la situation.
- On peut conclure que des études prolongées restent à effectuer avant qu’il soit permis de se prononcer sur; la répartition des amas de galaxies dans l’espace lointain. L’existence de super-groupes métagalactiques est elle-même controversée.: Mais nous entrevoyons maintenant la possibilité de résoudre par l'observation les grands problèmes de la cosmologie. Cette science demeurera toujours pleixre d’attraits pour l’esprit attiré par l’immensité et désireux de pénétrer jusqu’aux fondements de l’Univers.
- Jacques Fouchet.
- L’exploration des galaxies voisines
- Se situant entre le niveau de la vulgarisation et du traité spécialisé, la collection Évolution des Sciences, publiée par Masson, s’efforce de réaliser une sorte de précis d’un sujet déterminé, à l’étude duquel l’auteur a généralement lui-même contribué. Un livre de G. de Vaucouleurs sur les galaxies voisines répond très bien à ces exigences, et sa lecture est d’autant plus profitable qu’il n’existe aucun ouvrage d’ensemble récent sur cette question (’).
- Négligeant volontairement les problèmes de l’évolution des populations stellaires des galaxies et des galaxies elles-mêmes, il s’applique essentiellement à leur étude morphologique : après une introduction rappelant les données historiques et les notions d’astrophysique indispensables, l’auteur propose une nouvelle classification des types de galaxies qu’il justifie par une série d’admirables photographies. Une brève étude des types de populations stellaires trouve son application dans les nuages de Magellan où l’on remarque une quantité d’intermédiaires entre les deux types fondamentaux. Le chapitre suivant est une étude critique
- 1. L’exploration des Galaxies voisines par les méthodes optiques et radioélectriques, par G. de Vaucoueeubs. Collection Évolution des Sciences. 1 vol. 14 x 22,5, 156 p., 47 fig., 18 pl. h. t. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 1 600 F.
- des indicateurs de distances galactiques et extragalactiques, sur lesquels règne une grande incertitude. La distribution de la luminosité, les dimensions' et les spectres des galaxies posent également des problèmes d’interprétation très délicats.
- Le chapitre suivant est consacré au rayonnement radioélectrique des galaxies. Peu d’identifications nouvelles' de radio sources avec les galaxies optiques sont à signaler ; par contre la. raie 21 cm a permis d’obtenir la courbe de rotation et la distribution des masses de plusieurs nébuleuses extragalactiques. Il est presque certain que la rotation des différentes parties des galaxies autour de leur centre se fait dan® un sens tel que les bras b suivent» dans la rotation. Les courbes de rotation permettent de déterminer, outre la distribution des masses, le rapport masse/luminosité et le rapport masse d’hydrogène neutre/masse totale dans le cas où l’on a pu détecter la raie 21 cm de l’hydrogène neutre.
- Cet ouvrage, dont le succès paraît assuré tant à cause de l’excellente documentation qu’il représente que du talent didactique de son auteur, sera bientôt suivi d’un autre qui traitera des amas de galaxies, de la matière intergalactique et qui abordera les problèmes cosmogoniques. S’il est encore temps, _ incitons vivement l’auteur et l’éditeur à joindre à ce livre une bibliographie, même sommaire. J. L.
- Fermetures sans portes
- Professions en vue... aux Pays-Bas
- Le procédé Sulzer destiné à « fermer des ouvertures sans l’interposition de portes » est en train de se répandre aux États-Unis et dans plusieurs autres pays. Il est surtout appliqué dans les magasins, les bureaux, les banques et en général dans tous les immeubles où les habitants circulent constamment d’une pièce à l’autre. La « porte invisible » est constituée par un écran d’air s’écoulant de haut en bas à faible vitesse, à partir d’une grille logée dans le plafond. Selon les saisons, l’air est chauffé ou refroidi. L’épuration de l’air est également prévue, ainsi qu’un équilibrage entre les pressions extérieure et intérieure.
- Une enquête sur la b stratification sociale » a été récemment effectuée aux Pays-Bas par les soins de l’Institut de Sociologie de l’Université de Leyde. Ses résultats ont permis de dégager quelles sont les professions les plus en vue au sein des différentes couches de la population néerlandaise. Le professeur d’université vient en tête, suivi par les professions de médecin, de juge, de dentiste et de professeur de lycée. Viennent ensuite les fonctions de prêtre, de haut fonctionnaire, d’instituteur et de journaliste. On peut se demander si un sondage du même genre en France donnerait des résultats semblables...
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- Les recherches océanographiques de l'Année géophysique internationale
- C’est au printemps de iqSo qu’un petit groupe de géophysiciens américains proposa pour 1907-1958, époque considérée comme favorable en raison de sa proximité d’un maximum d’activité solaire, l’exécution d’une année polaire qui répéterait en les amplifiant les entreprises internationales de 1882-1883 et de 1902-1933; le délai de vingt-cinq ans qui la séparerait de la précédente année polaire était admis comme suffisant en raison des progrès rapides et continus survenus dans les techniques d’observation; les recherches devaient porter essentiellement sur le magnétisme terrestre, les aurores polaires, la météorologie et l’ionosphère et un effort particulier devait être fourni pour les régions antarctiques qui avaient été un peu négligées au cours des opérations antérieures.
- Les divers organismes scientifiques internationaux intéressés accueillirent ce projet avec faveur mais, en étudiant sa réalisation, ils furent amenés peu à peu à en développer tous les caractères. La durée des travaux fut portée à 18 mois de manière à dépasser largement le cycle annuel, en raison du rôle fondamental joué par le soleil dans la production et l’évolution de nombreux phénomènes géophysiques ; du côté géographique, il fut décidé que les observations seraient effectuées aussi bien dans les régions tropicales que sur les calottes polaires afin d’obtenir une xrue d’ensemble aussi peu lacunaire que possible de tous les phénomènes constatés; enfin le programme scientifique fut étendu à d’autres domaines d’investigation, non seulement dans le champ de la géophysique, mais aussi dans celui des recherches cosmiques et même dans celui de l’astronomie géographique. Le nom d’année polaii'e ne conve-
- nait évidemment plus et c’est ainsi que naquit en 1962 l’Année géophysique internationale 1957-1958.
- C’est à la faveur de cette extension que les recherches d’océanographie physique prirent place dans les programmes de l’opération. Les spécialistes de cette discipline ne pouvaient pas rester indifférents au développement considérable envisagé pour le réseau et la fréquence des observations météorologiques ; on connaît en effet les liens étroits qui rattachent la circulation des masses d’eaux océaniques aux phénomènes de l’atmosphère, en raison des échanges permanents d’énergie qui se. produisent entre les deux fluides. Les océanographes auraient été coupables de ne pas profiter de l’Année géophysique pour multiplier leurs déterminations de la circulation marine dans une période où les données météorologiques spécialement abondantes pouvaient permettre d’arriver à une meilleure compréhension des phénomènes et de leur interaction.
- Un important programme de travaux océanographiques fut donc élaboré au cours de diverses réunions internationales. Il portait essentiellement sur l’étude de la circulation marine, mais il recommandait également l’établissement de stations littorales pour l’observation des variations du niveau moyen de la mer et la détection des houles de très longue période. En outre, comme l’entretien d’un navire océanographique est très onéreux, ses déplacements sont généralement mis à profit pour l’exécution de recherches variées dans des domaines souvent éloignés de l’objet essentiel de l’expédition; à ce point de vue, le programme de l’Année géophysique préconisait îes mesures de vagues et de houle, des sondages bathymétriques, des pré-
- Fig. 1 et 2. — Utilisation de la bouteille et du thermomètre à renversement.
- Les bouteilles à renversement sont destinées à recueillir des échantillons d’eau de mer à diverses profondeurs, souvent jusqu’à plusieurs milliers de mètres. Elles sont fixées ouvertes en des points déterminés d’un câble manœuvré par un treuil et c’est leur renversement qui assure leur fermeture. Il est commandé, une fois toutes les bouteilles mises à l’eau, par un messager qui, coulissant le long du câble, fait basculer la première bouteille, ce qui libère un second messager qui va faire basculer la suivante, et ainsi de suite. Sur les bouteilles sont fixés des thermomètres de haute précision (1/50 ou 1/100 de degré C) dont le renversement isole la colonne de mercure, ce qui permet de lire ultérieurement la température rencontrée in situ. On dose en laboratoire la chlorinité des échantillons d’eau recueillie, et on calcule ensuite, leur salinité. De la connaissance de la température et de la salinité, on déduit la densité in situ. A gauche : Mise à l’eau d’une bouteille à renversement. On distingue à droite de la bouteille les deux thermomètres fixés sur elle et au-dessous, sur le câble, le messager qui ira faire basculer la bouteille suivante. A droite : Bouteilles à renversement rangées dans un laboratoire du navire. Lecture des températures sur les bouteilles qui viennent d’ûtre remontées (il
- faut utiliser une loupe pour obtenir la précision de 1/100 de degré) (Photos Lizeray).
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- Fig. 3. — Mise à Veau d’un bathythermographe.
- Cet appareil, qui peut être utilisé à bord d’un navire en marche, enregistre sur une plaquette de verre enfumée la courbe de la température en fonction de la profondeur. Le style inscripteur se déplace dans le sens des abscisses en fonction de la température de l’eau tandis que la plaquette elle-même est mobile dans le sens des ordonnées sous l’effet de la pression extérieure (Photo Lizeray).
- lèvements d’eau de mer en vue de la détermination du taux de carbone i4 et de tritium, des mesures de radioactivité des sédiments, la détermination du taux de C02 dans l’atmosphère, des récoltes de plankton et d’êtres marins, etc.
- La circulation marine. — En ce qui concerne les courants superficiels des océans, les observations recueillies depuis plus d’un siècle ont bien permis de préciser leurs grandes lignes dans les régions fréquentées par la navigation et d’en dresser des cartes générales qui ont une valeur statistique incontestable, mais nous ne savons encore à peu près rien de leur structure détaillée et de ses variations en fonction des saisons et des conditions atmosphériques. Sur les courants profonds, notre ignorance est encore plus grande et nous ne sommes absolument pas en mesure d’estimer leur incidence sur les courants superficiels.
- L’intérêt de l’étude de la circulation marine n’est pas uniquement théorique; une meilleure connaissance des courants réels est susceptible de rendre de grands services à la navigation : au large de la côte orientale des États-Unis, par exemple, le Gulf-Stream circule en dessinant des méandres dont la forme ondule constamment et les pétroliers venant du golfe du Mexique gagnent un temps appréciable en se maintenant dans les filets d’eau les plus rapides; d’un autre côté, par leur influence sur l’état thermique de la mer et par les sels nutritifs qu’ils transportent, les courants jouent un rôle considérable sur la répartition des stocks, de poisson et l’on conçoit le parti que l’industrie de la pêche peut retirer de la connaissance de leurs fluctuations.
- Méthodes de détermination des courants. — Les déterminations de courants pendant l’Année géophysique devaient être en principe effectuées par les méthodes classiques à l’aide de stations hydrologiques au cours desquelles on mesure avec une grande précision la température et la salinité en divers points
- d’une même verticale (fig. x à 3). Dans les eaux froides relativement homogènes des latitudes élevées les coupes Nord-Sud de température et de salinité mettent en évidence des « langues » qui manifestent la lente progression de certaines masses d’eaux. Dans les eaux plus chaudes des l’égions tempérées et tropicales, on déduit des mesures hydrologiques la distribution des densités in situ, et ensuite la vitesse et la direction des courants par le fait qu’ils tendent toujours à rétablir l’équilibre des masses d’eaux; le calcul doit en outre tenir compte de la force de Coriolis (x) qui acquiert une grande importance en raison de la faiblesse des résistance passives et qui imprime de ce fait une physionomie particulière à la circulation marine.
- Mais cette méthode implique des hypothèses assez restrictives pour que certains des résultats auxquels elle conduit puissent être mis en doute, notamment pour la circulation profonde des eaux ; aussi le programme des travaux attachait un grand intérêt à la mesure directe des courants à différentes immersions par des procédés variés dont la technique devait être per-
- Fig. 4. — Mise à Veau d’un courantomètre Ekman à moulinet.
- Le nombre de tours effectué par l’hélice pendant un intervalle de temps donné se lit sur un compteur, visible au-dessus du pouce droit de l'opérateur (Photo Lizeray).
- fectionnée à cette occasion. Citons notamment l’emploi de mesureurs de courants usuels à hélices ou à moulinets, mais portés par un navire mouillé à grande profondeur sur un câble de nylon (fig. 4), l’emploi de bouées dont la flottabilité est réglée de manière à les maintenir à une immersion déterminée par la stratification des densités présentes et dont on suit la trace par repérage acoustique à partir d’un bâtiment fixant lui-même sa position par rapport à une bouée ancrée sur le fond, et enfin l’emploi de mesureurs de courants à électrodes remorquées.
- Ces derniers appareils comportent deux électrodes identiques remorquées à la surface de l’eau à ioo et à aoo m derrière le navire et connectées à un potentiomètre placé à bord; comme
- 1. La force de Coriolis est une action déviatrice due à la rotation de la terre, et s’exerçant sur les corps en mouvement ; elle dévie les particules liquides proportionnellement à leur vitesse et vers la droite dans l’hémisphère Nord, en sens opposé dans l’hémisphère austral ; son action, nulle à l’équateur, augmente avec la latitude. Dans l’atmosphère, cette force conditionne le régime des vents autour des systèmes dépressionnaires, contribuant ainsi à leur entretien.
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- Fig-. 5, 6, 7. — Trois des navires français qui ont participé aux recherches océanographiques de l'Année géophysique internationale.
- A gauche, la Calypso. An centre, le Winnarelta-Singer, petit bâtiment du Musée océanographique de Monaco, qui participa, aux côtés de la Calypso, aux opérations dans le détroit de Gibraltar (Photos Lizeray). A droite, le Paul-Goffeny, tender d’aviation de la Marine nationale qui a effectué des stations hydrologiques au large de Dakar. Le Commandant-Robert-Giraud, qui fit une croisière océanographique dans le canal de Mozambique, est
- identique.
- on peut considérer en première approximation que la mer, si elle est suffisamment profonde, est en équilibre électrique, toute différence de potentiel observée provient de ce que le fil électrique simple situé entre ioo et 200 m derrière le navire a coupé horizontalement les lignes de force verticales du champ magnétique terrestre, en raison d’un déplacement du navire et du fil, transversal à la route suivie et dû à l’existence d’un courant marin dont on peut ainsi mesurer une composante malgré l’absence de tout repère fixe; deux parcours rectangulaires permettent de déterminer la vitesse et la direction instantanées du courant marin.
- Travaux effectués. — De nombreux pays prirent part à ces études de courants qui devaient en principe être répétées plusieurs fois aux mêmes lieux et dans les mêmes conditions 'de manière à faire apparaître les variations saisonnières et annuelles du phénomène. L’Angleterre, l’Allemagne, les pays Scandinaves et le Canada ont fait porter principalement leur effort sur le front polaire nord-atlantique en vue de préciser les échanges d’eaux entre l’océan Atlantique et l’océan glacial arctique; on sait que cette zone frontière entre des masses d’eaux de températures nettement différentes a une influence déterminante sur le climat de.l’Europe et la compréhension des déplacements de cette limite est susceptible de faciliter les prévisions météorologiques «à longue échéance pour nos pays. La France a pris une part non négligeable à ce programme régional en faisant effectuer par l’escorteur U Aventure, au cours des étés 1957 et 1958, des coupes hydrologiques à travers le détroit de Davis et dans l’océan Atlantique entre Brest et Terre-Neuve. Les États-Unis se sont intéressés plus spécialement aux régions moyennes et méridionales de l’océan Atlantique, à travers lequel les bâtiments de la Woods Hole Océanographie Institution, en collaboration avec le navire britannique Discovery-Il, ont procédé à de nombreuses coupes hydrologiques Est-Ouest, ainsi qu’à de vastes zones de l’océan Pacifique prospectées par les navires de la Scripps Institution of Oceano-graphy. Le Japon et 1TJ.R.S.S. exécutent alternativement des mesures dans le Pacifique Nord-Ouest et notamment dans la région du front polaire, mais ce n’est là qu’une modeste partie du programme très ambitieux de l’U.R.S.S., dont les puissants navires océanographiques tels que l’Ob, le Vityaz, le Michail Lomonossov, de beaucoup les plus importants du monde, devaient opérer dans tous les océans et, en particulier, dans l’océan Austral.
- La France s’était réservé plus spécialement l’étude hydrologique du détroit de Gibraltar et de ses abords atlantique et méditerranéen, son programme atlantique s’étendant en fait de Brest à
- Dakar. La plus grande partie des opérations a eu lieu au cours des étés 1967 et 1968 sous la direction de M. Henri Lacombe, ingénieur hydrographe en chef de la Marine (hors cadre), professeur au Muséum d’Histoire naturelle, qui disposait de la Calypso, navire océanographique entretenu par le Centre national de la Recherche scientifique, et de deux autres petits bâtiments. En ig58, un navire espagnol a participé aux travaux, auxquels chaque année la Marine française, de son côté, a apporté un concours actif ; l’aviso Ëlie-Monnier a en effet procédé à des coupes hydrologiques en mer d’Alboran et les escorteurs de la Marine au Maroc ont étudié les eaux qui s’étendent entre le littoral africain, l’île Madère et l’archipel des Canaries. Un autre point important du programme français était la poursuite des recherches entreprises quelques années auparavant dans le canal de Mozambique par collaboration entre la Marine et l’Institut de recherches de Madagascar; en octobre et novembre 1957, le Commandant-Robert-Giraud, de la Marine nationale, fit une fructueuse croisière dans le canal et à ses accès, des îles Comores à Durban. Les traversées du petit cargo norvégien Norsel. qui assurait les déplacements entre la France et la Terre Adélie des équipes de la station antarctique française de l’Année géophysique, ont été mises à profit pour des mesures à travers l’océan Austral et dans l’océan Indien, où elles vinrent compléter celles qui furent exécutées, il y a une dizaine d’années, dans des circonstances analogues, par M. Paul Tchernia, à bord du Commandant-Charcot, armé par la Marine nationale. Dans l’océan Pacifique, le patrouilleur Lotus exécuta à travers l’immense domaine maritime de la Polynésie française de vastes circuits océanographiques systématiques; les chercheurs de l’Institut français d’Océanie, opérant à bord de leur petit bâtiment 1 ’Orsom-III et du Tiaré, stationnaire de la Nouvelle-Calédonie, explorèrent les eaux de la Nouvelle-Calédonie et des Nouvelles-Hébrides. Les résultats de ces importants travaux seront également incorporés à la participation française à l’Année géophysique internationale. S’y ajouteront aussi un certain nombre de mesures effectuées en diverses régions par les navires hydrographes, par les stationnaires météorologiques et par quelques petits bâtiments de recherches appartenant à des laboratoires.
- Bien d’autres pays, parmi lesquels le Brésil, l’Italie, la République Argentine, ont effectué des travaux dignes d’intérêt qui auront leur place dans la synthèse générale des résultats; nous nous excusons de ne pouvoir les mentionner tous.
- Fluctuations du niveau de la mer. — L’étude du niveau moyen des mers est une branche de l’océanographie physique à laquelle l’Année géophysique internationale a donné une
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- vive impulsion en suscitant une large augmentation du nombre des points d’observation et en étendant leur distribution géographique. Celles des nouvelles stations qui seront maintenues pourront collaborer utilement avec les anciennes stations permanentes pour la détermination des fluctuations séculaires du niveau moyen, mais l’objet principal des mesures inscrites au programme de l’Année géophysique était de préciser les variations annuelles de ce niveau et de vérifier les hypothèses émises récemment sur leur cause ; ni les oscillations annuelles de la marée, ni les variations de la pression atmosphérique .ne permettent en effet d’expliquer leur amplitude et leur répartition géographique; un transport d’eau par les courants paraît intervenir dans une certaine mesure, mais dans les régions tropicales et tempérées, on suppose qu’il s’agit d’un simple changement de volume d’origine thermique qui affecte les eaux superficielles sur une épaisseur relativement faible et que l’on doit pouvoir suivre à l’aide de mesures hydrologiques périodiques.
- Surveillance du niveau de la mer. — La surveillance du niveau de la mer est faite à l’aide d’appareils à flotteur, munis d’un dispositif d’enregistrement qui inscrit sur un diagramme toutes les variations du niveau à l’exception de l’agitation à
- Fig. 8. — L'appareil enregistreur du marégraphe du port de Casablanca.
- Le style est entraîné verticalement par le mouvement d’un flotteur tandis que le cylindre tourne sous l’effet d’un mouvement d’horlogerie.
- courte période de la surface de la mer, houle et vagues, que l’on amortit volontairement (fig. 8). Les courbes enregistrées manifestent donc les phénomènes de seiches (2), l’oscillation de la marée, le passage des ondes de tempête et des ondes de translation. La connaissance des seiches présente un intérêt pratique dans les ports, comme Tamatave ou Capetown, où leur importance et leur fréquence mettent en danger l’amarrage des navires; celle de la marée sert à la navigation, mais
- 2. Les seiches, qui se présentent eu général comme des ondes stationnaires dans les lacs ou les baies marines, sont des oscillations propres de la masse liquide provoquées ordinairement par des impulsions d’origine amosphéri-que ; dans les baies, leur période, déterminée par les dimensions de la baie, est de quelques minutes ou dizaines de minutes, leur amplitude de quelques •centimètres ou décimètres.
- Fig. 9. — Surveillance de l’enregistreur de houle installé dans l’île de Gorée, en face du port de Dakar.
- (Photos Lizeray).
- elle permet aussi de faire' progresser l’étude synthétique de la propagation du phénomène à travers les océans. Les ondes de tempête sont les surélévations des eaux qui se produisent, parfois avec une grande amplitude dans certaines mers resserrées au passage de dépressions barométriques ; les inondations qui ont dévasté une partie des rivages des Pays-Bas et de l’Angleterre en ig53 ont été causées par une de ces ondes particulièrement forte; ces phénomènes sont spécialement étudiés en Angleterre. Quant aux ondes de translation, auxquelles on donne le nom japonais de « tsunami », de préférence au terme usuel de raz de marée qui leur attribue une relation erronée avec le phénomène des marées, on les rencontre surtout dans l’océan Pacifique où elles résultent généralement de séismes ou d’éruptions volcaniques qui surviennent au fond de la mer; dans certains cas elles ravagent les côtes sur lesquelles elles viennent se briser après avoir parcouru d’énormes étendues pélagiques, sinon l’océan tout entier. A la suite du tsunami de 19/16 qui causa de sérieux dégâts aux îles Hawaï, les Américains ont organisé pour ces îles un système d’alerte qui permet, grâce à la localisation séismologique de la cause et à l’aide de cartes donnant les temps de propagation des tsunamis, d’aviser les lieux menacés quelques heures à l’avance. Les observations de l’Année géophysique permettront d’améliorer ces documents car, en raison des grandes inégalités des profondeurs marines, la vitesse de propagation varie assez largement et les indications des cartes doivent être précisées empiriquement à l’aide des observations de passage de tsunamis d’origine connue.
- En exécution du programme de l’Année géophysique, de très nombreuses stations d’enregistrement du niveau de l’eau ont été établies dans toutes les mers et plus spécialement dans des îles éloignées des continents où ce genre de recherches était rarement poursuivi jusqu’à présent. Il y a tout lieu d’espérer que certaines stations seront maintenues en service. En ce qui concerne notre pays, il a ajouté à son réseau normal de postes marégraphiques des points d’enregistrement à Casablanca, Dakar, Fort-de-France, Nossi-Bé, îles Kerguelen, Terre Adélie, Nouméa et Papeete; partout où c’était possible, les ins-
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- tallations ont été placées sous l’autorité du commandant de la Marine du territoire intéressé.
- Houles à très longue période. — Entre toutes ces variations relativement lentes du niveau marin et les variations rapides dues à la houle dont la période dépasse rarement une vingtaine de secondes, il existe des oscillations superficielles des océans auxquelles les océanographes américains portaient depuis quelques années une attention particulière et qui présentent une période de i5 à 20 mn et une amplitude généralement très faible. Des enregistreurs spéciaux du niveau de la mer, accordés sur ces périodes, ont été construits spécialement à l’occasion de l’Année géophysique et mis en service dans les stations littorales ou insulaires (fig. 9), mais il semble que peu de résultats aient été acquis ainsi sur ces houles à très longue période.
- Houles ordinaires, — En ce qui concerne les travaux complémentaires du programme international, nous pouvons mentionner que la France a mis en service sur la Calypso et le Norsel des enregistreurs de houle construits par le National Institute of Oceanography de Grande-Bretagne ; ces appareils comportent, disposés symétriquement par rapport à l’axe du navire, deux accéléromètres verticaux et deux capteurs de pression sous la flottaison ; une double intégration automatique de l’indication moyenne des accéléromètres donne le mouvement vertical du navire par rapport à un niveau de référence arbitraire; l’indication moyenne des capteurs de pression fait connaître le déplacement vertical du navire par rapport à la surface de la mer; la différence de ces deux déplacements, qui s’inscrit seule sur un diagramme, représente donc le mouvement vertical de l’eau par rapport à un plan horizontal fixe, c’est-à-dire les oscillations de la houle.
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- La participation française aux recherches océanographiques de l’Année géophysique internationale a été confiée à un Sous-Comité d’océanographie physique qui a acquis ou fait fabriquer la plus grande partie du matériel scientifique nécessaire aux travaux et qui a organisé et coordonné les recherches de tous les organismes disposant de navires susceptibles de participer aux opérations à la mer et acceptant de collaborer au programme national. Le Sous-Comité, qui a également assuré la mise en place des stations littorales et insulaires, a en outre la charge de concentrer, de discuter et de publier les résultats des mesures effectuées.
- Nous nous devons de souligner la part considérable prise par la Marine nationale dans l’exécution du programme français. C’est qu’en effet, si les études de biologie marine ont toujours été en honneur dans notre pays, où elles sont pratiquées dans maints laboratoires, par contre l’étude physique et dynamique des océans y a été à peu près complètement délaissée, probablement parce qu’elle était alors moins « payante » à court terme (3), parce qu’elle ne bénéficiait pas non plus d’un enseignement universitaire et enfin parce qu’il n’existait pas d’organisme doté de moyens suffisamment importants pour s’y consacrer. Aussi, dès la fin de la dernière guerre, la Marine, intéressée à divers titres par les recherches d’océanographie physique, créa un Comité d’océanographie et d’étude des côtes, en liaison étroite avec le Service hydrographique de la Marine, et chargé de susciter, d’aider et de coordonner les recherches de cette nature; ce Comité est en outre représenté dans les territoires d’Outre-Mer par des Comités locaux placés sous l’autorité des Commandants de la Marine.
- 3. Les progrès récents des techniques industrielles permettent maintenant d’envisager l’exploitation de ressources maritimes autres que la pêche, notamment l’énergie des marées, les gisements de pétrole du plateau continental, etc.
- On peut affirmer que si, actuellement, la France occupe une place honorable sur le plan international dans le domaine de l’océanographie physique, c’est principalement à l’activité développée par ces organismes, aussi bien dans les travaux à la mer que dans les études théoriques, qu’elle en est redevable. Un des témoignages les plus probants de la place prise par la Marine dans ce champ d’investigations, c’est que, lorsque fut créée en ig54 une chaire d’océanographie physique au Muséum d'Histoire naturelle, on fit appel à un ingénieur hydrographe en, chef et à un collaborateur scientifique de la Marine pour occuper la chaire et diriger le laboratoire. Il faut souhaiter que malgré les lourdes charges de la défense nationale, la Marine puisse poursuivre son activité dans ce domaine scientifique au moins jusqu’au moment où un organisme national de recherches, doté de ressources suffisantes, rappelant le National Institute of Oceanography fondé il y a une dizaine d’années en Grande-Bretagne, sera en mesure de prendre sa relève.
- fine solution rapide s’imposerait cependant car si, pour beaucoup de disciplines, le Conseil international des unions scientifiques a décidé de prolonger d’un an seulement les opérations de l’Année géophysique internationale sous le nom de <! Coopération géophysique internationale 1959 », par contre, en ce qui concerne les recherches océanographiques, il a créé un Comité spécial chargé d’animer la coopération internationale sans limitation de durée ; ce Comité opère d’ailleurs en liaison avec l’Unesco qui, ayant pris conscience il y a peu d’années de l’énormité des ressources de la mer et de la nécessité de les exploiter rationnellement, a organisé, à des fins analogues à celles du Comité spécial, un Comité consultatif des sciences de la Mer.
- Ce n’est vraisemblablement que s’il possède une institution nationale spécialisée que notre pays pourra trouver auprès de ces nouveaux organismes internationaux l’audience à laquelle lui donneraient droit sa longue tradition maritime et la moisson de résultats scientifiques accumulés par ses marins, notamment au cours de la première moitié du xixe siècle.
- A. Gougenheim,
- Directeur du Service hydrographique de la Marine, Président du Sous-Comité d’Océanographie physique de la participation française à l’A.G.I.
- Salinité et température «des îles de glace flottantes
- La revue Priroda, de Moscou, reproduit quelques résultats des mesures effectuées, en 1957, par une expédition polaire afin de déterminer la répartition de la salinité et de la température à l’intérieur d’une île de glace flottante au voisinage de la base polaire soviétique SP-4 dans l’Arctique. Cette île a une superficie d’environ 82 km* et son épaisseur moyenne est de 10,3 m.
- Ces mesures montrèrent que la salinité de la glace était de 0,5 à 2,3 pour 1 000 dans les couches supérieures de l’île, de 3 à 5 pour 1 000 dans les couches moyennes, et de 7,5 pour 1 000 dans les couches les plus profondes. Ainsi, la salinité moyenne de cette glace, égale à 3,67 pour 1 000 en avril, se révéla supérieure à la salinité de la glace vieille d’un an (1,15 pour 1 000 en juillet) et même à la salinité moyenne de la glace vieille de plusieurs années et épaisse de 3 m (2,3 pour 1 000). Quant à la température, qui était de — 13° C à la surface, elle se maintenait à peu près constante jusqu’à une profondeur de 3 m environ, pour se rapprocher ensuite progressivement de 0° C ; à la profondeur de 9 m, elle était ainsi de — 1° C approximativement.
- Cette forte salinité de la glace semble prouver que l’île en question (et elle n’est certainement pas la seule dans l’Arctique) est d’origine marine et diffère ainsi des glaciers ordinaires formés, comme on le sait, par le haut, c’est-à-dire par la transformation de la neige, ou plus précisément, du névé en glace. L’origine marine de cette île de glace semble également confirmée par l’absence de toute stratification. C. M.
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- La reproduction du Protée
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- Le Protée ou Olm est l’animal cavernicole le plus anciennement connu ; c’est le seul Vertébré d’Europe qu’on puisse considérer comme un véritable troglobie. Décrit par Laurenti en 1768 sous le nom de Proteus anguinus, il habite les eaux des grandes grottes de la Vénétie julienne, de la Carniole, la Croatie et la Dalmatie. C’est un Batracien Urodèle d’une trentaine de centimètres de long, à corps allongé, grêle, queue courte et comprimée, pattes très courtes; le museau est aplati, tronqué au sommet et, de chaque côté du cou, s’observent deux fentes branchiales et une houppe de trois branchies d’un rouge sanguin; les yeux sont extrêmement petits et cachés sous la peau. La couleur des Protées, pris au fond d’une grotte, est d’un blanc rosâtre; mais, si on les garde dans un aquarium, même à une lumière diffuse, ils ne tardent pas à se pigmenter et à prendre une teinte grise plus ou moins foncée.
- La biologie de ce curieux animal a naturellement attiré l’attention des zoologistes mais, malgré un certain nombre de travaux, bien des points en restent encore obscurs. Marie von Chauvin, en i883, a étudié surtout l’influence de la lumière sur la pigmentation des Protées, dont les mâles se colorent plus rapidement et plus complètement que les femelles; ils présentent deux rangées de taches pâles qui apparaissent au moment de la maturité sexuelle, ce qu’on a interprété comme un rappel d’une parure de noces ancestrale. Particulièrement en ce qui concerne la reproduction, les observations des différents auteurs ont laissé subsister une large part d’imprécision et même de désaccord résultant certainement des difficultés rencontrées pour réaliser les conditions d’élevage qui correspondent parfaitement aux conditions naturelles du milieu où vivent les Protées. La ponte a été décrite pour la première fois par F. E. Schulze en 1876, mais l’évolution des œufs n’a pu être suivie, le développement s’étant trouvé arrêté dès les premiers stades. En 1889, Ernst Zeller réussit à élever des Protées à l’air libre; il constata que les femelles pondaient de gros œufs sphériques, fixés à la face inférieure des pierres, et il obtint deux larves dont il publia la description. Ces résultats furent confirmés un peu plus tard par Kammerer, de Vienne, qui fit savoir en outre que le mode de reproduction varie avec la température de l’eau; au-dessus de i5° C, le Protée pond des œufs, mais lorsque cette température s’abaisse au-dessous de i5°, il devient vivipare. L’eau du fond des grottes ne dépassant jamais io°, Kammerer pensait pouvoir assurer que le mode normal de reproduction du Protée est la viviparité. Cette conclusion fut admise et a été répétée depuis dans tous les traités parlant de la biologie des animaux cavernicoles.
- Depuis la création du Laboratoire souterrain du Centre national de la Recherche scientifique à Moulis (Ariège) en 1953 (voir La Nature, décembre ig53, p. 353 et juillet 1958, p. 280), la reproduction du Protée fut une des questions mises à l’étude, avec j7 individus provenant de Postojna Jama, en Yougoslavie. Ce sont les premiers résultats de cette étude qui viennent d’être publiés par le professeur Albert Vandel (x). On sait que le Laboratoire de Moulis réalise des conditions d’élevage aussi parfaites que possible, du point de vue température, lumière, humidité. Les Protées furent placés dans un bassin dont l’eau se tient à une température de n,5°, donc légèrement supérieure à celle des grottes de Carniole ; ils furent nourris de gam-mares et autres petits animaux provenant des mares de surface. 11 est bon de rappeler qu’une certaine légende s’était établie sur les besoins en nourriture des Protées; on citait toujours en exemple le cas de ces animaux abandonnés par Gadeau de Ker-ville pendant cinq ans dans son laboratoire souterrain à Rouen et retrouvés parfaitement Aivants, s’étant nourris de microorganismes et de débris. 11 est certain que ces animaux ne sont
- 1. La reproduction du Protée (Proteus anguinus Laurenti), par Albert Vandel et Michel Bouillon, Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, 248, 2 mars 1959, p. 1267.
- pas très exigeants, mais l’alimentation insuffisante a probablement été une des causes de l’échec de la plupart des élevages.
- A Moulis, des pontes furent rapidement observées mais les œufs ne se développèrent pas. S’appuyant sur les données déjà acquises dans l’élevage des cavernicoles, on mit alors de l’argile à la disposition des Protées qui s’y enfouirent presque entièrement, ne laissant dépasser que le museau, mais sans résultat appréciable. Un essai avec des blocs de dolomie fut plus satisfaisant. Les Protées choisirent comme retraite les fentes et les intervalles entre les blocs et, bientôt, des pontes furent obtenues dans des conditions non encore observées et sans doute très proches des conditions naturelles. En août 1968, 37 œufs furent vus fixés à la facè inférieure d’un gros bloc en surplomb; sur le bloc lui-même un mâle s’installa, montant la garde et interdisant l’approche aux autres Protées; une deuxième ponte fut obtenue en février 1969. Le développement de l’embryon a pu être suivi à l’intérieur de l’œuf et la première éclosion se produisit le 3o décembre 1958. La durée de la vie embryonnaire est donc de 4 à 5 mois, très longue pour un Urodèle. Les larves, à l’éclosion, mesurent 22 mm, portent un volumineux renflement vitellin ventral et présentent trois paires de branchies rouges, comme les adultes; les membres antérieurs sont bien développés, les membres postérieurs réduits à un moignon. L’œil est bien visible sous forme d’une tache noire, recouverte par la peau transparente. La couleur générale est grisâtre, parsemée de chromatophores noirs; cette pigmentation, plus marquée que celle des adultes, avait été déjà observée par Zeller qui avait cru tout d’abord à une réaction à la lumière dans des bacs d’élevage insuffisamment protégés, mais avait ensuite abandonné cette interprétation. L’obscurité absolue qui règne dans le laboratoire de Moulis prouve qu’il s’agit d’une disposition héréditaire, indépendante de tout stimulant lumineux.
- Pour résumer, on peut dire que les recherches effectuées à Moulis donnent sur la reproduction du Protée des détails nouveaux qui modifient complètement les idées acceptées jusqu’à ce jour. Les deux faits importants et bien établis sur lesquels sont appuyées ces conclusions sont :
- i° le comportement du mâle caractéristique des espèces ovipares ;
- 20 la viviparité est une manifestation anormale, résultant de conditions d’élevage défavorables (manque de substrat adéquat, nourriture insuffisante, température trop élevée, lumière) provoquant l’inhibition de la ponte. Contrairement donc à ce qui était généralement admis, on doit conclure que le mode de reproduction normale, dans les conditions naturelles, est l’oviparité.
- L. Chopard.
- Batterie nucléaire
- La revue Énergie nuclaire signale la réalisation aux États-Unis d’Amérique d’une batterie atomique constituée par un nouveau matériau thermoélectrique obtenu par « dopage » de semi-conducteurs de tellurure de plomb avec des traces d’impuretés, telles1 que bismuth et manganèse. Un certain nombre de ces thermocouples disposés radialement autour d’un noyau radioactif (source de 3 000 curies de polonium 210) captent l’énergie thermique engendrée par la décroissance radioactive de ce radioélément artificiel et la convertissent en énergie électrique avec un rendement de l’ordre de 10 pour 100. La puissance d’une telle batterie est de 5 W durant la période (140 jours) du polonium 210 et tombe ensuite à 3 W. Bien que ces puissances apparaissent trop faibles pour la plupart des applications industrielles,_ des batteries de ce type pouri’aient toutefois trouver leur emploi dans les satellites artificiels où elles permettraient d’obtenir, à énergie égale, un gain de poids particulièrement important sur les batteries classiques.
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- L'action antimitotique de substances
- et caryoclasique chimiques
- (Colloque international de Montpellier)
- En 1934 Albert Pierre Dustin, de Bruxelles, fit une expérience fondamentale qui depuis cette époque a eu des répercussions et des suites extrêmement importantes. Il découvrit l’action « stalhmocinétique » de la colchicine, alcaloïde du Colchique, belle fleur rose lilacé qui émaillé nos prés à l’automne, mais dont les fruits ne paraissent qu’au printemps suivant. Le mot grec crra0[j.oç veut dire arrêt, et met l’accent sur l’arrêt de la mitose ou cinèse en métaphase qui est une des caractéristiques de l’action de la colchicine sur des cellules, végétales ou animales. La colchicine lèse les cellules en division sans altérer les tissus et atteint donc électivement les zones germinatives de l’organisme.
- Or, dès 1937, Gavaudan, Blakeslee ont observé que la colchicine appliquée à des graines ou des planlules provoque la formation de plantes polyploïdes, à stock chromosomique doublé dans chaque cellule. Ces plantes tétraploïdes ont des caractères plus accentués que ceüx des plantes diploïdes dont elles proviennent : plus grande vigueur végétative, feuilles et fleurs plus grandes, graines plus grosses, etc. Des hybrides interspécifiques, stériles, traités à la colchicine, peuvent devenir fertiles, leur stock chromosomique doublé rétablissant l’équilibre des chromosomes dissemblables, provenant de parents de deux espèces. Cet équilibre est rétabli à la division réductrice ou méiose qui est le prélude de la fécondation.
- Mais, outre le grand intérêt de cette application horticole de l’action stathmocinétique de la colchicine, son importance n’est pas moindre dans deux autres domaines : celui de l’élude du mécanisme même de la mitose normale, qui commande non seulement le développement de tous les êtres, à quelques exceptions près, mais encore leur régénération et leur cicatrisation; celui de l’élude de divers problèmes de pathologie comparée, humaine et de thérapeutique, dont le moindre n’est certes pas celui du cancer, dont l’action se traduit par une perturbation des mitoses.
- On s’est rapidement aperçu que la colchicine n’est pas le seul agent d’inhibition des mitoses et que ces agents peuvent être classés en deux grands types (Pierre Dustin Jr.) : i° Les poisons fusoriaux qui affectent essentiellement le fuseau ou appareil achromatique au cours de la cinèse : la colchicine et ses dérivés, les narcotiques, l’arsenic, les métaux lourds, les agents de chélation (terme attribué en 1920 par Morgan et Drew à des groupes chimiques qui n’ont à première vue aucune parenté, comme la tyramine, la dopamine, la noradrénaline, les amines indoliques, les porteurs de fonctions sulfhydryles, mais qui ont cependant une propriété commune, celle de former des complexes avec les métaux lourds, et notamment avec le cuivre); 20 Les poisons chromosomiques, qui affectent la synthèse de nouveaux chromosomes pendant le cycle mitotique : les agents alkylants tels que les ypérités, les éthylénimines, les antimétabolites, des phénols, certaines amines. Un certain nombre de substances ont pourtant tantôt une action sur le fuseau, tantôt sur les chromosomes : tels sont les esters carbamiques, les hormones stéroïdes, les quinones et les phénols correspondants, certains acides aminés artificiels, comme l’asazérine.
- C’est pour faire le point sur l’action de ces substances antimitotiques, qui inhibent la mitose, et caryoclasiques, qui provoquent une rupture des éléments chromosomiques du noyau, que le Centre national de la Recherche scientifique a organisé un colloque, à Montpellier, sous la présidence du professeur Jean Turchini et avec l’étroite collaboration du professeur
- agrégé Paul Sentein. Ce colloque, qui a eu lieu du 17 au 21 mai 1969, 25 ans après la découverte de A. P. Dustin, a réuni des spécialistes de huit pays et a été divisé en quatre parties : A) L’analyse du mécanisme de la mitose par l’utilisation des substances antimitotiques et l’analyse générale du mécanisme d’action de ces substances. B) L’action sur le mécanisme du développement de l’appareil achromatique ou fuseau. C) L’action antimitotique et antitumorale de substances agissant sur les chromosomes. D) Conséquences de l’action antimitotique pour les cellules embryonnaires.
- Analyse du mécanisme de la mitose. — M. Clièvremont a montré que plusieurs processus importants se produisent dans la cellule avant qu’elle se divise. Or il est possible d’agir sur l’un ou l’autre de ces processus par des substances déterminées. C’est ainsi que le trihydroxy-N-mélhylindole est capable, à des doses relativement faibles, d’inhiber, avant la prophase, c’est-à-dire avant les premiers signes morphologiques de la mitose, la croissance de fibroblastes (cellules du conjonctif), cultivés in vitro. Aux mêmes concentrations celle substance produit d’importantes modifications du chondriome, constitué par des organites cytoplasmiques (mitochondries). D’autres recherches ont montré également qu’une altération profonde du chondriome, produite par une privation d’oxygène, par du versène ou de l’adénosine-ti’iphosphate, entraîne une inhibition pré-prophasique. Pour Clièvremont c’est probablement par leurs ferments d’oxydation que les éléments du chondriome jouent un rôle important dans la préparation à la mitose. 11 est d’ailleurs également possible d’influencer la préparation à la mitose par de simples changements de température.
- C’est à la fin de l’interphase, intervalle entre deux mitoses, que se produit, en général, la synthèse des acides désoxyribonucléiques, constituants essentiels des chromosomes, et, par conséquent, indispensables à la mitose. Cette importante notion a été établie grâce à une ingénieuse méthode cylophotométrique qui permet de mesurer la formation de ces acides sur des noyaux individuels. De plus l’histoautoradiographie, basée sur l’incorporation d’isotopes radioactifs dans ces acides nucléiques, a apporté des précisions intéressantes dans ce domaine. De l’en-
- Fig. 1. — Spermatogonie de Salamandre.
- Une de ces cellules-mères des spermatozoïdes est dessinée ici d'après observation au microscope optique. A gauche, à l’interphase (repos de la cellule) : on voit le noyau et la centrosplière, celle-ci contenant deux cen-trioles. .4 droite, pendant la division cellulaire (mitose), à l’anaphase : les chromosomes sont reliés aux centrioles par les fibres du fuseau (D’après Prenant, Bovin et Maiixard).
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- Fig. 2. — Thymus de rat, 4 heures après injection intrapéritonéale de t mg/kg de « Colcémide » ( microscopie électronique).
- Le noyau (N) est limité par une membrane nucléaire (MN) d’aspect normal. L’ul-trastructure des deux cen-trioles (G, C) qui tous les deux sont coupés longitudinalement, formant un diplo-sorne typique, n’est en rien modifiée, pas plus que celle des vésicules appartenant à la zone de Golgi (VG) ni que celle des mitochondries (Mi). Grossissement : x 47 900.
- En bas à droite ; Dans le même matériel, coupe transversale d’un centriole illustrant les nombreux tubules formant la paroi du cylindre centriolairc. Grossissement : x 108 000.
- Le materiel utilisé a été fixé au tétroxyde d’osmium tamponné, inclus au méthacrylate et les coupes ont été traitées par l’hydroxyde de plomb.
- (Document aimablement communiqué par le Dr Étienne de Hahven).
- semble de ces recherches H. Firket, collaborateur de Chèvre-mont, a conclu que leur synthèse dure normalement deux à trois heures dans les fibroblastes.
- Une question qui a violemment opposé H. et R. Lettré d’une part, G. Ostergren de l’autre, est l’hypothèse de travail sur la persistance de la fibre fusoriale du chromosome. Selon les conceptions admises jusqu’à présent, les chromosomes et les centrioles représenteraient des structures permanentes et donc capables de se dédoubler, tandis que les fibres fusoriales, achromatiques, des chromosomes seraient reformées au cours de chaque mitose (fig. i). Or. H. et R. Lettré pensent que ces trois
- éléments cellulaires seraient tous permanents. Ceci signifie que chaque chromosome et sa fibre fusoriale, qui le relie au centriole, représenteraient une entité structurale et fonctionnelle qui serait conservée même pendant l’interphase entre deux mitoses. D’ailleurs Mazia a proposé une dualité de nature pour lti fibre fusoriale : autour d’une fibre submicroscopique, visible uniquement au microscope électronique, adhérerait le matériel protéinique fibreux dont l’ensemble serait visible au microscope ordinaire. D’après la conception de H. et R. Lettré, les fibres fusoriales des chromosomes devraient, au cours de l’interphase, relier les chromosomes et les centrioles à travers
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- Fig. 3. — Même matériel que pour la figure 2 (microscopie électronique).
- A. proximité du noyau (N) limité par la membrane nucléaire (MW), un centriole (C), coupé longitudinalement, permet de reconnaître les tabules composant la paroi du centriole. Plusieurs structures péricentriolaires (PC) sont identifiables. L’une d’entre elles est en contact avec le centriole. Quatre autres structures péricentriolaires se situent à quelque distance de celui-ci, à proximité de structures golgiennes (G).
- Grossissement : x 49 500.
- ([Document aimablement communiqué par le Dr Étienne dis H aryen).
- la membrane nucléaire. Or de Harven et Bernhard ont montré les premiers, et de Harven et Dus tin l’ont encore démontré au colloque, que le centriole, loin d’être un petit point sans structure analysable, comme on le voyait au microscope optique, se présente, sous le microscope électronique, comme étant allongé et formé de petits éléments tubulaires dont le nombre varie entre g et 12. Des liaisons avec le cytoplasme environnant semblent exister, et d’autres clichés électroniques permettent de voir des fibres qui partent du noyau et se perdent dans le cytoplasme. On a même pu voir des fibrilles allant du centriole au noyau. Ce sont là des faits qui militent en faveur de
- l’hypothèse de la persistance des fibres fusoriales (fig. 2 et 3).
- Un ensemble de recherches sur les agents caryoclasiques a été présenté par P. Gavaudan et ses collaborateurs, H. P. Pous-sel et M. Guyot. Il est curieux de constater que, chez les végétaux tout au moins, les hautes pressions produisent des anomalies de la mitose semblables à celles induites par les agents chimiques (fig. 4). U en est ainsi dans le cas du Blé, Triticum vulgare, par élévation de la pression hydrostatique jusqu’à 700 atm. La pression appliquée en permanence produit une agglutination chromosomique et une réduction du fuseau avec perte de ses fonctions normales. Le retour à la pression nor-
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- Fig". 4. — Méristème radiculaire de Jacinthe (Hya-cinthus orientalis) avec des mitoses bloquées à 4S0 atmosphères.
- (P. Gavaudan, M. Güyot, H. Poüssel) .
- Fig. 5. — Méristème radiculaire de Hyacinthus orientalis : anaphase normale.
- (P. Gavaudan, M. Güyot, H. Poussel) .
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- male met en valeur les anomalies dont nous venons de parler et qui se traduisent, comme après l’action des agents chimiques, par un collage des chromosomes et par la liquéfaction de leur matrice.
- L’action de divers agents qui inhibent l’entrée en division ou la perturbent (fig. 5 et 6) a été étudiée par ces chercheurs non seulement sur le noyau mais aussi sur le chondriome cytoplasmique. Ainsi la privation d’oxygène et les poisons respiratoires, comme le choc thermique à 38°, induisent la production réversible de corps en écailles qui prennent leur origine
- Fig. 6. — Méristème radiculaire de Hyacinthus orientalis traité à l’alcool à 5 pour 100 pendant 1 h 1S mn.
- 4 gauche, type ampliiastral très net. A droite, fin d’anaphase avec ponts chromosomiques (P. Gavaudan, M. Güyot, II. Poussel).
- plasmique, en dehors du noyau, augmenterait avant la division des cellules. Il serait possible d’agir irréversiblement sur les phénomènes biologiques de la mitose par des agents chimiques à de faibles concentrations, sans que le support des phénomènes vitaux élémentaires des cellules soit touché. Pour la plupart des substances antimitotiques, il s’agirait d’effets partiels sélectifs.
- Un rapport extrêmement brillant a été fait par P. Sentein sur le mode d’action de quelques antimitotiques sur l’œuf d’Urodèle en segmentation. Ces œufs de Batraciens présentent de grands avantages morphologiques : grande taille et netteté de l’appareil achromatique (fig. 7), qui permettent une dissociation entre.celui-ci et les chromosomes, et la possibilité d’avoir des détails précis sur la nature exacte de la cible atteinte par chaque agent perturbateur de la mise (fig. 8 et 9). Ceci a permis à Sentein, au moyen de techniques bien étudiées, de présenter une série de préparations dont l’importance scientifique ne le cède en rien à la beauté. Un autre avantage de ce matériel est que l’œuf d’Urodèle en segmentation opère une sélection sévère des substances essayées : celles qui sont trop toxiques ou trop peu actives, ou trop peu solubles, sont éliminées et n’ont pas d’action effective.
- De l’action des agents actifs sur cet œuf se dégagent deux faits importants : i° L’inhibition de la polarité du fuseau est toujours liée à une inhibition de la segmentation; 20 Cette inhibition de la segmentation précède toujours celle de la polarité. Il en résulte des « œufs plasmodiaux », non viables,
- dans le chondriome. L’action, également réversible, de narcotiques indifférents se fait aussi sentir sur le chondriome, produisant sa granulisation et sa vésiculisation. Une notion importante, qui a été soulignée par Gavaudan et ses collaborateurs, est la nécessité de tenir compte de l’équilibre de répartition entre phases différentes dans la recherche des relations qui existent entre le pouvoir des substances agissant sur la cinèse et leur structure moléculaire. Ils ont ainsi placé ce problème dans le domaine de la thermodynamique, donc dans celui de la chimie physique.
- F. E. Lehmann a mis l’accent sur les variations cycliques des systèmes biochimiques qui commandent les phénomènes morphologiques de la mitose. Ainsi le « réservoir » du matériel hyalo-
- Fig. 7. — Mitose normale dans l’œuf de l’Urodèle Pleurodeles waltlii.
- Métaphase. Mise en valeur du fuseau et des centrosomes (P. Sentein).
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- Fig-. 8. — Œuf de
- VUrodèle Trituras hel-veticus ayant été immergé 2 h dans du phényluréthane saturé, puis 3 h dans l’eau. Mitose tétrapolaire rappelant celle que l'on observe dans des cellules cancéreuses (P. Sen-tein) .
- Fig. 9. — Œuf de l’Urodèle Trituras helveticus ayant été immergé pendant 13 h dans du phényluréthane saturé au quart.
- Cin&se multipolaire à 20 pôles en tout (P. Sentein).
- et des blastomères (premières cellules embryonnaires) à deux ou plusieurs noyaux.
- Mais ces recherches montrent non seulement qu’il y a une relation entre la dépolarisation du fuseau et les troubles de la segmentation, la reprise de la polarité et le polymorphisme nucléaire, mais aussi qu’une des conséquences de l’inhibition de la polarité est la rupture secondaire des chromosomes. Si l’on songe aux ressemblances qui existent entre les cellules embryonnaires et les cellules cancéreuses, il est logique de les rechercher avant la différenciation des diverses' lignées cellulaires. G’est donc au début de la segmentation que les cellules d’un germe doivent se distinguer le moins des cellules-souches d’un cancer, et c’est donc à ce moment, comme l’a si bien montré Sentein, que l’étude de l’action des agents mitotiques et caryoclasiques doit être le plus semblable dans les deux cas.
- Une autre méthode d’attaque de ces problèmes a d’ailleurs été inventée par D. Mazia, qui est arrivé à dissocier l’appareil mitotique en entier du reste de l’œuf d’Oursin; ceci lui a permis d’altalyser cet appareil isolé et de faire agir sur lui divers agents actifs.
- Action sur le mécanisme du développement de l'appareil achromatique. — Nous avons déjà dit un mot de l’étude du eentriole au microscope électronique par E. de Harven et P. Justin Jr. Leurs travaux avec ce microscope confirment, de plus, les travaux sur le mode d’action de la colchicine, qui agirait en inhibant l’organisation fibreuse du matériel fusorial. En même temps, d’ailleurs, se produisent des troubles de la migration du eentriole.
- Or on sait que les cellules des plantes supérieures ne possèdent pas de eentriole visible au microscope optique. C’est ce qui rend l’étude de leurs cellules en division particulièrement intéressante au point de vue comparatif. G. Üstergren et A. Bajer ont étudié, en particulier, au moyen de fdms, l’effet du métha-nol sur la mitose de cellules en culture de l’albumen ou endo-sperme d'Hæmanthus katherinæ, Amaryllidacée d’Afrique. Dans ces conditions les chromosomes sont amollis et leur répulsion mutuelle à la métaphase paraît diminuée. Le fuseau aussi semble subir une certaine liquéfaction. Un autre phénomène que l’on observe sous l’influence du méthanol est l’exacerbation de l’activité « néo-centrique » des chromosomes. En plus des eentro-mères habituels auxquels sont attachées les fibres du fuseau, il existe alors d’autres régions des chromosomes qui sont activement mobiles sur ces fibres. Ce fait, probablement en rapport avec le ramollissement des chromosomes, se traduit par de soudaines courbures de bras chromosomiques vers la plaque méta-phasique, comme s’ils subissaient une force qui les tirait dans cette direction.
- Un autre aspect de cette question a été étudié avec les mêmes matériel et technique par A. Bajer et J. Mole-Bajer. Ces chercheurs ont observé que dans le cycle complet de la mitose il existe deux moments où se place une formation importante de structures biréfringentes : à) pendant la formation de la zone claire et du fuseau mitotique, et b) pendant la formation du phragmoplasle qui donnera la membrane cellulaire. 11 semble d’ailleurs que l’apparition de ces structures biréfringentes soit liée à la libération de certaines structures par les chromosomes. Certains corps chimiques, tels que la colchicine, en troublant celte fonction normale des chromosomes, peuvent, en conséquence de cela, partiellement bouleverser le cours normal de la formation du fuseau.
- D’autres recherches concernant l’action sur le fuseau de cellules végétales ont été présentées par G. Deysson. S’adressant aux méristèmes radiculaires de l’Oignon (Allium Cepa) il a montré que de nombreux dérivés de la colchicine, dont la plupart sont moins actifs qu’elle, sont également des inhibiteurs fusoriaux qui diminuent peu le nombre de cellules entrant en mitose. Mais la désacétyl-colchicine et ses dérivés exercent, à côté de leur action sur le fonctionnement fusorial, une action inhibitrice avant la prophase qui peut aboutir à la disparition complète des mitoses.
- Action de substances agissant sur les chromosomes. —
- G. Deysson a également étudié, sur la cellule végétale, de nombreux composés antimitotiques en tant qu'essais préliminaires à leur emploi dans la chimiothérapie anticancéreuse.
- Or il est curieux de constater que tandis que les antipuriques étudiés sont des poisons chromosomiques, les composés apparentés aux bases pyrimidiques sont des poisons fusoriaux. Certains composés, comme la moutarde azotée, l’asazérine, sont actifs à de très faibles concentrations moléculaires, inférieures à io-8 M. D’autre part certains composés agissent sur les mitoses à des concentrations qui sont très éloignées de celles qui sont toxiques pour les cellules au repos (moutarde azotée, triéthylène-mélamine, etc.). Il est évident que les composés les plus intéressants sont ceux chez lesquels ces deux conditions se trouvent réunies.
- Certains de ces composés ont été étudiés par d’autres membres du colloque. C’est ainsi que J. J. Biesele a étudié in vitro
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- les effets antimitotiques de la 6-mercaptopurine dans des cellules cancéreuses provenant de la peau embryonnaire de Souris. La mitodépression et les troubles chromosomiques provoqués par cette substance, son riboside et son ribotide, ne sont pas produits par l’intermédiaire de lésions du chondriome, mais probablement par une interférence dans le métabolisme ou la constitution des acides nucléiques.
- C’est ainsi que H. Lettré a mis en valeur l’action cellulaire des dérivés de l’adénine. Certains d’entre eux provoquent des anomalies de la mitose des cellules normales comme des cellules malignes, avec retard de la séparation des chromosomes et inhibition de la division du cytoplasme, d’où formation de cellules à deux noyaux. Un dérivé dipuryl-substitué provoque une dissolution des cellules cancéreuses et laisse apparemment intacts les fibroblastes normaux. Mais la dose nécessaire pour l’inhibition d’une tumeur sur l’animal dépasse la limite de sa toxicité. Espérons que des substances semblables, mais moins toxiques, pourront être trouvées.
- C’est ainsi encore que R. Kinosita et ses collaborateurs ont traité par administration intramusculaire de cyclophosphamide des leucémies lymphoïdes chez la Souris. Ce composé a causé une régression notable de ces leucémies, inhibant la multiplication des cellules leucémiques et provoquant une diminution prononcée de la population globale de la tumeur. Plus tard, cependant, un retour évolutif du cancer est devenu évident, avec des tumeurs disséminées et des infiltrations leucémiques des viscères et des organes formateurs du sang. Aussi toutes les Souris sont-elles mortes de leucémie généralisée.
- Par ailleurs Tran Ba Loc et G. Mathé ont montré que dans la série des composés di (acylamino)-2,5 di (éthylène-imino)-3,6 benzoquinone il y a un optimum d’activité contre la leucémie de la Souris pour une longueur donnée de la chaîne acylamino.
- Enfin A. Loveless a exposé ses résultats concernant l’action des agents d’alkylation chez les phages, parasites des Bactéries. Ces agents d’alkylation, dont un type est l’ypérite, imitent les actions des radiations ionisantes qui constituent actuellement le moyen thérapeutique le plus important pour le cancer et aussi, hélas, la menace la plus grave à laquelle l’humanité ait à faire face. Une réaction correspondant à chaque type de composé mène à l’inactivation des phages. Or il semble bien que l’action des agents d’alkylation se fasse sentir de la même façon sur les cellules méristématiques des plantes.
- Mais, même lorsqu’on a distingué les composés les plus efficaces comme antimitotiques, il faut chercher à rendre leur action élective sur les cellules cancéreuses à l’exclusion des cellules normales d’un organisme. C’est ce qu’a tenté Tran Ba Loc, en collaboration avec G. Mathé. Il a combiné l’A-méthoptérine, actif contre la leucémie, avec des gamma-globulines, anticorps de sérum de Hamsters porteurs de leucémie de Souris. Injectées à des Souris préalablement inoculées avec cette même leucémie, ces gamma-globulines combinées à de l’A-méthoptérine ont retardé l’apparition des tumeurs, qui du reste étaient très petites par rapport à celles des témoins simplement inoculés avec la leucémie.
- Conséquences de l’action antimitotique pour les cellules embryonnaires. — Cette dernière partie du colloque a groupé des travaux qui ont montré à quel point les cellules embryonnaires animales sont capables, sous certaines influences, d’évoluer vers des types pathologiques, qu’elles fassent partie de l’embryon ou des couches embryonnaires de l’adulte.
- R.-M. May a exposé ses recherches sur l’induction pathogène chez la Souris ç1). De la thyroïde chloralée, du poumon normal, chloralé ou imbibé de goudron, mis en contact par greffe intraoculaire avec l’épithélium de la cornée, y induisent la
- 1. Voir : De l’induction embryonnaire à l’induction pathogène, par Raoul-Michel May, La Nature, novembre 1957, p. 417.
- Fig-. 10. — Prolifération de l’épithélium antérieur de la cornée, avec deux petits globes cornés déjà ébauchés, 30 jours après la greffe intraoculaire, chez une Souris adulte, d’une thyroïde de souriceau nouveau-né, chloralée.
- A. droite de la longue prolifération, la flèche désigne une mitose en anaphase asymétrique (R.-M. May).
- Fig. 11. -T- Mitose dans la paroi d’un globe corné 7 jours après la greffe intraoculaire, chez une Souris adulte, de poumon de souriceau nouveau-né, chloralé.
- Migration d’éléments chromosomiques vers la périphérie cellulaire (R.-M. May).
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- formation de structures épithéliales d’ordre pathologique : proliférations et globes cornés (fig. io). Cette formation est accompagnée de-la présence dans la paroi de des structures de nombreuses mitoses dont un bon nombre sont de type caryoclasique (fig. n). La présence constante de ces mitoses semble justifier l’hypothèse que c’est en troublant le rythme et l’organisation des mitoses épithéliales que l’inducteur, tissu en souffrance, exerce son action pathogène.
- Au lieu d’étudier l’effet des substances antimitotiques chez l’animal entier, ou bien sur des tissus en culture, B. Salzgeber s’est adressée à des cultures d’organes, d’après la méthode mise au point par Wolff et Haffen. Elle a pu ainsi analyser l’action d’agents antimitotiques variés sur un organe embryonnaire entier, en l’espèce les glandes sexuelles d’embryons de Poulet. La trvpaflavine agit de préférence sur la médullaire de la glande génitale; elle laisse intactes les cellules germinales. Inversement la colchicine, le cacodylate de sodium et le chlorhydrate de narcotine inhibent surtout la région corticale. D’autres substances, comme la nicotine, n’ont pas d’action spécifique.
- Les substances antimitotiques se montrent d’ailleurs également nocives chez l’embryon de Mammifère in utero. IL Tuch-mann-Duplessis et L. Mercier-Parot ont montré qu’elles per-
- turbent toujours plus ou moins gravement la gestation et le développement foetal du Rat. Mais de toutes les substances essayées c’est Dactinomycine D qui s’est montrée de loin l’antimitotique doué des propriétés tératogènes les plus nettes. Après injection intrapéritonéale chez la Rate gestante, à un moment précis du développement de ses embryons, les 8e et 9e jours après l’accouplement, près de 20 pour 100 des fœtus vivants sont porteurs d’anomalies graves intéressant le système nerveux central, les veux, le squelette de la face, les viscères.
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- On voit donc combien vaste est le champ d'études des substances antimitotiques et caryoclasiques. Perturbatrices des processus essentiels de la reproduction des cellules, tant animales que végétales, leur utilisation a déjà permis la création de types nouveaux, une véritable dissection des diverses phases du cycle cellulaire et l’espoir d’entrevoir enfin le mécanisme de la cancérisation.
- Raoul-Michel May, Professeur à la Sorbonne.
- Les utilisations domestiques de l’énergie
- La revue Etudes statistiques (janvier-mars 1959) a publié les résultats d’une enquête menée en 1956 par l’Électricité de France et le Gaz de France sur les utilisations domestiques de l’énergie.
- Les données concernant l’éclairage sont assez imprécises car elles 11’ont trait qu’au nombre d’ampoules ou de tubes en service, sans qu’on ait pu en déterminer la puissance. On peut seulement faire ressortir que 25 pour 100 des abonnés utilisent moins de 5 lampes à incandescence, 57 pour 100 de 5 à 14 lampes, 18 pour 100 15 lampes ou davantage. Il convient d’ajouter que 9' pour 100 des abonnés possèdent de 1 à 4 tubes fluorescente, 1 pour 100 5 tubes ou davantage. Il y a d’autre part un équipement légèrement plus fort dans les agglomérations dépassant 200 000 habitants que dans les petites Ailles ou les communes rurales.
- Pour le reste de l’équipement ménager, on note que les 11 767 000 abonnés possèdent : 19 689 000 appareils de cuisine (1 pour 0,6 abonné) ; 3 952 000 appareils et installations de chauffage de l’eau (1 pour 3 abonnés) ; -18 952 000 appareils et 1493 000 installations de chauffage (1 pour 0,6 abonné) ; 1 420 000 réfrigérateurs (1 pour 8 abonnés) ; 1 467 000 machines à hiver (1 pour 8 abonnés) ; 672 000 moto-pompes (pour élévation de l’eau dans les secteurs ruraux) (1 pour 18 abonnés).
- Yoici d’autre part les pourcentages de l’énergie d’après les sources auxquelles il est fait appel pour les différentes catégories
- d’utilisations. Dans la cuisine, les combustibles solides (bois et charbon) interviennent pour 47 pour 100 ; les produits pétroliers (surtout butane), 23 ; le gaz, 21 ; l’électricité, 3. Dans le chauffage de l’eau : combustibles solides, 34 pour 100 ; produits pétroliers, 8 ; gaz, 40 ; électricité, 18. Dans les appareils de chauffage indépendants : combustibles solides, 8 pour 100 ; produits pétroliers, 4 ; gaz, 2 ; électricité, 9. Dans les installations de chauffage central : combustibles solides, 81 pour 100 ; produits pétroliers, 14 ; gaz de ville, 0.
- On doit noter qu’il existe une interpénétration de-s équipements, notamment pour les cuisinières qui assurent en même temps le chauffage des locaux ou celui de l’eau (ou les deux). Dans les réfrigérateurs, c’est l’électricité qui domine avec 1 398 000 appareils contre 20 000 pour le gaz. Les 1 467 000 machines à laver sont toutes pouvues d’un moteur électrique, mais une partie seulement comporte un chauffage incorporé, dû plus souvent au gaz qu’à l’électricité. 82 pour 100 -des moto-pompes rurales sont alimentées en courant électrique.
- Une tendance se dessine pour l’ensemble des appareils thermiques où une faveur croissante est accordée aux produits pétroliers. Le gaz et l’électricité restent stationnaires, tandis que les combustibles solides sont en régression.
- Y. M.
- L’amiante du Canada
- Le Canada occupe depuis longtemps le premier rang mondial parmi les producteurs, d’amiante (on dit aussi asbeste, du mot grec asbestos dont a été baptisé le principal gisement, près de Québec). La production canadienne est en augmentation constante depuis la fin de la crise des années 1930 : elle atteint 960 000 t (en 1957), contre 340 000 t en 1939. Bien.qu’il soit difficile, faute de renseignements chiffrés, de connaître la production de l’U. R. S. S., on estime que le Canada fournit plus de la moitié du monde en amiante. L’U. R. S. S. mise à part (gisements d’Oural et des monts Saïan), les principaux producteurs sont situés en Afrique méridionale (Union Sud-Africaine, Swaziland, Rhodésie du Sud), aux États-Unis (Yermont et Arizona), au Japon et en Mandchourie. L’Europe possède quelques petits gisements en Finlande, dans le val d’Aoste et en Haute-Loire.
- Bien que l’on exploite l’amiante de la Colombie britannique et de l’Ontario, et prochainement de Terre-Neuve (Baie Yerte), le gisement essentiel du Canada, qui fournit 95 pour 100 de la production, est celui situé dans la région du lac Asbestos et de Thetford, sur la rive droite du Saint-Laurent (près de la frontière des États-
- Unis). Un lac a été entièrement mis à sec en 1958, afin de permettre l’exploitation d’un nouveau gisement dont on attend 100 000 t annuellement. D’autres installations récentes doivent produire 55 000 t, de leur côté, dès 1959.
- L’extraction se fait généralement à ciel ouvert. La concentration économique est assez faible, si l’on tient compte de la dizaine de sociétés qui se partagent l’industrie extractive (United Asbestos Corp., au capital canadien ; Lalce Asbestos, National Asbestos Mines, filiales de compagnies américaines ; sans compter The Asbestos Corp. of Thetford Mines, Johns-Mansville Co., Cassiar Asbestos, Advocate Mines...). Les États-Unis achètent une partie importante de la production canadienne, soit environ la moitié (mais près des 2/3 en valeur, car les États-Unis achètent surtout les minerais riches ; le prix des minerais varie de 20 dollars la tonne courte de 907 kg, à près de 1 500 dollars).
- Il existe plusieurs variétés d’amiante, mais seul le clirysotile (silicate hydraté de magnésie) est exploité au Canada (voir : Les roches ultrabasiques, La Nature, février 1959, p. 63).
- P. W.
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- Une nouvelle soufflerie supersonique française : la soufflerie E.4 de l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr
- Une nouvelle soufflerie permettant d’atteindre n’importe quel nombre de Mach entre o et 3 et basée sur un principe inédit vient de s’achever à l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr; elle est particulièrement destinée à l’étude des problèmes d’échauffement cinétique.
- Pour obtenir un certain nombre de Mach dans une soufflerie, il faut régler convenablement la section de passage de l’air dans le premier col sonique qui précède la chambre de mesure. Le procédé utilisé est celui qui a été décrit dans La Nature (février 1958, p. 52); il consiste à déplacer longitudinalement le long des parois deux demi-corps profilés appelés « bosses » ou cc souris » ; ceci est technologiquement beaucoup plus simple que la déformation des parois de la tuyère.
- La circulation du courant d’air dans la veine est obtenue, non par des compresseurs coûteux et fragiles, mais par un dispositif de trompes à induction d’eau chaude qui fonctionne de la manière suivante : la vapeur d’eau est injectée en aval de la chambre d’expérience et aspire ainsi l’air par effet de trompe (lig. 1). Cette vapeur provient de réservoirs à accumulation contenant de l’eau chauffée à 270° C sous une pression de 65 atmosphères. Nous ne nous étendrons pas davantage sur le principe des souffleries à induction qui fera l’objet d’un prochain article. Disons seulement que les rafales que l’on peut obtenir sont environ quatre fois plus longues qu’avec les autres procédés et peuvent atteindre jusqu’à 10 à 12 mn.
- Bien qu’habituellement les essais dans les domaines trans-
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- Fig. 1. — Principe de l’entraînement par trompe à eau chaude.
- 1, Accumulateur à eau chaude. 2, Diffuseur. 3, Déviateur-récupdrateur. 4, Veine de mesure. 5, Soupape à aiguille. 6, Tuyère motrice. 7, Mélangeur. 8, Pompe d’alimentation.
- sonique (nombre de Mach compris entre 0,8 et i,3) et supersonique (nombre de Mach supérieur à i,3) nécessitent des chambres de mesure différentes, chacune des chambres étant adaptée à la nature particulière des ondes de choc dans ces domaines respectifs, l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr a étudié une chambre unique pour tous les nombres de Mach, ce qui évite des pertes de temps coûteuses en montages et démontages.
- Avant de pénétrer dans la veine, l’air est desséché pour empêcher des condensations nuisibles et il peut être porté à une température réglable à volonté, ce qui permet de simuler, pour tous les nombres de Mach, lés températures de l’atmosphère standard.
- D’une façon générale, la soufflerie s.4 peut effectuer tous les essais industriels classiques : mesure des six composantes et de leurs dérivées à tous les nombres de Mach compris entre o et 3 ; l’envergure des maquettes peut atteindre o,45 m, ce qui permet de représenter tous les détails aérodynamiques de l’avion, tels que gouvernes, freins aérodynamiques, réservoirs auxiliaires, etc. On peut également figurer sur ces maquettes les jets des moteurs à réaction et étudier leurs interactions avec les gouvernes.
- L’obtention de nombres de Mach allant jusqu’à 3 permet de faire des mesures d’échauffement cinétique, de transfert de chaleur et de jlutter (phénomènes engendrés par les différences d’échauffement sur les diverses parties de l’avion). De telles mesures sont rendues possibles grâce à la durée des rafales qui permettent d’atteindre la stabilisation des températures. On peut également effectuer des études de fonctionnement de stato-réacteu'rs et de fusées.
- Enfin, la variation du nombre de Mach peut s’effectuer avec une grande rapidité (de o à 3 en 5 s); ceci permet de simuler une montée d’engins, ce qui est important pour les engins de toute nature, y compris les engins balistiques dont la trajectoire de départ est justiciable de nombres de Mach de l’ordre de 3.
- Tous ces problèmes seront d’une grande actualité au cours des dix prochaines années.
- D’après une enquête récente, il apparaît que le prix global de la soufflerie est d’environ 2,5 à 3 fois moindre que celui des souffleries supersoniques étrangères de mêmes dimensions. Ce prix extrêmement bas montre que les espoirs que l’on avait fondés sur l’économie de la construction en raison des techniques employées se sont trouvés pleinement justifiés.
- J. Spincourt.
- Phobos et Deimos, satellites artificiels ?
- Cette hypothèse, énoncée par l’astronome soviétique I. Y. Chklov-ski, a suscité des commentaires assez divers dans la presse mondiale. Résumons simplement les points essentiels de la déclaration faite par le professeur Cliklovski au journal soviétique Komso-molskaia Pravda.
- Les deux satellites de Mars, Phobos et Deimos, sont les plus petits de tous les satellites qui gravitent autour des planètes du système solaire, et ils se trouvent à très petite distance de Mars (6 000 km et 20 000 km respectivement, alors que la distance moyenne entre la Lune et la Terre est de 384 400 km). La période de révolution de Phobos (7 h 39 mn) est environ trois fois plus courte que la période de rotation de Mars, phénomène exceptionnel dans le système solaire. Enfin, la densité de Phobos, calculée par M. Cliklovski, serait environ 4 000 fois plus faible que celle de Mars, ce qui semble incompatible tant avec l’hypothèse de Laplace (affirmant que les satellites ont été arrachés des pla-
- nètes par la force centrifuge) qu’avec l’hypothèse suivant laquelle Phobos serait un astéroïde devenu satellite. Cependant, Phobos est un corps sphéroïdal solide.
- En partant de ces constatations, M. Cliklovski conclut que Phobos n’a pas pu être expulsé de Mars car, si tel avait été le cas, sa très grande vitesse de révolution et sa densité extrêmement faible seraient inexplicables. Et il ne peut pas avoir été un astéroïde, car, outre sa faible densité, il serait alors difficile d’expliquer le fait que son orbite se trouve exactement dans le plan équatorial de Mars. Dans ces conditions, l’astronome soviétique est d’avis que Phobos est une sphère creuse, autrement dit un satellite artificiel lancé à une époque où l’atmosphère de Mars contenait encore de l’oxygène et où l’eau abondait sur la surface martienne.
- Mais cette argumentation n’a pas convaincu tout le monde, il s’en faut. C. M.
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- LE BARRAGE ET L'USINE HYDROÉLECTRIQUE AUTOMATIQUE DE MIGOËLOU
- L’Électricité de France termine actuellement l’équipement d’une importante « ligne d’eau » des Pyrénées, qui débute au lac d’altitude de Migoëlou (2 280 m) et s’achève à Argelès-Gazost au confluent des eaux de la ligne Gavarnie-Pragnères-Pierrefitte-Nestalas.
- Deux caractéristiques retiennent particulièrement l’attention : le barrage à voûtes multiples et pression hydrostatique •de la grande brèche de Migoëlou, et l’organisation des télécommandes permettant une exploitation organique du long •chapelet d’usines en chaîne : Migoëlou-Usine, Tucoy, Arrens, Aucun, Nouaux, Laubalagnas.
- A la cote naturelle (avant relèvement) de 2 255 m, le lac glaciaire de Migoëlou étale une nappe limpide dans un décor de pics (2 800 m) et de neiges. Cette haute barrière s’abaisse au nord-est vers la vallée en un large plateau favorable à l’implantation d’un barrage. Le granité, sain et peu diaclasé, forme de .gros moutonnements, avec un amas d’éboulis épais d’une vingtaine de mèti’es au voisinage de l’exutoire. Le seuil de retenue présente deux brèches inégales que l’on a été conduit à barrer suivant deux techniques bien différentes.
- Pour la petite brèche, large de 45 m et à lèvres saines, on a pu établir un barrage en voûte mince cylindrique, verticale, -de 3o m de rayon. L’épaisseur est de 80 cm, le développement en crête de 58 m et la hauteur moyenne d’une quinzaine de mètres; il comporte trois joints verticaux, dits de clavage.
- Tout autre est la grande brèche, large de 23o m et dont les lèvres sont formées de roches de résistance douteuse; si l’on songe à la difficulté de pratiquer des injections dè ciment consolidantes dans de pareilles conditions climatériques, on ne s’étonnera pas que la solution d’une large voûte unique ait été écartée.
- Le coût probable d’un barrage-poids se situait aux environs de 600 millions, tandis que la technique des « voûtes multiples », utilisée notamment à la Girotte, permettait ici d’abaisser le prix aux environs de 3oo millions.
- Ces voûtes élémentaires, familièrement appelées «marmites »,
- sont au nombre de neuf (fig. 2). Ouvertes du côté aval, elles s’appuient sur des contreforts verticaux en béton; leur flanc convexe, tourné vers l’amont, s’engage sous l’eau suivant un profil fortement incliné (pente : 0,6) en sorte que l’eau, pesant sur cette partie du barrage, l’assujettit fortement sur le seuil géologique. C’est là la caractéristique essentielle du système, dû originairement à M. Caquot.
- La section horizontale des voûtes a un rayon de 12,5 m à l’intrados, avec une épaisseur de 1 m. Les contreforts, d’épaisseur constante (2 m) et de profil triangulaire (pente : o,4) sont séparés par des intervalles de 25 m. Les voûtes reposent sur une semelle en béton, coulée à pleine fouille dans une rigole de 1 m de largeur sur 1 m de profondeur, creusée dans la roche saine du seuil.
- Le béton est peu armé : ferraillage sommaire dans la partie des contreforts recevant la poussée des voûtes, quadrillage très large des voûtes à l’extrados. Chaque voûte comporte trois joints radiaux, plans, un à chaque naisance et un en clef: tous trois sont munis vers l’amont d’une tôle d’étanchéité en cuivre, à section en Z, de 2 mm d’épaisseur, et, à l’aval, d’une corde goudronnée. Les injections de ciment, avant mise en eau, sont assurées dans chaque joint par deux rampes à clapets, permettant des réinjections éventuelles.
- Le calcul du barrage n’a pas tenu compte de la poussée des glaces, qui est d’ailleurs controversée. Par suite de la pente amont de 0,6, cette poussée s’exercera sous un angle de 120 degrés, en sorte que la glace dérapera sur le parement et ira tomber dans l’aval, à moins, comme il est probable, que le haut du barrage ne se trouve dénoyé, à l’époque du gel, par suite des conditions d’exploitation.
- Quatre campagnes annuelles ont été nécessaires pour mener à bien la totalité de l’œuvre; campagnes très courtes étant donné l’altitude : ier juillet au ier novembre. L’enneigement atteint plusieurs mètres et le froid est précoce. A la fin de chaque campagne, il a fallu replier tout le matériel vulnérable, en particulier les moteurs électriques; à la reprise, les déneigements et le rééquipement occupaient un mois ou un mois et demi.
- Grâce à ces travaux, la capacité du lac de Migoëlou s’est trouvée portée de 6 millions à 20 millions de mètres cubes, dont 17 millions utilisables pour l’exploitation. Ces eaux alimentent en premier échelon l’usine de Migoëlou, qui comporte deux groupes triples : turbine, alternateur, pompe, cette dernière pouvant être décrabotée à la main au début de la saison de pointe. La puissance unitaire de ces groupes est de 12 5oo kW.
- Le plan d’exploitation est le suivant. On sait que les Pyrénées ont un régime « alpestre », c’est-à-dire que la forte hydraulicité se situe en mai et juin, à la fonte des neiges, époque où la consommation d’électricité est modérée.
- Fig-. 1. — Plan général des travaux sur le Gave d’Arrens.
- Usine d'Aucun PUIS. INSTALLÉE :7800k VA HAUT DE CHUTEM50m
- dEbit Equipé: izm3/s
- Routes
- Chambre des vannes
- Gaillagos
- Usine
- d'Arrens
- Arren:
- Conduite\ forcée w
- Cheminée] d'équilibre \
- Galerie
- d'Estalng
- Galerie d'amenée en charge LONG :3280 m
- Retenue du Tech
- Lac deMigoëlou
- Lac d'Estaing
- Usine de Migoëlou
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- A ce moment, on crabole les pompes et on emprunte de l’énergie au réseau pour refouler au lac, en s’aidant des apports d'un bassin versant complémentaire.
- Durant les mois de vaches maigres, les pompes sont décrabo-tées, les eaux de Migoëlou travaillent en cascade dans toutes les usines de la vallée : Migoëlou-Usine, Tucoy, Arrens, Aucun, Nouaux et Laubalagnas (fig. i).
- L’aménagement cybernétique utilise les progrès récents des télécommandes. La centrale-mère est celle d’Arrens, où se tiendra l’électricien de quart, chargé de télécommander les usines de Migoëlou et Aucun. Cela économisera des frais d’exploitation et permettra un fonctionnement d’ensemble de toutes les usines en chapelet.
- Eu égard aux distances kilométriques réduites, la commande « fil à fil » a été choisie, à l’inverse des longues télécommandes de chemin de fer (Blaizy-Dijon, Dôle-Vallorbe) où l’emploi d’un courant codé permet de diminuer le nombre des conducteurs. La liaison se réduit à un seul câble multiconducteur qui emprunte les ouvrages d’amenée des différentes chutes et qui se trouve par suite immergé dans les galeries (type a sous-fluvial »).
- Bien entendu, il est nécessaire que des signaux de contrôle viennent informer l’électricien de la bonne exécution de ses ordres, ou plus exactement du déroulement satisfaisant des opérations.
- Voici, à titre d’exemple, le processus de télécommande relatif à la mise en route d’un groupe en régime pompage.
- Au début des opérations, la pompe est crabotée et pleine d’eau, tout le groupe est au repos électrique et mécanique. L’électricien appuie sur un bouton « tourné-poussé », une lampe clignotante s’allume sur le pupitre d’Arrens. A Migoëlou-Usine, les pompes d’alimentation des régulateurs se mettent en marche, puis les pompes de graissage et de refroidissement. Quand toutes les pressions sont correctes, le moteur d’ouverture de la vanne de la turbine fonctionne à son tour; le régulateur de turbine se débloque et vient aux trois quarts. Le groupe démarre, sa vitesse augmente progressivement, l’excitatrice se branche sur les inducteurs, le voltage monte aux bornes de l’alternateur.
- Au moment où la tension est devenue suffisante, un synchro-coupleur automatique entre en action pour coupler l’alternateur, correctement en phase, sur les barres de ligne. L’alternateur tourne alors en moteur synchrone; la vanne de garde de la pompe s’ouvre, la vanne de la turbine se ferme, le lancement étant terminé. A Arrens, sur le pupitre, la lampe clignotante s’éteint. Désormais, le groupe va tourner durant des semaines, contrôlé à distance, au moyen de kilowatt-mètres, par le surveillant de l’usine d’Arrens. Telles sont les possibilités, aujourd’hui courantes, de l’automatisme.
- Pierre Devaux.
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- Les piles G de Marcoule
- Comme nous l’avons vu à propos du démarrage de la pile G.2 et du plan quinquennal français (La Nature, juin 1909, p. 25o), les piles de Marcoule présentent un double intérêt. En premier lieu elles produisent du plutonium; ensuite la mise au point de leur technologie prépare une série de piles industrielles orientées uniquement vers la production d’énergie (les premières piles E.D.F.i et E.D.F.a à Chinon sont en cours de construction). Quand nous aurons à décrire en leur temps ces piles industrielles, qui constituent de plus un des chevaux de bataille pour les exportations atomiques françaises, nous aurons souvent à revenir sur leurs grandes aînées, les piles de Marcoule. Ce fait, joint à l’actualité, des montées en puissance de G.2 et G.3, nous a amené à présenter ici les caractéristiques principales des piles G de Marcoule.
- Le réacteur GA. — G.i est le premier réacteur plutoni-gène inscrit par le C.E.A. dans son premier plan quinquennal 1902-1957. L’avant-projet, qui prévoyait une puissance thermique de 4o MW, fut établi par le Département des Études de Piles pendant l’année 1953; une fois le site de Marcoule choisi, la Direction industrielle du C.E.A. s’est vu confier le rôle de maître-constructeur, en s’appuyant sur un groupement d’entreprises comprenant la Société des Forges et Ateliers du Creusot, la Société alsacienne de Constructions mécaniques, la Société Alsthom et la Société Rateau, la première de ces firmes agissant comme entrepreneur général, ou pour mieux dire comme architecte industriel.
- Les premiers travaux furent entrepris à Marcoule en mai 1954, en vue d’un démarrage le 1e1' janvier 1906. En octobi'e 1954, les premières barres de graphite étaient stockées à Marcoule. En janvier 1900, pendant que se dressaient les,portiques principaux qui devaient abriter le réacteur, on commençait à usiner ce graphite dans un atelier spécial. L’empilement du cylindre actif était effectué en octobre ig55, et le 7 janvier 1906, G.i divergeait. Une grande partie de l’année 1966 fut aloi's consacrée à de nombreuses expériences sur la pile, premier banc d’essai des futures piles à graphite du C.E.A. et de l’E.D.F. La mise en exploitation industrielle de G.i a eu lieu en janvier 1907; le recuit du graphite pour guérison de l’effet Wigner (emmagasinement d’énergie potentielle dans le graphite par suite des chocs des neutrons rapides sur les atomes de carbone, cette énergie pouvant se libérer brutalement et endommager le réacteur par effets thermiques importants) a eu lieu en septembre 1968 et n’a donné lieu à aucune difficulté, l’arrêt total ayant été cependant d’environ trois mois. En dehors de cet arrêt particulier, G.i a fonctionné, pendant plus des neuf dixièmes du temps, à une puissance de l’ordre de 36 MW, un peu inférieure à la valeur de conception.
- La pile proprement dite. — L’empilement de graphite de la pile est un cylindre d’axe horizontal de 8,84 m de longueur, de section octogonale d’environ 9,60 m de « rayon insciit ». La partie périphérique (sur à peu près 75 cm) de cet empilement fait office de réflecteur entourant le cœur actif cylindrique de section circulaire de 8,10 m environ de diamètre. Ce cœur actif ou milieu multiplicateur est un réseau carré de cellules dont le pas est de 200 mm (distance entre axes de deux canaux voisins) ; au centre de chaque cellule se trouve un canal cylindrique de 70 mm de diamètre, parallèle à l’axe du cylindre et destiné à recevoir les cartouches d’uranium et à permettre le passage du gaz de refroidissement. Il y a ainsi 1 337 cel-Iules ou canaux traversant le cylindre actif de part en part. Une particularité de cet empilement de graphite est sa séparation en deux demi-empilements de part et d’autre d’une fente médiane de 80 mm d’épaisseur; cette fente a été ménagée pour permettre comme on le verra par la suite l’arrivée et la répartition de l’air de refroidissement dans les deux demi-piles.
- Chaque canal contient deux cartouches d’uranium, une de chaque côté de la fente. Une cartouche est constituée de 37 bil-lettes de 1 kg chacune contenues dans une gaine de magnésium; la barre d’uranium ainsi formée a une longueur de 3,72 m et un diamètre de 26 mm. La gaine de magnésium a une épaisseur de 1,6 mm et porte 8 ailettes longitudinales destinées à centrer la cartouche dans le canal horizontal où elle est simplement posée, et à améliorer les échanges de chaleur.
- La pile comporte 36 barres de contrôle, toutes verticales; 32 servent indifféremment au réglage et à la sécurité, tandis que 4 barres sont réservées pour le pilotage automatique. Les barres sont constituées de tubes d’acier concentriques contenant dans l’espace annulaire environ 4,8 kg de carbure de bore chacune, et coulissent dans des « chaussettes » en brillalumag.
- Une des particularités d’une telle pile plutonigène au graphite, en plus de la fente médiane, est ce que l’on pourrait appeler la « surcharge » de la pile en uranium. Les calculs et les expériences montrent en effet qu’un tel empilement de graphite pourrait être critique, c’est-à-dire maintenir la réaction en chaîne, avec environ 20 t d’uranium métallique; or, pour accroître la production de plutonium, on a intérêt à avoir une masse d’uranium aussi grande que possible. C’est ainsi que pour G.i on s’est fixé une charge de 100 t. Mais la masse critique est alors largement dépassée, et les neutrons vont croître en nombre selon une exponentielle à très forte pente, à moins que l’on mette dans la pile un contrôleur de la population des neutrons qui les maintiendra à un nombre constant (bien que nettement supérieur au cas d’une charge de 20 t) ; un tel contrôleur de neutrons est un absorbant qui « empoisonne » systématiquement la pile. Mais il est assez décevant de produire des neutrons en quantité et de les faire absorber sans utilité; aussi a-t-on recherché un absorbant utile. C’est ainsi que la pile a été partiellement chargée en cartouches de thorium métallique (environ 4 pour 100 de l’uranium). Le thorium, pratiquement constitué du seul isotope de masse 232, présente la très intéressante propriété, comme l’uranium 238, de se transformer en un nouvel isotope fissile, l’uranium 233, selon la chaîne (très voisine d’aspect de celle de l’uranium 238 bien connue) :
- P- P"
- 232Th + n -> 233Th —> 233Pa -> 233U,
- le corps intermédiaire étant du protactinium 233. Voilà pourquoi, si l’on peut dire, G.i produit plus de plutonium parce qu’elle produit aussi de l’uranium 233...
- Refroidissement et récupération d'énergie. — L’air est aspiré à l’extérieur par des soufflantes qui l’injectent dans la pile à la sortie de laquelle il est évacué vers l’atmosphère. On peut distinguer trois circuits d’air :
- i° L’air « primaire direct » circulant dans les canaux pour assurer le refroidissement des cartouches d’uranium. Cet air est introduit dans le cylindre par la fente médiane alimentée par un tore ceinturant le bloc actif. L’air introduit dans les 2 674 demi-canaux à uranium (le canal central restant vide en vue des mesures) est collecté à la sortie dans des chambres en forme de caissons plats dont les parois sont constituées par le graphite et par la face interne de la protection; l’air passe du canal au caisson par un tube (fourreau) percé d’orifices, à l’intérieur duquel peut tourner un second tube (boisseau) qui se prolonge jusqu’à la face externe de la pile; ce dispositif permet le réglage des débits de l’extérieur, canal par canal. Deux tuyauteries évacuent l’air de chacun de ces caissons vers une canalisation unique.
- 20 L’air « primaire indirect », pris en dérivation sur le circuit d’air primaire peu avant l’entrée dans la pile, est intro-
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- duit dans le bloc-pile entre le tore en tôle et son enveloppe concentrique en béton et joue le rôle d’agent refroidisseur pour la face latérale de la pile.
- 3° L’air « secondaire » est admis sur chaque face plane du bloc-pile dans deux caissons symétriques; il joue d’abord le rôle d’agent refroidisseur pour le béton et joue également par une légère différence de pression un rôle de protection contre les fuites éventuelles de l’air primaire fortement radioactif (soit à cause de l’argon qui s’est activé lors du passage dans la pile, soit en cas de rupture de gaines).
- A la sortie de la pile, l’air primaire est dirigé vers l’échangeur de chaleur de la centrale de récupération E.D.F. Filtré par de la laine de verre disposée sous forme de chandelles dans deux tours, l’air est ensuite évacué à l’atmosphère par l’intermédiaire d’une cheminée de ioo m de hauteur (fig. i). L’air secondaire est refoulé directement de la pile à la cheminée.
- Signalons, avant de clore ce paragraphe, quelques valeurs caractéristiques : pour une pile entièrement chargée à xoo t d’uranium, avec une puissance thermique de l’ordre de 38 MW, le débit d’air primaire (avec 4 soufflantes) est de 342 kg/s, l’air entrant à 2i° C et sortant de la pile à i33,2° G; le débit d’air secondaire est de 102 kg/s, l’air entrant à 270 C et sortant du bloc-pile à 5i° C; dans ces conditions, la température maximale des gaines ne dépasse pas 3oo° C; c’est cette condition impérative de sécurité qui confine la pile dans ses modestes performances thermodynamiques.
- Manutention des cartouches. — Les cartouches d’uranium utilisées dans G.i sont, comme il a été dit, des éléments longs de 3,8o m, gainés par une enveloppe en magnésium munie d’ailettes longitudinales. Ces éléments passent en principe la moitié de leur vie dans la pile d’un côté de la fente, l’autre moitié de l’autre côté après translation. Ce mode de séjour permet de tendre vers une répartition longitudinale plus homogène en plutonium produit, donc de fournir à l’usine d’extraction chimique des éléments à teneur relativement peu dispersée. Il permet en outre une circulation à sens unique des cartouches d’uranium dans la pile, ce qui a été mis à profit pour les installations de chargement et de déchargement.
- La manutention des cartouches ne se fait que la pile étant arrêtée. La cartouche à charger est introduite par la face de chargement devant laquelle se meut un ascenseur portant un appareil ou « servante » qui se déplace latéralement. Il est ainsi possible de positionner le bouchon qui est stocké sur la servante, puis, après un déplacement latéral de la servante, de pousser, grâce à un ringard, une cartouche neuve dans le canal. Si nous supposons la pile initialement chargée, on conçoit que cette nouvelle cartouche pousse devant elle les cartouches précédemment chargées dans le canal.
- La première cartouche située du côté chargement va traverser la fente et prendre place dans le demi-canal du côté déchargement. La seconde cartouche devient accessible et est amenée par un ringard dans l’appareil de manutention chargé de l’évacuer. Comme il s’agit d’une cartouche irradiée, tout l’ensemble de l’ascenseur et du chariot est entouré d’une protection au béton qui constitue la chambre de déchargement soudée au bloc-pile. L’ascenseur et le chariot qui s’y déplace sont télécommandés de façon à pouvoir disposer devant le canal un plateau pouvant recevoir 10 cartouches. Le mur extérieur de la chambre de déchargement est lui-même percé de 1 337 trous munis de bouchons; un troisième ascenseur portant une sei’vante permet d’effectuer les mêmes opérations que celles décrites pour l’ascenseur du côté chargement. Le plateau une fois chargé de 10 cartouches est dirigé par le chariot vers un a descenseur », amené dans un tunnel où un monorail le reprend pour en assurer le transport vers les installations de dégainage et de stockage du combustible irradié avant extraction du plutonium.
- Fig. 1. — La cheminée de G. J, bien connue des touristes de la région d'Avignon.
- (La Photothèque).
- Durant les opérations de déchargement, le circuit primaire est mis en dépression par rapport à la pression atmosphérique grâce à deux ventilateurs disposés enti'e les fdtres aval et la cheminée, de manière à éviter le risque de fuite de poussièi’es vers l’atmosphère de la nef-pile.
- Telles sont les caractéristiques essentielles de la pile G.i, qui a ouvert la voie graphite-gaz en France, a permis d’acquérir déjà une solide expérience neutronique et mécanique de ce type de pile et fabrique depuis plusieurs mois les quantités de plutonium que la Fi'ance attend pour enti’er au « club des grands »...
- Les réacteurs G.2 et G.3. — Réalisations plus ambitieuses, les piles G.2 et G.3 sont deux piles jumelles (fig. 2), identiques à un seul détail près, le système de détection des ruptures de gaines; leur construction, bon an mal an (relai’ds et progi’ès se compensant au coui's du temps), se fait avec environ six mois d’écart. Il suffira donc de décrire G.2, en signalant que la divei’gence neutronique de G.3 est en cours, la montée à pleine puissance étant prévue avant la fin de cette année; vu la similitude de ces piles, les nombreuses expériences neutroniques qui furent nécessaires pour se familiariser avec G.2, entre la divergence et la montée à pleine puissance, n’auront pas lieu pour G.3, cë qui permettra en principe de gagner du temps pour la fabrication du si piécieux plutonium.
- En même temps que commençait en ig54 à Marcoule la construction de G.i, on étudiait à Saclay le réacteur G.2 qui était à double fin : production de plutonium d’abord, mais aussi production d’énergie électrique à un niveau significatif. Le choix des spécifications initiales fut directement fonction de l’expérience alors acquise avec la pile E.L.2 (anciennement P.2,
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- Fig. 2. — Vue générale sur les nefs des piles G.2 ( à droite)
- et G.3 (à gauche).
- Adossés aux nefs en construction, on aperçoit les systèmes d’échanges de chaleur. A u premier plan, un bassin de désactivation de l’eau secondaire.
- (Li Photothèque).
- à Saclay, pile de recherche à uranium naturel modérée à l’eau lourde et refroidie par gaz comprimé) et avec la pile G.i. Reprenant à l’une le refroidissement par gaz comprimé, à l’autre un certain nombre de solutions déjà choisies, en particulier pour le cœur actif, le projet G.2 subissait en outre dans sa conception première quelques impératifs préalables :
- — Il avait été décidé, faute d’avoir pu rassembler en temps utile toutes informations sur le comportement du matériau de gaine en cas de fuites survenues à l’échangeur, de conserver la pression du fluide de refroidissement supérieure à celle de la vapeur d’eau (ce qui est une limitation de la température de celle-ci) ;
- — Le chargement et le déchargement des éléments combustibles devaient être possibles, le réacteur étant sous pression et en marche, au contraire de G.i comme on l’a vu;
- — La disposition horizontale était conservée, le faible délai séparant la réalisation de G.2 de celle de G.i n’ayant pas permis de rassembler une information suffisante sur la tenue sous flux d’éléments combustibles verticaux;
- — Le béton précontraint était retenu comme matériau pour le caisson étanche.
- La réalisation commença en novembre 1905, avec les mêmes entreprises que pouf G.i, mais le « chef de file » étant la Société alsacienne de Constructions mécaniques. On chercha à obtenir une souplesse de fonctionnement aussi grande que possible et à exploiter au mieux les possibilités offertes par le béton précontraint. C’est ainsi que :
- — Deux zones concentriques ont été adoptées, tant du côté entrée que du côté sortie du fluide de refroidissement, permettant à la fois une adaptation en température d’entrée et une température de sortie plus élevées en zone périphérique;
- — Le béton précontraint permettait une pression de fonctionnement élevée (i5 kg/cm2 au lieu de 10 ou 12 initialement prévus) autorisant, malgré la hiérarchie des pressions adoptée, des pressions de vapeur acceptables;
- — Les dimensions rendues possibles par l’utilisation du béton
- précontraint permettaient d’améliorer les performances initialement escomptées : la puissance passait ainsi à i5o MW (en pile à flux non « aplati ») ou 200 MW environ (pour une pile à flux a aplati »). Ainsi l’excédent de réactivité apparu, qui autorisait un aplatissement (voir plus loin), permettait un gain substantiel sur la puissance.
- Avant de présenter, comme nous Taxons fait pour G.x, quelques caractéristiques de la pile G.2, rappelons que G.2 a divergé en juillet 1908, atteint une puissance de i4o 000 kW environ dès la fin d’avril 1969, et dépassé la puissance de 200 000 kW, qui doivent produire environ 200 g de plutonium par jour au début du mois de juin. Signalons à titre d’exemple qu’une production de 200 g de plutonium par jour permettrait de réaliser une petite pile homogène comme Proserpine tous les deux jours, ou une bombe A à peu près tous les deux mois.
- La pile proprement dite. — Nous ne présenterons ici que les caractéristiques essentielles de la pile G.2, le reste s’en comprenant aisément.
- Comme pour G.i, une disposition horizontale des canaux dans le massif cylindrique de graphite a été retenue, l’appui des éléments combustibles y semblant plus facile que dans une solution verticale, mais conduisant par contre à un encombrement transversal plus grand; c’est cette dernière condition qui a conduit à l’emploi du béton précontraint.
- Dans une pile quelconque, le flux neutronique dans le cœur actif décroît de la région centrale vers les régions périphériques, puisque malgré la présence d’un réflecteur de nombreux neutrons s’échappent par la surface du réseau actif; on peut donc dire que la courbe du flux présente une certaine « cambrure ». Il est intéressant, puisque la production de puissance (et donc de plutonium) dépend du flux, de chercher à diminuer cette cambrure autant que possible, ou comme on dit d’ « aplatir » le flux; c’est ce qui a été obtenu dans G.2 (permettant un gain de puissance de Tordre de 3o pour 100 de la puissance initiale) en divisant le réseau actif en trois zones neutroniques que nous décrivons sommairement plus loin. Le
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- Fig. 3. — Vue plongeante sur le bloc-pile de G.2.
- Autour de l’énorme cylindre en béton,
- •couché sur un radier horizontal, on voit les câbles circulaires de précontrainte ; sur la section du cylindre, les tètes d’ancrage des câbles longitudinaux. Sur le bloc-pile, les hottes étanches des mécanismes des barres de contrôle.
- Devant la face de chargement, on aperçoit un des sas pour charger les cartouches, ensemble mécanique d’une remarquable précision. A droite, la fosse ouverte en béton va abriter un des toboggans dans lesquels vont descendre les cartouches par gravité, après leur longue irradiation dans la pile.
- (La Photothèque).
- diamètre des canaux dans le graphite est, comme dans G.i, de 70 mm avec un pas de 200 mm également.
- La longueur des cartouches de combustible est de 3o cm ; la gaine est constituée d’un alliage magnésium-zirconium à 0,7 pour 100 de zirconium; cet alliage présente, par rapport au magnésium seul, ' l’avantage de posséder une structure à grains fins qui se conserve aux températures élevées ; d’autre part il résiste mieux à la corrosion dans le gaz carbonique. La gaine comporte deux types d’ailettes longitudinales. 4 grandes ailettes destinées plus spécialement à supporter les cartouches et 12 petites ailettes étudiées pour accroître au maximum les échanges thermiques entre la cartouche et le gaz de refroidissement.
- 28 cartouches sont logées bout à bout dans un canal de combustible, de sorte qu’en chargeant une cartouche on décharge automatiquement la cartouche située à l’autre extrémité du canal. La cartouche est donc un cylindre d’uranium métallique plein, de longueur 28,2 cm, gainé comme on vient de le voir et fermé à ses extrémités par deux bouchons de 0,9 cm d’épaisseur. Il n’y a que deux types de cartouches à uranium, leur seule différence étant le diamètre du barreau (et de la gaine dans les mêmes proportions) fixé aux deux valeurs de 2,8 et 0,1 cm, pour les raisons neutroniques que nous avons énoncées. Les cartouches de thorium sont identiques aux cartouches d’uranium du diamètre de 3,i cm.
- Voici maintenant en quoi diffèrent les trois zones neutroniques dont nous avons vu l’utilité. La région centrale, d’un rayon de 221 cm, contient des cartouches d’uranium de 2,8 cm de diamètre et des cartouches de thorium de 3,i cm; le nombre de canaux y est de 384. La région intermédiaire, épaisse de 323 cm, avec 436 canaux, contient des cartouches d’uranium de 2,8 cm. Enfin la région périphérique (391 cm, 38o canaux) contient des cartouches d’uranium de 3,i cm. Ainsi, pour un empilement de graphite donné, aux caractéristiques fixes dans le volume total, la constitution de zones aux propriétés neutroniques différentes qui permettent la meilleure distribution de flux a été obtenue par variation du rayon du combustible, jointe à un « empoisonnement » de la région centrale par du
- thorium selon un principe identique à celui décrit pour G.x.
- G.2 n’est pas une pile à fente comme G.i, mais à écoulement unidirectionnel avec une face d’entrée et une face de sortie, et deux zones concentriques pour le refroidissement.
- Le caisson en béton précontraint. — Un rappel des dimensions principales suffira à montrer que, dans le cas présent, le béton représentait la seule solution possible techniquement : diamètre intérieur,:, i4 m; longueur entre fonds : i5,65 m; épaisseur moyenne de béton :3 m; tonnages en jeu (radier compris) ; 21 000 m3 de béton, 3 000 t d’acier d’armature, essentiellement dans le radier, près de 800 l de câbles de précontrainte (fig. 3).
- Le principe de la construction consiste à demander aux efforts de pi’écontrainte d’imposer au béton, avant sa mise en service, des compressions assez fortes pour que le béton demeure comprimé tant qu’une pression interne fixée à 3o kg/cm2 (qui est le seuil choisi pour l’épreuve hydraulique et représente le double de la pression normale en service) ne sera pas atteinte;
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- Fig. 4. — Face de chargement du réacteur G.2.
- On aperçoit les canaux obturés par leurs bouchons de protection. En haut, le plan inférieur du sas de chargement. C’est ce long cylindre blindé, pesant plus de 50 t, qu’il faut amener en position à 3 mm près.
- {Photo C.E.A.-).
- pour obtenir, sans prendre de risques techniques, une pré-contraintè convenable, on a pris des câbles séparés, tendus chacun à i 200 t environ et encerclant le cylindre sur 25o° seulement, les ancrages étant organisés dans une galerie spéciale sous le cylindre de béton (fig. 3). Le béton seul ne (pouvant assurer une étanchéité au gaz, un doublage continu en
- tôle était nécessaire; assemblée à partir d’éléments soudés sur place, cette tôle est ancrée dans le béton par un grand nombre d’épingles.
- Refroidisse ment de G.2. — G.2 est refroidi comme on sait par un circuit fermé de C02 sous une pression de l’ordre de i5 kg/cm2. Les bilans thermodynamiques réels n’ont pas été encore publiés, les conditions définitives de fonctionnement n’étant pas encore connues. De toute façon, ces caractéristiques présentent comme on peut le supposer de notables progrès sur G.x.
- Manutention du combustible. — Le problème posé par la manutention, le réacteur étant en fonctionnement, concerne essentiellement : i° le passage aller et retour de la cartouche de la pression atmosphérique à la pression de fonctionnement de i5 kg/cm2; 20 la circulation aussi continue que possible des cartouches dans le réacteur en faisant le moins possible appel à des dispositifs mécaniques.
- C’est ainsi que le chargement se fait par une face du réacteur à l’aide d’un sas qui permet, après avoir été positionné à 3 mm près malgré ses i3 m de long et son poids de 56 t (fig. 4), de sortir le bouchon qui obture un canal, d’amener par un système à barillet une cartouche neuve devant le canal ainsi ouvert, de pousser cette cartouche en repoussant le bouchon jusqu’à fermeture du canal. Toutes ces opérations se font de façon l’igoureusement étanche. La cartouche neuve ainsi poussée par le bouchon pousse devant elle les autres cartouches, jusqu’à ce que la dernière sorte du canal, descende par gravité à travers des goulottes et un toboggan vers le sous-sol; il faut mentionner que ces opérations d’enfournement d’une cartouche neuve et de défournement d’une cartouche irradiée sont obligatoirement simultanées; la vérification en est faite par un système de verrouillage du tableau de commande très complexe qui régit la série d’opérations. La cartouche irradiée, à sa sortie du toboggan, est acheminée par plateau-vibreur magnétique, et des groupes de 4 cartouches sont ainsi constitués; ces 4 cartouches sont mises dans un tube et celui-ci, sans cesser d’être refroidi, est rétreint à ses extrémités, fermé, soudé, contrôlé, pesé et expédié finalement par conduite hydraulique vers la piscine de stockage, toutes ces opérations depuis la sortie de la pile étant entièrement automatiques, chaque étape étant contrôlée et bien souvent suivie grâce à des caméras de télévision distribuées en de nombreux points d’observation.
- M. S.
- LES TSUNAMIS
- On sait que les géographes ont emprunté aux Japonais le terme de tsunami, désignant ces vagues gigantesques qui submergent parfois soudainement les côtes du Pacifique. Ces vagues, partant de la périphérie de l’océan, traversent celui-ci et vont occasionner des dégâts jusque sur les îles Hawaï. Un tsunami, lit-on dans la revue soviétique Priroda, prend habituellement naissance dans les zones géosynelinales auxquelles appartiennent les archipels du nord-ouest du Pacifique et les fosses profondes qui les avoisinent. En général, il est provoqué par un séisme tectonique au fond de l’océan. Parfois, mais rarement, il a pour origine une éruption volcanique sous-marine, accompagnée de fortes explosions et d’une chute rapide, dans l’océan, de masses considérables de produits volcaniques. Un séisme au fond de l’océan entraîne la formation d’une onde sismique longitudinale qui se propage à une vitesse voisine de 1,3 km/s. Pour les navires, cette vague se manifeste, dans la plupart des cas, par des secousses verticales qui peuvent causer des dégâts importants, surtout aux machines, si le navire 6e trouve près de l’épicentre du séisme. Les premières vagues à la surface de l’eau s’amortissent rapidement. Mais la variation rapide du volume du bassin, due à la formation des failles sous-marines, engendre vraisemblablement d’autres ondes de pression qui, en parvenant à la surface de l’océan, y provoquent l’apparition du tsunami proprement dit, c’est-à-dire de vagues dont la
- longueur dépasse parfois 200 km et qui se propagent, dans les régions de grande profondeur, à une vitesse qui peut atteindre 0,3 km/s. Les tsunamis affectent tout l’océan, mais, à la différence des ondes de marée, ils ne sont que peu influencés par l’attraction de la Lune et du Soleil.
- On suppose que, dans le cas d’un tsunami dû à une éruption volcanique, les vagues, sous forme d’une crête, commencent aussitôt d’envahir les côtes. Au contraire, si le tsunami a pour cause un séisme sous-marin, l'envahissement des côtes par les vagues est précédé d’un recul général de l’océan, ce recul pouvant durer de 3 à 33 mn. Si la profondeur au voisinage des côtes n’est pas grande, le fond, de l’océan peut se découvrir sur plusieurs kilomètres. Ce recul de l’océan est toujours considéré comme un avertissement de l’imminence d’un tsunami.
- En plein océan, les vagues de tsunami n’excèdent que rarement la hauteur de 2 m, cela à cause de leur grande longueur (plus de 200 km) et de leur vitesse (jusqu’à 900 km/h). C’est au voisinage des côtes qu’elles deviennent très dangereuses ; en effet, leur hauteur peut y dépasser 20 m. Cependant, leur vitesse diminue là où la profondeur est faible. Sur la presqu’île du Kamtchatka, on a constaté, en 1932, des vitesses de l’ordre de 10 à 20 km/s. La vitesse maximale d’un tsunami au voisinage des côtes a été relevée à l’entrée du golfe de San Francisco : elle était de 40 km/s.
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- « Problèmes et concepts de l’Embryologie expérimentale »
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- Comment un œuf, c’est-à-dire une cellule unique, résultant en général de la fusion de deux cellules sexuelles, se développe-t-il en un organisme adulte, autonome et capable de se reproduire à son tour, telle est la question que cherche à résoudre l’embryologie. Problème majeur, dont la solution complète.éclairerait de vastes domaines de la biologie, comme celui de l’évolution. Problème qui requiert aussi la collaboration d’autres grandes spécialités : génétique, cytologie, chimie biologique.
- Nous sommes, sur ce sujet, en possession d’un livre important, destiné principalement aux étudiants, mais que tout naturaliste aura profit à lire et à méditer. C’est celui que M. Gallien, professeur à la Sorbonne, a publié sous le titre Problèmes et concepts de l'Embryologie expérimentale (1), dans la collection Avenir de la Science que dirige M. Jean Rostand à la librairie Gallimard.
- Comme toute science naturelle, l’embryologie a commencé par être descriptive pour s’ériger peu à peu, surtout à partir du début de ce siècle, en discipline expérimentale, soucieuse de dégager des causalités. Des concepts anciens ont été précisés ou nuancés, nombre de concepts nouveaux ont été dégagés.
- On sait que, depuis le xviii6 siècle, deux théories se sont opposées concernant la façon dont un embryon se développe. Les uns soutenaient la doctrine de la préformation, d’après laquelle l’individu complet, avec toutes ses parties, se trouverait déjà présent dans l’œuf, en quelque sorte en miniature. L’autre conception était celle de l’épigenèse, d’après laquelle l’œuf, en se développant, s’ajoute progressivement des parties nouvelles. La théorie de l’épigenèse s’est imposée avec les premiers progrès de l’embryologie. Cependant, on a reconnu que l’œuf a une certaine structure, où l’on distingue dès le début, par exemple, ce que l’on appelle le pôle animal et le pôle végétatif. Dans les animaux qui ont une symétrie bilatérale, l’œuf acquiert très tôt cette symétrie ainsi que sa position dorso-ventrale. Il semble que le point où le spermatozoïde pénètre dans l’œuf soit à cet égard déterminant. Il y a donc dès le début de la segmentation une orientation générale et des zones deslmces à donner telle ou telle partie de l’embryon.
- Cette préformation iclative, qui bien entendu n’a plus rien de commun avec la conception naïve des premiers préforma-tionnistes, est d’ailleuis très inégale selon les types d’organisation. A cet égard, on peut classer les animaux en deux catégories. Dans les Ascidies, et d’autre part dans tous les Invertébrés dont la segmentation de l’œuf se fait selon un mode en spirale (groupés pour cette raison sous le nom de Spiralia), la prédétermination des parties de l’embryon est acquise dès le début. On parle alors d’œuf en mosaïque. Si l’on sépare les deux cellules de la première division, aucune d’elles ne peut édifier un embryon complet. Au contraire, un embryon d’Échi-
- 1. Problèmes et concepts de l’Embryologie expérimentale, par L. Galicien, professeur à la Sorbonne. 1 vol. 14 x 22,5, 590 p., 221 flg. Bibliographie. Index. Gallimard, Paris, 1958. Prix : 2 500 F.
- noderme ou de Vertébré ne montre pas une préformation aussi précoce. Les deux premières cellules de l’embryon d’oursin peuvent donner chacune une larve de taille réduite mais de constitution normale. En procédant à des expériences variées aux stades ultérieurs de la division, on voit qu’on peut même obtenir des embryons complets ou à peu près complets à partir de groupes de cellules qui normalement auraient donné des parties bien déterminées de l’animal. C’est ce qu’on appelle la régulation. Les diverses cellules ont conservé des potentialités qui leur permettent de rétablir les proportions relatives des matériaux qui leur sont nécessaires. Bien entendu, ces potentialités ne sont pas absolues et les succès sont très différents selon le stade de développement et selon les parties sur lesquelles on opère.
- Les travaux récents ont d’ailleurs montré que les œufs en mosaïque eux-mêmes étaient capables d’une certaine régulation, quoique beaucoup plus limitée. L’opposition entre les deux types n’est donc pas rigoureuse.
- D’autre part, tous les embryons acquièrent progressivement le caractère mosaïque. Il existe, pour chaque espèce, un moment où tel territoire cesse d’avoir des potentialités étendues et où il n’est plus capable que d’édifier tel organe ou tel groupe d’organes. C’est ce qu’on appelle sa détermination.
- Les embryologistes modernes ont naturellement cherché à établir sous quelles influences s’acquiert cette détermination, et ils ont pu mettre en évidence une notion capitale, celle d’induction et de centre organisateur. Par des ablations ou au contraire par des greffes convenables, on peut constater qu’une région bien déterminée de l’embryon, par exemple le pôle animal d’un embryon d’oursin, influence l’évolution des parties qui lui sont contiguës. C’est sous l’influence de ce centre organisateur que telle autre partie voisine acquiert à un moment donné sa détermination et devient capable de se différencier de façon désormais autonome. A son tour cette partie peut alors jouer un rôle d’inducteur secondaire.
- La façon dont l’induction se produit a permis de dégager une notion complémentaire, celle de champ inducteur, affecté d’un certain gradient, c’est-à-dire d’une décroissance progressive de l’influence à mesure qu’on s’éloigne du centre d’induction. Quelle est la nature de ce champ ? On songe tout naturellement à la diffusion de substances chimiques. Des expériences très variées ont été faites pour tenter d’en élucider la nature et l’origine. C’est une des questions qui sont actuellement en pleine évolution. La discussion qu’en fait le professeur Gallien ne se laisse malheureusement pas résumer en quelques mots.
- L’embryologie est aujourd’hui suffisamment avancée pour opérer ce qu’on peut appeler sa liaison avec la génétique, par l’étude très fine des phénomènes qui ont pour siège le noyau et ses chromosomes. C’est à quoi sont consacrées les dernières pages du remarquable ouvrage de M. L. Gallien, véritable précis en même temps que mise au point sur l’embryologie causale.
- J. G.
- Laine et recherche scientifique
- En Australie, le budget consacré à la recherche scientifique sur le mouton et la laine a été porté à 1 280 000 livres, soit quelque 80 000 livres de plus que l’année précédente. La contribution du gouvernement a été fixée à 3 shillings 3 pence par balle de laine, celle des éleveurs à 1 shilling 7 pence et demi. Les découvertes déjà faites par les savants australiens se sont traduites, pour les éleveurs et pour l’économie du pays, par des gains qui ont remboursé, au centuple, les sommes précédemment investies dans la recherche scientifique.
- La plus grande centrale hydroélectrique
- Le Canada aura-t-il la plus puissante centrale hydroélectrique du monde ? Ce record est actuellement détenu par l’usine de Grand Coulee, sur la rivière Columbia, aux États-Unis, avec une puissance installée de 2 000 000 kW. Un promoteur suédois, Axel Wenner-Gren, a projeté d’édifier au Canada, dans les Montagnes Rocheuses, une centrale de 3 000 000 kW (rivière de la Paix, en Colombie britannique). Les premières estimations tablent sur une dépense de 5 à 600 000 000 dollars ; les délais de réalisation n’excéderaient pas cinq ans (Revue canadienne de Géographie).
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- Histoire du galvanomètre
- a ... Si vous pouvez mesurer ce dont vous parlez et l’exprimer par un nombre, vous savez quelque chose de votre sujet... »
- Lord Kelvin.
- En ce mois de juillet 1820, à Copenhague, M. OErsled, chevalier de l’Ordre du Danemark, professeur à l’Université et secrétaire de la Société Royale des Sciences, se prépare à publier un mémoire sur une découverte de la plus haute importance, qu’il a faite au cours de l’hiver. Mais il a voulu, dans les derniers mois, la confirmer en présence de témoins savants : son ami Esmarch, conseiller à la Cour Royale, le président Wleugel, M. Ilauch, M. Reinhardt,, professeur d’histoire naturelle, M. Jacobsen, très habile expérimentateur, le docteur Zeise, professeur de médecine et chimiste très distingué. Laissons parler OErsted :
- « ... Les premières expériences sur le sujet qui a fait l’objet de ce mémoire remontent aux leçons que j’ai faites l’hiver dernier sur l’électricité, le galvanisme et le magnétisme. Leur conséquence principale est que l’aiguille aimantée est déviée de sa position d’équilibre par l’action de l’appareil voltaïque, et que cet effet se produit quand le circuit est fermé et non lorsqu'il est ouvert... Le plus souvent j’opérais seul; mais toutes les fois qu'il m’arrivait d’observer quelque phénomène remarquable, je répétais l’expérience en présence de ces savants... » (21 juillet 1820).
- Ainsi, il s’agissait d’une expérience fondamentale (fig. 1) dont OErsled n’acquit la certitude du résultat qu’en multipliant le nombre de piles utilisées : « ... On met en communication les extrémités opposées de l’appareil galvanique par un fil de métal que, pour abréger, nous appellerons le fil conducteur ou fil conjonctif; et nous donnerons aux actions dont ce conducteur et l’espace qui l’environne sont le siège, le nom de conflit électrique. Supposons qu’on tende une portion rectiligne de ce fil au-dessus d’une aiguille aimantée suspendue à la manière ordinaire et parallèlement à sa direction. On laisse d’ailleurs assez de flexibilité au fil pour que cette partie puisse être dépla-
- Fig. 1. — Œtsted, professeur à l’Université de Copenhague, montre à ses auditeurs l’influence du courant électrique sur l’aiguille aimantée
- (1820).
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- l... »
- Fig. 2. — Fragment d’une lettre d’Ampère à son fils Jean-Jacques, le 25 septembre 1820, où il mentionne pour la première fois ses travaux sur l’électro-dynamique.
- cée à volonté. Dans le cas actuel, l’aiguille quittera sa position, et le pôle qui se trouve sous la partie du fil conjonctif la plus voisine de l’extrémité négative de l’appareil galvanique déviera vers l’ouest... ».
- A peine Arago a-t-il fait connaître à l’Académie des Sciences de Paris la découverte du physicien danois qu’Ampère la vérifie, et dans une communication faite à cette même Académie le 18 septembre 1820, c’est-à-dire moins de deux mois après la publication du mémoire d’OErsted, donne les résultats de tout un corps de doctrine admirablement coordonné, traduit par un ensemble de lois mathématiques sur les actions réciproques des aimants et des courants, introduisant pour la première fois l’expression « courant électrique » (fig. 2).
- C’est, ainsi que naît le « galvanomètre » dont le nom apparaît également pour la première fois dans cette communication d’Ampère à l’Académie.
- « ... Je pense que pour distinguer cet instrument de l’électro-mèlre ordinaire, on doit lui donner le nom de galvanomètre, et qu’il convient de l’employer dans toutes les expériences sur les courants électriques, comme on adapte habituellement un électromètre aux machines électriques afin de voir à chaque instant si le courant a lieu et quelle en est l’énergie... ».
- Mais la découverte d’OErsted a également franchi d’autres frontières et Sir Ilumphrey Davy écrit en novembre 1820 à son ami Wollaston : « ... Cette découverte, par son importance et sa nature inattendue, ne pouvait manquer d’exciter au plus haut degré l’attention du monde savant; elle a ouvert un nouveau champ de découvertes qui sera, sans aucun doute, exploré par un grand nombre d’observateurs; quand les sujets de recherche s’offrent si spontanément, il est difficile que les
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- memes faits ne soient pas observés par plusieurs personnes. 11 y a, d’ailleurs, toujours avantage pour le progrès de la science à publier.les expériences sans délai; c’est ce qui fait que, dussent les phénomènes dont je vais parler avoir été découverts avant ou en même temps dans quelque autre partie de l’Europe, je n’hésite point à vous les communiquer et, par votre intermédiaire, à la Société Royale. En répétant les expériences d’OErsted... ».
- C’est en fin septembre 1820 que Schweigger imagina son « multiplicateur ». Voici le compte rendu d’une de ses leçons : « Pour rendre plus visibles les phénomènes électromagnétiques, on peut avoir recours à un autre moyen qu’à l’accroissement des batteries. Puisque le fil issu du pôle positif et passant au-dessus de l’aiguille produit le même effet que le fil issu du pôle négatif et passant au-dessous, on a un moyen simple d’amplifier l’action sur l’aiguille, en entourant simultanément la boussole avec les deux fils. Le professeur a montré à l’assistance un arrangement de cette espèce, avec lequel T’aiguille devenait aussi sensible à l’action d’une simple pile que le nerf d'une grenouille... ».
- Ce qui rend à Galvani (1780) et meme à son prédécesseur Swammerdam {1678) le mérite d’avoir inventé avec la patte de grenouille le premier instrument de mesure électrique !
- Il ne fallait qu’un pas pour penser qu’au lieu d’un fil passant au-dessus et un au-dessous de la boussole, on pouvait aller beaucoup plus loin en mettant l’aiguille à l’intérieur d’une bobine de fil. C’est ainsi que Nobili en 1826 (fig. 3), Pouillet en 1837 (fig. 4), puis Sir William Thomson en i85i (fig. 5) construisent et perfectionnent le galvanomètre à aiguille aimantée mobile et bobine fixe, le dotant en particulier d’un système astatique, réduisant considérablement l’influence du champ magnétique terrestre.
- En 1878, Marcel Deprez imagine une nouvelle formule de galvanomètre. Partant du principe que, dans les instruments de mesure, on doit accroître le rapport de la force mise en jeu à la masse qu’il faut mouvoir, il remplace l’aiguille par une pièce de fer dite, à cause de sa forme, « arête de poisson » placée entre les branches d’un puissant aimant qui la dirige énergiquement (article de J. Bertrand, dans La Lumière électrique, octobre i883).
- Enfin, en collaboration avec d’Arsonval, il aboutit, en 1881,
- Fig. 3. — Galvanomètre de Nobili ( 1826).
- L’équipage astatique comporte deux aiguilles aimantées, le pôle nord de l’une étant placé au-dessus du pôle sud de l’autre. L’influence du champ terrestre sur l’équipage s'en trouve considérablement réduite et cet équipage est sensible à l’action de la bobine dans laquelle se meut l'aiguille inférieure.
- au galvanomètre à cadre mobile devenu aujourd’hui classique (fig. 6). Il déclare à cette occasion : « Monsieur d’Arsonval a eu l’heureuse idée d’apporter à mon galvanomètre une modification qui n’en change pas le nombre des organes, mais qui permet de rendre la force antagoniste aussi faible qu’on veut, tout en augmentant l’action mécanique du courant sur l’aiguille... ». L’invention du « galvanomètre à cadre mobile » de Deprez et d’Arsonval a été souvent contestée et attribuée à Thomson, à Siemens ou à Bain. Cependant les dispositifs imaginés par ces derniers n’avaient pas été appliqués à la mesure proprement dite et l’invention reste bien due aux deux Français.
- D’Ampère à Deprez et d’Arsonval, le galvanomètre avait atteint, soixante ans après sa naissance, sa forme quasi définitive. En effet, si le perfectionnement incessant de la technologie des fils fins, des aimants, des spiraux et du pivotage permet aux galvanomètres, ampèremètres et voltmètres moder-
- Fig. 4 (à gauche). — Galvanomètre de Pouillet ( 1837) avec lequel il découvrit les lois des courants dérivés.
- Fig. 5 {à droite). — Galvanomètre de Thomson (1851) avec bobines interchangeables et système astatique.
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- nés d’atteindre de hautes performances de sensibilité et de robustesse (fig. 7 et 8), leur principe reste pratiquement inchangé par rapport au modèle de Deprez et d’Arsonval.
- Cependant, les applications du galvanomètre sont universelles. Avec le développement considérable de la consommation d’énergie électrique (plus de xo pour 100 par an), la technique des mesures électriques a pris une importance de plus en plus grande dans tous les domaines.
- L’électricité se manifeste sous la forme de très nombreuses grandeurs dites « électriques », telles que les intensités, tensions, puissances, etc., et sous des formes diverses, telles que l’électricité continue ou alternative, depuis les fréquences industrielles jusqu’aux très hautes fréquences. Par ailleurs, les caractéristiques des matéi'iaux conducteurs, magnétiques ou isolants utilisés en électrotechnique sont également très nombreuses, qu’il s’agisse de résistance, de capacité, de self, etc. L’étude, la réalisation, la conduite et l’entretien des dispositifs électriques (instruments, machines, réseaux, etc.) nécessitent la connaissance de toutes ces grandeurs électriques dont toute appréciation, même grossière, échappe complètement à nos sens. Il ne saurait donc être question de se passer d’instruments de mesure, et ces instruments sont nombreux.
- Si l’on consulte le catalogue d’un fabricant d’appareils de mesure électrique, tant en France qu’à l’étranger, on est frappé par la complexité des méthodes et des instruments proposés, dont la plupart dérivent d’ailleurs du galvanomètre. C’est qu’à la multiplicité des instruments nécessités par la mesure des diverses grandeurs électriques, s’ajoute encore la très grande
- Fig. 7. — Équipage moderne de galvanomètre à cadre mobile à aimant intérieur.
- Encombrement très réduit et insensibilité aux champs extérieurs.
- variété des formes de réalisation imposées par le genre de mesure qu’on se propose de faire (en laboratoire, en usine, sur le chantier, à bord d’engins mobiles, dans des atmosphères ou dans des conditions spéciales...).
- Le domaine des instruments de mesure électrique ne se limite pas aux seules grandeurs électriques. Presque toutes les grandeurs physiques peuvent être assez facilement transformées en grandeurs électriques. A partir de « capteurs » de grandeurs physiques assurant leur transformation en grandeurs électriques, on pourra donc recourir à tout l’arsenal des méthodes et instruments de mesure électrique.
- Dans nos techniques industrielles modernes, la mesure ne doit pas se borner à une simple indication. Il est souvent néces-
- Fig. 8. — Équipage moderne de galvanomètre à cadre mobile sans pivots.
- Le cadre mobile est non plus suspendu comme dans les modèles Deprez-d’Arson-val mais tendu entre deux lames de torsion.
- saire d’enregistrer, d’assurer une signalisation de dépassement d’un seuil, de réguler, etc. De tels dispositifs comportent une sonde de mesure ou capteur, un circuit réalisant la méthode de mesure employée et un ou plusieurs instruments exploitant le résultat de la mesure en vue d’un enregistrement, d’une régulation ou d’une opération d’automatisme (fig. 9 et xo).
- Le nom d'Ampère est sur l’ampèremètre du tableau de bord de nos voitures, comme sur celui des tableaux de bord d’avions, où il côtoie plusieurs dizaines d’instruments de mesure dérivés du galvanomètre. Les premiers passagers des satellites artificiels
- Fig. 9. — Équipage de galvanomètre à cadre mobile assurant une fonction de commande par deux contacts mini- et maxi-ajustables (relais sensible de mesure).
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- Fig. 10. — Régulateur de température à équipage cadre mobile associé à un oscillateur à transistors (capot enlevé).
- L'équipage mesure la force électromotrice donnée par un capteur constitué par un couple thermoéleclriquc. L’aiguille porte un minuscule drapeau métallique qui passe entre les deux bobines de l’oscillateur et le déséquilibre au passage, assurant ainsi une fonction de commande (arrêt ou reprise du chauffage d’un four électrique).
- sont des instruments de mesure ! Encore des appareils de mesure électrique sur nos locomotrices de la S.N.C.F., dans toutes les usines, dans tous les laboratoires.
- Lord Kelvin, qui n’était autre que Sir William Thomson, écrivait : « Il n’y a pas de science sans mesure. » A nous de mesurer ce qui aurait manqué à la Science sans le galvanomètre, œuvre de grands savants, mais aussi d’expérimentateurs patients, de constructeurs habiles!
- Et à ce propos, lisons plutôt ce qu’écrivait l’abbé Nollet en 1788 des qualités que doivent posséder les bons instruments :
- « ... que les instruments fussent très exacts, afin que la dépense n’en fût point inutile, et qu’ils ne fussent point occasion d’erreur;
- » que leur prix ne fût point augmenté par des ornements superflus, afin d’en rendre l’usage plus fréquent, en les mettant le plus qu’il serait possible à la portée des fortunes médiocres ;
- « que leur construction fût la plus simple, la plus aisée et la plus solide qu’elle pourrait l’ètre, afin qu’on les pût imiter ou réparer avec moins de frais, moins d’étude et moins d'adresse;
- » qu’ils fussent applicables à un plus grand nombre d’opé-lions, quand l’étendue de leur usage ne nuirait point à leur simplicité.... »
- Quel dommage que notre enseignement néglige un peu trop les belles leçons de l’histoire de la Science, si profitable à tous.
- André Joly,
- Chargé de Conférences à l’École Centrale des- Arts et Manufactures.
- Les appareils anciens figurés dans cet article appartiennent à la collection de l’École Centrale des Arts et Manufactures. Les appareils modernes font partie du catalogue du constructeur d’appareils de mesure électrique Brion-Leroux, à Paris, qui nous a obligeamment communiqué les photographies.
- La protection de la coque des navires contre les salissures
- Il a été traité, dans un récent numéro de La Nature (avril 1950, p. 174), de l’emploi des peintures sous-marines toxiques destinées à protéger les carènes des navires contre la fixation de végétaux et animalcules marins. Précisément, une étude de Y. Romanovsky, parue dans la revue de l’Agence européenne de Productivité (février 1959), attire l’attention sur les travaux de recherches et de coordination entre États d’Europe entrepris dans ce domaine.
- On sait que la rentabilité d’un navire est fonction de sa vitesse de rotation entre les différents ports qu’il dessert. La consommation de combustible entre pour une large mesure dans le calcul du coût, d’exploitation. Or, cette consommation est très influencée par l’état de la coque : la rugosité de celle-ci augmente le frottement, et par conséquent diminue la vitesse du navire. Si, pour maintenir un horaire fixé, on accroît la vitesse, la consommation de combustible augmente rapidement dans de fortes proportions (allant parfois jusqu’à 50 pour 100 dans le cas de coques très sales).
- Les salissures marines, appelées fouling par les Anglo-Saxons, sont responsables de la baisse de rendement et de l’accroissement de dépenses constatés sur de nombreux navires. On évalue à des milliards de francs les sommes gaspillées en pure perte par les armateurs en frais supplémentaires. L’étude des salissures marines et des moyens de s’en protéger constitue donc un problème économique très important. Aussi un groupe d’experts a-t-il été formé, dans le cadre de l’O.E.C.E., afin de proposer des solutions adaptées.
- Le dépôt des larves et des spores s’effectue avant tout dans les ports, lorsque le navire est immobile. Parmi les salissures d’origine animale, on compte surtout les balanes, les moules, les ser-pules et les ascidies, qui se rencontrent de la flottaison jusqu’à la quille ; les végétaux sont surtout des algues, particulièrement abondantes au voisinage de la ligne de flottaison.
- « Pour s’accrocher à l’état de larves ou de spores, pour se développer et grandir, les organismes ont besoin de certaines conditions de milieu : température, salinité, luminosité... C’est ainsi que les salissures sont plus abondantes dans les mers tropicales
- que dans les mers froides, line éprouvette inerte est recouverte de salissures en un mois en eaux tropicales et en quatre mois en eaux froides. Les salissures sont plus riches dans les mers salées et disparaissent dans les estuaires où l’eau de mer ne pénètre pas. Lorsqu’un navire très sale séjourne quelques jours en eau douce, les salissures meurent, certaines se détachent pendant que d’autre restent fixées à la carène » (V. Romanovsky).
- Afin d’empêcher les larves de se fixer, on a mis au point des peintures toxiques : une mince lame d’eau au contact de la carène, d’épaisseur de l’ordre du millimètre, est donc littéralement empoisonnée. Mais ces pigments toxiques (grâce à du mercure, de l’arsenic ou du cuivre) finissent par épuiser leurs vertus, et à la longue il est nécessaire de procéder à une mise en cale sèche afin d’effectuer une nouvelle application de peinture.
- C’est dans le but d’espacer le plus possible ces opérations très onéreuses que des recherches sont entreprises en vue d’améliorer la capacité antifouling, ou antisalissure, des revêtements utilisés. Ainsi, des expériences sont faites sur des navires affectés à des lignes régulières, et des procès-verbaux établis à chaque observation dans un port donné. Un certain nombre de stations-pilotes ont été choisies, échelonnées de la Norvège à la Côte-d’Ivoire, et six variétés de peinture ont été essayées dans le courant de l’année 1958. Devant l’intérêt des résultats obtenus, la Grande-Bretagne a décidé d’associer ses efforts à ceux des autres membres de l’O.E.C.E. dans ce domaine ; des stations situées en Angleterre et dans le Commonwcalth vont donc s’ajouter à celles déjà existantes.
- Les experts déterminent actuellement le degré de « pouvoir salissant » des principaux ports du monde. Des éprouvettes immergées doivent donner des réponses précises en fonction des saisons. Ce travail gigantesque se poursuit. 11 n’est vraiment fructueux que grâce à la coopération internationale : un seul pays ne pourrait entreprendre de telles recherches. Les États-Unis, très intéressés, viennent de proposer de participer au programme d’essais.
- D. Chambry.
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- La biochimie de l’œil et ses propriétés optiques
- Chargée de cours d’ophtalmologie à l’Université d’Oxford, Antoinette Pirie a présenté dans la revue britannique Endeavour (n° 68, 1958) une intéressante mise au point sur les rapports entre la biochimie oculaire et la physiologie des milieux transparents qui transmettent la lumière à la rétine.
- La condition première d’une bonne transmission et d’une convergence parfaite sur les cellules photosensibles est la transparence et l’homogénéité optiques de la cornée, du cristallin et du corps vitré. Une lésion biochimique est de nature à affecter ces milieux, un trouble métabolique pouvant entraîner, par exemple, une enflure, même microscopique, de la cornée. L’emploi de lentilles de contact a pu en apporter la démonstration.
- Trois assises définissent la structure cornéenne : l’épithélium, formé de plusieurs couches de cellules cubiques; le stroma, constitué de fibres collagènes entremêlées avec quelques cellules interstitielles ; intérieurement une couche de cellules endothéliales, Unique. Or, il peut arriver que le port de lentilles de contact détermine, au bout de quelques heures, une irritation oculaire qui brouille et déforme la vision, avec formation d’un halo autour des objets fortement éclairés. La suppression des lentilles de contact ramène une vision normale et la
- recherche causale de ces troubles révèle une enflure des cellules cornéennes avec réfraction irrégulière des rayons lumineux.
- Des expériences furent réalisées par G. K. Smelser sur des
- cobayes auxquels furent adaptées des lentilles de contact et
- dont l’étude fut poursuivie tant sur l’animal vivant qu’après examen histologique. Ainsi put être mise en évidence « une enflure de l’épithélium avec accumulation de liquide entre les libres collagènes du stroma. Les granules de glycogène de
- l’épithélium disparurent et la teneur en acide lactique s’éleva, tendant à passer d’un métabolisme oxydant à un métabolisme anaérobie ». Dans de nouvelles expériences, G. K. Smelser emprisonna, sous la lentille, une bulle d’oxygène ou une bulle d’azote. L’étude de la cornée, effectuée quelques heures plus tard, démontra que, dans le premier cas, elle était demeurée normale alors que l’apport d’azote n’avait pu empêcher l’enflure. D’où il s’ensuivait que le maintien d’une fonction visuelle idéale requiert la respiration des cellules cornéennes, respiration normalement favorisée par les larmes qui les recouvrent, grâce auxquelles l’oxygène de l’air peut les pénétrer. <c L’utilisation de lentilles de contact, percées d’un ou deux petits trous près du bord, permet l’entrée et la sortie du liquide lacrymal grâce aux petits mouvements de la lentille sur l’œil; les cellules épithéliales peuvent ainsi recevoir suffisamment d’oxygène et de glucose pour maintenir à la fois leur respiration et leur forme normale et, partant, leur fonction visuelle. »
- Même nécessité de métabolisme oxydant pour assurer la transparence optique et la régularité de contour du cristallin, l’essentiel de cette énergie métabolique étant dispensée par le glucose de l’humeur aqueuse sécrétée par les corps ciliaires. Ce glucose est décomposé dans les fibres du cristallin et engendre de l’acide lactique. Une perturbation dans le métabolisme du glucide est de nature à faire apparaître la cataracte. On peut rappeler à ce propos l’existence d’une cataracte d’origine diabétique chez l’homme, et le cas de certains nourrissons à qui une déficience innée interdit la transformation de la portion galactose du lactose dans le lait et que marque également la cataracte. On retrouve effectivement dans l’urine le galactose qu’ils n’ont pu métaboliser et qui s’est accumulé dans le système circulatoire. Dans ce dernier cas il semble donc y avoir carence en diastase spécifique, qui doit se trouver aussi bien dans le cristallin que dans les tissus. In vitro, en effet, on peut obtenir la désintégration du galactose avec formation d’acide lactique, en présence d’un cristallin de bétail.
- Abordant ensuite l’étude de l’humeur vitrée, l’auteur rappelle
- que, délaissant la théorie longtemps admise d’un corps vitré sans structure, on y reconnaît aujourd’hui, au contraire, une grande complexité. Les deux parties constitutives peuvent être obtenues par filtration ou centrifugation, à savoir l’humeur vitrée soluble et le résidu fibreux insoluble. Ce dernier est essentiellement constitué d’un réseau de fibrilles de collagène très fines, entourées d’une membrane hyaline et pénétrées de l’humeur vitrée à qui un mucopolysaccharide (acide hyaluronique) donne sa viscosité. La stabilité de l’ensemble, par liaison à la rétine, est assurée par des fibres qui naissent de la zone rétinienne située juste derrière le cristallin.
- Deux troubles oculaires peuvent affecter le corps vitré : sa liquéfaction partielle avec formation d’opacités, et le décollement de la rétine. Considérons seulement le premier cas. Laissons porter le regard sur un ciel limpide. Nous voyons flotter des points ou des filaments gris ou noirs qui, malgré l’immobilité de l’oeil, sont affectés d’un certain déplacement. Ces « papillons » n’ont rien de pathologique, mais correspondent précisément à des fragments des fibres du corps vitré qui se déplacent, le corps vitré étant plus rigide. Sa viscosité explique, par ailleurs, leur déplacement limité et lent. Par contre, des opacités graves se produiraient à la suite d’une liquéfaction partielle de son réseau fibreux ou de la dépolymérisation de l’acide hyaluronique.
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- On sait que, chez de nombreux Mammifères et Poissons, il peut y avoir adaptation de la choroïde et de la rétine pour donner naissance à une surface réfléchissante (œil de chat ou de chien pris la nuit clans les phares d’une voiture, par exemple). Cette surface réfléchissante ou tapis (tapétum lucidum) permet d’élever la sensibilité dans le cas d’une faible lumière. En effet, le rayonnement lumineux, non absorbé à son premier passage au travers de la rétine, peut impressionner à nouveau les cellules photosensibles après réflexion dans ce miroir.
- Les cellules réfléchissantes choroïdiennes du tapétum lucidum renferment chez les Carnivores (chien, chat, phoque, renard...) des cristaux, complexe de zinc et de cystéine, acide aminé renfermant du soufre. Même dépôt, non seulement dans la choroïde, mais aussi dans l’iris, chez de nombreux poissons et reptiles, les cristaux étant faits ici de guanine (substance qui donne aux écailles du poisson leur reflet argenté). Chez le chien de mer (Squalus acanthias), on a pu mettre en évidence qu’en lumière faible ces cristaux sont à découvert tandis qu’en très forte lumière ils se recouvrent d’un pigment.
- Chez les herbivores, on constate semblable différenciation choroïdienne dans la réalisation du tapis, associée cette fois à de fines fibres parallèles qui agissent en réseau de diffraction, réfléchissant la lumière colorée de la même manière que les ailes de quelques papillons. Mais ici la choroïde renferme une concentration élevée de baryum, métal qu’on ne décèle à peu près dans aucune autre partie du corps.
- L’étude de la biochimie oculaire découvre, on le voit, d’intéressants horizons.
- Pie b re Gauroy.
- Nous reprendrons en novembre notre chronique U Actualité instrumentale
- publiée sous la direction de R- Buvet
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- LE CIEL EN OCTOBRE 1959
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- SOLEIL : du 1er octobre au 1er novembre (à 0h) sa déclinaison décroît de — 2°4S' à — 14°7' et la durée du jour est de 11*40™ à 9*56™ ; diamètre app. le l€r = 34'59",9, le 31 = 3246",S. — LUNE : Phases : N. L. le 2 à 12*31™, P. Q. le 9 à 4*22*, P. L. le 46 à 15*58™, D. Q. le 24 h 20*22™, N. L. le 31 à 22*44™ ; périgée le 4 à 21*, diamètre app. 32'52" ; apogée le 20 à 19*, diamètre app. 29'27". Principales conjonctions : avec Mars le 3 à 3* à 0°47' N. ; avec Mercure le 3 à 8*, à 1°34' N. ; avec Neptune le 4 à 9*, à 1°6' N. ; avec Jupiter le 6 à 0*, à 3°49' N. ; avec Saturne le 8 à 5*, à 4°35' N. ; avec Uranus le 20 à 13*, à 4°24' S. ; avec Vénus le 28 à 14*, à 0°55' S. ; avec Mars le 31 à 20*, à 2°42' N. ; avec Neptune le 31 à 20*, h 1°10' N. Principales occultations : le 10, de t Capricorne (mag. 5,3) immersion à 20*26™,9 ; le 17, de ; Bélier (mag. 5,5) émersion à 20*1™,4 ; le 20 de 318 B. Taureau (mag. 5,7) émersion à 23*34™,2 ; le 21, de 130 Taureau (mag. 5,5) émersion a 23*38™,0. — PLANÈTES : Mercure n’est pas visible ; Vénus, magnifique étoile du matin brillant 3*30™ avant le lever du jour, plus grand éclat le 8 ; Mars est invisible, en eonj. avec le Soleil le 30 à 3* ; Jupiter, encore un peu visible le soir dans le crépuscule ; Saturne se montre encore 3 heures après le coucher du Soleil ; Uranus, dans le Lion, se lève vers minuit vers la fin du mois ; Neptune e-st inobservable, on conj. avec le Soleil le 30 à 21*. — ETOILES VARIABLES : ininima observables d'Algol (2™,2-3™,5) le 3 à l*,4, le 5 4 22*,1, le 23 à 3*,1, le 25 a 23*,S, le 28 à 20*,6, le 31 à 17*3 ;
- minima de (3 Lyre (3™,4-4™,3) le 3 à 15*,8, le 16 à 14*,2, le 29 à 12*,5 ; maxima de S Céphée (3™,8-4™,6) le 1er à S*,8, le 0 à 17*,6, le 12 à 2*,4, le 17 à 11* 2, le 22 a 20*,0, le 28 à 4*,8 ; maxima de *n Aigle (3™,7-4™,4) le 3 à 16*,7, le 10 à 20*,9, le 18 à 1*,-1, le 25 à 5*,4; maxima de R Aigle (5™, 1-12™,0 le 4e1*, de R Triangle (5™,4-12™,0) le 10, de R Grande Ourse (6™,2-13™,6), le 13. — TEMPS SIDERAL : au méridien de Paris à 0* (T. U.) : le 1er- 0*45™16s, le 11 : l*24™42s,le 21 : 2*4™7s, le 31 : 2*43™,33s.
- Phénomènes intéressants. — Surveiller les groupes de taches à la surface du Soleil. — Du 26 au 29, lumière cendrée de la Lune, le matin. — Le 2, éclipse totale de Soleil, visible en France comme éclipse partielle, commencement de Péc-lipse générale à 9*49™,1, de l’éclipse totale à 10* 19™,8, maximum de l’éclipse à 12*26™,5, fin de l’éclipse totale à 14*3™,2, fin de l’éclipse générale à 15*3™,7 ; grandeur de l’éclipse : 1,016. A Paris, commencement de l’éclipse h 11*2™,6, maximum à 12*3™,2, fin à 13*3™,5 ; grandeur : 0,351. — On remarquera l’excellente visibilité de Vénus dans l’aube. — Etoiles filantes : le 9, Draconides, radiant E Dragon ; du 16 au 22, Orionides (maximum le 19), radiant v Orion. — Au début de la nuit, on peut encore observer les riches régions de la Voie lactée du Sagittaire au Cygne.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur. L. Tartois.
- LES LIVRES
- NOUVEAUX
- Histoire générale des Sciences, publiée sous la direction de René Taton. Tome IL La Science moderne (De 1450 à 1800). 1 vol. 18,5x23.5, vm-800 p., 35 fig., 48 planches hors texte. Presses Universitaires de France, Paris, 1958. Prix : 3 800 F.
- Le premier tome de cet ouvrage traitait do la science antique et médiévale (voir La Nature, janvier 1958, p. 34). Ce 2° tome couvre les trois siècles et demi où l’on peut dire que s’est constituée la science moderne. Les savants de la Renaissance, bien qu’incomplètement dégagés des influences scolastiques et théologiques, ont témoigné d’un esprit nouveau qui allait se développer dans toutes les branches de la science. Cependant, jusqu’à la fin du xviii® siècle, règne, comme dit M. Taton, une conception « esthélico-logique » du rôle de la Science, ce qui justifie de parler de « science contemporaine » à partir de 1800, quand la recherche prendra un tour plus systématique et que toute l'activité humaine commencera à en être profondément imprégnée et modifiée. 25 auteurs ont participé à la rédaction de ce volume : La Renaissance (P. Delaunay, A. Kogré, M. Dau-mas, À. Davy de Virville) ; le xvne siècle (R. Lenoble, J. Itard, R. Dugas, P. Costabel, (h Walusinski, Mn,° Tonnelat, M. Daumas, 13. Guyénot, L. Dulieu, A. Davy de Virville, R. Furon) ; le xviii0 siècle (C. Moragé, R. Taton, R. Dugas, P. Costabel, J. Lévy, Mnie Tonnelat, G. Allard, E. Bauer, M. Daumas, J. Rostand, C. Canguilhem, L. Dulieu, A. Davy de Virville, R. Furon) ; les Sciences hors d’Europe : Extrême-Orient (J. Chesneaux, J. INeedham) ; Indes (J. Fïl-liozat) ; Amérique (Mme Taton, I.-B. Cohen). Abondante bibliographie. Index.
- Progrès scientifique et technique au XVIIIe siècle, par R. Mousmkr. Coll. « Civilisations d’hier et d’aujourd’hui ». 1 vol. 14 x 20, 452 p., 24 illustr. h. t. Plon, Paris, 1958. Prix : 2 400 fr.
- Peu de livres aussi intelligents étaient parus sur la pensée européenne au xviii® siècle depuis l’ouvrage classique de Paul Ilazard. R. Mous-nier, professeur d’histoire à la Sorbonne, s’est fait historien des sciences et des techniques. 11 constate que science et technique n’ont exercé l'une sur l’autre qu’une action très limitée au xviii0 siècle, et, en particulier, il remarque que la technique n’est pour rien dans les progrès scientifiques de cette époque, contrairement à la thèse marxiste, Mais la partie la plus intéressante du livre est celle qui étudie les rapports entre science-technique d’une part, le milieu social do l’aulre : milieu social entendu au sens large (mouvement général des prix, périodes de paix et de guerre, vie sociale...). Il y a là une analyse pénétrante qui retiendra
- l’attention des savants désireux de mieux connaître les origines et l’évolution de la pensée moderne, de Descartes à Newton et à Auguste Comte. En bref, un maître ouvrage, présenté sur un mode familier, celui de causeries à des étudiants. Un livre qui fait penser, et qui, fidèle à la véritable méthode historique, n’est jamais péremptoire ; mais qui expose, suggère, indique des directions de recherche.
- Mécanique Quantique, par Albert Messïah.
- Tome I. 1 vol. 16 x 25, 446 p., fig. Dunod,
- Paris, 1959. Prix, relié : 3 900 F.
- La Mécanique Quantique, discipline fondamentale de la Physique moderne est maintenant bien connue ; nous possédons plusieurs exposés brillants d’auteurs tels que Dirac, Pauli, Schiff. Ce traité du professeur Messiah est le premier ouvrage français de cette classe. La présenta-
- ü
- ^XON\\Vv\\V
- E NCYCLOPÉDIE VISU ELLE
- Vues fixes pour l’enseignement
- 900 diapositives couleurs
- SCIENCES NATURELLES ARTS-HISTOIRE-GÉOGRAPHIE LETTRES
- (en co-êdition avec VÊRONËSE)
- SCIENCES NATURELLES 5^
- GARNIER-MERCIER-PICHARD « une réussite pédagogique »
- I vol. 192 p. Br. 980 K Cart. 1160 F
- ^ Rappel :
- SC IÈ NC ES NATURELLES 6e
- GARNIER-MERCIER-
- PICHARD-PAYAN
- sélectionné parmi
- « les 50 livres de l’année 1958 »
- I vol. 192 p. Br. 980 F. Cart 1160 F
- lion en est rigoureuse et les postulats sont longuement expliqués. Par là, le traité s’adapte mieux à l’esprit de l’enseignement français. L’ouvrage est très développé et vise peut-être deux buts. Les chapitres I à VI et IX à XII de ce premier tome constituent un exposé didactique accessible au débutant. Après une revue historique (I) les sujets classiques sont traités : introduction de l’équation de Schrôdinger (II), interprétation statistique (IV), problèmes du potentiel cerné à une dimension (III), des potentiels centraux (IX) (AI), théorie des collisions (\) (avec l’aide des fonctions spéciales usuelles). La théorie de l’oscillateur harmonique est présentée d’une façon très moderne avec l’aide des opérateurs de création et d’annihilation (Xtl). Le chapitre est consacré à l’approximation classique (BKW). D’autre part, l’auteur donne un traitement approfondi du cadre mathématique (chapitres VII et VIII). Cette partie qui fait l’originalité de l’ouvrage peut être sautée à première lecture mais est fondamentale pour les études ultérieures. L’auteur expose le formalisme de Dirac, la théorie des observables et des opérateurs de projection, la théorie de la représentation, la représentation des grandeurs physiques et du mouvement et les hases de la statistique quantique. En appendice, l’auteur indique les résultats de la théorie des distributions et leur application à la théorie des spectres continus (définition de la fonctionnelle de Dirac).
- Symposium on Détermination of gases in metals. 1 vol. 15,5 x 23,5, 60 p., fig. American Society for testing materials, Philadelphie, 1958. Prix, relié : 2,25 dollars.
- Recueil des cinq mémoires présentés à un symposium sur la détermination des gaz dans les métaux, tenu à Atlantic City en juin 1957, et exposant diverses méthodes utilisées pour résoudre un problème très important en métal lurgie.
- The chemistry of the actinide éléments,
- par Joseph J. Katz et Glenn T. Seaborg.
- I vol. 16 x 24, xvi-508 p., fig., 1 pi. en coul. et 4 pl. en noir, 92 diagrammes. Methuen and Go., Londres, 1957. Prix, relié : 63 sh.
- II y a vingt ans le tableau périodique se terminait avec l’actinium, le thorium, le pro-aclinium et l’uranium ; la découverte des trans-uraniens l’a enrichi de 9 éléments portant à 102 le total des éléments connus. L’étude des divers éléments nouveaux a conduit certains auteurs à remanier le tableau et à concevoir à partir de l’actinium l’existence d’une série d’éléments analogue à la série des terres rares (lanthanides) ; les auteurs du présent ouvrage,
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- dont Seaborg qui a participé lui-meme à la découverte d'un certain nombre d’entre eux et qui pour cette raison a obtenu le prix Nobel en 1951, nous présentent aujourd’hui cette nouvelle série d’éléments en groupant toutes les connaissances qui ont pu être obtenues sur ce sujet. Livre très intéressant et très bien présenté.
- Die Phasenregel und ihre Anwendungen,
- par Alexander Findlay. 1 vol. 16,5 x 24,5, xvr-368 p., 236 fig., 60 tabl., Verlag Chemie, Weinheim, 1958. Prix, relié : 32 DM.
- Traduction en allemand par Petzolcl et Wolf de la neuvième édition de l’ouvrage de Findlay (en anglais) revue en 1951 par A. N. Campbell et N. O. Smith. Après un exposé de. la règle des phases, l’auteur passe en .revue les divers systèmes à un, deux, trois, etc., constituants indépendants auxquels il applique cette règle en en tirant toutes les conséquences possibles ; les divers modes de représentation des systèmes complexes sont ainsi décrits.
- Steinsalz und Kalisalz, par Franz Lotze. Tome /. 1 vol. 17,5 x 25, xn-466 p., 37 tabl. et 226 fig. Rorntraeger, Berlin, 1957. Prix, relié : 58,80 DM.
- Premier tome d’une réédition, mise à jour et étendue, de la Géologie des sels de sodium et de potassium paru en 1938. L’auteur étudie la formation des gisements de sel et les métamorphoses que ceux-ci peuvent subir au cours des âges ; il examine également les rapports entre la formation de ces gisements et celle du pétrole.
- Annual Reports on the Progress of Che-
- mistry for 1957. Vol. L1V. 1 vol. 14x22, 445 p. The Chemical Society, Londres, 1958. Relié.
- Chaque année la Société chimique anglaise fait paraître un rapport, où sont analysés succinctement un certain nombre des travaux parus l’année précédente, dans les divers secteurs de la chimie et groupés logiquement. Il s’agit ici de travaux publiés en 1957.
- The Chemical industry during the nine-teenth century, par L. IL Haber. 1 vol. 15,5 x 24, x-292 p. Oxford Universily Press, Londres, 1958. Prix, relié : 45 sh.
- Remarquable historique de la création et du développement de l’industrie chimique. L’auteur' note très objectivement la contribution des divers pays ; débordant largement le cadre technique, il examine non seulement les questions économiques qu’on ne saurait séparer de l’évolution industrielle mais encore les questions des conditions de travail dans l’industrie, celle de l’hygiène industrielle et celle des brevets. Abondante bibliographie.
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- En introduction, exposé très dense des principes que doit connaître le personnel responsable (direction, médecins, contrôleurs). Études particulières : sources scellées, sources non scellées, entreposage des sources, transport de substances radioactives, accidents, décontamination, contrôle et élimination des déchets. En appendice, des tables de niveaux maximaux admissibles.
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- A. Dauvillier, professeur au Collège de France. 1 vol. 14 x 22,5, 214 p., illustr. Collection Évolution des Sciences, Masson, Paris, 1958. Prix : 1 300 F.
- Beaucoup d’auteurs admettent que l’atmosphère primitive de la Terre était composée d’hydrocarbures, d’ammoniac et de vapeur d’eau. Des expériences ont montré que dans ce milieu des décharges électriques pouvaient synthétiser des acides aminés et l’on voit là la première des réactions qui ont conduit à la constitution de la matière organique. M. Dauvillier pense au contraire que l’atmosphère primitive contenait du gaz carbonique, de l’eau et de l’azole issu des processus volcaniques. Son schéma de l’apparition des premiers corps organiques est donc différent. La source d’énergie initiale fut l’ultraviolet solaire ; les premières molécules dissymétriques ont été édifiées sous l’influence de la lumière polarisée fortuitement par des cristaux. C’est là peut-être un point faible d’une théorie par ailleurs appuyée sur une analyse très détaillée des conditions astronomiques et chimiques dans lesquelles la Terre s’est constituée et a évolué.
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- « Dans ce livre, qui n’est pas un traité de zoologie, mais une sorte de roman, je voudrais essayer de présenter une vue d’ensemble du monde animal ». L’auteur a réalisé cette intention en présentant une suite de tableaux où les principaux milieux, les principaux groupes d’animaux sont décrits et montrés pour ainsi dire en action, ha documentation est sérieuse, le récit très vivant. La lre partie évoque la naissance et les premiers développements de la vie dans la mer. Les parties suivantes s’intitulent : de la x ie marine à la vie terrestre; conquête de l’atmosphère ; conquête des grands espaces ; de rinslinct à l’intelligence. Des chapitres particuliers sont consacrés aux questions les pins intéressantes pour un profane. Index. Très belles photographies.
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- Nq 3294
- Octobre 1959
- NATURE
- L'exploration des mers profondes
- L’iiomme a toujours eu peur de l’inconnu. C’est ainsi que les zones inexplorées du globe recélaient, dans son imagination, des créatures terrifiantes, douées de pouvoirs surnaturels. Rien d'étonnant dès lors si les étendues infinies des mers profondes ont fourni le thème de contes extravagants où intervenaient les plus gigantesques des animaux fabuleux, y compris le serpent de mer. En raison des difficultés techniques que rencontre l’exploration des profondeurs, ce n’est que tout récemment que la science a été en mesure de recueillir des documents sur les conditions naturelles et sur la vie, au-dessous de la surface miroitante des Sept mers. Encore n’était-ce qu’à de faibles profondeurs, .en bordure du continent.
- 11 esl remarquable de voir Pline, auteur romain, après avoir dénombré les 176 espèces marines connues à son époque, conclure triomphalement : « Chacun doit admettre qu’il est tout à fait impossible d’inclure tous les animaux de la terre dans une seule vue d’ensemble, en vue d’instruire les hommes. Et voici — par Hercule 1 — que dans la mer, malgré sa vaste éLendue, rien n’existe désormais qui nous soit inconnu. C’est vraiment un fait extraordinaire que ce que la Nature a caché aux plus grandes profondeurs soit justement ce que nous connaissons le mieux. »
- Une telle déclaration nous fait sourire. N’empêche qu’en i84o encore, c’est-à-dire il y a seulement un peu plus de 100 ans, la théorie des abîmes du fameux biologiste marin Edward Forbes était généralement admise par les savants de cette époque. La base de cette théorie était que le nombre des espèces, aussi bien que celui des individus, diminuait progressivement à mesure que l’on descend vers les profondeurs. Forbes en concluait que toute vie cessait à partir de 55o m (3oo toises) au-dessous de la surface.
- Les conceptions physiques et chimiques concernant les mers profondes n’étaient pas moins erronées. Par suite de la difficulté qu’il y avait à construire des thermomètres suffisamment isolés et protégés contre la pression, et selon une comparaison (fausse) avec le milieu de l’eau douce, on s’imaginait que les couches les plus profondes de l’eau gardaient une température constante de 4° C environ. Quelques savants supposaient même que le fond des mers profondes était continuellement recouvert de glace.
- Le Challenger a montré la voie. — C’est une tâche pratique, à savoir la pose et, par la suite, la réparation des câbles télégraphiques, qui fut à l’origine d’une plus attentive exploration sous-marine et surtout du perfectionnement des méthodes de sondage. Mais, par la même occasion, la théorie de Forbes dut être abandonnée, car des animaux vivants, fixés sur les câbles, furent retirés de profondeurs de quelques milliers de mètres. A partir des années 1860, un grand nombre d’expéditions furent oi'ganisées en vue de l’élude des mers profondes. La plus importante de toutes fut le voyage autour du monde du navire britannique Challenger, voyage qui dura trois ans et demi. A l’occasion de ces expéditions, la technique se perfectionna dans tous les domaines. Passant par le thermomètre maxima-minima, on en arriva au thermomètre
- Figr. X. — L’écho-sondeur de la Galathea photographié alors qu’il enregistre une profondeur maximale.
- à renversement qui est retourné lorsque la profondeur voulue est atteinte, si bien que la colonne de mercure est « verrouillée » et peut mesurer la température avec une précision de o,oi° C. Des récipients de métal pour les échantillons d’eau furent dotés d’un dispositif tel qu’ils se refermaient à une profondeur déterminée à l’avance, les dosages de l’oxygène, de la salinité, etc., de l’échantillon devant être faits ultérieurement.
- A la suite de la première guerre mondiale, les lentes et complexes machines à sonder furent remplacées par les écho-sondeurs. L’un d’eux, avec enregistrement automatique, fonctionna pour la première fois (même pour de grandes profondeurs) au cours de l’expédition de la Galathea (fig. 1). En vue de l’étude de la stratigraphie du fond, l’appareil de carottage fut inventé : soit par son propre poids, soit par un dispositif de contre-pression, cet appareil pousse un tube vide dans le fond de la mer et recueille un cylindre de sédiments. Inaugurant la branche biologique de l’exploration à grande profondeur, on fit usage de simples dragues. Sur le Challenger, on se servit également de chaluts à perche, ultérieurement remplacés par l’appareil baptisé chalut à traîneau ou cha*lut Agassiz, où le filet est
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- 600 m Hmite de la pêche commerciale
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- Cholut o plateaux!
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- ATMOSPHÈRES Caroîtoge à piston 10120m’ Prélèvement d'échantillon du fond ^
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- __________________Sédiment du fond
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- 10 635m Sondeur 10630-10 710m Cholut à traîneau Echo-Sondoge 10 990m
- Fig. 2. — Diagrammes résumant les résultats des explorations effectuées à grande profondeur par differents navires océanographiques.
- Le diagramme de gauche indique les profondeurs extrêmes où ont été capturées les différentes espèces de la faune marine. Le diagramme de droite présente les profondeurs records atteintes par les appareils océanographiques. Explications complémentaires dans le texte.
- tenu ouvert par un frein d’acier qui glisse sur une paire de pièces métalliques plates et inclinées.
- Au début du siècle fut inventé le chalut à plateaux dans lequel le filet est maintenu ouvert par deux règles de bois, placées obliquement et qui, en marche, s’écartent de chaque côté.
- Sur le Challenger, on a continué à faire usage des simples ülins de chanvre pour haler l’attirail de pêche sur le fond de la mer. Non seulement ces filins représentaient à bord un encombrement énorme, mais en raison de leur très faible résistance à la rupture ils rendaient nécessaire l’usage de très gros « accumulateurs » (consistant en câbles de caoutchouc épais) dont le rôle était d’amortir les brusques secousses du filin. Si l’on considère le matériel primitif de pêche et de sondage que possédait le Challenger, il est remarquable que ce navire ait pu procéder à plus de 354 dragages et chalutages, dont 25 à des profondeurs dépassant 4 ooo m. L’expédition suivante, celle de l’Américain Blake, utilisa un câble d’acier, moins encombrant, exerçant un moindre freinage dans l’eau et possédant de meilleures qualités mécaniques.
- En vue de l’étude de la distribution verticale de la faune pélagique, un filet-piège fut construit, vers la fin du siècle dernier. Après avoir été halé verticalement le long d’une colonne d’eau de la hauteur voulue, ce filet peut être fermé par un « messager » envoyé le long du câble. A côté de l’emploi de longues lignes et de pièges en eau profonde (pour, jusqu’ici, des résultats modestes), l’échantillonneur de fond doit également être signalé. Il s’agit d’un grappin qui est descendu ouvert jusqu’au fond et dont les mâchoires se referment au moment où l’appareil est remonté à la surface : ce procédé permet à la fois de creuser une certaine surface de
- fond et de recueillir en même temps les animaux qui vivent sur cette surface ou sous une faible épaisseur de vase. Après lavage et tamisage des matériaux du fond, ces animaux peuvent être dénombrés et pesés, ce qui donne un tableau quantitatif du nombre des animaux de fond par unité de surface (généralement le mètre carré).
- Je dois également mentionner les essais faits par l’homme pour atteindre lui-même les profondeurs. Même en scaphandre bien protégé, la pression ne tarde pas à imposer une limite qui est déjà atteinte vers iGo m. Dans les années ig3o, les Américains Beebe et Barton ont exécuté des plongées dans une bathysphêre qui était suspendue à un câble d’acier. Au cours des récentes années, on a enregistré plusieurs plongées faites sur les bathyscaphes d’Auguste Pic-card el de la Marine française.
- Des photos ont été prises au cours de ces plongées, comme d’ailleurs en utilisant les caméras des profondeurs. Ces caméras sont descendues au bout de câbles : lorsqu’elles atteignent le fond, un éclair se produit et le cliché est pris. On a également réussi (mais à faible profondeur seulement) à utiliser des caméras de télévision sous-marine.
- On verra, par le diagramme (fig. 2) d’une fosse océanique imaginaire, jusqu’où les explorations des plus grandes profondeurs ont clé conduites, en utilisant différentes sortes d’équipements pour l’étude de la nature et des conditions naturelles en mer profonde.
- Les profondeurs extrêmes atteintes par l'outillage océanographique. — Le sondage le plus profond, accompagné d’une prise de matériaux sur Je fond, a été exécuté dans la fosse des Mariannes à environ 35o km de Guam, dans le Paci-
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- 0.ATLANTIQUE O. INDIEN
- FOSSE DE P0RT0-RIC0 FOSSE DE SOUNDA
- FOSSE DES
- KOURILES-KAMTCHATKA
- C E A N
- FOSSE DES PHILIPPINES
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- FOSSE DE BANDA
- C I F I
- FOSSE DELA
- NOUVELLE-ANGLETERRE
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- FOSSE DE KERMADEC
- OCEAN
- FOSSE DES ALEOUTIENNES FOSSE DU JAPON
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- POSSEDE IDZU-BONIN FOSSE DES RIOU-KIOU FOSSE DES MARIANNES
- /
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- FOSSE DES NOUVELLES-HEBRIDES
- FOSSE DES TONGA
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- Fig. 3. — Série de diagrammes exprimant, pour chacune des fosses océaniques et pour chaque navire océanographique, les principales
- opérations qui ont apporté un résultat.
- Abréviations : ch. p. : chalut à perche ; ap. c. : appareil de carottage ; /. p. : filet-piège ; ch. tr. : chalut à traîneaux (D’après Toreen Wolff
- et A.rne Gaahn Bak).
- lique occidental. C’est en ig5i qu’un navire d’études britannique, portant le nom déjà fameux de Challenger, découvrit par écho-sondage à haute fréquence, une profondeur maximale de io 863 m. On ne tarda pas, aux environs immédiats, à enregistrer, grâce à l’appareil de sondage, une profondeur de io 83o m. L’équipage du navire réussit, par la même occasion, à faire un petit prélèvement de sédiments à une profondeur de io 5o4 m : il s’agissait d’une boue brune à radiolaires, de mer profonde, avec des diatomées et des traces de cendres volcaniques. Un échantillon d’eau fut recueilli à 9 800 m, en même temps qu’avait lieu une mesure de température, accusant 2,2° C.
- Kn ig55, 1967 et de nouveau en ig58, le navire océanographique soviétique Viiiaz (fig. 5) explora la fosse des Mariannes. Pendant leur intense bravail d’écho-sondage et de chalutage dans cette zone, les Russes ont pu signaler la plus grande profondeur océanique connue : 10 990 m. En outre ils ont prélevé un échantillon composé de petites mottes de boue argileuse (mais sans trace de vie animale) à une profondeur de 10 920 à 10 g3o m. Ils ont également tenté un carottage à 10 960 m, mais l’appareil, heurtant un fond pierreux, ne put pénétrer dans le sol. Venant immédiatement après la fosse des Mariannes, celle des Tonga (à 1 760 km NNE de la Nouvelle-Zélande) a été également explorée par le Vitiaz qui a signalé l’année dernière une profondeur de 10 84i m (contre 10 633 m précédemment annoncés en 1963 par la Scripps Institution de Californie). Les autres fosses dépassant la profondeur de 10 000 m sont la fosse des Philippines (10 497 m, Cape Johnson), la fosse des Kouriles-Kamtchatka (10 382 m, Vitiaz)
- et la fosse des Kermadec au NNE de la Nouvelle-Zélande (10 oi5 m, Vitiaz).
- La carotte la plus profonde a été prise en ig5i par le navire danois Galathea dans la fosse des Philippines à 10 060 m de profondeur. Elle mesurait 75 cm. Par la suite, la Galathea réussit un autre carottage à plus de 10 000 m. On doit signaler que le but principal de l’expédition menée par le navire suédois Albatross en 1947-1948 était d’examiner les sédiments de fonds marins à grandes profondeurs : des résultats importants furent obtenus au moyen de l’appareil à piston qui permet de remonter des carottes atteignant i5 m de long. Strati-graphiquement, certaines d’entre elles remontaient au tertiaire. La plus profonde fut prélevée à 7 800 m.
- Le plus profond échantillon de fond a également été recueilli par la Galathea dans la fosse des Philippines, à 10 120 m, après plusieurs essais infructueux (fig. 4). Le prélèvement se composait de 26 1 de boue jaunâtre, consistant surtout en squelettes de Globigerina (foraminifère unicellulaire). Dans cet échantillon fut découvert une unique petite holothurie, après tamisage de tout le matériel. Le second échantillon de la Galathea par ordre de profondeur (à 7 280 m dans la fosse des Banda) contenait six spécimens de trois espèces différentes, pesant au total 2,5 g. Le plus profond échantillon prélevé par les Russes (à 7 286 m dans la fosse des Àléoutiennes) recélait dix espèces (environ vingt-cinq spécimens, foraminifères non compris) avec un total de 10,7 g.
- Le chalutage le plus profond avec chalut à traîneau a été exécuté en ig58 par le Vitiaz dans la fosse des Mariannes, à la profondeur record de 10 63o-io 710 m. Le chalut contenait
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- Fig. 4. — Le plus profond échantillon de fond vient d’être déposé sur le pont de la Galathea.
- Tl est accueilli par MM. Bert Hansen, Anton F. Braun et Jensenius Madsen.
- six espèces d’animaux des grandes profondeurs (douze spécimens), -à savoir : des anémones de mer (Galeanthemidés), des fragments d’un polychète (Macellicephala), des fragments supposés d’un isopode et d’un amphipode et enfin trois spécimens d’holothuries (Gephyrothuriidés et Apodes). Vient ensuite un autre chalutage du Vitiaz exécuté en 1957 à des profondeurs de xo 4i5-io 687 m dans la fosse des Tonga; quatre espèces de foraminifères furent recueillies et dix-huit espèces d’animaux plus évolués (ces derniers au nombre d’environ cent soixante-quinze spécimens) comprenant un spongiaire, un nématode, cinq espèces de polychètes, plusieurs lamellibranches (Axinu-lus), deux espèces de gastéropodes (avec une capsule à œufs), cinq ou six espèces d’isopodes, plusieurs amphipodes et deux espèces d’holothuries. Le troisième et le quatrième chalutages, dans l’échelle dès profondeurs, ont été faits en xg5i sur la Galathea (à 10 i5o-io 210 m et à xo 190 m dans la fosse des Philippines). Us ont produit neuf espèces d’animaux du fond : des anémones de mer, un polychète, des fragments d’un échiu-ride, des isopodes, deux espèces d’amphipodes, des lamellibranches et deux espèces d’holothuries (fîg. 6).
- Le chalutage le plus profond avec chalut à plateaux a été entrepris par la Galathea à 7 160 m dans la fosse de Sounda au sud de Java. Le très important filet, avec 32 m d’ouverture et 60 m de longueur, a fonctionné, même à cette profondeur, d’une manière très efficace et a capturé l’un des poissons les
- plus profonds actuellement connus. C’est le Vitiaz qui, dans Ja fosse du Japon, à 7 587 m de profondeur, a établi le record en pêchant un Careproctus amblystomopsis et un liparide.
- Le mammifère connu pour avoir atteint la plus grande profondeur est un cachalot dont la mâchoire inférieure fut relevée au large du Pérou en ig55 avec le câble télégraphique dans lequel il s’était pris. La profondeur était de 1 128 m.
- Les filets-pièges ont été employés par les Russ.es sur le Vitiaz à des profondeurs situées entre 6 000 et 8 5oo m dans la fosse des Kouriles.
- La série la plus profonde d’échantillons d’eau est issue de la fosse des Philippines où elle a été prélevée en ig3o à une profondeur maximale de 10 o35 m par l’expédition néerlandaise du Snellius. Les températures sont reportées sur le diagramme de la figure 2. Des mesures ont été prises dans la même région par la Galathea, mais en ne dépassant pas une profondeur de 9 860 m. Les températures sont également reportées sur le diagramme.
- Ancrage et mesure des courants. — Afin de mesurer les courants, en général très faibles, des mers profondes, il peut être nécessaire d’ancrer le navire. Jusqu’ici, ce procédé n’a pas été souvent employé. Jusqu’à ces dernières années, la plus grande profondeur atteinte par une ancre était 5 5oo m (par le navire allemand Meteor dans le Sud-Atlantique). En 1966, des Français, sur la Calypso, ont ancré à 7 5oo m dans la fosse de la Romanche, de l’Atlantique moyen, alors qu’ils photographiaient le fond de la mer (voir plus loin).
- Étant donné la difficulté d’ancrer à grande profondeur, les mesures de coui'ants utilisant l’appareil à hélice ne sont connues que jusqu’à 2 5oo m (Meteor dans le Sud-Atlantique en 1926). Cependant on peut, en comparant la répartition verticale des températures et des salinités dans deux stations voisines, calculer les courants de mers profondes lorsque la densité et d’autres éléments sont considérés.
- Les sphères de plongée suspendues à des câbles d’acier représentent un stade dépassé. Barton, ayant atteint 1 372 m en ig34 et 923 m avec Beebe, a laissé, ainsi que son compagnon, des descriptions très vivantes de ce qu’ils observèrent pendant leurs plongées. Le tout dernier mot, dans ce domaine assez coûteux, appartient aux bathyscaphes, mentionnés plus haut. Celui de Piccard est descendu à 3 i5o m en Méditerranée. Les Français Houot et Willm ont atteint en ig54 la profondeur de 4 o5o m dans la partie orientale de l’Océan Atlantique.
- Les photographies les plus profondes ont été prises dans la
- Fig. 5. — Le navire océanographique soviétique Vitiaz.
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- Fig. 6. — Sept des spécimens recueillis par la Galathea dans la fosse des Philippines, à plus de JO 000 m de profondeur.
- En haut, de gauche à droite : Scoto-planes galatheae, Myriotrochus bruuni, Madellicephala hadalis, Mallefia. Au milieu : fragments de Echiuroidea, Par-daliscoides longicaudatus. En bas : Macrostylis galatheae.
- (Dessins de Poul H. Winther).
- fosse de la Romanche de l’Océan Atlantique par le Dr II. E. Ed-gerton (ILS.A.) à 7 5oo m. Elles montrent, à côté d’une ophiure, aisément reconnaissable, d’autres animaux du fond que l’on peut sans doute identifier comme étant des anémones de mer, des bernacles à tiges, ainsi que des amphipodes et des isopodes, les unes et les autres caractéristiques des grandes profondeurs.
- La vie dans les plus grandes profondeurs. — A quel point en sommes-nous de l’exploration de la faune des grandes profondeurs ? La mer recouvre 70 pour 100 de la surface du globe sur une profondeur moyenne de 3 800 m. Gela signifie qu’un tiers de la surface du globe est recouvert d’eau sur une profondeur variant entre 4 et n km. Cette tranche se situe en grande majorité dans
- Fig. 7. — Le crabe Oxyrinchus photographié à 3 380 m dans le golfe du Mexique.
- les limites de 4 à C km : 1,2 pour 100 seulement de la surface du globe est recouverte de plus de 6 km d’eau. Ces profondeurs extrêmes ne se rencontrent que dans des fosses étroites et généralement allongées.
- C’est seulement depuis la dernière guerre mondiale que le problème de la AÛe aux grandes profondeurs a reçu sa solution. Les animaux pouvaient-ils vivre et se reproduire dans ces profondeurs, ce qui leur imposait de résister à des pressions dépassant 1 000 atm (soit 1 000 kg/cm2) P Telle était la question posée.
- Le facteur déterminant de la pêche à ces profondeurs a été l’invention d’un appareil d’écho-sondage sensible et à enregistrement automatique qui a permis une exploration assez détaillée du fond, condition indispensable pour ne pas descendre un filet à l’aveugle.
- Hormis un seul chalutage à 6 o35 m dans l’Atlantique pendant les croisières du prince de Monaco au début du xx® siècle, la première pêche au delà de 6 000 m fut exécutée par l’expédition suédoise de VAlbatross dans la fosse de Porto Rico en ig48. Trois ans plus tard, la Galathea réussit à exécuter quatre chalutages et un seul prélèArement de fond à plus de 10 000 m dans la fosse des Philippines. Ce même navire continua par trois chalutages (dont un prélèvement de fond) dans la fosse de Sounda, au sud de JaAra, cinq dans la fosse de Banda, à l’ouest de la Nouvelle-Guinée, trois dans la fosse de la Nouvelle-Angleterre aux îles Salomon et six dans la fosse des Kermadec, au nord-est de la Nouvelle-Zélande. Plus récemment (en 1953 et 1955), le navire russe Vitiaz fit huit chalutages du fond au delà de 6 000 m de profondeur dans la fosse Kouriles-Kamtchatka (un seul, à 8 100 m, avait déjà été fait en 1949), deux prélèvements de fond furent exécutés ainsi que
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- quatre pèches au filet-piège et une seule pèche pélagique à 7 ooo m de profondeur. Depuis 1955, d’importantes explorations ont été conduites par les Russes sur huit nouvelles fosses du Pacifique, à plus de C ooo m. Certaines des plus profondes parmi ces explorations datent seulement du premier semestre 1968. Selon une information (qui n’a été encore que partiellement publiée), les Russes auraient donc exécuté, dans la période 1949-1968, vingt-neuf chalutages productifs, cependant que les Danois en exécutaient dix-sept et les Suédois un. Mettant à part les pêches pélagiques, le fond de l’Océan a été atteint dans chacune de ces opérations, une espèce au moins des animaux du fond ayant été arrachée à l’obscurité éternelle et au froid glacial de ces énormes profondeurs.
- Les diagrammes de la figure 3 récapitulent l’ensemble de ces opérations pour les quatorze fosses où la pêche a eu lieu au moins une fois. Les informations d’origine soviétique ont été recueillies à Londres, dans l’Exposition qui accompagnait le Congrès international de Zoologie, en juillet 1958. Faute des précisions nécessaires, quelques-unes des profondeurs ont été notées de manière approximative.
- Les diagrammes mentionnent également le type de l’engin utilisé et les dimensions des animaux recueillis à chacune des opérations. Le nombre des animaux recueillis n’a pu être fourni pour les pêches les plus récentes du Viliaz et des autres Russes. Pour certaines pêches de la Galathea, les chiffres sont provisoires. L’incertitude subsiste notamment en ce qui concerne le nombre d’espèces pêchées par les Russes au delà de 6 ooo m. Pour les mêmes profondeurs, la Galathea a trouvé, au total, cent dix-huit espèces différentes, dont la moitié n’ont été signalées que dans les fosses : elles feraient donc partie d’une faune abyssale spéciale.
- L'avenir de l'exploration en mer profonde. — Il est difficile de prévoir les futures réalisations en ce domaine, mais il
- Fig. 8. — Pendant la remontée du chalut sur la Galathea.
- Fig. 9. — Filet à plancton et à poisson utilisé par le Vitiaz.
- est hors de doute que les prochaines années apporteront de nombreux résultats. Le fait que, grâce aux bathyscaphes, des savants peuvent atteindre eux-mêmes les plus grandes profondeurs, ouvre des perspectives merveilleuses. Mais ces appareils coûteux ne représenteront qu’un maigre progrès pour la science tant qu’il ne sera pas possible de remonter à la surface, pour une élude plus approfondie, le matériel vu ou imaginé derrière les épais hublots du bathyscaphe (1).
- Dans le domaine de l’océanographie, les précurseurs ont du se contenter de mesures prises sporadiquement et imparfaitement localisées : on peut être certain que ces mesures des facteurs physiques ou chimiques pourront être enregistrées à l’avenir au moyen d’appareils très perfectionnés. L’enregistrement continu du profil des fonds marins, grâce à l’écho-son-deur à inscription automatique, est le premier pas dans cette voie. Jusqu’à présent les bathythermographes, les courbes de salinité et les mesureurs de courants n’ont pu être utilisés qu’à peu de distance de la surface, mais il est peu vraisemblable qu’on attende longtemps avant de voir ces instruments remplacer en mer profonde le thermomètre et la bouteille à eau, comme l’écho-sondeur a remplacé les anciens et primitifs procédés de sondage.
- En ce qui concerne les explorations biologiques en mer profonde, les Russes semblent devoir prendre la tôle du mouvement, grâce au Vitiaz, navire important (5 ooo t) et bien équipé, qui opère dans le Pacifique, grâce également au Lomo-nosov, nouvellement construit à l’intention de l’Atlantique Nos chances de nous classer à l’avenir dans ce domaine dépendent de la coopération internationale et surtout de la réalisation éventuelle du programme de l’Unesco en vue de l’explo-
- 1. Voir : Résultats biologiques des campagnes du bathyscaphe F.N.R.S. III, La Nature, mai 1959, p. 224.
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- ration des mers profondes. Ce programme est en cours de discussion et l’un de ses plus enthousiastes défenseurs est le docteur Anton F. Bruun, qui a dirigé l’expédition de la Gala-thea. Si ce programme était adopté, un navire serait armé, en remplacement de la Galathea détruite. Les premières campagnes seraient probablement dirigées vers les abîmes très peu connus de l’Océan Indien.
- Il est possible qu’un jour ou l’autre on se servira des fosses océaniques comme de dépotoirs pour les déchets radioactifs. Si tel était le cas, il ne faudrait pas tarder pour tracer un tableau des mers profondes infiniment plus détaillé que celui que nous possédons aujourd’hui. Personne n’est fixé sur l’influence que la radioactivité aura sur la vie dans les abîmes. Si la faune d’une zone déterminée de mer profonde n’est pas
- parfaitement connue avant la contamination de cette zone, il sera difficile sinon impossible d’étudier les effets de cette contamination.
- Le plus grave est que nos notions sur les mouvements de l’eau en mer profonde, et surtout dans les fosses, sont encore trop rudimentaires. Il se peut qu’un jour la preuve soit faite qu’on a hâtivement fait confiance à ceux qui ont prétendu que les « oubliettes » de l’Océan (à n km de profondeur) assurent une sécurité totale contre le danger direct ou indirect que de grandes quantités de déchets radioactifs feront toujours peser sur l’humanité.
- Torben Wolff,
- Musée zoologique,
- Université de Copenhague (Danemark).
- Le bel été 1959 en France
- L’été iq5c) aura laissé à la plupart un excellent souvenir car, dans l’ensemble, les mois de juin, de juillet et d’août ont favorisé les estivants et les touristes. Par contre, la sécheresse a été néfaste aux cultures et aux forêts.
- La température moyenne saisonnière a été légèrement supérieure à la normale (de l’ordre de N + o,6°), excepté dans le Sud-Ouest (N — o,3°). Avec un écart positif à la normale régionale (N + 1,2°), le Nord-Est a été la région la plus favorisée. L’éventail des écarts présentés par les autres régions s’étend de N + 0,9° (Nord et Bassin parisien) à N + o,G° (Nord-Ouest et Sud-Est) (N = normale).
- Le mois de juillet a présenté les écarts positifs à la normale les plus importants (aucun écart négatif). Quelques valeurs extrêmes : N + 2,4° dans le Nord-Est; N + 2,0° dans le Centre-Est; N + o,4° dans le Sud-Ouest.
- Les mois de juin et d’août ne se sont pas beaucoup écartés des valeurs normales, les écarts les plus importants étant notés en août : N—i,i° dans le Sud-Ouest; N + i,o° dans le Nord et le Bassin parisien.
- Les pluies ont été très inférieures à la normale dans la moitié Nord, modérément supérieures à la normale dans la plus grande partie de la moitié Sud : o,4 N dans le Nord et le Bassin parisien; o,5 N dans le Nord-Ouest; o,G N dans le Nord-Est; 0,8 N dans le Centre-Est; par contre, i,4 N dans le Sud-Ouest et 1,2 N dans le Sud-Est.
- Le mois de juillet a été très sec dans la plupart des régions : 0,2 N dans le Nord et le Bassin parisien; o,3 N dans le Nord-Est, le Centre-Est et le Nord-Ouest; 0,7 N dans le Sud-Ouest. Au cours de ce mois, seules les précipitations recueillies dans la région du Sud-Est ont dépassé la normale régionale : 1,2 N.
- Les pluies du mois de juin ont été déficitaires dans la majeure partie de la moitié Nord-Est du pays : de o,4 N dans le Sud-Est à 0,6 N dans le Nord-Ouest, le Nord et le Bassin parisien. Elles ont été égales ou supérieures à la normale dans le reste du pays : i,5 N dans le Sud-Ouest; 1,2 N dans le Centre-Est; N dans le Nord-Est.
- Enfin, au cours du mois d’août, les précipitations ont été assez fortement excédentaires dans le Sud-Est (2,2 N) et dans le Sud-Ouest (1,9 N), tandis que, partout ailleurs, elles étaient déficitaires, les rapports aux normales s’étendant de o,5 N dans le Nord et le Bassin parisien, à 0,9 N dans le Centre-Est.
- A Paris-Montsouris, la quantité totale de pluie tombée pendant l’ensemble des mois de juin, de juillet et d’août a été de 5i,i mm contre une normale de i64,4 mm; ces pluies ont eu une durée totale de 36 h 6 contre une normale de 87 h 3. Depuis 1898, date du début des. mesures de la durée des précipitations, seules deux durées plus faibles ont été notées :
- 3a h en 1949 et 33 h en 1952. Pendant i3 jours seulement, la quantité d’eau l’ecueillie a été égale ou supérieure à 1 mm (sur une période de 92 jours); depuis 1873, date du début des observations, seule l’année 1949 a enregistré un nombre de jours plus faible au cours de la même période (ix jours); c’est ensuite 1921 qui, avec i3 jours, est à égalité avec 1909. Pendant le mois de juillet, 2 jours seulement ont connu des quantités égales ou supérieures à x mm (le 29 et le 3o).
- Le mois de juin. — Dans l’ensemble, la période du 2 au 6 a été chaude, surtout dans le Nord-Est et le Centre-Est (moyenne régionale supérieure d’environ 20 à la normale); ensuite est venue une période froide qui a duré jusqu’au i3 (N — 20, sauf dans le Sud-Est). La plus grande partie de la seconde quinzaine a accusé un retour à la chaleur, en particulier dans le Nord-Est; les quatre derniers jours du mois ont enregistré un nouveau rafraîchissement. On a no1é 32° à Mont-de-Marsan le 18, à Perpignan le 22 et le 28, à Marseille-Marignane le 23.
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondaxxtes : du icr au 4 ou au 5 suivant les régions (du ier au 19 dans le Sud-Est); ensuite, du 7 au 20 dans le Nord-Ouest, du G au 19 dans le Nord et le Bassin parisien, du 7 (ou 8) au 16 (ou 17) suivant les régions, dans le Nord-Est, le Centre-Est et le Sud-Ouest.
- Précipitations particulièrement abondantes : Je 5 dans le Sud-Ouest (moyenne régionale de la journée : 22 mm; Gour-don : 81 mm); le 18 dans le Centre-Est (moyenne régionale de la journée : iG mm; Dijon : 5o mm); le 19 et le 20 dans le Sud-Ouest (total des moyennes régionales de ces deux journées 1 28 mm; le 19, Agen : 4o mm en 2 h 20).
- Le mois de juillet. — La température, qui était inférieure à la normale à la fin du mois de juin, s’est élevée dès le début de juillet et est restée au-dessus de la normale jusqu’à la fin de la première quinzaine (avec un fléchissement vers le 6) ; dans le Nord-Est, le Centre-Est, le Nord et le Bassin parisien, la température moyenne régionale a été supérieure de 2,5° à la normale. C’est au cours de cette période que l’on a noté les températures les plus élevées de ce mois : 37° à Bouen le 5 et le 9; 37° à Montpellier le 6; 36° dans toute la région Sud-Ouest le 3, à Cognac le 8, à Mont-de-Marsan le 9. Ensuite, et jusqu’au 17 ou 18 suivant les régions, la températui'e est devenue inférieure à la normale (N — i° environ) sauf dans le Nord-Est et le Sud-Est où elle est restée légèi’ement supérieure à la normale. Enfin, la majeure partie de la seconde quinzaine a été chaude, moins cependant que la première; à
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- partir du 28 ou du 29 suivant les régions, la température a été inférieure à la normale.
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondantes : du ier au 8 dans le Nord-Ouest; du ier au 10 dans le Nord-Est et le Sud-Ouest; du ier au i3 dans le Centre-Est et dans le Sud-Est; du 1e1' au 25 dans le Nord et le Bassin parisien. Ensuite, du 10 au 26 dans le Nord-Ouest; du i5 au 21 dans le Sud-Ouest; du i5 au 22 dans le Centre-Est et le Sud-Est; du i5 au 27 dans le Nord-Est. Puis du 2/j au 28 dans le Sud-Ouest et du 25 au 01 dans le Sud-Est.
- Précipitations particulièrement abondantes : pas de moyennes régionales importantes au cours de ce mois. On a cependant noté : le i4, 58 mm à Dax en 12 heures; le 23, 49 mm à Saint-Auban-sur-Durance en 5o mn; le 25, 36 mm à Cognac en 2 h; le 29, 5o mm au Touquet.
- Le mois d'août. — Les six premiers jours du mois ont été frais. Le reste du mois a été, dans l’ensemble, au-dessus de la normale, sauf vers le 16, la période la plus chaude s’étendant du 18 a'u 28 environ. La région du Sud-Ouest a été la moins favorisée : du ier au 6 et du 11 au 23, la température a été au-dessous de la normale (le 11, à Toulouse et à Pau, la température maximale n’a atteint que 20°).
- Périodes sèches ou de précipitations très peu abondantes : du Ier au 7 dans le Nord et le Bassin parisien ; du ier au 8 dans le Nord-Ouest; ensuite, du i4 au 20 et du 22 au 3i dans le Nord et le Bassin parisien; du i4 au 3i dans le Nord-Ouest. Dans les autres régions, les périodes sèches ont été moins importantes.
- Précipitations particulièrement abondantes : elles ont été surtout marquées dans le Sud-Ouest (le 9, moyenne régionale de la journée : 24 mm; les 20 et 21, total des moyennes régionales des deux journées : 3i mm) et dans le Sud-Est (le 20, moyenne régionale de la journée : 29 mm). On a enregistré, entre autres, iox mm en 5 h à Montpellier le 20 août; 53 mm en 2 h à Poitiers le 21; 4i mm en 3o mn à Bordeaux le 9).
- L'insolation durant l'été. — L’insolation a été exceptionnelle dans la plupart des régions au cours de cet été. La sta-
- tion de Béarnais a enregistré 248 b de plus que la normale saisonnière (N = 5ai h). Dans beaucoup de stations de la moilié N, l’excédent a été supérieur à 200 h, tandis que, sur le reste du pays (sauf dans le Sud et dans le Sud-Est), l’excédent a été supérieur à 100 h. Dans le Sud, Montpellier marque un excédent de 16 h seulement; Perpignan, un excédent de 38 h. Dans le Sud-Est, l’insolation a été déficitaire : déficit de 5 h à Nice, de 23 h à Toulon, de 5i h à Marseille, de 57 b à Saint-Raphaël.
- C'est le mois de juillet qui a été le plus remarquable. Voici quelques valeurs parmi les plus importantes :
- Beauvais + 123 h N = 178 h
- Châteauroux + 111 h N = 236 h
- Paris + 110 h N = 242 h
- Lille + 106 h N = 196 li
- Tours + 100 h N = 239 h
- Rennes + 97 h N = 223 h
- Par contre, on a noté :
- Perpignan + 11 h N = 323 h
- Nice + 9 h N = 364 h
- Nîmes + 6 h ‘N = 358 li
- Toulon + 1 h N = 382 li
- — 7 li N = 377 h
- Saint-Raphaël — 15 h N = 404 h
- Marseille — 23 h N = 373 h
- A Paris, la durée totale de l’insolation pour l’été 1959 a été de 908 h 7 (N = 734 h o) ; depuis 1933, date de début des mesures de l’insolation à Paris, la plus forte valeur enregistrée avait été de 867 h 5 au cours de Pété 1947. Pendant 47 jours, la température a atteint ou dépassé 25° (N = 3a jours) ; au cours de i3 de ces journées, la température de 3o° a été atteinte ou dépassée. Au cours du mois de juillet, deux records ont été battus en ce qui concerne les températures maximales quotidiennes : le 5 avec 35,7° (record précédent, 35,6° le 5 juillet 1957) et le 10 avec 33,6° (33,2° le 10 juillet 1921). La moyenne des températures minimales quotidiennes de juillet 195g (16,o°), égale à celle de juillet 1947, a été la plus forte qui ait été enregistrée depuis 1873.
- R. N.
- Projet d'Observatoire européen en Afrique du Sud
- Malgré de nombreux travaux récents, le ciel austral est encore très mal connu car l’hémisphère Sud ne dispose que d’un très petit nombre d’instruments astronomiques. Afin de remédier à cet état de choses, plusieurs nations d’Europe ont décidé de s’associer pour créer en Afrique du Sud un observatoire commun muni d’instruments très puissants. Outre la France et l’Allemagne, d’autres pays participeront à cette réalisation d’autant plus volontiers qu’ils sont moins équipés pour l’Astronomie : la Belgique, les Pays-Bas et la Suède s’associeront à l’œuvre commune. L’Angleterre vient cependant de faire connaître son désistement. En principe, l’Observatoire européen doit être doté d’un télescope classique de 3 â 4 m d’ouverture, qui serait donc le second dans le monde, et d’un télescope de Schmidt de 120 cm de diamètre analogue à celui du Mont Palo-mar, et destiné principalement à compléter l’atlas photographique du Ciel, qui est maintenant terminé en ce qui concerne le Ciel boréal.
- Le choix du site d’un observatoire est d’une extrême importance : une mission européenne vient de passer deux ans en Afrique du Sud à la recherche d’un endroit favorable. Elle n’a pu retenir le Nord de l’Afrique australe (Johannesburg, État d’Orange) malgré de belles images l’hiver, car la nébulosité et les pluies sont très fréquentes en été, et la latitude trop basse pour que l’on puisse observer commodément les nuages de
- Magellan. A l’inverse, il pleut beaucoup l’hiver aux environs du Cap de Bonne-Espérance, comme en témoigne l’abondance de la végétation. Le Nord de l’Etat du Cap est beaucoup mieux protégé des précipitations qui proviennent de l’Océan Indien, grâce à une barrière montagneuse qui borde la côte orientale : c’est le désert du Grand Karoo, haut plateau d’altitude comprise entre 1 000 et 1 200 m, parsemé de nombreuses buttes-témoins d’aspect tabulaire. Il y tombe moins de 200 mm d’eau par an et l’on peut compter sur 2Ôo à 3oo jours d’observation chaque année, en moyenne. Sur le plateau lui-même, les images sont d’excellente qualité ; elles seraient un peu moins bonnes sur un des principaux sommets, le Nieuwveldt Range; mais son altitude, qui atteint 2 000 m, est favorable à la photographie en ultraviolet. Aussi deux emplacements possibles ont-ils été retenus : l’un sur le plateau, l’autre au sommet du Nieuwveldt Range. Il faudra effectuer des observations pro-longées>«vec des instruments importants avant de fixer définitivement un choix.
- Espérons que ce vaste projet trouvera auprès des gouvernements intéressés l’audience qu’il mérite, et que notre pays consentira à faire l’effort financier nécessaire, qui sera certainement bientôt compensé par l’importance des résultats obtenus.
- J. L.
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- Les adaptations des Vertébrés marins et le mystère de leurs origines
- I. Morphologie comparée
- epxjis de lointaines époques de l’histoire du monde animé, les Océans sont peuplés par des vertébrés.
- Ce furent d’abord, à partir de la fin des temps siluriens (1), des poissons « cuirassés », ainsi nommés à cause de la forte armure dermique dans laquelle ils semblent enfermés. Plusieurs d’entre eux chassaient et capturaient leurs proies grâce à leurs mâchoires différenciées, mais d’autres, dépourvus de mâchoires, devaient demeurer sur le fond de la mer, dans l’attente passive de leur nourriture. Au groupe des Sélaciens appartenaient, à celte même époque, des poissons « bons nageurs », dont le requin actuel est l’un des types modernes les plus représentatifs.
- A partir de l’ère secondaire, de nouveaux vertébrés envahirent les mers. Les reptiles qui, pendant toute cette ère, furent prédominants, aussi bien par leur nombre que par la variété de leurs représentants, s’adaptèrent à tous les milieux; certains d’entre eux, parmi lesquels les Ichthyosauriens, menèrent une vie pélagique, ne retournant même plus à terre pour la ponte de leurs œufs; ils étaient vivipares.
- La brusque disparition de la plus grande partie de la faune reptilienne, à la fin des temps secondaires, permit l’expansion des Mammifères, demeurés jusqu’alors petits et peu différenciés. Toutes les places laissées vides par l’absence définitive des Reptiles furent occupées par eux et, depuis cette époque, Siréniens et Cétacés vécurent dans les Océans. Des premiers, il ne persiste dans la faune actuelle, que deux représentants, le Dugong et le Lamantin, mais le Dugong seul est adapté à la vie marine; le Lamantin vit dans les estuaires. Au nombre des Cétacés, figurent les dauphins qui se déplacent en bandes, parfois nombreuses, dans toutes les mers chaudes et tempérées, et les haleines, parmi lesquelles se trouve le plus grand de tous les Mammifères actuels, la Grande Baleine Bleue, dont la femelle peut mesurer de 25 à 33 m et peser i3o t.
- Trois de ces vertébrés adaptés à la vie en mer, le requin, l’ichthyosaure et le dauphin ont fourni le sujet d’un dessin devenu classique pour illustrer la remarquable « convergence » de forme présentée par les « bons nageurs » des Océans. Leurs profils superposés (fig. i) soulignent, en effet, d’indéniables ressemblances. Mais on peut adjoindre le contour du dugong, sans que soit rompue la similitude de l’ensemble.
- Laissant de côté le requin, pour lequel la mer constitue l’habitat normal, je retiendrai les Reptiles (Ichthyosauriens) et les Mammifères (Siréniens et ;Cétacés) qui ont adopté un mode de vie totalement différent de celui qui est habituel aux représentants de ces classes : la vie dans les mers, sans aucune possibilité de retour, même temporaire, sur la terre ferme; je soulignerai d’abord les particularités qui, dans leur morphologie, sont la marque de leur adaptation à la vie marine, puis, dans un deuxième article, j’envisagerai leur comportement dans la mer, par l’examen de quelques-unes de leurs fonctions essentielles : audition, vision, locomotion et reproduction; après quoi, j’essaierai d’expliquer, dans une perspective de phylogénie, la signification de leurs ressemblances.
- Forme ; peau. — Le corps est fusiforme, d’une seule venue (fig. i) ; pas de rétrécissement dans la région du cou, car le sommet de la tête se continue avec le dos, en dessinant une
- 1. Rappelons que les géologues subdivisent l’ère primaire en Cambrien, Silurien, Dévonien, Carbonifère et Permien. Le Cambrien est la plus ancienne période.
- Fig. 1. — Contour du corps de quatre vertébrés adaptés à la vie dans les mers.
- De haut en bas : un poisson, le requin ; un reptile, l’ichthyosaure ; deux mammifères, le dauphin et le dugong.
- (D’après IIoxvell in Peyer, modifié).
- courbe ascendante jusqu’à ce que soit atteint le point le plus élevé du dos, puis le corps s’amincit régulièrement en se rapprochant de la queue. Les yeux sont petits; il n’y a pas de pavillon auriculaire chez les deux groupes de Mammifères et l’orifice auditif externe s’ouvre à fleur de peau. Les narines sont situées relativement haut sur la face. Les membres antérieurs sont les plus développés (Ichthyosauriens, fig. x) ou bien ils sont seuls visibles à l’extérieur du corps (Cétacés, Siréniens, fig. i). Dans tous les types, ils se présentent sous la forme de palettes natatoires dont le bord continu ne montre aucune trace de la séparation des doigts. La nageoire dorsale (elle n’existe ni chez les Siréniens ni chez certains Cétacés et les baleines sont du nombre) est élevée, de forme triangulaire, renversée en arrière. La puissante nageoire caudale est verticale chez les Ichthyosauriens et ses deux lobes sont inégaux, le lobe inférieur étant le plus développé; celle des Cétacés est horizontale et ses deux lobes sont égaux.
- Si un dessin pouvait reproduire de façon précise les caractéristiques de la peau, la figure x marquerait une autre particularité commune aux trois groupes de vertébrés marins.
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- L’un des traits essentiels des Mammifères est d’avoir le corps recouvert de poils; le Reptile, lui, possède un revêtement écailleux. Les types marins font exception à la règle commune en ne montrant des poils ou des écailles qu’en certaines régions de leurs corps. Les poils d’un Sirénien, peu nombreux, n’existent
- guère de façon constante qu’autour des lèvres; l’embryon en possède davantage et leurs restes, très dégénérés, apparaissent chez l’adulte sous la forme de petits tubercules cornés. La surface lisse et polie du corps d’un Cétacé ne porte que quelques poils sur la tête et, parfois aussi, des tubercules cornés épider-
- yi u.
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- Sr
- Fig. 3. — Squelette de trois Vertébrés adaptés à la vie dans les mers.
- De haut en bas : Balaena australis (longueur, 13,20 m) ; Dugong australis (1,90 m) ; Ophtluilmosaurus icenicus (3,50 m). Les deux premiers sont exposés dans la galerie d’Anatomie comparée du Muséum de Paris.
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- iniques sur le dos. La peau des Ichthyosauriens, observée sur quelques individus qui vivaient, à l'époque liasique (2) dans la mer qui recouvrait la région d’Ilolzmaden (Wurtemberg) devait être écailleuse sur les bords du membre anlérieur et du membre postérieur, ainsi que sur les flancs de la nageoire caudale (fig. 2).
- Non seulement la surface du corps se présente, chez ces types marins, sous un aspect différent de celui qui est réalisé chez les formes terrestres, mais la structure même des téguments est modifiée. Cétacés et Siréniens possèdent, à de rares exceptions près, un épiderme mince et un derme épais dont les éléments respectifs présentent parfois de curieuses intrications; quant aux Ichthyosauriens, des lamelles et des bâtonnets cornés étaient répartis sous leur peau.
- La coloration devait être peu différente chez ces trois groupes : Siréniens et Cétacés sont généralement bruns ou gris brunâtres sur le dos, et nous savons, grâce aux remarquables ichthyosaures d’Ilolzmaden, que la peau de ces Reptiles marins renfermait un pigment de couleur foncée.
- Squelette. — Dans son ensemble le squelette (fig. 3) reproduit la similitude de forme observée, mais un rapide examen de quelques-unes de ses régions essentielles montre que ces ressemblances sont parfois le résultat de modifications différentes.
- Le crâne se prolonge en un rostre constitué par l’allongement des prémaxillaires; la mandibule possède le même allongement; chez les Siréniens, le rostre se recourbe vers le bas; chez les Ichthyosa-uriens et les Cétacés dits Odontocètes parce qu’ils sont munis de dents (et le dauphin est l’un d’eux), il est rectiligne et sur lui sont implantées des dents coniques, toutes semblables, souvent nombreuses, qui alternent d’une mâchoire à l’autre quand la bouche est fermée. Dans ces conditions, les dents ne peuvent être utilisées pour broyer la nourriture et leur rôle est uniquement un rôle de préhension : l’animal qui poursuit ses proies les happe et les retient avec son long rostre denté.
- L’aplatissement des vertèbres cervicales des ichthyosaures, leur soudure chez les Mammifères marins (fig. 4) (une ou deux
- Fig. 4. — Vertèbres cervicales de Balaena anti-podarium vues du côté droit.
- Longueur, 40 cm. L’avant est situé vers la droite.
- (Galerie d’Anatomie comparée du Muséum de Paris).
- pouvant néanmoins demeurer libres) ont pour résultat le raccourcissement du cou et par suite l’insertion des membres antérieurs très près de l’arrière de la tête. La colonne vertébrale présente d’autres particularités comme la réduction ou la non-différenciation de la région sacrée sur laquelle s’insère le bassin, la brusque inflexion de la région caudale, qui forme l’axe du lobe inférieur de la nageoire caudale verticale de l’ichthyosaure, tandis que, chez les Cétacés et les Siréniens, la colonne vertébrale demeure rectiligne et donne l’axe médian de la nageoire caudale horizontale.
- 2. L’ère secondaire comprend trois époques : Trias, Jurassique et Crétacé. Le Lias est la partie la plus ancienne du Jurassique.
- ___humérus______'
- cubitus /
- Cubitus
- radius
- radius.
- Fig. S. — Dessin schématique du membre antérieur gauche de deux ichthyosaures de l’époque jurassique.
- (D’après \Y:i,i,istov et F. von Huene, modifié).
- La structure particulière des membres constitue la modification morphologique la plus spectaculaire. Tandis que le bras et l’avant-bras des Siréniens sont peu modifiés par rapport au membres d’un Mammifère terrestre, il n’en est pas de même pour les Ichthyosauriens et les Cétacés; les membres, qui extérieurement. ne ressemblent plus du tout à ceux des vertébrés terrestres, possèdent un squelette caractérisé essentiellement par le raccourcissement et l’aplatissement des os du bras et de l’avant-bras (le membre postérieur des ichthyosaures est construit sur le même type que le membre antérieur et il présente les mêmes modifications). L’os du bras (h) s’articule avec les deux os de l’avant-bras (/ et c) et parfois aussi avec un os du carpe (fig. 5) par des surfaces articulaires planes formant entre elles des angles obtus (fig. 6). Radius et cubitus sont généralement accolés sur toute leur longueur (fig. 6), sauf chez les plus anciens ichthyosaures et chez les baleines où il existe entre eux un espace libre (fig. 6). Des Ichthyosauriens, très spécialisés, ont un radius et un cubitus qui s’alignent avec des éléments du carpe dont ils possèdent la forme, la taille et le mode d’ar-
- Fig. 6. — Pattes antérieures droites de Cétacés-, vues par leur face externe.
- A gauche, Dauphin (Delphinus delphis), longueur 28 cm ; à droite, Mégaptère (Megaptera la-landii), longueur 2,5 m (le cinquième doigt est cassé), h, humérus ; c, cubitus ; r, radius.
- (Galerie d’Anatomie comparée du Muséum de Paris).
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- Fig. 7. — Membre antérieur droit de Globicéphale Conducteur ou Baleine pilote (Globicephalus mêlas).
- Longueur du membre, 1,80 m.
- (Galerie d’Anatomie comparée du Muséum de Paris).
- ticulation (voir fig. 5). A tous ces éléments, solidement agencés, s’articule la main.
- La caractéristique la plus frappante de la main est Vhyper-phalangie, c’est-à-dire la présence, sur certains doigts, ou sur tous, d’un nombre de phalanges supérieur au nombre habituel, qui est de trois. Les Siréniens, néanmoins, possèdent une main proche du type normal : elle est pentadacfyle, quatre doigts sont parallèles entre eux, le cinquième, qui s’écarte beaucoup des autres, détermine l’élargissement de la main ; le nombre des phalanges est respectivement 2, 3, 3, 3, 3 (tig. 3). Mais une curieuse particularité contribue, en fait, à augmenter le nombre des phalanges : les métacarpiens et les phalanges normales présentent des épiphyses qui demeurent longtemps cartilagineuses et indépendantes. En outre, les épiphyses de l’extrémité des doigts III, IV et V ont la forme d’un petit noyau arrondi, bien séparé de la phalange et constituent, de la sorte, une véritable phalange supplémentaire.
- Les Cétacés ont aussi cinq doigts, mais inégalement développés (fig. 6 et 7). Il y a plus de trois phalanges quand le doigt n’est pas réduit, quelle que soit, d’ailleurs, la forme de la main, étroite et longue ou large et courte. Ces phalanges, de forme cylindrique, légèrement rétrécies en leur milieu, tronquées à leurs extrémités, sont reliées les unes aux autres par des disques cartilagineux. Le bout des doigts est aussi cartilagineux, ce qui permet, pendant un certain temps, la production de phalanges supplémentaires. De plus, chez certains Cétacés, comme chez les Siréniens, les épiphyses des métacarpiens et des trois phalanges normales ne se soudent pas aux os correspondants : ce fait contribuerait à accroître le nombre des phalanges. Mais ce processus ne suffit pas à expliquer la formation des i4 phalanges du troisième doigt d’un genre de la famille des dauphins («g- ?)•
- Les Ichlliyosauriens possèdent un nombre de doigts inférieur, égal ou supérieur à cinq. Chacun de ces doigts est fait d’une série de phalanges dont la taille diminue vers l’extrémité de la main (voir fig. 2, 3, 5). Chez les plus anciens ichtliyosaures, ces phalanges ont la-même forme que celles des Cétacés; elles sont arrondies ou plus ou moins quadrangulaires chez les autres ichthyosaures. En général, les dernières, et celles qui sont situées latéralement, sont petites et peut-être libres sous les muscles. Chez les ichthyosaures les plus x’écents (voir fig. 5), le membre est un véritable battoir dont l’humérus représente le manche, tandis que tous les autres éléments forment le reste du battoir.
- Cette brève analyse de la structure des membres antérieurs met en évidence deux processus qui conduisent au phénomène de l’hyperphalangie et à l’élargissement de la main : i° le nombre de rangées de phalanges peut être supérieur à cinq ; chacune d’elles comprend de nombreuses phalanges, mais on ignore
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- comment elles se forment : c’est le système réalisé chez les Ichtliyosauriens ; 20 dans plusieurs doigts des épiphyses paraissent jouer le rôle de phalanges supplémentaires, en même temps que le doigt V s’écarte -des quatre autres doigts : c’est le mode observé chez les Siréniens; 3° sur les cinq doigts, deux ou trois sont réduits, les autres ont de nombreuses phalanges et leur extrémité, qui demeure cartilagineuse, permet la multiplication de ces éléments : c’est ce qu’on constate chez les Cétacés.
- Avec la disparition ou la réduction des membres postérieurs, il s’agit d’une modification très importante du corps du vertébré marin. En réalité, si le membre n’est jamais visible à l’extérieur du corps chez les Cétacés, il peut persister sous forme de rudiments osseux ou cartilagineux sous les muscles. La ceinture pelvienne (le bassin), sur laquelle s’articulent les membres postérieurs, présente une morphologie singulière.
- Un bassin d’ichthyosaure comprend les trois os classiques bien individualisés ou seulement deux éléments osseux parce que le pubis et l’ischion ont fusionné. Il ne contracte aucun rapport direct avec la colonne vertébrale, c’est-à-dire qu’entre le bassin et les vertèbres sacrées devaient s’interposer des formations cartilagineuses (voir fig. 3).
- Chaque moitié du bassin du dugong (voir fig. 10) a la forme d’un os en baguette : il comprend deux parties unies par une suture au niveau de laquelle on a trouvé un reste de cavité acé-tabulaire (cavité d’articulation pour l’os de la cuisse, le fémur). Dirigés de haut en bas, un peu obliquement vers l’arrière (voir fig. 3), les deux os pelviens ne s’unissent pas en une symphyse pubienne; chacun d’eux est appendu aux prolongements latéraux (apophyses transverses) de l’unique vertèbre sacrée. La forme de l’os pelvien n’est pas constante : elle varie d’un individu à l’autre, selon les sexes et, même chez un individu, il est rare que les moitiés droite et gauche soient identiques.
- Le « bassin » d’un Cétacé, d’un balénoptère ou d’une baleine par exemple, comprend (fig. 8) deux os pelviens dirigés horizontalement d’avant en arrière, indépendants l’un de l’autre, plus
- Fig. 8. — Dessin schématique du bassin d’une Baleine franche (Balaena mysticetus).
- promontoire
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- ou moins réduits en taille, sans attache avec la colonne vertébrale (celle-ci ne présente d’ailleurs pas de région sacrée différenciée). L’os, de forme arquée, est fait de trois parties : le bec, le promontoire et le corps. Près du sommet du promontoire se trouve une petite cavité acétabu-laire; chez la baleine, qui a un membre postérieur réduit, la tête du fémur est placée à côté de cette cavité comme cela s’observe sur un membre luxé; l’autre exti’émilé du fémur s’articule avec un tibia cartilagineux qui fait, avec l’os de la cuisse, un angle droit. Des travaux sur les attaches musculaires situées sur le « bassin » des Cétacés ont conduit les anatomistes à admettre que l’os pelvieix des Cétacés n’est pas un vrai bassin : seule la région acétabulaire correspondx-ait à la région qui porte ce même nom, sur le bassin d’un Mammifère, terrestre; les trois parties bec, promontoire et coi’ps seraient des foi’malions propres aux Cétacés. De même que chez les Siréniens, la morphologie du « bassin » est variable : selon les espèces, selon les individus et, par-
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- Fig. 9. — Crâne de Dauphin (Delphinus delphis) vu par dessus.
- Longueur, 48 cm. Les os du côté gauche et ceux du côté droit ne sont pas symétriques.
- fois aussi, selon le côté droit ou gauche d’un même individu.
- Le bassin des vertébrés marins est différent de celui des formes terrestres : alors que ce dernier est construit suivant un plan qui demeure constant, chaque bassin des trois groupes étudiés a des particularités qui lui sont propres.
- Pour en terminer avec les modifications présentées par le squelette, il convient de souligner un caractère qui n’affecte que les Mammifères marins ; elle a été signalée au fur et à mesure de l’examen des différentes parties du squelette, il suffira de la rappeler; c’est la fréquente dissymétrie entre les côtés droit et gauche d’un individu. La face d’un Odontocète est toujours dissymétrique (fig. q), car les os gauches sont plus épais et moins larges que les os droits; la première vertèbre cervicale est souvent dissymétrique. Chez tous les Cétacés, le carpe droit peut différer du carpe gauche; enfin, les moitiés droite et gauche du bassin des Siréniens et des Cétacés, ne sont pas toujours identiques. Cette singulière dissymétrie n’a pas encore pu être expliquée.
- Le mystère des origines. -— Les particularités de la morphologie externe du corps et du squelette qui viennent d’être rapidement analysées représentent des traits d’adaptation au milieu marin. Ceux-ci furent-ils réalisés dès le début de l’histoire de ces trois groupes, ou peut-on suivre leur acquisition progressive ?
- Les plus anciens ichthyosaures datent du début de l’ère secondaire, de l’époque triasique : Mixosaurus (fig. ii) est l’un d’eux. L’allongement du crâne dû à la présence d’un rostre, la brièveté du cou, les palettes natatoires inégales (la paire antérieure étant plus développée que la paire postérieure) sont autant de caractères qui font de Mixosaurus un Reptile bien adapté à la vie en haute mer. Dans le détail, quelques différences existent avec les ichthyosaures de l’époque suivante; c’est ainsi que les os de l’avant-bras et de la jambe sont à peu près de la même longueur que ceux du bras et de la cuisse ; ils ne sont pas accolés sur toute leur étendue ; la colonne vertébrale est, à son extrémité caudale, à peine infléchie vers le bas, etc.
- Les Siréniens, puis les Cétacés peuplèrent les mers à partir de l’époque éocène (début de l’ère tertiaire). Si le crâne du premier Sirénien présente les traits essentiels que l’on retrouve tout au long de l’histoire du groupe (allongement des prémaxillaires
- Fig. 11. — Un ichthyosaure de la période triasique : Mixosaurus corna-lianus.
- Longueur, 90 cm (D’après F. von Huene).
- ischion
- acetabutum
- acetabulum
- ischion
- Halitherium
- ischion
- acetabulum
- Eotherium
- ischion
- acetabutum
- Protosiren
- Fig. 10. — Dessin schématique du bassin de quatre Siréniens (côté droit).
- en un rostre recourbé vers le bas, recul de l’ouverture des narines antérieures), un élément squelettique paraît avoir subi des changements au cours de l’évolution du groupe, c’est le bassin. Le plus ancien bassin connu est celui de Protosiren (fig. io), du début de l’ère tertiaire. Sa morphologie rappelle celle d’un bassin de Mammifère terrestre, mais dans le détail nombre de traits en font un bassin déjà transformé. Si, d’autre part, on le compare à celui d’un dugong, on voit que le Sirénien moderne a un bassin beaucoup plus simple. En choisissant, parmi l’ensemble des bassins de Siréniens fossiles, quelques types qui se succèdent régulièrement dans le temps, il est
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- Fi g. 12. — Squelettes de Vertébrés marins fossiles au corps très allongé.
- En haut, un Cétacé, Basilosaarus cetoides, de l’Éocène supérieur, longueur 20 m. En bas, un Tchthyosaurien (Cymbospondylus) du Lias, longueur 8,50 m
- (D’après Kellogg et Mermam).
- possible d'établir une série remarquable par la continuité des changements observés, chaque bassin étant plus transformé que celui qui le précède et moins que celui qui le suit; le moins modifié étant celui de Protosiren et le plus régressé celui du dugong (fig. io).
- Il est à peine utile de souligner le caractère artificiel d’une telle série : le choix d’un type représentatif de bassin est d’autant plus difficile que, chez la même espèce, le bassin se présente sous des aspects différents; d’autre part, une série évolutive conduisant progressivement du bassin encore proche de celui d’un Mammifère terrestre au bassin de dugong n’a de valeur que si scs différents termes sont reliés entre eux par des liens phyléliques ; or aucun caractère n’autorise l’établissement d’une telle filiation. Tout ce que l’on peut affirmer, c’est que le bassin est en cours de transformation, en cours de régression, depuis la lointaine époque où Protosiren vivait.
- Les Cétacés archaïques, les Archéocètes, sont surtout remarquables par l’adaptation de leur corps à la vie dans les mers, tandis que leur crâne demeure construit comme celui d’un Mammifère terrestre et que leur dentition évoque celle de certains carnivores. Ces Archéocètes ne paraissent pas avoir été les ancêtres des Cétacés actuels. Quand ceux-ci apparaissent, ils ont la plus grande partie des traits que nous leur connaissons, mais il est curieux de constater que les Cétacés fossiles reprodui-
- sent, par certains de leurs traits, des Ichthyosauriens. C’est ainsi que les uns comme les autres sont représentés par deux types : un type à corps allongé et un type à corps relativement court. Au premier de ces types appartiennent Cymbospondylus, ichthvosaure basique, et Basilosaurus, cétacé éocène (fig. 12). Un Cétacé ayant vécu à l’ère tertiaire, Eurhinodelphis, et un Ichthyosaurien de l’ère secondaire, Eurhinosaurus, ont tous deux un rostre extrêmement long par rapport à l’ensemble du crâne et la mâchoire supérieure dépasse la mâchoire inférieure sur plus de la moitié de sa longueur.
- Ainsi les principaux caractères d’adaptation à la vie en mer, qui affectent la morphologie externe du corps et le squelette étaient, en grande partie, acquis au moment où apparurent ces vertébrés marins, qu’il s’agisse des Ichthyosauriens ou des Siréniens et des Cétacés. Les traits observés sur les plus anciens de ces vertébrés ne sont pas toujours exactement ceux des formes plus récentes ou actuelles, mais on constate qu’ils sont nettement engagés dans la voie qui conduira aux traits définitifs d’adaptation de ces groupes, ce qui montre qu’une période déjà longue de leur histoire nous échappe, celle qui correspond au début de leur spécialisation, aux premiers temps de leur vie dans le domaine marin.
- (à suivre). Colette Deciiaseaux.
- La publication de Y « Atlas du Maroc »
- Depuis 1955 a commencé de paraître, par tranches annuelles de cinq feuilles-, un Atlas du Maroc qui constitue une œuvre scientifique de première vmleur. Entrepris par le Comité de Géographie du Maroc, où l’on retrouve les noms de spécialistes connus comme MM. Célérier, Joly, Euzennat, Raynal..., cet atlas se présentera comme la somme des connaissances actuelles sur l’Empire chérifien.
- Les planches de l’ouvrage se répartiront en 54 chapitres, groupés en II sections dont voici le détail : I. Introduction générale ; II. Physique du globe et météorologie (températures, pluviométrie, types de temps...) ; III. Géologie, Paléontologie et Pédologie ; IV. Relief du sol ; V. Hydrographie continentale ; VI. Biogéographie ; VII. Océanographie ; VIII. Histoire ; IX. Géographie humaine (Anthropologie, Ethnographie, Sociologie, Démographie, Régimes agraires, genres de vie, habitat rural et urbain) ; X. Géographie économique (Agriculture, Élevage, Mines, Énergie, Artisanat et Industrie, Communications, Échanges, Ports) ; XL Géographie régionale.
- Chaque planche est accompagnée d’une notice rédigée par un spécialiste, lequel a également dirigé rétablissement de la carte correspondante. L’ensemble des notices fournira une sorte de traité géographico-historique complet du Maroc tout entier. Les dimensions des planches sont normalisées : largeur 0,57 m, hauteur 0,47 m. Les planches figurant le Maroc entier sont à l’échelle 1/2 000 000, celles ne représentant que 1/4 du pays sont à l’échelle 1/1 000 000 ; quant aux planches groupant quatre cartes du Maroc,
- leur échelle est de 1/4 000 000. Il est possible de réunir certaines planches à d’autres pour les assembler. Le tirage a été effectué par des entreprises marocaines, en offset, sur papier Renage de 100 g/m2. La présentation est claire, très lisible et agréable.
- Sont déjà parues à l’heure actuelle les planches suivantes : Chemins de fer ; Trafic des chemins de fer ; Élevage des ovins et caprins ; Élevage des bovins, porcins, camélidés et équidés ; Marchés du bétail ; Géographie des maladies ; Précipitations annuelles : Exploitations rurales européennes ; Forêts. Un peu ralenti par les événements de 1955-1957, l’ordre de publication reprend. Les réalisations de VAtlas du Maroc étaient présentes au Pavillon marocain de l’Exposition de Bruxelles 1958.
- Nous nous proposons de traiter prochainement de façon détaillée deux aspects originaux des forêts du Maroc : la cédraie de l’Atlas et les peuplements d’arganiers du Sous. Large appel sera fait, nous aurons l’occasion de le redire, aux travaux de l’Atlas du Maroc. Mais, sans attendre, il faut souligner l’exceptionnel intérêt de cette entreprise collective. Ces cartes et études magistrales seront d’une utilité évidente, à l’intellectuel certes, mais également à l’industriel et au négociant désireux de se documenter, à l’administrateur et à l’homme politique à la recherche de références sûres (l).
- Paul et Françoise Wagret.
- 1. Pour obtenir tous renseignements, s’adresser au secrétaire du Comité de Géographie du Maroc, Institut scientifique chérifien, Rabat.
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- L'observation des aurores polaires et de la lumière du ciel nocturne
- pendant l'Année géophysique internationale
- U
- .ne frac lion liés importante des données brutes de l’Année géophysique inlernalionale, terminée comme on le sait le 3i décembre 1908, est déjà parvenue aux centres mondiaux mais la discussion d’ensemble en est à l’heure actuelle à peine entamée. En outre dans les disciplines relatives aux phénomènes lumineux de la haute atmosphère les observations se poursuivent activement pendant toute l’année 190g, appelée « Coopération géophysique internationale 1969 ». On comprend que dans ces conditions il soit encore prématuré de prétendre donner une vue complète et exacte des progrès dont nous sommes redevables à l’Année géophysique. Cette constatation s’applique plus particulièrement aux observations regardées comme les plus importantes, celles qui devraient conduire à une description morphologique, à l’échelle du globe et à des époques très rapprochées, de l’aurore et de la lumière du ciel nocturne. Nous sommes un peu mieux renseignés sur les entreprises particulières qui ont souvent conduit à des résultats spectaculaires; encore ceux-ci ne sont-ils en général connus que par la publication de notes préliminaires. L’auteur de ces lignes, par les fonctions qu’il occupe dans l’organisation de l’Année géophysique, a eu plus spécialement connaissance des réalisations françaises, en sorte que, dans une certaine mesure, cet exposé paraîtra faire une place relativement trop grande à celles-ci.
- Morphologie de l'aurore polaire à grande échelle. —
- On sait depuis longtemps que la fréquence des aurores polaires est maximale dans deux zones d’environ 20° de rayon centrées sur les pôles géomagnétiques (1) et que lorsque l’aurore devient très intense le rayon de ces zones augmente, en sorte que ce phénomène devient observable dans des régions de latitude relativement basse, en France par exemple, et môme, mais très rarement, jusqu’au voisinage de l’équateur. Un des objectifs essentiels de l’Année géophysique était de préciser ces faits et on s’est assigné le but ambitieux d’établir des cartes mondiales de l’aurore de quart d’heure en quart d’heure. Il est peu probable que ce programme puisse être rempli intégralement, en partie faute d’un assez grand nombre d’observateurs, en partie aussi à cause des lacunes dues aux zones de mauvais temps et surtout peut-être par suite des particularismes locaux qui rendent difficile un traitement homogène des données à l’échelle mondiale.
- 1. Ces pôles sont distincts des pôles magnétiques usuels. Le pôle géomagné-tiquo nord est situé au voisinage de Tliulé dans le Nord-Ouest du Groenland, le pôle géomagnéliquc sud étant diamétralement opposé.
- Fig. 2. — Une aurore polaire caractéristique de basse latitude photographiée à l’Observatoire de Haute-Provence ( Agniel) le 4 septembre 1958 : lueur et rayons diffus.
- Fig. 1. — Schéma
- d’un ASC.
- Une caméra photographie l’image de l’ensemble du ciel donnée par un miroir convexe.
- Les données sont soit des documents photographiques fournis par des chambres photographiques spéciales, appelées ASC (ail sky caméra). qui donnent une photo du ciel entier (lîg. i)", soit des observations visuelles.
- Les ASC sont au nombre de 92 dans l’hémisphère boréal et de 26 dans l’hémisphère austral. Certaines contrées en ont mis un nombre considérable en service (U.R.S.S., 34; U.S.A., 33; Canada, 18). La France en a équipé les deux seules stations qu’elle possède au voisinage de la zone aurorale Sud (en Terre Adélie et aux Iles Kerguélen).
- Les observations visuelles sont effectuées par les amateurs, par les observateurs des services météorologiques, par les bateaux en mer et par les pilotes d’avion. Groupées par des rapporteurs nationaux, elles sont ensuite envoyées aux centres mondiaux collecteurs de données.
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- Pendant les dix-huit mois de l’Année géophysique internationale proprement dite, les Français ont observé visuellement dix-neuf aurores différentes en France ou au voisinage du territoire métropolitain; celle du 4 septembre ig58 a été vue à la latitude la plus basse, à Tanger; soixante-deux observateurs l’ont signalée (fig. 2).
- Les centres mondiaux où le dépouillement est en cours n’ont pas encore fait connaître, même partiellement, les résultats tirés des observations.
- Détection des aurores faibles. — On comprend facilement que les aurores les plus faibles, discernables à l’œil, ne sont pas les aurores les plus faibles d’un point de vue absolu. En utilisant le fait que la lumière de l’aurore est tout spécialement concentrée dans certaines radiations (raies ou bandes) qu’on peut isoler avec des filtres, on peut détecter par photométrie photoélectrique des aurores cinquante fois plus faibles que les aurores les plus faibles visibles à l’œil. Ces faibles aurores ne sont pas alors plus intenses que des renforcements accidentels de la lumière du ciel nocturne, autre phénomène lumineux de la haute atmosphère dont nous parlerons par la suite, et l’on conçoit que le problème est de distinguer entre les deux phénomènes. Deux méthodes pour ce faire ont été mises au point à l’Observatoire de Haute-Provence dont on va dire quelques mots.
- La première méthode consiste dans l’enregistrement du tour de l’horizon, à i5° de hauteur, à travers un filtre isolant la ..raie rouge 6 3oo À de l’oxygène. Cette radiation est émise aussi bien dans l’aurore que dans la lumière du ciel nocturne, mais dans ce dernier cas, à l’Observatoire de Haute-Provence tout au moins, ses variations d’intensité satisfont à des règles suffisamment strictes pour que les situations anormales puissent être attribuées à l’aurore. Pendant les dix-huit mois de l’Année géophysique on a détecté ainsi une activité aurorale pendant 46 nuits; elle n’a atteint le seuil de la perception visuelle que dans 11 cas seulement.
- L’autre méthode repose sur la comparaison des intensités de deux radiations: l’une est la raie verte de l’oxygène à 5 577 À, l’autre est une région spectrale située à 3 64o Â, qui est constituée par certaines bandes de l’oxygène (système de Herzberg) dans la lumière du ciel nocturne et par des bandes de l’azote ionisé dans l’aurore. Il se trouve que l’intensité de celle région spectrale est en corrélation extrêmement étroite avec l’intensité de la raie verte dans la lumière du ciel noe-turne et que tout écart appréciable à cette corrélation décèle la présence d’une aurore. C’est par ce procédé qu’on a pu détecter à deux reprises à Tamanrasset (latitude 2 2°47') des phénomènes auroraux.
- Arc auroral monochromatique. — L’observation photoélectrique des aurores faibles a permis la découverte, à l’Observatoire de Haute-Provence, d’un phénomène auroral entièrement nouveau que nous avons appelé l’arc monochromatique car il est dû uniquement à la raie rouge 6 3oO’ Â de l’oxygène. Sans entrer dans les détails, voici l’essentiel du phénomène : très souvent lors d’une forte aurore et beaucoup plus rarement lors d’une aurore faible, une lueur apparaît au nord, se déplaçant vers le sud et l’on constate, lorsque cette lueur s’est élevée suffisamment au-dessus de l’horizon, qu’elle forme un arc orienté est-ouest. Au bout d’un temps en général inférieur à une heure, l’arc se stabilise dans le ciel, à peu près toujours à la même position, à l’Observatoire de Haute-Provence sensiblement au nord de la station. L’intensité de l’arc décroît alors régulièrement d’environ 10 pour 100 pour chaque quart d’heure. L’arc monochromatique a déjà été observé onze fois, il a été visible jusqu’à sept heures consécutives. Il s’agit donc d’un phénomène bien caractérisé dont l’étude s’impose.
- Un observateur américain, F. E. Roach, a observé à son tour l’arc monochromatique à deux reprises différentes, en
- particulier dans la nuit du 29 au 3o septembre 1967, nuit où il a été également observé en Haute-Provence, ce qui établit que l’arc n’est pas un phénomène local mais constitue une caractéristique de l’aurore à l’échelle mondiale, les observations faites aux deux stations se raccordant parfaitement bien en ce qui concerne la latitude géomagnétique de 4g° à laquelle il se trouve.
- Exploration radioélectrique de l'aurore. — On sait depuis plusieurs années que l’aurore, constituant une région d’ionisation accrue, est un réflecteur pour les ondes radioélectriques de longueur d’onde voisine de 5 m, et son étude par radar a été entreprise. L’aurore radioélectrique est très différente de J aurore visuelle.
- La France a mis en service une station radar pour l’étude de l’aurore en Terre Adélie (fig. 3). Le matériel a été construit par K. Bullough sur le modèle de celui qui est en usage à Manchester et il a assuré son fonctionnement pendant la première année (son successeur a été B. Morlet). Les résultats sont en cours de dépouillement.
- Exploration de l'aurore par fusées. — L’aurore, ce n’est plus douteux, est provoquée par l’arrivée dans la haute atmosphère de particules électriquement chargées émises par le soleil. Ces particules, lors de leurs chocs avec les atomes et les molécules, peuvent produire des particules secondaires. On conçoit que des courants plus ou moins stables ou que des décharges électriques puissent se former dans l’aurore. Ces phénomènes complexes doivent laisser leur empreinte dans sa structure et dans sa composition spectrale, mais il serait sans doute impossible de les élucider à partir des seules observations faites au sol. L’aurore, en général située à une altitude de 100 km, est à bonne portée des fusées, mais le problème d’envoyer avec précision une fusée dans l’aurore est difficile à résoudre car l’aurore se déplace dans le ciel. C’est pourtant ce qui a été fait par plusieurs groupes américains (Meredith, Davis, Heppner, Mcllhvain, Yan Allen, Cahill) qui ont établi que les particules du rayonnement qui produisent l’aurore sont essentiellement des électrons d’énergies inférieures à 100 keV et que des ions légers en nombre beaucoup plus petit peuvent aussi être détectés. Les électrons rapides, lors de leur freinage, donnent naissance à un rayonnement X qui a été mis en évidence. Enfin des courants électriques, d’assez petit diamètre, circulent dans la région de 120 km d’altitude. Parmi ces résultats, le plus inattendu est le fait que les électrons rapides jouent le rôle essentiel dans la production de l’aurore, car depuis plusieurs années la tendance était de l’attribuer aux protons.
- Aurore artificielle. — Le mot n’est sans doute pas nouveau car il désigne depuis longtemps le résultat de certaines expériences de laboratoire qui tentent de reproduire à échelle très réduite le phénomène de l’aurore. Maintenant on peut l’appliquer plus justement à une véritable aurore de la haute atmosphère créée de toute pièce par l’homme sans intervention d’un rayonnement solaire. La première aurore artificielle a été produite par hasard et observée par chance; les faits sont les suivants.
- Le météorologiste J. G. Keys, de la station d’Apia (Ile Samoa) située par i3048' de latitude sud et i7i°46' de longitude ouest, a observé le Ier août ig58 à ioh5im TU une aurore composée de rayons brillants située vers l’ouest qui a duré i4 mn; une aurore est un phénomène exceptionnel à cette latitude, elle est toujours accompagnée d’une très grande perturbation magnétique mondiale et elle est vue en de nombreux endroits; toutes ces particularités faisaient défaut. Les journaux ont fait mention de l’explosion d’une bombe thermonucléaire à l’altitude d’environ 160 km ce même jour, sensiblement à la même heure à l’Ile Johnston (longitude 169° ouest, latitude 170 nord)
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- Fig. 3. — Radar auro-ral installé en Terre Adélie.
- (Photo J. Masson, C.N.R.S., Sous-comité antarctique).
- le x’approchement fait par A. L. Cullinghton lui suggéra que l’aurore était due à l’explosion de la bombe.
- Peu de temps après, P. II. Fowler et C. J. Waddinglon expliquèrent comment l’aurore avait été vue à 3 5oo km de l’endroit où se trouvait sa cause initiale : les rayons fj produits au moment de l’explosion sont guidés par les lignes de force du champ magnétique terrestre; ils doivent revenir sur terre à la même longitude géomagnétique et à la même latitude géomagnétique, mais changée de signe, qu’ils avaient à leur origine, et précisément c’est bien ce que l’on constate; aucun doute n’est donc permis, J. G. Keys a bien observé la première aurore artificielle.
- Spectre de l'aurore. — De très nombreuses observations spectrales ont sans doute été réalisées; les Américains en par-
- ticulier avaient un programme important de spectroscopie. Parmi les résultats déjà diffusés on peut mentionner :
- — L’élude jusque dans l’infrarouge du spectre de la forte aurore du ag-ôo septembre 1907 effectuée par Maurice Dufay. Le spectre de cette aurore était tout à fait particulier, car seule la partie la plus élevée de l’aurore pouvait être vue à la latitude relativement basse de l’Observatoire de Haute-Provence. Il était constitué par d’assez nombreuses raies atomiques de l’oxygène neutre et ionisé et de l’azote neutre et ionisé. Les bandes moléculaires caractéristiques des aurores normales étaient pratiquement absentes.
- — Les chercheurs soviétiques de leur côté ont accumulé une grande quantité de données sur l’excitation dans l’aurore des raies de l’hydrogène qui n’avaient été découvertes qu’assez récemment. G. I. Galperin a montré que les raies de l’hydro-
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- Equateur
- gène pouvaient apparaître une heure ou deux avant que l'aurore ne commence, qu’elles sont plus fréquentes dans les spectres auroraux de type I (haute altitude) et que leur existence est en nette corrélation avec la présence d’échos radioélectriques.
- Aurores éclairées par le soleil. — On sait depuis longtemps que lorsqu’une aurore se déroule dans des régions de l’atmosphère qui sont éclairées par les rayons solaires, son spectre montre des caractéristiques spéciales. Lors de son séjour en Terre Adélie, G. Weill a fait une élude détaillée de l’aurore éclairée par le soleil par photométrie photoélectrique (figure de la couverture), étendant ainsi ses observations à des phénomènes plus faibles que ceux visibles à Pceil. Il a trouvé que le phénomène de l’aurore éclairée par le soleil est pratiquement. journalier, ayant certaines caractéristiques d’un phénomène crépusculaire mais en différant parce qu’il présente une structure et aussi parce que son intensité maximale ne se trouve pas dans l’azimut du soleil mais est décalée vers la direction où la zone aurorale est la plus proche de l’observateur.
- Fig. 4. — Répartition géographique des stations pour l’observation photométrique de la lumière du ciel nocturne.
- Tliulé ; 2, Rapid City ; 3, Fritz Peak ; 4, Sacramenio Peak ; 5, Iluancayo ; 6, Observatoire de Haute-Provence ; 7, Tamanras-set ; 8, Lwiro ; 9, Ondrejov ; 10, Lom-nicky stit ; 11, Loparskaya ; 12, Zvenigorod ; 13, Simferopol ; 14, Abastumani ; 15, Sri-nagar ; l(ï, Mont Abu ; 17, Poona ; 18, Me-manbetsu ; 19, Sondai ; 20. tNiigata ;
- 21, Kakioka ; 22, Gifu ; 23. Maruyama ; 24, Shodo .Tima : 25, Aso ; 26, Camden ; 27, Mirny.
- lions (lig. 4) ont participé à l’observation de ce programme. Les résultats de la seule chaîne de trois stations franco-belges (nos 6, 7 et 8 sur la ligure 4), s'étendant de 44° N à °5 S, ont déjà permis de dégager les grandes lignes de la variation annuelle dos principales radiations en fonction de la latitude. On constate sur la ligure 5 la disparition du maximum d’été de la raie verte aux basses latitudes, la variation du rapport des intensités des maximums d’automne et de printemps et les changements de date de ce dernier maximum pour la raie verte et le doublet du sodium ainsi que le changement complet d’allure de la variation de 6 3oo Â. Ces variations considérables dans les intensités des radiations du ciel nocturne sont encore bien loin d’être élucidées.
- Le comportement de la raie rouge G 3oo au cours de la nuit à l’Observatoire de Ilaute-Provence est très régulier : au début son intensité décroît rapidement, au milieu de la nuit elle demeure faible et peu variable et en fin de nuit, tout au moins pendant les mois d’hiver, elle croît à nouveau. Ces faits sont au moins partiellement compris. Dans les stations de Taman-rasset et de Lwiro, l’intensité passe au contraire par un maximum au cours de la nuit ; ce fait imprévu, découvert à l’occasion de l’Année géophysique, est encore complètement inexpliqué.
- Spectroscopie de la lumière du ciel nocturne. — Dans l’ensemble il ne paraît pas que de nouvelles radiations aient été découvertes dans la lumière du ciel nocturne en dehors d’une raie de l’hydrogène (V. S. Prokudina). Un nouveau pro-
- Morphologie de la lumière du ciel nocturne. — La lumière du ciel nocturne est un faible voile lumineux qui couvre tout le ciel et cela en chaque point du globe. Une partie de cette luminosité provient de la lumière des étoiles faibles et une autre partie de la lumière zodiacale. Il a été démontré par Lord Rayleigh qu’une troisième partie, détectable par son spectre d’émission, est produite dans la haute atmosphère terrestre. Ce spectre comprend d’assez nombreuses radiations mais il a été établi qu’elles peuvent être rangées en trois groupes à l’intérieur desquels leurs variations avec le temps sont en relations très étroites. Les radiations caractéristiques de ces trois groupes sont la raie verte (5 577 Â) de l’oxygène, le doublet D (5 8go-5 896 Â) du sodium et la raie rouge (6 3oo Â) de l’oxygène.
- Les variations d’intensité des radiations de la lumière du ciel nocturne n’avaient guère été étudiées jusqu’ici que dans les régions de latitudes comprises entre 35° et 5o° N et encore de façon assez sporadique. L’Année géophysique était l’occasion rêvée pour une étude des variations de la lumière du ciel nocturne sur l’ensemble de la surface du globe. Près de 3o sta-
- 5890-5896Â
- Station
- Latitude
- LWIRO
- Fig. 5. — Variation pendant l’Année géophysique de l’intensité mensuelle des principales radiations de la lumière du ciel nocturne.
- La station belge de Lwiro fonctionnait sous la direction de M“" Dclsemme.
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- cédé interférentiel d’analyse du domaine infrarouge a été mis au point par Mme Connes et II. Gush, procédé qui permet d’atteindre une résolution très supérieure à celle des meilleurs spectrographes.
- On sait que la basse atmosphère absorbe tous les rayonnements de longueur d’onde inférieure à 3 ooo Â. Les fusées permettent de transporter des spectrographes au-dessus de la couche absorbante et c’est ainsi qu’il a été possible d’étudier Je spectre solaire jusque dans le domaine des rayons X. Un groupe américain (J. E. Kuperian, E. T. Byram, T. A. Chubb, H. Friedman) s’est proposé de rechercher dans la lumière du ciel nocturne le rayonnement de la raie Lyman a de l’hydrogène; cette raie étant une raie de résonance devait être particulièrement forte. Elle a bien été découverte et son intensité est énorme; elle est émise dans l’espace interplanétaire et est diffusée dans l’atmosphère terrestre en sorte que l’appareil pouvait l’enregistrer non seulement au-dessus mais encore en dessous de la fusée dès que l’altitude de celle-ci était supérieure à 85 km; ce résultat ouvre de grandes possibilités pour l’élude de l’hydrogène dans l’espace interplanétaire et dans la haute atmosphère.
- Émissions crépusculaires. — Lorsque le ciel est suffisamment obscur pour permettre les observations et qu’en même temps la haute atmosphère est encore éclairée par le soleil, c’est-à-dire pendant les crépuscules du soir et du malin, on observe que certaines radiations de la lumière du ciel nocturne sont considérablement renforcées, le doublet du sodium en particulier. Plusieurs stations ont étudié ces émissions crépusculaires pendant l’Année géophysique, en général spectrographiquement. Il faut cependant faire une mention spéciale des observations photoélectriques des raies du sodium à l’aide d’un dispositif très ingénieux mis au point par J. Blamont et qui est en service aux Observatoires de Haute-Provence et de Taman-rasset.
- Les observations des émissions crépusculaires classiques sont en cours de dépouillement; un résultat nouveau a été diffusé, c’est la découverte d’une nouvelle radiation à 6 708 À, donc dans le rouge, émise par le lithium. Cette découverte a été annoncée d’abord par J. Delannoy et G. Weill à partir de leurs observations faites dans l’Antarctique, puis indépendamment par Gadsden et Salmon d’après des observations faites en Nouvelle-Zélande et dans l’Antarctique. Cette découverte a tout de suite excité l’intérêt car on a pensé pouvoir trouver une solution à l’ancienne question de l’origine du sodium de la haute atmosphère : ce sodium pourrait provenir soit de la volatilisation des météores et poussières cosmiques à leur entrée dans la haute atmosphère, soit des embruns marins qui s’élèvent peu à peu, entraînés par des courants ascendants. L’abondance du lithium par rapport au sodium est cent fois plus grande dans la matière météorique que dans l’eau de mer; aussi pouvait-on penser que la comparaison des intensités des raies du lithium et du sodium permettrait une option.
- En fait, le problème n’est pas susceptible actuellement d’une solution inattaquable car la comparaison des raies du lithium et du sodium, au mieux, ne peut donner qu’un rapport des abondances atomiques de ces métaux, alors que c’est leur rapport d’abondances totales, tenant compte des atomes et des molécules diverses, qui serait significatif.
- Un communiqué du Comité américain de l’Année géophysique, paru dans le Times de New York, a annoncé que le lithium atmosphérique provenait de l’explosion de la bombe thermonucléaire à haute altitude de l’Ile Johnston le ier août 1958. Cette hypothèse vraisemblable (car on croit savoir que cette bombe contenait du lithium) rend bien compte des observations faites en août 1968 qui montraient les raies du sodium et du lithium avec des intensités comparables, mais elle n’explique pas les observations de Weill d’octobre 1957 qui ne montraient d’ailleurs la raie du lithium qu’avec une intensité dix
- fois moindre que les raies du sodium. Faut-il penser qu’à ce moment le lithium était du lithium naturel ou qu’il résultait de l’explosion à basse altitude de bombes thermonucléaires antérieures P On voit que la découverte du lithium atmosphérique, contrairement à ce qu’on pouvait espérer, n’aidera pas immédiatement à expliquer l’origine du sodium mais qu’elle pose un problème en ce qui concerne sa propre origine. Il faut remarquer que si le lithium atmosphérique provient des bombes thermonucléaires, son intérêt pour l’élude de la haute atmosphère sera grand aussi, car il permettra d’étudier la diffusion de l’air aux altitudes élevées. On peut être assuré que l’intérêt soulevé par cette découverte n’est pas près de s’estomper.
- Phénomène crépusculaire artificiel. — D. R. Baies avait proposé il y a dix ans d’ensemencer la haute atmosphère avec des atomes de sodium, de manière à exagérer dans un rapport énorme l’importance de son émission crépusculaire. L’expérience avait été tentée et pleinement réussie aux U.S.A. avant l'Année géophysique. Elle a été reprise au Sahara au début de 1959 à l’occasion du lancement des premières fusées scientifiques françaises. C’est J. Blamont qui a organisé les observations au sol suivant un programme extrêmement complet, comportant la cinématographie des nuages de sodium lumineux à partir de plusieurs stations, la mesure de leur intensité lumineuse, de la largeur des raies émises et de leur polarisation. L’exécution parfaitement réussie de ce programme permettra en particulier d’obtenir la valeur de la température dans la région de 80 à 160 km d’altitude et de recueillir des informations sur la turbulence atmosphérique. Le dépouillement des observations est en cours.
- Bilan de l'Année géophysique. — Il est bien certain que même si l’Année géophysique n’avait pas eu lieu, les Américains auraient fait exploser leur bombe thermonucléaire, qui permettait l’observation de l’aurore artificielle, et que les Français auraient utilisé au Sahara leurs premières fusées scientifiques. Il est certain aussi que les diverses expériences faites à l’aide de fusées auraient eu lieu tôt ou tard et que l’Année géophysique, agissant comme stimulant, a seulement permis d’accélérer leur réalisation. Devrait-on en conclure que l’Année géophysique a été peu utile ? Non, évidemment; le but essentiel de l’Année géophysique était de réunir les données de base en un grand nombre de stations sur le Globe. Ces données sont maintenant en partie rassemblées dans les centres collecteurs de données; leur dépouillement s’achève et leur publication va bientôt commencer. Les chercheurs vont pouvoir entreprendre leur interprétation. Plusieurs années seront nécessaires et, si l’on en juge par la dernière Année polaire internationale, dans vingt ans l’intérêt des observations qui viennent d’être faites ne sera pas encore épuisé.
- Les chercheurs spécialisés dans les observations de l’aurore et de la lumière du ciel nocturne avaient jusqu’ici travaillé en francs-tireurs. Ils ont maintenant comparé leurs méthodes et appris à travailler en vue d’un but commun. Ils se proposent de continuer à œuvrer dans cet esprit de coopération.
- Des stations nouvelles ont été créées à l’occasion de l’Année géophysique, des instruments ont été construits et du personnel a été formé. Des crédits relativement modérés devraient permettre, moyennant quelques petites compressions de programmes, d’assurer la continuation des observations de l’Année géophysique. Dans les disciplines concernées par cet article, l’opinion des observateurs est catégorique : les observations devraient être étendues sur un cycle solaire complet.
- L’Année géophysique a été un grand succès, bien que son bilan définitif ne puisse être établi avant quelques années. L’esprit de coopération internationale qu’elle a introduit dans diverses disciplines doit continuer à se développer.
- D. Barbier.
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- L’amplification électronique des images radiologiques
- Une des principales causes d’inquiétude du monde actuel est l’augmentation incessante des doses de rayonnement auquel l’organisme humain est soumis : rayonnement d’origine nucléaire, provenant des résidus de l’industrie et des explosions atomiques, bien sûr; mais aussi irradiation par les rayons X. Ceux-ci, dont trop de radiologues ont ignoré la nocivité à leurs dépens, ne sont pas dangereux seulement pour le praticien : le patient lui-même peut en subir les effets lorsqu’il est soumis à une intensité trop grande pendant un temps trop long, mais aussi lorsqu’il est l’objet de radiographies ou radioscopies trop fréquentes. Enfin, les rayons peuvent induire des mutations dans les cellules reproductrices et le danger réside alors dans l’augmentation possible de tares dans la descendance.
- Il est donc nécessaire de limiter la puissance des rayons X émis et la durée de l’exposition du sujet. Avec les tolérances généralement admises, il est possible de réaliser d’excellentes photographies, d’autant plus que la plaque radiographique est placée entre deux écrans renforçateurs à émission X secondaire, qui augmentent d’environ xo fois l’efficacité du système. Par contre, il reste en l’adioscopie un grand pas à franchir. D’une manière générale, la luminance de l’écran est si faible que l’œil de l’observateur travaille dans les conditions de vision crépusculaire, et ses propriétés sont alors désastreuses. Son pouvoir de résolution, qui lui permettrait de séparer des détails de l’ordre de 0,1 mm sur un écran situé à 25 cm dans les conditions de visibilité optimales, est si faible qu’on panient à peine à résoudre i mm à la même distance, après Une longue période d’accoutumance à l’obscurité. Dans la pratique cou-x'ante, cette condition n’est même pas réalisée et le pouvoir séparateur est estimé à o,5, voire même i cm à 25 cm : ceci provient aussi du peu de contraste de la plupart des images radiologiques, contraste qui est par ailleurs fort mal perçu en vision crépusculaire.
- Quelle conclusion tirer de cet affligeant tableau ? Si la radioscopie rend chaque jour de précieux services pour l’examen des parties du corps peu absorbantes comme les membres ou le thorax, elle n’est plus d’aucune utilité lorsqu’il s’agit d’organes plus opaques aux rayons X (organes abdominaux, crâne). Le radiologiste peut fréquemment manquer en radioscopie de petits ulcères gastro-duodénaux. Pourtant l’examen x'adioscopique est iri'emplaçable en ce sens qu’il autorise à voir des organes en mouvement. C’est d’ailleui's pour cela que l’on n’utilise pas d’éci’ans luminescents trop rémanents : malgré un rendement lumineux apparent très intéressant, ils ne permettraient pas de discerner certains mouvements rapides. Faut-il i'enoncer, faute de lumière, à observer par radioscopie la motricité d’organes peu accessibles comme ceux du système urinaire ?
- Le même problème se pose lorsqu’on essaye de réaliser des films l’adiologiques. La méthode qui fut la première utilisée consiste à prendre sur film radiologique des clichés successifs, puis à les réduire au format d’une image cinématographique normale afin de permettre la projection. Ce procédé, dont le principe remonte à 1897 (Roux et Balthazar), permet dans certains cas de prendre au maximum un ou deux mètres de film à 16 images par seconde, mais au prix d’un matériel extrêmement complexe et coûteux : on ne peut songer à l’utiliser dans la pratique courante.
- On peut aussi filmer directement avec un objectif très lumineux un écran radioscopique. Malgré des résultats concluants, on ne peut prendre des films pendant plus d’une vingtaine de secondes sous peine d’infliger au patient des doses exces-
- sives de radiation. Pour filmer plus longtemps en toute sécurité, il faudrait disposer de beaucoup plus de lumière pour une quantité donnée de rayons X.
- Pour y parvenir, plusieurs solutions ont été avancées. Il semble actuellement difficile d’augmenter beaucoup le rendement lumineux des produits luminescents sous l’effet des rayons X. Par contre, on fei'a sans doute des progrès sensibles en utilisant des écrans électroluminescents, sur lesquels des recherches nombreuses sont en cours.
- Deux autres solutions ont été proposées ces dernières années : très séduisantes l’une et l’autre, elles ont conduit à des réalisations pratiques dont le fonctionnement est très satisfaisant et qui permettent des observations médicales du plus haut intérêt. Nous nous proposons maintenant de les examiner en dé I ail.
- Amplificateurs électroniques de brillance. — Pour augmenter la luminosité de l’écran, il était naturel de s’adresser aux possibilités fort étendues qu’offrent les amplificateurs de brillance, développés pendant la dernière guerre et depuis afin d’améliorer la visibilité crépusculaire et surtout de voir la nuit une scène éclairée par projecteurs infrarouges : l’intérêt militaire d’une telle application est évident. Dans son principe, l’appareil est d’une très grande simplicité (fig. 1). L’image dont on désire amplifier la luminance est formée sur une couche photosensible K (photocathode). Les photons P qui
- + 25 kV
- Fig. 1. — Principe d’un amplificateur de brillance électronique.
- Explications dans le texte.
- frappent celle-ci en arrachent un nombre d’électrons proportionnel en chaque point au flux lumineux : on accélère ces électrons qui sont focalisés dans un système de lentilles électrostatiques Aj, A2, et forment finalement sur un écran luminescent E une image électronique réduite de la photocathode. Chaque électron produit à l’arrivée un nombre considérable de photons, et l’on voit apparaître sur l’écran E l’image initiale, de dimensions plus faibles mais beaucoup plus lumineuse.
- Pour les applications à la radiologie, on construit des amplificateurs de brillance pour lesquels la photocathode est en contact optique avec la poudre luminescente aux rayons X : c’est l’un de ceux-ci qui est représenté par la figure x. Donnons brièvement les caractéristiques d’un de ces appareils commerciaux, construit par Philips. Contenu dans un tube vide d’air de 20 cm de diamètre et de 4o cm de long, il possède un écran primaire de i3 cm de diamètre, doublé d’une photocathode. Sous l’effet d’un photon X produit par un tube à rayons X normal (5o à 100 kV), l’ensemble de l’écran luminescent primaire et de la photocathode libère environ 200 électrons. Ceux-ci sont accélérés sous 25 kV et donnent environ 4o 000 photons
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- visibles en frappant l’écran secondaire. Or le plioton X n’aurait donné que 4 ooo photons lumineux avec un écran radiologique habituel : le nombre total de photons de lumière est donc multiplié par io. Mais ces photons sont maintenant émis sur une surface ioo fois plus petite que celle de l’écran primaire, l’écran secondaire ayant seulement i3 mm de diamètre. Au total, la luminance est multipliée par un facteur de l’ordre de i ooo. Remarquons que l’on ne perd nullement en définition, l’écran secondaire étant à grain très fin : à son niveau, la définition est de o,o3 mm, ce qui permet de séparer deux points du corps du patient distincts de o,3 mm. Cette performance est à peine inférieure à celle que permettent les clichés radiographiques, où la définition est d’environ 0,2 mm. Elle est remarquablement supérieure à celle de la radioscopie ordinaire, où l’on ne profile pas du pouvoir séparateur de o,5 mm que permettrait théoriquement d’atteindre la structure du produit luminescent de l’écran. Ici, au contraire, l’œil travaille dans des conditions de vision diurne et son pouvoir de résolution propre est excellent.
- Il est nécessaire, étant donné les faibles dimensions de l’écran secondaire, de le regarder à trayers un appareil grossissant.
- Fig. 2. — Montage d’une Ofunéra 16 mm derrière un amplificateur
- de brillance.
- On voit la plaque de protection au centre de laquelle se trouve l’amplificateur de brillance. La caméra est à visée réflex latérale.
- Ceci peut présenter quelques difficultés pratiques, car il est situé au fond d’un diverticule cylindrique de 3 cm de diamètre et de 6 cm de profondeur : ces difficultés apparaissent surtout lorsqu’on désire photographier ou filmer l’image.
- En radioscopie, les progrès que permet de réaliser l’appareil sont très spectaculaires. Il n’est que d’avoir utilisé une fois l’amplificateur de brillance pour être convaincu de l’excellente qualité des images (qui apparaissent en jaune-vert dans l’appareil Philips), et de l’énorme gain en luminosité, en pouvoir séparateur et en visibilité des contrastes, si on le compare à l’écran radioscopique habituel. Le seul inconvénient du système est son champ relativement réduit : i3 cm de diamètre (1). II est partiellement compensé par la maniabilité de l’appareillage qui ne pèse qu’une dizaine de kilogrammes avec sa protection plombée. Il est aisé de le coupler avec le tube émetteur X de manière que l’axe du faisceau de rayons X coïncide en permanence avec le centre de l’écran primaire.
- Au point de vue clinique, les conditions parfaites de visibilité simplifient considérablement le travail du praticien en ce qui concerne les examens classiques. Il apparaît également de nouvelles possibilités de diagnostic : on peut observer facilement la motricité d’organes comme l’oesophage inférieur ou supérieur, voire même la vésicule biliaire ou l’appareil excréteur (avec les opacifications habituelles). Enfin, et ce n’est pas là le moindre avantage, l’examen s’effectue en ne soumettant le sujet qu’à une dose infime de rayonnement. Point n’est besoin non plus de disposer de tubes émetteurs très puissants, de très hautes tensions et de fortes intensités : il suffit de 2 à 4 mA et de 8o à ioo kV. Le matériel du radiologue se simplifie et est moins onéreux.
- Amplificateur de brillance et cinéma radiologique.
- — L’augmentation de la luminosité de l’écran obtenue grâce à l’amplificateur de brillance permet enfin de réaliser aisément le cinéma radiologique sur lequel bien des travaux avaient été menés sans résultat pratique très utilisable. En France, le docteur Marcel Noix s’est attaché depuis plusieurs années à étudier les possibilités nouvelles du film radiologique, dont il a maintenant tourné lui-même un grand nombre. Dès le 2i mars ig55, ce chercheur présentait au cours du professeur Fey un film qu’il avait obtenu en collaboration avec le docteur Truchot, film qui mettait en évidence certains mécanismes de l’excrétion urinaire que ce praticien soupçonnait depuis longtemps. La figure 2 est une photographie du montage conçu par le docteur Noix, dont la figure 3 donne une coupe schématique. La caméra de 16 mm est montée à l’arrière du tube amplificateur de brillance. Elle doit être munie d’un objectif très lumineux (on se limite en pratique aux ouvertures f/d inférieures à i,5). Il est indispensable que la visée de la caméra soit du type réflex, en particulier à cause de la faible latitude de mise au point (o,i mm) : la visée s’effectue par le même objectif que la prise de vue grâce à un miroir incliné à 45 degrés qui s’escamote à chaque image. Elle se fait avantageusement en position latérale, comme on le voit par la figure i : l’observateur est ainsi protégé du rayonnement X direct.
- Avec cet appareil, on peut prendre plusieurs mètres de film à la suite sans infliger au patient une dose de rayons X supérieure à celle que nécessite une radiographie. La luminosité est parfois suffisante pour que l’on puisse filmer à une cadence supérieure à la normale, ce qui autorise le ralenti. D’autre part, on peut ne filmer qu’une portion de l’écran luminescent, avec un fort grossissement. A cet effet, le docteur Noix a d’abord utilisé un objectif à focale variable de type Pancinor, mais les pertes de lumière sont assez grandes, à cause du nombre élevé de surfaces optiques qu’il comporte. Il a finalement réalisé un montage moins absorbant en monoobjeclif qui lui donne d’ailleurs toute satisfaction.
- Nous avons eu la bonne fortune de voir quelques-uns des filins pi’is par le docteur Noix. Les images sont de bonne qualité (à la projection, les contrastes sont aussi marqués que sur
- 1. Un tube avec écran primaire de 16 cm vient d’étre construit industriellement.
- Fig-. 3. — Schéma de l’adaptation optique de la caméra sur l’amplificateur de brillance.
- O : objectif ; V : viseur réflex ; F : film ; M, M' : miroir escamotable.
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- Fig. 4 (ci-dessns). — Film montrant une vésicule biliaire.
- La vésicule biliaire est au centre de la photographie. A droite et en bas, l’estomac. L’opacificalion a été effectuée par voie buccale.
- Fig-, 5 (ci-contre). — Film montrant la contraction du calice rénal opacifié,
- une radiographie) et elles montrent des aspects très remarquables : déglutition, transit oesophagien et duodénal ; les mouvements péristaltiques sont rendus visibles sur toute la longueur du tube digestif opacifié par des sels de baryum. L’opacificalion des voies d’excrétion biliaire et urinaire à l’aide de composés iodés permet aussi de filmer la motricité de plusieurs organes. Il est surprenant de Aroir la vésicule biliaire, que l’on aurait pu croire inerte a priori, se vider périodiquement de son contenu par une énergique contraction (fig. 4). De même, le calice rénal possède une motricité propre qui se manifeste par des battements et de fortes contractions qui en expulsent l’urine environ 6 fois par minute (fig. 5). L’élude des mécanismes circulatoires bénéficie aussi du film radiologique : Je docteur P. Truchot et le docteur Noix ont obtenu une excellente bande qui met en évidence les différentes phases de l’angiographie cérébrale chez l’homme.
- Dès maintenant, les résultats de la radiocinémalographie sont nombreux et importants. Il est certain que bien des domaines de la recherche et de l’enseignement en tireront profit, tant en physiologie qu’en pathologie. Par contrecoup, le malade en bénéficiera, et un jour prochain viendra sans doute où il sera aussi courant de prendre, en vue du diagnostic, quelques mètres de film radiologique qu’une simple radiographie.
- Téléradioscopie. — On peut aller plus loin encore et tenter de remplacer la caméra cinématographique par un tube analyseur de télévision placé à la suite de l’écran de l’amplificateur de brillance. Les premiers essais en France furent
- faits par le docteur Noix qui présenta en mai iq55, devant la Société de Radiologie, la première image télévisée radiologique obtenue avec un amplificateur de brillance et un tube-analyseur de type Vidicon. La sensibilité assez faible de ce tube est malheureusement un inconvénient sérieux, et la séparation diaphragmatique thoraco-abdominale reste une barrière qu’il n’est pas facile de franchir sans forcer la dose de rayons X. Mais il est certain que des progrès sensibles seront réalisés. Simultanément, des essais analogues étaient faits aux Ëtals-Unis par Westinghouse et en Angleterre par la firme Marconi. Le professeur Janker, de Bonn, réalisait en 1956 une séance de télévision radiologique diffusée par une des chaînes-nationales allemandes.
- Vers la même époque, ce chercheur s’adressa à un principe très différent : il analysa directement l’image donnée par un écran de radiologie habituel avec un tube Orthicon, dont la sensibilité est incomparablement supérieure à celle du Vidicon : comportant un multiplicateur d’électrons, l’Orlhicon fonctionne normalement en lumière crépusculaire. Cet appareil a permis par exemple au professeur Janker de téléviser un thorax entier. Confié pendant quelque temps aux docteurs Truchot, Noix et Fabre, il permit à ceux-ci de réaliser, avec un appareil à rayons X transportable de faible puissance, d’intéressantes expériences.
- Ces auteurs couplèrent enfin l’amplificateur de brillance avec le tube Orthicon, nec plus ultra de la technique radiologique qui permet des examens directs pratiquement impossibles autrement. Ce montage leur permit de filmer sur l’écran de télévision l’examen d’un transit gastro-duodénal, d'une vésicule biliaire opacifiée par voie buccale, enfin d’un rein opacifié
- Fig. 6 (ci-dessus). — Film montrant des bronches opacifiées.
- Noter un léger déplacement vers le bas dû à la respiration.
- Fig. 7 (ci-contre). — Ftadiociné-matographie de la vessie.
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- Projet de cabinet de radiologie.
- Fig. 8.
- G. : camôra 16 mm ; A.. Ph. : appareil photographique automatique ; M. : microphone ; II.-P. : haut-parleur ; V. : Vidicon de surveillance de la salle éclairée ; T. : transformateur d’alimentation de l’amplificateur de brillance; R. : radiologiste; A. : assistant; P. : patient.
- par voie intraveineuse, dont on observa la motricilé. Le seul inconvénient de ce système est son prix de revient très élevé (l’effet de la trame, encore sensible dans les montages actuels, pourra sans doute être atténué). Il est certain que le couplage de l’amplificateur de brillance avec un simple tube Vidicon
- aboutira bientôt à la formule pratique et économique. Peut-être sera-t-il également possible de réaliser des tubes hybrides réunissant dans une seule enceinte l’équivalent d’un amplificateur de brillance et d’un tube analyseur très sensible.
- Il est loisible de penser, en anticipant un peu, que le cabinet du radiologiste sera semblable dans quelques décennies à celui que nous décrit le docteur Noix dans un récent numéro de la Presse Médicale (décembre ig58, p. 2027), auquel nous empruntons notre ligure 8. D’une salle d’examen isolée, la chaîne de télévision transmettra sur 819 lignes les images radiologiques au praticien, qui occupera un bureau voisin partiellement éclairé. Il restera en contact permanent avec le malade par l’intermédiaire d’une caméra de télévision et de microphones. Les images seront reçues simultanément sur trois tubes récepteurs ; l’un sera destiné à l’observation directe et pourra fonctionner par projection, les deux autres seront jumelés avec un appareil photographique et une caméra cinématographique que l’on pourra déclencher à volonté. Un assistant manœuvrera d’une pièce séparée le générateur de rayons X; un générateur de 110 kV et 5 mA suffira largement pour tous les examens. Remarquons que cette disposition autorisera la protection complète du médecin et de son assistant.
- Il est dès maintenant possible de réaliser un tel cabinet. Le temps est proche où les images de la téléradiologie ne laisseront plus rien à désirer, et où les photographies et les films obtenus à partir de l’écran de télévision auront une qualité comparable à celle de l’image donnée par l’amplificateur de brillance. A ce moment, les problèmes de l’efficacité de l’examen radiologique et de la sécurité du malade et du praticien pourront être considérés comme résolus d’une manière définitive.
- J. Lequeux.
- Zones privilégiées en vie marine
- Un rapport de M. Eklund, de la Division polaire de recherches de l’Armée américaine, fournit d’intéressantes précisions sur la zone marine qui entoure le Continent Antarctique. Dans cette zone, dont la largeur moyenne est d’environ 80 km et qui s’étend jusqu’à un cercle de 3 800 km de rayon dont le centre est représenté par le pôle, la vie est d’une extraordinaire abondance. On peut estimer que le volume du phvtoplancton y est i/j fois plus important que dans les mers tropicales.
- En certaines parties des mers arctiques, l’eau apparaît verte, tant les microorganismes à chlorophylle sont nombreux. Et le plancton recueilli dans les filtres a souvent l’odeur de l’herbe fraîchement coupée. Ailleurs, l’eau est au contraire colorée en rouge, par suite de la présence cl’une foule de petits crustacés, implantés sur cette prairie marine exceptionnellement grasse.
- L’explication du phénomène est encore controversée. On admet généralement que les eaux qui bordent l’Antarctique sont une zone de convergence, alimentée par des courants venus des différents océans. 11 se peut que les masses liquides ainsi apportées s’enfoncent vers les profondeurs en laissant le plancton flotter à la surface. Une autre hypothèse est que d’autres masses d’eau, animées d’un mouvement ascendant, se chargent de matières nutritives (nitrates et phosphates) prélevées sur le fond de la mer. Il est possible enfin qu’il y ait une conjugaison de ces deux causes.
- II va de soi que la richesse en plancton constitue le support d’une faune exceptionnellement nombreuse d’oiseaux et de poissons. M. Ecklund, avec un équipement de pêche très élémentaire, a réussi à capturer, en une heure, une centaine de poissons apparentés à la morue. Son opinion est que la fraîcheur
- de l’eau et sa salure modérée, due à la fusion des glaces, contribuent à créer les conditions idéales pour la prolifération du plancton.
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- Une autre région marine a attiré l’attention des océanographes et des biologistes : ce sont les eaux du Pacifique qui baignent les côtes de l’Amérique centrale, entre Baja (Mexique) et la République de Panama. Ce n’est plus l’abondance de la vie qui caractérise cette zone mais la vigueur, les dimensions et la santé de ses habitants. On a, par exemple, observé que le merlin peut y atteindre un poids de 2 5oo livres, alors que le même poisson, capturé au large de la Californie, ne dépasse jamais 260 livres. D’autres espèces ont leur poids multiplié par cinq. Une autre constatation curieuse est qu’aucune bactérie pathogène n’est trouvée dans l’estomac des poissons locaux, alors que la présence de ces microorganismes est un fait général dans toutes les mers du globe.
- Une mission de biologistes californiens s’est récemment embarquée sur le navire Stella Polaris afin d’élucider les raisons qui ont créé ces conditions sanitaires optimales. L’hypothèse que les chercheurs vont vérifier est que certains végétaux de cette région auraient des propriétés antibiotiques toutes particulières. On a fait remarquer que la vigueur de ces végétaux n’est pas moindre que celle de la faune. Parmi les algues, fort abondantes, il en est dont la tige mesure plus de 35 m de long et environ 1 m de diamètre à sa base.
- G. C.
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- La
- comparée
- voix parlée à la voix chantée
- Pour tenir nos lecteurs au courant du renouvellement profond de nos connaissances en matière de physiologie phonatoire qui s’est amorcé dès 1950, nous avons fait appel, depuis trois ans, à M. Ptaoul Husson, instigateur de ces recherches et auquel on doit les travaux fondamentaux sur la question. Les exposés publiés dans nos numéros 3261, 3262, 3267, 3271, 3275, 3281, 3285 et 3289, ont déjà familiarisé nos lecteurs avec ces problèmes. Sur ces exposés, cinq étaient de caractère général, et trois relatifs à la voix chantée. Mais les problèmes propres à la voix parlée n’avaient pas encore été abordés. Cette lacune est comblée par la présente étude, dans laquelle le lecteur découvrira une fois de plus la grande fécondité des données nouvelles introduites depuis peu dans ce domaine, et qui ont pour noms : genèse cérébrale de la vibration des cordes vocales, fréquence de coupure du pavillon pharyngo-buccal, schéma corporel vocal, conduite phonatoire, pour ne citer que les principales.
- Différences sur le plan du fonctionnement de l’effecteur laryngien. — Caractère des ouvertures glot-tiques rythmées. — Les ouvertures rythmées de la glotte pendant la phonation, appelées autrefois très improprement « vibrations » des cordes vocales (voir La Nature, janvier x967, p. 1), offrent le premier exemple de différence irréductible entre la voix parlée et la voix chantée. Pendant le chant, et d’une façon générale lorsque le sujet exerce un effort volitif de maintien du son à une hauteur donnée (avec représentation psychoauditive préalable de la hauteur du son à émettre), le son émis par le larynx est périodique. Il faut entendre par là que sa fréquence est tenue, et demeure invariable durant plusieurs centaines (ou milliers) de périodes successives. Au contraire, dans la voix parlée, et d’une façon générale chaque fois que le sujet se désintéresse de la hauteur de sa voix, le son émis par le larynx fluctue à chaque instant, il n’est plus que presque périodique. Il faut entendre par là que sa fréquence n’est plus tenue, et que, d’une période à l’autre, elle varie dans certaines limites (jusqu’à 10 à 12 pour 100). La figure 1 en offre un exemple : en a est reproduit un enregistrement oscillogra-
- L’opinion commune ne distingue pas la voix parlée de la voix chantée, et même, très souvent, cette distinction n’est pas faite par les personnes qui font profession de « phonétique ». C’est ainsi que Bertil Malmberg, dans son ouvrage écrit en 1954 (La Phonétique, P. U. F., Collection Que sais-je?), n’en parle pas. Cependant, quelques bons oto-rhino-laryngologistes, qui se sont penchés dans le passé sur les maladies de la voix, avaient noté, non sans quelque étonnement, que certains troubles qui apparaissent en voix chantée ne surviennent jamais en voix parlée, et inversement; parfois même, et ceci est encore plus suggestif, la voix parlée d’un sujet est supprimée (aphonie parlée) alors qu’il chante à pleine voix, ou inversement. Castex, Perretière, Montagné, Bonnier avaient bien observé ces faits, notés également de nos jours par Garde, Labarraque, Prudhomme, Pouteaux, pour ne citer que quelques auteurs de langue française.
- Je me propose, dans cet article, de montrer que voix parlée et voix chantée sont deux modes d’utilisation extrêmement différents de l’association sensitivo-motrice phonatoire de l’homme. Les différences qui les séparent sont profondes, et nous verrons que certaines ont un caractère irréductible, nous voulons dire par là qu’elles ne sauraient se réduire à certains facteurs variant en plus ou en moins. La notion de conduite phonatoire, introduite par nous récemment (voir La Nature, mai 1959, p. 2o5), éclaire seule ces faits curieux : voix parlée et voix chantée sont deux conduites phonatoires différentes, aussi différentes que le sont par exemple, en matière de conduites locomotrices, la marche au pas et le saut d’obstacles. Nous allons passer en revue ces différences et les analyser en détail. Elles sont si nombreuses qu’il nous faudra les classer. Nous le ferons en rapprochant deux types extrêmes de conduites parlées et chantées, la voix parlée de conversation intime, d’une part, et la voix chantée théâtrale, d’autre part, et en poussant la comparaison sur les plans suivants :
- i° Fonctionnement de l’effecteur laryngien;
- 20 Fonctionnement du pavillon pharyngo-buccal ;
- 3° Commande cérébrale volitive;
- 4° Structure acoustique de l’onde vocale extérieure;
- 5° Physiologie phonatoire différentielle;
- 6° Schéma intégratif général.
- Fig. 1. — Enregistrements oscillographiques de la voyelle en voix parlée (a.) et en voix chantée (h).
- Explications dans le texte.
- pliique de la voyelle i, dans le mot tchèque « pytel » (le sac), d’après Hala (1956); en b est reproduit un i chanté de même hauteur moyenne. Dans les six périodes du graphique a, les différences des périodes sont bien apparentes (ainsi que celles des timbres d’une période à l’autre).
- Il s’agit d’une différence irréductible, de caractère neurologique, dans le fonctionnement du nerf récurrent dans les deux cas. En voix chantée, le cortex auditif intègre l’activité nerveuse rythmique récurrentielle. En voix parlée, cette intégration n’a pas lieu, et l’activité nerveuse récurrentielle, libérée de tout contrôle cortical (au sens de Jackson), fluctue à chaquê instant.
- Limites des fréquences utilisées. — La parole habituelle et le chant, pour un même sujet, utilisent des gammes de fréquences dont les différences d’étendue ont été notées depuis longtemps. En principe, le sujet utilise, dans le chant, et surtout dans le chant théâtral, l’étendue tonale totale dont il dispose en fonction de son excitabilité récurrentielle individuelle (voir La Nature, février 1967, pp. 4i-47) ; la partie de cette étendue totale où il est le plus à l’aise est dite sa tessiture (de tessitura, trame). En voix parlée, il n’en utilise qu’une part restreinte, dans le grave et le bas-médium de sa tessiture.
- D’une façon générale, l’homme parle en premier registre (dit de poitrine), sur des fréquences comprises entre i5o et 25o c/s, et ceci à peu près quel que soit son classement individuel chanté (basse, baryton, ténor).
- Pour la femme, deux cas sont à considérer. Si elle parle habi-
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- tuellement en premier registre (ce qui n’est point recommandable), sa voix évolue entre ioo et ?.5o c/s (comme l’homme). Si elle parle habituellement en second registre (ce qui est meilleur pour elle et plus « féminin »), sa voix évolue à l’octave aiguë exacte, soit entre 3oo et 5oo c/s. Ces limites sont fixées par des nécessités physiologiques assez strictes : les difficultés du « passage », dans chaque registre, commencent à apparaître sur les limites aiguës, et c’est pourquoi elles sont rarement atteintes et presque jamais dépassées. Lorsque par hasard une femme parle indifféremment sur les deux registres, sa voix se promène sur les deux bandes de fréquences i5o-a5o et 3oo-5oo, et il est curieux de noter que les fréquences comprises sur la tierce mineure a5o-3oo ne sont jamais émises. La ligure 2 illustre ces faits.
- Fig. 2. — Comparaison des étendues tonales parlées et chantées pour un même sujet.
- En a, tessiture chantée de mezzo-soprano grave, toute entière en second registre, sauf parfois pour les 4 ou 5 notes graves. En b, tessiture chantée de baryton central. Les intonations de la voix parlée se situent normalement dans la région P en premier registre et dans la région T en second registre.
- Dernière remarque : certains auteurs anciens (Nadoleczny par exemple) avaient noté, en voix parlée, une prétendue « intonation normale », coïncidant d’ailleurs à peu près avec la limite grave de la tessiture du sujet. Une telle notion n’existe pas. En voix parlée, l’intonation de tout sujet varie à chaque instant au gré de ses états affectifs instantanés, en demeurant comprise entre les limites ci-dessus pour des raisons physiologiques.
- Intensités comparées utilisées. — La voix parlée de conversation intime ne dépasse guère 35 décibels, et la voix parlée ordinaire 4o dB; elle oscille entre 25 et 45 dB.
- En voix chantée, un sujet ordinaire, à voix cependant fortement cultivée, atteint 90 à 95 dB. Mais certains sujets sélectionnés (voix dites de grand opéra) atteignent 120, 125 et même i3o dB (à 1 m en face de la bouche). Chez de tels sujets, les limites d’intensité vont de 4o à i3o dB, c’est-à-dire, en unités acoustiques (milliwatts), de 1 à io9 (de 1 à 1 milliard).
- Dans ce dernier cas, les conditionnements physiologiques exigés sont exorbitants de la physiologie phonatoire banale. Nous y reviendrons plus loin.
- Pressions sous-glottiques exigées. — Les intensités de la voix parlée habituelle sont réalisées avec des pressions sous-glottiques qui ne dépassent pas xo cm d’eau (ou grosso modo x cm de mercure). Elles ont été souvent mesurées, depuis Cagniard-Latour en 1837, sur des sujets porteurs de canules de trachéotomie. Mais déjà, dans le cri d’appel, ce dernier auteur mesurait 94,5 cm d’eau; et Gutzmann et Lcewy ont trouvé 5o cm d’eau dans la toux. Plus près de nous, M. Oreskovic (1957) a enregistré des pressions de i5o cm d’eau sur une femme émettant des cris, à l’aide d’un fin trocart enfoncé dans le sommet de la trachée juste en dessous du cartilage cricoïde.
- .T’ajoute que, dans le chant théâtral, on peut montrer par le calcul que les intensités de 125 et i3o dB ne peuvent être réalisées qu’à l’aide de pressions sous-glottiques atteignant « en pointe » 5oo cm d’eau au moins. Ces dernières valeurs posent des problèmes de physiologie pulmonaire et cardiaque
- redoutables, bien mis en évidence par Mme A.-M. di Giorgio. La pression intra-alvéolaire croît évidemment avec la pression sous-glottique, quoique moins vite : lorsqu’elle dépasse un certain niveau, elle bloque la circulation dans les capillaires pulmonaires, provoquant de graves surcharges de travail pour le errur droit.
- Tonus glottique d'accolement exigé. — Les surpressions réalisées sous la glotte dépendent évidemment de la fermeté des verrouillages glottiques, c’est-à-dire des tonus d’accolement des cordes vocales que le sujet peut soutenir. Dans la parole habituelle, un faible tonus suffit, et la glotte n’est même pas toujours fermée à l’arrière (fig. 3 a); de plus, les profondeurs
- Fig. 3. — Tonus d’accolement glottique en voix parlée et en voix chantée soutenue.
- En a, voix parlée ; en 6, voix chantée forte. En haut, vues laryngoscopiques ; en bas, vues tomographiques (mi-schématiques). C.V., cordes vocales ; B.V., bandes ventriculaires. Explications dans le texte.
- d’accolement dépassent rarement 4 ou 5 mm, même pour des larynx bien développés. Dans le chant à grande puissance, les tonus réalisés sont énormes : la glotte offre un aspect d’occlusion hermétique (fig. 3 6), tandis que les coi’des s’accolent sur une profondeur accrue (qui peut atteindre 20 mm chez certains sujets).
- Décours des mouvements d'ouverture et de fermeture glottiques pendant une période. — La glottographie électrique du professeur Philippe Fabre, de Lille, permet depuis 1957 d’obtenir le décours des mouvements glottiques en fonction du
- Fig. 4. — Décours des mouvements glottiques en voix parlée et en voix chantée soutenue (d’après la méthode de glottographie électrique du professeur Philippe Fabre).
- E11 a, voix parlée ; en b, voix chantée fortissimo, é, durée de la phase d’écartement des cordes vocales ; r, phase de rapprochement ; a, phase d’accolement. On notera la réduction de l’amplitude de l’élongation maximale en voix chantée fortissimo.
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- temps directement sur un oscillographe cathodique (voir La Nature, mai 1959, p. 206). Dans la voix parlée habituelle, la phase d’écartement des cordes vocales est très brève, la phase de rapprochement ti'ès longue, la phase de contact quasi inexistante en général. Dans le chant à puissance croissante, l’augmentation progressive du tonus glottique accroît la durée de la phase d’écartement (la corde est plus « raide »'), diminue celle du rappel, et accroît beaucoup celle du contact à chaque période (fig. 4). La glotte fonctionne donc comme une « sirène », mais dont les trous se rapetisseraient à mesure que croît la pression du vent.
- Ventilations pulmonaires comparées dans la parole habituelle et dans le chant soutenu. — La parole de conversation intime modifie peu les actes inspiratoires et expiratoires de la respiration dite libre : les premiers sont provoqués par des salves phréniques qui contractent le diaphragme (quasiment seul stimulé), tandis que les seconds sont dus à l’élasticité du tissu pulmonaire (sans action musculaire expirairice sensible). Quant au rythme épousé, d’une extraordinaire labililé, il obéit à un automatisme de niveau bulbaire bien connu, depuis les travaux de Pitt.
- Tout cela est profondément modifié dans le chant, et dans le chant à grande puissance surtout. Les inspirations y sont réglées en fréquence par la longueur des phrases musicales à soutenir, et en profondeur par les accents d’intensité à réaliser; autrement dit, le sujet n’inspire plus pour respirer, comme avant, mais pour chanter. Les expirations sont longues et, celte fois, assurées par un ensemble étendu d’actions musculaires qui vont du thorax à la sangle pelvienne. Le diaphragme est repoussé vers le haut par l’effet d’une pression abdominale élevée prenant appui sur une puissante contraction, énergique et soutenue, de la sangle abdominale. Fait nouveau, et encore plus singulier, bien étudié par Rethi, R. Schilling, et d’autres, dès le début de ce siècle : l’expiration est à chaque instant contrôlée par une activité tonique graduellement maintenue de la musculature inspiratrice.
- Activités endocriniennes concomitantes. — Si l’exercice de la voix parlée habituelle ne l'equiert aucune activité particulière du système endocrinien, il n’en est plus de même du chant à grande puissance. Ici, il semble que la réalisation et le maintien de tonus glottiques très élevés, d’urxe part, ainsi que les réponses laryngées sur des rythmes rapides, exigent, pour la musculature des cordes vocales, un apport sanguin particulièrement riche en produits hormonaux. Parmi ceux-ci doivent être énumérés l’hormone thyroïdienne, qui élève l’excitabilité neuro-musculaire, et nombre de stéroïdes testiculaires et cortico-surrénaux, qui paraissent être de puissants agents du métabolisme musculaire au niveau de la glotte. Ce n’est sans doute pas par le simple effet du hasard que J.-II. Amado (i955) a toujours trouvé, chez les chanteurs professionnels dont la voix dépasse no dB, des constitutions endocriniennes répondant à la triple exigence évoquée ci-dessus (voir La Nature, novembre 1967, p. 432).
- Fournitures laryngées initiales comparées. — Le larynx, dans soii fonctionnement phonatoire, produit à sa sortie un « son de sirène », analysé en igôfi par G. Beckmann. C’est un son périodique complexe, donc formé d’une suite d’harmoniques plus ou moins longue, encore appelée fourniture (comme dans l’orgue). Cette suite est d’autant plus étendue dans l’aigu que le tonus glottique est plus élevé. Dans la parole habituelle, les harmoniques aigus ne dépassent guère 2 5oo c/s (et ne dépassent pas 2 000 c/s lorsque le larynx est hypotonique). Dans le chant à grande puissance, les harmoniques aigus produits par le larynx atteignent 5 5oo c/s, et Ilabermann en a trouvé jusqu’à 12 000 c/s dans les « transitoires » donnés par les « coups de glotte » du rire aux éclats. !
- Différences sur le plan du fonctionnement du pavillon pharyngo-buccal. — Configurations vocali-ques du pavillon pharyngo-buccal. — Pour un même sujet, émettant la même voyelle sut’ la même note dans le même registre, les configurations du pavillon pharyngo-buccal sont extrêmement dissemblables en voix parlée et en voix chantée. Tel est le fait, apparemment surprenant, mis en évidence de façon constante par les recherches effectuées par A. Djian et moi-même depuis 1961 sur les voix les plus puissantes et les plus étendues des théâtres lyriques nationaux français (voir à ce sujet La Nature, juillet 1967, p. 255; novembre 1957, p. 435 et mai 1959, p. 211).
- Les deux différences les plus sensibles sont les suivantes :
- En premier lieu, la voix parlée habituelle n’utilise que des positions laryngées très voisines de la position laryngée dite « de repos », donc, en gros, des positions laryngées élevées et des cavités pharyngées réduites en volume. Le chant à grande puissance, au contraire, provoque des abaissements laryngés énormes et des dilatations considérables de la cavité pharyngée (fig. 5).
- En second lieu, durant l’émission d’une voyelle chantée, la cavité pharyngo-buccale présente une configuration tenue ; tandis que, dans une voyelle parlée (qui dure de 5 à x5 périodes), la configuration du pavillon varie à chaque instant : il s’ouvre sur les premières périodes et se referme sur les autres.
- Fig. 5. — Configurations pharyngo-buccales comparées en voix parlée et en voix chantée.
- En 1, voix chantée ; en 2, voix parlée. Radiographies prises toutes deux pendant l’émission de la même voyelle A. sur Ré 3 par le même sujet, M. Ernest Blanc, premier baryton à l’Opéra de Paris. Explications dans le texte (Clichés du docteur Albert Djian, collection Raoul IIusson).
- Fonctionnement acoustique du pavillon pharyngo-buccal.
- — Le fonctionnement du pavillon pharyngo-buccal dépend de nombreux facteurs dont les deux principaux sont : l’intensité de la fourniture d’attaque et sa conligui'ation instantanée. Comme nous avons dit plus haut combien chacun de ces deux facteurs diflei'aient en voix parlée et en voix chantée, on doit s’attendre à trouver des fonctionnements acoustiques fort différents pour le pavillon dans ces deux modes d’utilisation.
- En voix parlée, le pavillon exerce, sur la fourniture (très courte) qui le traverse, une distorsion d'amplitude très sévère, mais très sélective, de nature « passe-bandes ». Ne le franchissent que les harmoniques inclus dans deux zones tonales dites « formantiques ». Chaque ensemble de deux zones caractérise une voyelle, ou, mieux, une couleur vocalique, et ces deux
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- .zones sont toujours toutes deux inférieures à la fréquence de coupure du pavillon (voir La Nature, septembre ig58, p. 34o)-Le timbre dit « exlra-vocalique », formé des harmoniques supérieurs à la fréquence de coupure, n’existe pratiquement jamais. Quant au timbre vocalique lui-même, il varie au cours de l’émission de la voyelle, puisque nous avons vu que le pavillon modifiait sa forme très rapidement au cours de l’émission. Une voyelle parlée n’est donc jamais quelque chose de bien défini en fimbre.
- En voix chaulée, tout cela est fortement modifié. Le pavillon •exerce toujours une distorsion d’amplitude très sévère, qui correspond à chaque voyelle, mais les zones formantiques varient avec l’intensilé (ceci pour une même voyelle). De plus, une distorsion de fréquences apparaît, traduisant des transformations énergéliques profondes exercées par le pavillon sur les pressions acoustiques qui s’y propagent. Ici, le timbre vocalique sera bien défini, puisque le pavillon garde un profil invariable, mais un timbre extra-vocalique fait son apparition, •d’autant plus marqué que l’intensité sera grande (fig. 6).
- B IQkc/s
- Fig. G. — Spectres vocaliques comparés en voix parlée et en voix chantée, obtenus avec l’analyseur de fréquence Pimonow.
- En a, voyelle Ë ouvert émise en voix parlée sur 250 c/s environ et à 40 décibels. En b, même voyelle émise sur la môme hauteur tonale, mais à 95 dü environ. On notera en a trois « clochers » principaux, donnés respectivement par : le fondamental ; le formant pharyngien ; le formant buccal (6° harmonique). On observera en b les cinq « clochers » principaux suivants : le fondamental ; le premier formant ; le second formant (buccal) ; le 10e harmonique, qui succède à la fréquence de coupure et •confère l’éclat ; le 12e harmonique, qui résulte d’une distorsion de fréquence opérée par le pavillon au détriment du formant buccal, et qui contribue aussi à l’éclat. Fréquences en kilocycles par seconde.
- sibililés épicritiques au niveau du larynx, et en cas de fatigue seulement. En voix chantée, les sensibilités internes pharyngo-buccales sont au contraire puissamment ressenties et bien localisées, surtout au palais dur, depuis les incisives supérieures jusqu’au voile. Elles ont un rôle excito-réflexe marqué sur le tonus des accolements glottiques, d’abord, et ensuite permettent au sujet, par leur intégration au sein d’un « schéma corporel vocal », d’apprécier et de diriger sa propre émission (xroir La Nature, mars tç}58, pp. 90-97; septembre 1958, p. 342 ; janvier 1969, p. 4; mai 1959, p. 212).
- Impédance ramenée sur le larynx par le pavillon pha-ryngo-buccal et nasal. — On sait que tout pavillon « charge » son mécanisme d’attaque avec les impédances qu’il oppose à la propagation en son sein (Y. Rocard, Dynamique générale des vibrations, Masson, Paris, 20 éd., 19/19, pp. 363-4o5). C’est là, comme je l’ai montré (C. R. Acad, des Sciences, ier avril 1959), un imporlanl mécanisme de protection du fonctionnement de l’effecteur neuro-musculaire laryngien. Or, en voix parlée, celle impédance ramenée est toujours très faible, et d’ailleurs rapidement variable à chaque instant. En voix chantée, bien qu'elle dépende en toute rigueur de la conduite phonatoire adoptée par le sujet, elle est toujours beaucoup plus élexrée. Conséquence : la voix parlée fatigue toujours beaucoup plus cpie la voix chaulée, malgré les énergies sensiblement plus grandes dépensées dans ce dernier cas.
- Intervention de mécanismes spéciaux de protection du fonctionnement de l'effecteur laryngien. — On peut se demander si la physiologie phonatoire ne comporte pas, à l’instar de nombreux autres chapitres de la physiologie humaine, la mise en action de phénomènes homéoslasiques, en donnant à ce terme une signification un peu élargie, c’est-à-dire de mécanismes rétablissant des équilibres détruits dans certaines conditions de fonctionnement.
- Effectivement, l’impédance ramenée, signalée ci-dessus, constitue déjà un mécanisme de protection des cordes vocales dans tous les cas où un tonus trop élevé du sphincter entraverait le jeu rythmé des ouvertures glottiques phonatoires. Mais il en existe également un autre, qui est la « couverture des sons ouverts », et qui consiste en un étirement des cordes vocales
- Ces fails comparatifs expliquent pourquoi les phonéticiens, depuis un demi-siècle, accumulent des résultats divergents pour la structure acoustique des voyelles, les uns opérant sur des voyelles chantées, les autres sur des voyelles parlées, ces dernières toujours au surplus mal définies.
- Résonances. — La plupart des écrits des phonéticiens sur les voyelles, meme les plus récents, font état de « résonances » dans la cavité pliaryngo-buccalc. Or, il ne s’en produit quasiment jamais, car un filtrage « passe-bande » n’est nullement assimilable à une « résonance » (ou bien, si on fait cette assimilation, il convient de le préciser avec soin). En voix parlée, il ne s’en produit jamais, et les distorsions d’amplitudes réalisées sont moins « pointues » qu’en voix chantée, étant à chaque instant fluctuantes. Ce n’est que sur des zones tonales particulières, et sur certaines voyelles, lorsque certaines appropriations pharyngo-buccales sont réalisées, que des états résonantiels « stricto sensu » peuvent apparaître dans le chant (par exemple sur les voyelles ouvertes, entre Ut 3 et Mi 3 pour l’homme, et entre Ut 4 et. Sol 4 pour la femme). Le fonctionnement d’un pavillon, dans le cas général, n’a aucun rapport avec celui d’un résonateur au sens de Helmholtz.
- Sensibilités internes pharyngo-buccales. — En voix parlée, les sensibilités internes pharyngo-buccales ressenties sont nulles ou très faibles, en raison des minimes quantités d’énergie acoustique mises en jeu. Seules apparaissent quelques sen-
- Fig. 7. •— Mécanisme de la « couverture des sons » en voix chantée.
- Le cartilage thyroïde bascule vers le bas et l’avant autour de sou articulation cricoïdienne O. La corde vocale, initialement en AB, est portée en AB', subissant un étirement considérable qui élève son excitabilité. L’angle BAB' atteint 40 degrés chez certains sujets.
- qui élève leur excitabilité lorsque cette dernière est devenue faiblissante sur certaines hauteurs tonales (fig. 7) (voir Lu Nature, novembre 1967, p. 432). D’autres enfin, de nature endocrinienne, ont été récemment découverts, sur lesquels je ne puis insister.
- Or, ces mécanismes n’interviennent, jamais en voix parlée. Les actions qui les déclenchent n’apparaissent qu’en voix chantée, et dans certaines conditions seulement, ce qui particularise encore les conduites phonatoires du chant.
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- Différences sur le plan des commandes et des con= trôles cérébraux. — Commande et contrôle de la hauteur
- tonale. — En voix chantée, la hauteur de la voix, qui n’est autre chose que la fréquence globale des influx moteurs récurrentiels, est commandée par l’activité nerveuse rythmique du cortex auditif : c’est même là la définition neurologique du chant. En voix parlée, cette commande n’existe pas, car le sujet se désintéresse de la fréquence pour ne porter son attention que sur la signification de son discours.
- Commande et contrôle de l'intensité. — En voix chantée, l’intensité de la voix est commandée par la pression sous-glot-tique, et contrôlée : en faible partie par voie extéroceptive auditive, et surtout par voie intéro- et proprioceptive (sensibilités internes palatales et kinesthésiques de la sangle abdominale). En voix parlée, ce contrôle n’existe pas, car le sujet, d’une part, ne porte aucune attention auditive à cette intensité et, d’autre part, n’opère aucune appréciation de ses sensibilités internes (d’ailleurs faibles).
- Commande et contrôle du timbre vocalïque. — Dans le chant, le sujet contrôle le timbre vocalique par l’oreille et le timbre extra-vocalique par ses sensibilités internes palatales, ceci en fonction d’un schéma corporel vocal acquis et stabilisé par le dressage éducatif (A. Soulairac). Dans la parole habituelle, le sujet n’exerce aucun contrôle de cette nature sur les timbres vocaliques qu’il émet. Il ne contrôle que le sens des paroles qu’il prononce, c’est-à-dire la signification de son discours, les paroles choisies et les timbres émis ne relèvent ensuite, dans le cas général, que des automatismes verbaux mis en action. Ceci explique à quel point un sujet peut être indifférent à la qualité acoustique de ses voyelles parlées, et à quel point il peut les méconnaître : lorsqu’il les entend, après enregistrement par exemple, il ne les « reconnaît » pas (pour la bonne raison qu’il ne les a jamais « écoutées »).
- Différences sur le plan de la structure acoustique de fonde extérieure (ou « voix »). — Timbre de la voix.
- — Nous en avons dit assez, dans les lignes qui précèdent, sur les différences qui existent dans le fonctionnement du larynx et dans celui du pavillon pharyngo-buccal, pour faire pressentir que le résultat de ce double fonctionnement, c’est-à-dire le timbre de la voix, va différer profondément suivant qu’il est produit en voix parlée et en voix chantée. Nous supposons dans ce qui suit, bien entendu, qu’il s’agit du même sujet, afin de bien faire comprendre que les différences proviennent, non des structures anatomiques, mais des modes d’utilisation.
- En voix chantée, nous savons que le timbre de toute voix résulte de la superposition de deux timbres : un timbre vocalique, produit par les harmoniques inférieurs à la fréquence de coupure du pavillon (2 5oo c/s en moyenne) ; et un timbre extra-vocalique, formé par le reste du spectre. Or, en voix parlée habituelle, première différence, le timbre extra-vocalique n’existe pratiquement pas : la voix n’à ni éclat, ni dureté, ni épaisseur bien nettement définies.
- En voix chantée, le timbre vocalique est bien accusé, et il se réduit à 10 couleurs vocaliques fondamentales très stéréotypées (qui se réduisent à 6 au-dessus du « passage » dans chaque registre). En voix parlée, nouvelle différence, nous avons dit que les timbres vocaliques étaient nécessairement mal définis en raison des modifications rapides de la configuration du pavillon, et, de ce fait, les couleurs vocaliques utilisées sont en nombre infini et constamment fluctuantes.
- Enfin, dernière différence de caractère essentiel, la voix chantée présente toujours une composante tonique de basse fréquence (6 par seconde en moyenne) appelée vibrato, qui porte à la fois sur la fréquence et l’intensité, et même parfois sur le timbre, et qui est toujours absente en voix parlée (où les voyelles sont de trop courte durée pour la faire apparaître).
- Directivité de la voix. — La directivité d’un son répond au phénomène suivant : s’il se développe en ondes sphériques à partir de la source, les circonstances de sa création font que, en général, l’onde progressive ne porte pas la même quantité d’énergie acoustique en tous ses points; elle présente des directions privilégiées où cette énergie est maximum. On dit que la source présente une certaine « directivité ». Lorsqu’une telle directivité existe, elle croît rapidement avec la fréquence (voir à ce sujet Y. Rocard, Dynamique générale des vibrations, Masson, 2e éd., 1949, pp. 029-337) (fig. 8).
- 3000 c/s
- 500 100-0 1500 Z000
- Fig. 8. — Directivités différentielles des harmoniques de la voix en fonction de leurs fréquences (semi-schématique).
- Explications dans le texte.
- L’onde vocale qui se développe au sortir de la bouche du chanteur en est un exemple magnifique, et la voix possède une très forte directivité, marquée surtout pour les harmoniques supérieurs à 2 5oo c/s et qui lui confèrent son éclat. Il en résulte que le timbre de la voix chantée dépend beaucoup de l’azimut dans lequel se trouve l’auditeur par rapport au plan vertical médian du chanteur : dès qu’il se trouve en dehors d’un angle d’une vingtaine de degrés d’ouverture centré sur ce plan, l’auditeur ne perçoit plus l’éclat de la voix; il n’entend plus qu’une couleur vocalique plus ou moins intense. En voix parlée, où l’éclat de la voix n’existe pas en général, cette modification du timbre avec la direction n’apparaît jamais.
- Sensibilité du sujet à l'égard des qualités acoustiques du local. •—• Nous avons dit (La Nature, janvier 1959, pp. 1-7) que les qualités acoustiques d’un local réagissent puissamment sur le fonctionnement du larynx de l’orateur et du chanteur qui s’y manifestent. Cette réaction s’exerce surtout (mais non exclusivement) par l’impédance ramenée par le pavillon sur l’effecteur laryngien, impédance qni croît notablement avec la réverbération du local et avec le niveau d’énergie sonore aux environs immédiats du sujet.
- Ici, une différence importante va séparer l’orateur du chanteur. Celui-ci peut, lorsque la chute d’impédance due au local n’est pas trop forte, la compenser par une appropriation physiologique convenable de son pavillon pharyngo-buccal, et ce sera en général par une diminution de ses ouvertures (buccales) de sortie. Or, l’orateur n’a point un tel mécanisme de compensation à sa disposition : son pavillon se déforme trop vite en raison de ses besoins articulatoires pour que de tels ajustements puissent être efficaces. Conséquence inéluctable : la voix parlée fatigue toujours beaucoup plus que la voix chantée, nonobstant les formidables différences d’énergie sonore mises en jeu.
- Différences sur le plan de la physiologie phona= toire différentielle. — Classification des voix en hauteur tonale (ou en tessitures). — Les voix chantées présentent, de l’une à l’autre, une différenciation typique, sur le plan de la tonalité, due à un seul et unique facteur, qui est Vexcitabilité du nerf récurrent (nerf moteur des cordes vocales). Les recherches que j’ai effectuées avec C. Chenay, de 1952 à 1954, ont montré que la classification générale des voix, en fonction de cet unique facteur (mesuré en chronaxies, elles-mêmes évaluées
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- en millisecondes), était donnée par le tableau I (voir La Nature, février 1957, p. 46).
- Tableau I. — Correspondance entre l’excitabilité récurrentielle MESURÉE ET la CLASSIFICATION VOCALE TONALE DU SUJET.
- Voix masculines Ghronaxie en millisecondes Voix féminines
- Ténor suraigu . o,o55 0,060 Soprano ultra-aigu. Soprano ultra-aigu.
- o,o65 Soprano suraigu.
- Ténor aigu .... 0,070 Soprano aigu.
- Ténor central . 0,075 Soprano central.
- Ténor grave. 0,080 Soprano grave.
- Voix intermédiaire. o,o85 .. Voix intermédiaire.
- Voix intermédiaire. 0,090 Mezzo-soprano aigu.
- Baryton aigu . 0,095 Mezzo-soprano central.
- Baryton central. 0,100 Mezzo-soprano grave.
- Baryton grave . 0, io5 .. Voix intermédiaire.
- Voix intermédiaire. 0,110 Mezzo-contralto aigu.
- Voix intermédiaire. 0,115 Mezzo-conlralto central
- Basse chantante aiguë. 0,120 Mezzo-contralto grave.
- Basse chantante grave. 0, i3o .. Voix intermédiaire.
- Basse centrale . 0, i4o .. Voix intermédiaire.
- Basse centrale . 0,15o Contralto.
- Basse profonde . 0,160 Contralto.
- Basse profonde . , 0,170 Contralto.
- Nous renverrons à l’article cité pour les remarques, importantes, qu’il convient d’assortir à ce tableau (lequel a déjà fait l’objet, depuis 1 g54, de nombreuses confirmations en différents pays).
- E11 voix parlée, il 11e reste plus grand-chose de cette rigoureuse classification tessiturale. L’intonation parlée fluctue à chaque instant dans les zones tonales que j’ai données plus haut, grosso modo la même pour tous les hommes et les deux mêmes pour toutes les femmes. Au surplus, les dressages individuels dus aux mimétismes familial et scolaire y apportent de nouvelles et imprévisibles modifications. Si bien que, pour un sujet donné, il n’y a en général aucun rapport entre sa tessiture (s’il chante) et la zone tonale sur laquelle évolue sa parole habituelle.
- Classification des voix en intensité. — Dans le chant, cette classification est offerte par le nombre maximal de décibels que le sujet peut développer « en pointe »; c’est une donnée individuelle bien précise. En voix parlée, une telle donnée de classification ne saurait exister, puisque tout sujet aligne son intensité, par habitude, sur une valeur qui s’écarte peu de 3o-4o dB. A la vérité, on n’est guère sensible à l’intensité de la voix d’un interlocuteur que si elle devient trop faible ou trop forte, souvent pour des raisons pathologiques.
- Classification des voix en timbres. — Les classifications de la voix chantée en timbres sont nombreuses, car elles peuvent porter sur différentes qualités du timbre : mordant, volume, épaisseur et clarté. Or, la plupart de ces qualités n’existent pas en voix parlée, en raison de la pauvreté en harmoniques des fournitures produites à faible pression sous-glottique. C’est là une des raisons pour lesquelles un même sujet, comme il est bien connu, aura le plus souvent des timbres parlés et chantés sans grande parenté, et même parfois totalement dissociés.
- Différences sur le plan du schéma intégratif géné= ral de la conduite phonatoire adoptée. — Conduites phonatoires et schémas corporels vocaux parlés et chantés. — L’analyse physiologique détaillée récemment réali-
- sée (voir La Nature, mai 1969, p. 211) nous a montré que toutes les conduites phonatoires chantées, encore appelées plus communément « techniques vocales », pouvaient se classer en trois familles selon la grandeur de l’impédance ramenée sur le larynx par l’utilisation qu’elles font du pavillon pharyngo-buccal et accessoirement nasal.
- On peut distinguer ainsi les conduites phonatoires à faible impédance ramenée, les conduites à forte impédance ramenée, et les conduites nasalisées (à impédance ramenée complémentaire très élevée). En laissant de côté ces dernières, on peut dire que les techniques vocales utilisables se classent toutes entre deux types extrêmes, l’un à très faible, l’autre à très forte impédance ramenée.
- Or, les conduites de voix parlée habituelle se situent toutes dans la première catégorie (impédance ramenée faible ou très faible), tandis que celles du chant à grande puissance se placent nécessairement dans la catégorie opposée (la seule qui permette les effets d’intensité sur les tierces aiguës de chaque registre).
- Registre
- Registre
- (Pas de le.rRegistre utilisé )
- Fig. 9. — Schémas corporels vocaux comparés en voix parlée et en voix chantée à grande puissance.
- En a, schéma corporel vocal correspondant à une très faible impédance ramenée sur le larynx, ce qui est le cas de la voix parlée habituelle ; en b, schéma corporel vocal correspondant à une très forte impédance ramenée sur le larynx, ce qui est le cas de la voix chantée à grande puissance. Explication complète dans la légende de la figure 12 de notre précédent article, La Nature, mai 1959, p. 212.
- De ce fait, les schémas corporels vocaux (A. Soulairac) de ces deux types de voix sont extrêmement différents (fig. 9), et président à des commandes motrices et à des régulations sensi-tivo-motrices et sensitivo-végétatives totalement différentes. Pour tout détail sur ces problèmes complexes, et notamment sur l’analyse physiologique de toutes les techniques vocales possibles et la description des performances vocales qu’elles permettent individuellement et comparativement, le lecteur pourra se reporter à notre ouvrage actuellement sous presse chez Gauthier-Villars sous le titre La voix chantée.
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- Hiérarchisation des mécanismes physiologiques phonatoires exigés. —• La voix chantée présente, en fonction de/: performances qu’elle doit réaliser, une curieuse stratification des mécanismes physiologiques qu’elle met en jeu progressivement. Sur le plan des fréquences et des intensités faibles, qui est au fond celui de la voix parlée, on n’assiste guère qu’à l’utilisation banale des syncinésies structurales qui relient les divers organes mis en action. Mais déjà, si le sujet veut atteindre facilement la limite aiguë du registre qu’il utilise, il doit mettre en oeuvre des mécanismes spéciaux tels que la « couverture » des sons ouverts et une certaine évolution des timbres vocaliques avec la hauteur tonale. C’est enfin lorsque le sujet veut réaliser des intensités de plus en plus élevées que l’obser-
- vation d’exigences physiologiques encore plus sévères apparaît : tonus glottiques considérables, afférences réticulaires facilitatrices, impédance ramenée suffisamment élevée, apports hormonaux favorisant le métabolisme neuro-musculaire, etc.; et la satisfaction de certaines de ces exigences pourra faire défaut chez certains sujets, en dehors de tout état pathologique, sujets présentant par ailleurs une « voix parlée » parfaitement normale et satisfaisant à tous leurs besoins sociaux.
- Raoul IIussox,
- Ancien élève de l’École normale supérieure, Docteur ès Sciences,
- Lauréat de l’Institut et de l’Académie de Médecine.
- LE NID D'ABEILLES
- nouveau matériau de structure pour avions
- Le problème du poids, déjà fort important pour les avions classiques, le devient plus encore pour les avions supersoniques pour lesquels on recherche des performances optimales. Aussi de nombreuses recherches ont été menées dans le domaine des matériaux de structure pour parvenir à un matériau qui soit à la fois léger et résistant. Le problème des contraintes thermiques qui s’exercent dans les pièces soumises à réchauffement cinétique que l’on rencontre aux grands nombres de Mach complique encore le problème. Il y a quelques années déjà, nous avions passé en revue ici même un certain nombre de procédés de fabrication nouveaux (La Nature, août iq54, p. 299). Nous avions alors signalé l’apparition de matériaux « Sandwich », principalement en matières plastiques. L’emploi de ees matériaux s’est développé et a atteint le domaine des métaux avec les structures en nid d’abeilles qui équipent maintenant un grand nombre de cellules d’avion à grande vitesse.
- Propriétés physiques et mécaniques du nid d'abeilles.
- — Le nid d’abeilles se présente sous la forme de rubans pliés et collés ensemble de manière à former des alvéoles hexagonales analogues à celles que l’on trouve dans les ruches, d’où son nom (fig. 1). Les^blocs ainsi constitués forment l’âme de panneaux sandwich dont les revêtements sont des tôles d'épaisseur constante. Le ruban qui sert à réaliser les alvéoles et que l’on
- désigne encore sous le nom de clinquant est d’une minceur extrême, l’épaisseur variant entre 25 et 80 microns selon les cas. Les métaux utilisés jusqu’à présent sont des alliages légers à base d’aluminium ou de l’acier. On arrive ainsi à des densités de l’ordre de o,o4 à 0,12 et cette extrême légèreté n’est certainement pas le moindre attrait du nid d’abeilles. La largeur la plus courante des alvéoles est de l’ordre de 10 mm, mais, pour des applications particulières, on peut descendre jusqu’à i,5 mm. Les propriétés mécaniques des blocs de nid d’abeilles varient comme les dimensions des alvéoles et l’épaisseur du clinquant, c’est-à-dire pratiquement comme le poids spécifique (fig. 2). La résistance à la traction ou à la compression est évidemment moins élevée que celle des métaux habituellement employés, mais il ne faut pas perdre de vue le fait que le nid d’abeilles n’est pas destiné à absorber les efforts de traction et de compression; ce dernier rôle reste dévolu aux plaques de revêtement du sandwich et le nid d’abeilles ne sert qu’à stabi-
- Fig. 1. — Portion de struc ture en nid d’abeilles.
- ’O UQ 60 d 0 100 120
- Poids spécifique en kg/m 3
- Fig. 2. — Résistance du nid d’abeilles à la compression en fonction du poids spécifique.
- liser le revêtement, rôle pour lequel la caractéristique fondamentale est la rigidité; or, celle-ci est de l’ordre de celle des meilleurs métaux.
- Ainsi, l’utilisation de nid d’abeilles comme matériau de remplissage permet de réaliser des structures d’une légèreté et d’une raideur étonnantes par rapport aux slructures classiques.
- Techniques de fabrication. — On ne saurait trop mettre l’accent sur l’importance des colles utilisées pour l’assemblage des rubans de clinquant. On a adopté en France la colle américaine F.M. 4?, thermodurcissable, c’est-à-dire à durcissement sous l’action de la chaleur; la cuisson des blocs se fait dans une étuve à i45 degrés. Pour le collage des plaques de revêtement et de l’âme, on utilise soit la F.M. 4? déjà citée, soit l’araldile ou la redux déjà couramment employées dans le collage des raidisseurs et des revêtements sur les structures classiques. L’araldite se présente sous forme liquide et se vulcanise à i45° C ; il est particulièrement important que la couche pulvérisée soit de faible épaisseur et rigoureusement uniforme.
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- Avant de coller les revêtements sur l’àme, on nettoie chimiquement leur surface. L’ensemble des éléments à coller est alors soumis à une pression de quelques kilos par centimètre carré, puis mis à l’autoclave pour la polymérisation.
- Le principal problème qui s’est posé concernait le contrôle du collage des faces. Il y a quelques années encore, on ne disposait que de méthodes de contrôle assez peu scientifiques, telles que l’analyse du son produit par un petit marteau (une zone bien collée produit un son clair, et une zone non collée un son grave). Un des procédés les plus intéressants est celui utilisé par la Société Sud-Aviation, qui consiste à détecter les échos produits par des ondes ullrasonores à la traversée du joint de colle : si le joint est sans défaut, la propagation de l’onde s’effectue normalement, mais s’il existe la moindre pellicule d’air, celle-ci réfléchit les ultrasons et aucun écho n’est alors décelé. L’appareillage se compose d’un générateur à quartz piézoélectrique qui peut fournir des ondes de fréquence comprise entre a5o kHz et 4 MHz. Cette méthode a été également utilisée par la Société suédoise Saab qui a construit le « Dra-ken » et elle a donné de bons résultats.
- Chez Douglas, ce sont des ondes sonores qui sont utilisées. Les éléments à vérifier sont placés au-dessus d’un haut-parleur qui émet des ondes de fréquence comprise entre 20 Hz et 5o 000 Hz. Les zones mal collées se mettent alors à vibrer et peuvent être mises en évidence par le déplacement de grains de poudre répandus sur l’élément.
- Avantages et applications du nid d'abeilles. — Le premier avantage des structures en nid d’abeilles, en dehors de leur faible poids, est la netteté de la surface extérieure due à l’absence de rivets, ce qui est particulièrement recherché aux grandes vitesses pour l’amélioration des performances aérodynamiques. Le même argument peut être présenté pour la surface intérieure de panneaux d’aile devant servir de réservoir intégral de carburant; l’absence de rivets évite les fuites et procure une meilleure étanchéité. En second lieu, il semble que le temps de fabrication soit moins long, d’où un gain sur le prix de revient.
- D’ores et déjà, un grand nombre d’appareils utilisent ce matériau dans leurs pièces de sti'ucture. Les plus nombreuses sont encore pour le moment des pièces qui n’ont besoin que d’une résistance mécanique faible, telles que des planchers, des portes de logement de train d’atterrissage ou de soute à
- bombes, ... ou des éléments aérodynamiques de petites dimensions, tels que des freins de piqué, des gouvernes... Toutefois, à la suite de l’exemple donné par le « Trident », dont toute la voilure était à base de nid d’abeilles, plusieurs appareils modernes en ont été munis pour des éléments de structure principale (voilure delta du bombardier B. 58 « Hustler » à huit réacteurs...). La conception des structures la plus avantageuse est le caisson intégralement rempli (fig. 3 a). Toutefois, dans certains cas, on désire disposer d’un volume intérieur (par
- Longerons
- Bloc nid d’âbeillss
- Langerons
- Fig. 3. — Coupes d’ailes avec structures en nid d’abeilles.
- a : caisson intégralement rempli ; b : structure en deux demi-coquilles.
- exemple, pour servir de réservoir de carburant). On peut alors fabriquer la structure sous forme d’une coque dont chaque demi-coquille est un caisson sandwich (fig. 3 b).
- Les prochaines années devraient voir un développement intensif des structures en nid d’abeilles, avec application à des métaux autres que les alliages légers. Déjà, quelques essais de nid d’abeilles en acier ont été effectués et ont donné des résultats intéressants. On peut penser que l’adaptation du titane ouvrira bientôt de nouvelles perspectives aux avions supersoniques dans la lutte contre réchauffement aérodynamique à grande vitesse. Jacques Spincourt.
- Quelques détails sur le D C. 9
- La Société Douglas vient de révéler les premières caractéristiques de son moyen-courrier à réaction D.C. 9, qui doit répondre à un programme analogue à celui de la « Caravelle ».
- Le D.C. 9 aura une envergure de 28,65 m et une longueur de 3i,4 m. Le poids maximum au décollage doit être de 54,5 t. L’aile présente une flèche de 3o degrés. Les stabilisateurs et les gouvernes auront les mêmes proportions que ceux du D.C. 8 dont les qualités de vol se sont montrées excellentes. Comme le D.C. 8, il sera propulsé par des turboréacteurs à double flux qui seront ici des Pratt et Whitney J.T.F. 10 A 1 de 3 740 kg de poussée. Nous avons déjà vu que, dans un moteur de ce type, une partie de l’air est déviée autour des chambres de combustion pour se mélanger aux gaz chauds dans la tuyère de sortie. Ce dispositif accroît la poussée et provoque une réduction sensible du bruit; en outre, la consommation de carburant est réduite d’environ 10 pour 100 par rapport aux réacteurs ordinaires. Le D.C. 9 entrera en service en 1963 et pourra transporter 68 passagers sur des étapes allant jusqu’à 4 000 km à une vitesse de plus de 835 km/h. En réduisant la vitesse, le rayon d’action pourra être augmenté; au contraire, sur des distances moins grandes, la vitesse de croisière pourra être portée à 900 km/h. L’altitude de croisière normale sera d’environ 10 600 m.
- Fig. 1. — Dessin du futur D.C. 9 en vol.
- J. S.
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- De la Terre à la Lune : premier coup au but
- Les faits sont connus le samedi 12 septembre à 12 h 35 (heure française), la radio soviétique annonçait le lancement A'ers la Lune d’une « fusée cosmique » dont le dernier étage vide de carburant pesait 1 5ii kg et transportait un engin sphérique contenant 3go kg de charge utile. Cet engin, généralement désigné sous le nom de Lunik II, a touché la Lune dimanche à 22 h 2 mn 34 s dans une zone proche des marais de la Putréfaction (longitude sélénique o; latitude Nord 3o). C’est l’interruption des signaux émis par l’engin qui a prouvé que le choc avait eu lieu et a permis, compte tenu du temps de propagation des ondes, de déterminer avec précision le moment de l’impact.
- Cet exploit présente un triple caractère : scientifique, technique, politique.
- Lunik II (une sphère hermétiquement close où régnait une température à peu près constante) était muni d’instruments destinés à effectuer des observations scientifiques. Celles-ci devaient porter sur le champ magnétique terrestre, les ceintures Van Allen, les radiations cosmiques, les micro-météorites et le champ magnétique lunaire. Telle est du moins l’énumération des observations projetées qui a été rendue publique. L’engin devait de plus émettre, le 12 à 19 h 39, un nuage de sodium et provoquer ainsi la formation d’une cc comète artificielle ».
- Cette dernière a pu être photographiée à l’heure dite. Lunik II se trouvait alors à une distance de la Terre qui n’a pas été exactement précisée mais qui serait de l’ordre de i5o 000 km si l’on en croit les indications fournies par Radio-Moscou. Certains observatoires, en précisant la position occupée par le nuage dans le ciel, ont indiqué qu’il avait les dimensions apparentes d’une étoile de quatrième grandeur. Un astronome russe a avancé que le nuage de sodium s’était propagé à la vitesse de 1 km par seconde et avait atteint, lors de sa plus grande extension, une longueur de Coo km. Selon d’autres observations ce nuage aurait revêtu une forme annulaire. Il se serait dispersé au bout de quelques minutes (fig. 1 et 2).
- L’observatoire de Saint-Michel de Provence a réussi également à photographier le phénomène. On regrettera à ce propos que certains journaux à grand tirage aient publié une prétendue « photographie de la comète » qui n’était en réalité que celle d’un gros nuage passant, fort opportunément, devant la Lune. De telles « erreurs » ne peuvent que donner au grand public une idée fausse des expériences. Aussi souhaitera-t-on qu’à l’avenir un plus grand discernement préside au choix des documents soumis aux lecteurs non avertis.
- Ce sont les observations sur le champ magnétique de la Lune qui retiennent le plus l’attention. Deux engins étaient déjà passés à proximité de la Lune : Lunik I, lancé le 2 janvier, qui a frôlé notre satellite à une « altitude » de 7 5oo km, et Pionnier IV lancé le 3 mars qui est passé beaucoup plus au large. Les deux engins étaient munis d’appareils capables de déceler l’existence d’un champ magnétique. Leur sensibilité n’a-t-elle pas été suffisante eu égard à l’intensité de ce champ magnétique et à la distance où ils sont passés au plus près de la Lune ? Toujours est-il qu’aucune information n’a été publiée. Cette fois il n’en a pas été de même : une semaine après l’arrivée dans la Lune de l’engin russe, les savants soviétiques annonçaient qu’aucun champ magnétique n’avait pu être décelé au voisinage de notre satellite. Conformément aux théories admises, on ne trouvait pas trace dans le même temps d’anneaux de radiations semblables à ceux qui entourent le globe. Mais, à l’inverse, la présence d’une sorte d’ « ionosphère » lunaire, déjà décelée par les échos radar, était confirmée. Cela sous-entend que des électrons libres restent aux abords de notre satellite, donc qu’il existe un certain champ magnétique... Aussi, à l’annonce de la découverte russe, les géophysiciens
- sont-ils demeurés perplexes. Les mesures effectuées par Lunik II — pendant un laps de temps très court il est vrai — auraient dû les convaincre de l’absence de tout champ magnétique. Faute de pouvoir expliquer l’existence d’une « ionosphère » autrement qu’en postulant l’existence d’un champ, certains se demandent si la sensibilité des appareils placés à bord de Lunik II était suffisante, compte tenu des conditions d’observation, pour fournir des indications tout à fait probantes. Des précisions ultérieures permettront peut-être de lever le doute qui subsiste ainsi sur la valeur des renseignements recueillis.
- Une autre série de mesures, a-t-on appris par la suite, devaient porter sur la réflexion du rayonnement solaire par le sol lunaire. Selon certains, ces observations pourraient fournir des indications sur la nature de ce sol et permettre de contrôler les conclusions tirées de la réflexion de signaux radioélectriques. On sait que ces expériences ont notamment poussé à croire à l’existence d’une couche de poussière de quelques centimètres d’épaisseur.
- Aucune observation ne devait être faite après l’impact, Lunik II en effet étant supposé ne pas résister à un choc qui devait se produire alors qu’il était animé d’une vitesse de 3,3 km/s. Toutes précautions avaient été prises pour que le sol de notre satellite ne fût pas contaminé par des bactéries, des germes ou des spores transportés par l’engin. Un spécialiste soviétique a d’ailleurs signalé à ce propos qu’il avait réussi à mettre au point un procédé garantissant selon lui une stérilisation intégrale. Le sol lunaire continuera ainsi, selon certains, à constituer un laboratoire sans pareil pour Pétude des problèmes posés par la formation de la vie. Les sévères conditions climatiques qui régnent sur notre satellite permettent difficilement de croire qu’un processus de construction de macro-molécules puisse se dérouler sur le sol lunaire. Mais il n’est pas impossible, a-t-on dit, qu’à une faible profondeur règne une température plus compatible avec le déroulement de phénomènes biochimiques.
- Il avait été entendu, il y a quelques, années, qu’en cas de « tir à la Lune », on éviterait d’ cc empoisonner » l’atmosphère lunaire (sa densité est très faible mais elle existe) en émettant des particules électrisées ou en utilisant, pour freiner la descente d’urx engin, des rétro-fusées. L’expérience soviétique semble souscrire à ces conditions. Mais le problème est délicat.
- Pour certains, l’étude de la Lune ne pourra commencer vraiment que le jour où des instruments de mesure auront été déposés sur son sol. Pour d’autres, il est préférable de tenter de lancer un engin qui devienne un satellite de notre satellite. Mais il est certain que, tôt ou tard, on ne résistera pas à l’envie de faire « allunir » un engin. Comment s’y prendre pour ralentir sa chute si l’on s’interdit de projeter dans l’atmosphère lunaire les gaz de combustion des rétro-fusées ? Il est illusoire de songer à utiliser des dispositifs mécaniques pour amortir un choc qui se produit à une vitesse de plusieurs kilomètres à la seconde. Pourra-t-on mettre au point des mécanismes nouveaux qui permettraient d’ « allunir » sans compromettre les observations projetées ? Pour le moment, il semble difficile de concilier les impératifs scientifiques avec les moyens techniques.
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- Aucun détail n’a été fourni sur la fusée porteuse de Lunik II, mais il y a tout lieu de penser qu’elle est une version améliorée de celle utilisée pour lancer Lunik I.
- Le mystère le plus complet règne en ce qui concerne les combustibles employés. Certains pensent que les Soviétiques ont recours à un « dopage » au fluor, mais cette technique est déjà employée Outre-Atlantique et les résultats, bien qu’inté-
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- Fig. 1 et 2. — Le nuage de sodium émis par la fusée lunaire soviétique à ISO 000 km de la Terre environ. Photos prises à l’Institut d’astrophysique de l’Académie des Sciences Ka-sakh S.S.R. à Alma-Ata, le 12 septembre 1959 à 19 h 39 (heure française).
- En haut, le nuage de sodium vient d’être émis.
- En bas, cinq minutes plus tard, le nuage s’est disloqué et ne va pas tarder à se dissiper dans l’espace.
- (Radiophotos Associated Press) .
- ressants, ne semblent pas révolutionnaires. En fait, les Russes ne paraissent pas employer des carburants nouveaux. Ils sont seulement parvenus à une connaissance très approfondie de tous les phénomènes qui peuvent se dérouler dans un moteur-fusée et ont opté pour des dispositifs appropriés et sûrs.
- C’est à la puissance de leur système de propulsion (la poussée
- doit être de plusieurs centaines de tonnes contre 160 t pour l’Atlas) que les Russes doivent d’avoir pu communiquer à leur engin une vitesse telle qu’il puisse surmonter l’attraction terrestre et d’avoir ainsi souscrit à la condition sine qua non d’une expérience spatiale. Mais c’est aussi à cette puissance qu’ils sont redevables d’avoir pu téléguider leur engin et
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- d’avoir répondu à la seconde condition d’un « tir à la Lune » (voir à ce sujet : L’expérience de la fusée lunaire soviétique, par Paul Muller, La Nature, février ig5'g, p. 78).
- On sait avec quelle précision doit être lancée la fusée porteuse d’un engin lunaire : les tolérances sont de quelques mètres à la seconde pour la vitesse et pour la direction d’un demi-degré. Ces marges sont trop étroites pour que l’on puisse s’accommoder d’un tir exclusivement balistique. Les Russes, en lançant Lunik I, ont tenté l’expérience : ils ont échoué. Aussi n’ont-ils entrepris un second essai qu’après avoir mis au point un dispositif de téléguidage susceptible d’être logé dans le dernier étage de la fusée porteuse. Les Américains sont, semble-t-il, arrivés à la même conclusion : ils ont abandonné l’idée d’envoyer en direction de la Lune des engins exclusivement balistiques et décidé de faire en octobre une tentative avec une fusée Atlas modifiée : Atlas-Able. Encore faut-il que le dernier étage soit assez volumineux. Il faut y loger, outre l’engin lunaire lui-même, les fusées auxiliaires et le dispositif de télécommande. Il faut aussi que ce dernier étage soit stabilisé par un mécanisme approprié. L’idéal serait naturellement de pouvoir agir sur la trajectoire de l’engin lui-même. Cette condition semble indispensable pour infléchir à un moment donné cette trajectoire et permettre à l’engin de devenir éventuellement un satellite artificiel de notre satellite naturel.
- La solution adoptée par les Russes n’offre rien qui puisse surprendre, du moins dans son principe, et elle n’a aucun caractère inédit. Il n’en demeure pas moins qu’elle a permis un « tir » (îjjjgpïait plus exact de parler de « vol ») d’une très remarquable précision.
- Les spécialistes russes ont fourni régulièrement, alors que Lunik II progressait vers la Lune, des renseignements sur sa position dans l’espace. L’exactitude de leurs prévisions a été remarquable. C’est du moins ce qu’a affirmé le professeur Lovell, directeur de la Station radioastronomique de Jodrell Bank», au vu des indications qui lui ont été données par les Soviétiques pour lui permettre de suivre la course de l’engin. Pur exemple, on sait que c’est dimanche à i4 h 4o (heure française) que Lunik II est entré dans la zone où l’attraction de la Lune l’emporte sur celle de la Terre.
- L’examen de ce tableau de marche montre que les Russes ont opté comme il est normal pour un trajet rapide. Le « vol » n’a sans doute pas duré beaucoup plus de 34 heures, ce qui fixerait l’envol de la fusée à samedi 12 septembre vers midi, soit trois quarts d’heure environ avant que la nouvelle ne fût rendue publique. Comme d’habitude, les Russes n’ont fourni aucune indication sur l’heure ni sur le lieu du lancement.
- Par contre, l’instant de l’impact est parfaitement connu. Il a été donné par l’observatoire de Jodrell Bank et confirmé par les Russes. Moins précis sont les renseignements sur l’endroit où Lunik II est tombé. Aucune observation optique n’a été possible. Les astronomes de l’observatoire du Pic du Midi ont tenté d’observer le phénomène mais ils avaient calculé que le nuage de poussière soulevé par l’impact aurait 2 5oo m de long et qu’il apparaîtrait sur leur plaque photographique comme une tache de 0,1 mm. Aussi n’ont-ils pas pu se prononcer. Un « effet de lumière » aurait été remarqué par des astronomes soviétiques. Aussi pour déterminer le point de chute n’a-t-il fallu compter que sur une analyse plus poussée des signaux radio émis jpar l’engin.
- L’incertitude a régné pendant un temps sur le sort du dernier étage de la fusée porteuse. Après avoir expulsé l’engin lunaire, il aurait dû, lui aussi, faire route vers la Lune. Il était muni d’un émetteur radio, mais ses signaux semblent en avoir été mal perçus. Aussi les spécialistes n’ont-ils pas pu immédiatement se prononcer, mais ils sont finalement arrivés à la conclusion qu’il avait également percuté notre satellite. Tout dépendait de la « dérive » qu’il avait prise par rapport au Lunik. Si sa trajectoire n’avait pas coupé celle de notre satellite, il n’aurait sans doute pas subi l’effet de son champ
- gravitationnel : sa vitesse était sans doute quelque peu inférieure à celle du Lunik, mais (on en est réduit aux hypothèses) elle devait sans doute être assez élevée pour lui permettre, comme dans le cas de Lunik I, de frôler la Lune et de continuer sa route dans l’espace. Il serait alors devenu un astéroïde.
- Il aurait été, après Lunik ï, Pionnier IV et les derniers étages de leurs fusées porteuses, le cinquième corps artificiel à graviter autour du Soleil. Sans doute est-ce l’impossibilité dans laquelle se sont trouvés les Russes de recevoir par la suite les signaux radio qu’il aurait dû émettre qui les a poussés à affirmer que le dernier étage s’était également écrasé sur le sol lunaire : il a été possible, on s’en souvient, de capter les signaux de Lunik I et de Pionnier IV alors qu’ils se trouvaient déjà à quelque 600 000 km de la Terre.
- L’orbite qu’aurait suivie le dernier étage aurait d’ailleurs été assez différente de celles des premiers astéroïdes artificiels : au lieu d’être cc extérieure » à l’orbite de la Terre, elle serait « intérieure ». Cela tient au moment choisi par les Russes pour effectuer leur expérience. La Lune se trouvait alors en arrière de la Terre par rapport à la direction suivie par cette dernière dans son mouvement autour du Soleil. La vitesse par rapport au Soleil d’un engin lancé vers notre satellite dans ces conditions astronomiques sera inférieure à celle d’un engin lancé dans le sens du mouvement de la Terre.
- Est-ce à dire que le moment était particulièrement mal choisi pour effectuer la tentative ? La réponse à cette question peut avoir une signification politique. Y répondre par l’affirmative, comme le font les spécialistes américains, signifie en effet que les Soviétiques ont à toute force voulu faire coïncider le lancement de Lunik II avec le voyage de M. Khrouchtchev aux États-Unis et que, pour ce faire, ils ont pris un « risque ». Mais les Russes nient s’être délibérément placés, pour des raisons politiques, dans des conditions plus difficiles.
- En fait, il semble peu douteux qu’il y ait plus qu’une coïncidence entre le lancement de Lunik II et le déplacement de M. « K » mais rien ne permet à première vue d’affirmer qu’ils aient eu affaire à des conditions plus délicates. Il n’est d’ailleurs pas impossible que Russes et Américains aient des conceptions différentes sur la façon d’envisager un voyage de la Terre à la Lune.
- Nicolas Vichxey,
- Lancement réussi du Vanguard III
- Les lechniciens de l’Agence américaine pour l’Aéronautique et l’Espace ont réussi à lancer, le 18 septembre, un satellite artificiel de la Terre du type Vanguard. Cet engin, dont le poids est de 22,680 kg mais qui est resté solidaire du dernier étage de la fusée porteuse, est destiné à l’étude du champ magnétique terrestre et des anneaux de Van Allen. Les caractéristiques de son orbite (périgée, 507 km: apogée, 3 700 km; période de révolution : i3o mil) lui assurent une longévité évaluée à 35 ans environ, mais les émètteurs radio dont il est équipé ne pourront fonctionner que quelques mois. Au jour de son lancement, six autres satellites (cinq américains et un russe) gravitaient encore autour de la planète.
- Le Congrès cTAstronautique de Londres
- Le io0 Congrès international d'Astronautique s’est tenu à Londres du 3i août au 5 septembre. Ce Congrès, organisé comme tous les ans par la Fédération internationale d’Astro-nautique, a été suivi par sept cents spécialistes de tous les pays. Les communications, moins nombreuses que celles présentées un an auparavant à Amsterdam, étaient, dans l’ensemble, d’un niveau plus élevé. Elles ont surtout porté sur les multiples pro-
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- blêmes posés par le vol spatial mais diverses questions purement scientifiques y ont été débattues, telles notamment l’étude des rayons cosmiques et des barrières de radiations qui entourent la Terre. Au nombre des communications qui ont été les plus remarquées, on peut citer celles relatives à un nouveau projet de satellite, mis au point par une firme américaine, et au compoi’tement des micro-organismes dans un environnement martien. La question de l’alimentation des voyageurs d’un vaisseau spatial par la reproduction du cycle de vie a fait également l’objet d’une étude. Présenté par des spécialistes français, ce document attire l’attention sur les difficultés qui restent à surmonter pour reconstituer en vase clos un phénomène dont les paramètres sont encore mal connus. Enfin, les représentants de l’Agence américaine pour l’Aéronautique et
- l'Espace (N.A.S.A.) ont présenté une première ébauche du projet « Nova ». Il s’agit là d’un engin qui serait susceptible d’emporter deux hommes sur la Lune... avec un billet de retour.
- A l’issue du Congrès, le savant soviétique Leonid Sedov, qui passe pour jouer un rôle important dans l’établissement des projets spatiaux russes, a été porté à la présidence de la Fédération internationale, en remplacement d’un avocat américain, M. Haley. Le Dr. von Karman, président du Comité scientifique de l’O.T.A.N. (« Agard ») a été chargé de constituer une Académie Internationale d’Astronautique. Le siège de la Fédération et de cette Académie se trouverait à Paris.
- Le nc Congrès international d’Astronautique se tiendra dans l'été icfilo à Stockholm.
- Les centres d'études nucléaires de l'Euratom
- De nombreuses discussions étaient en cours à l’Euratom, depuis assez longtemps déjà, sur l’opportunité de construire un nouveau centre de recherches nucléaires, commun aux six pays de l’Euratom; ces discussions étaient d’ailleurs liées à une définition plus complète et plus précise de la A'ocation de l’Euratom. Il semble que les projets de recherches nucléaires prennent le pas actuellement s*ur le souci de construire des réacteurs de puissance.
- Trois centres de recherches ont été choisis et sont en cours de transfert à l’Euratom par les pays où ils sont établis. Il a, en effet, été trouvé plus sage d’adopter (de racheter en somme) des centres en cours de développement plutôt que de partir de zéro et de bâtir de toutes pièces un nouvel ensemble de laboratoires. Ces trois centres sont respectivement situés à Ispra en Italie, à Petten en Hollande et à Karlsruhe en Allemagne fédérale.
- Le principal centre, où seront effectuées la majeure partie des recherches, sera celui d’Ispra. Ce centre possède déjà un réacteur, du type C.P. 5 (de Chicago-Argonne) ; ce réacteur de recherche d’une puissance de 5 MW, avec un flux de l’ordre de iol! neut.rons/cm2/s, est du type à combustible enrichi à 20 pour ioo, en plaques, modéré et refroidi par de l'eau lourde (ce type de réacteur, assez voisin de la pile française E.L. 3, est plus intéressant pour les recherches de physique nucléaire proprement dite que pour les études ou essais technologiques de matériaux pour les futurs réacteurs de puissance). De nombreuses recherches seront faites au centre d’Ispra, entre autres : physique du neutron et de l’état solide, physique des réacteurs et éludes fondamentales de métallurgie; une bonne partie des 2i5 millions de dollars qui représentent le budget
- de recherche de l’Euratom sera dépensée en ce centre, dont les effectifs devraient atteindre environ 200 personnes à la fin de cette année et 1 200 personnes en 1962.
- Les deux autres centres de Petten et de Karlsruhe seront relativement moins importants et plus spécialisés. Les activités à Petten seront centrées autour du réacteur d’essai de matériaux en cours d’achèvement. Ce réacteur de 20 MW est du type O.R.R. (Oak Ridge Research Reactor, version améliorée du célèbre Material Tesling Reactor ou M.T.R. d’Arco aux États-Unis) et spécialement adapté aux essais de combustibles nucléaires. A Karlsruhe, où l’Allemagne de l’Ouest termine la construction d’un réacteur fabriqué entièrement avec du matériel et des matériaux allemands, seront concentrées les recherches sur le plutonium. Ces deux centres pourraient d’ici 1962 abriter chacun 4oo à 5oo personnes.
- Rappelons enfin que l’Euratom possède déjà un Centre de Mesures nucléaires à Mol, en Belgique, centre qui ne sera pas déplacé.
- On voit ainsi que (mis à part le Luxembourg où les recherches nucléaires sont peu importantes) l’Euratom possédera prochainement un important ensemble de laboratoires répartis dans les divers pays de l’Euratom à l’exception de la France (à moins que les recherches de l’Euratom sur la fusion ne soient prochainement concentrées en notre pays ?). Nul doute que les meilleurs résultats ne soient à attendre de ces nouvelles installations et de ce brassage important de savants de divers pays européens, brassage qui sera accentué d’ailleurs par une école européenne de génie atomique sise au centre d’Ispra.
- M. S.
- Détection des bactéries par radiocarbone
- Une nouvelle méthode de détection des bactéries contenues dans l’eau des villes a été mise au point par une équipe de l’Université de Georgetown (États-Unis), dirigée par G. Levin, Le procédé en usage jusqu’à présent ne fournissait de résultats qu’au bout de trois jours : l’échantillon d’eau était mis, dans un tube à essai, en présence de lactose, ce qui aboutissait à la formation de bulles de C02, dues à la fermentation bactérienne. La réaction n’était obtenue au bout de 24 heures que pour une population minimale de 170 milliards de bactéries : ce délai devait être doublé ou triplé pour les opérations de vérification.
- Dans la nouvelle méthode, l’eau est filtrée sur une membrane
- de cellulose qui capte les bactéries. Cette membrane est ensuite placée dans une petite coupe contenant un milieu liquide composé de lactose et de radiocarbone. La coupe est mise dans un incubateur pendant trois heures, au bout desquelles on place auprès d’elle -une seconde coupe contenant de l’hydroxyde de baryum. La fermentation des bactéries produit du C02 radioactif qui est capté par la seconde coupe. Cette dernière, passée devant le compteur Geiger, trahit ainsi la présence des bactéries. Une heure suffit pour le transfert de C02 d’une coupe à l'autre, ce qui réduit le temps total de l’opération à quatre heures. La sensibilité de la méthode est telle qu’elle permet de détecter la présence de seulement 25 bactéries. G. C.
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- Expériences d’hybridation sur le « Papilio dardanus »
- Le Papilio dardanus a été appelé par Poulton, avec raison, le plus extraordinaire papillon du monde. Ce grand Rhopalo-cère habite les zones forestières de presque toute l’Afrique au sud du Sahara et de Madagascar. Dans toute cette immense région, les mâles de ce papillon se montrent toujours semblables ; leurs ailes sont de couleur jaunâtre avec une large bande brune et les inférieures présentent, comme chez les espèces du genre Papilio en général, un prolongement en forme de queue. Quant aux femelles, elles montrent un polymorphisme extraordinaire :
- i° A Madagascar, elles sont toujours semblables au mâle; cette forme, considérée comme primitive, est appelée meriones;
- 2° En Ethiopie, où l’espèce est représentée par la race anti-norii, la plupart des femelles ressemblent également au mâle, mais on rencontre aussi, assez fréquemment, des femelles complètement différentes, quoique également pourvues d’ailes caudées ;
- 3° Dans le reste de l’habitat africain, on ne compte pas moins de trente formes de femelles qui, pour la plupart, ont reçu des noms différents et ont souvent été considérées comme espèces distinctes. En outre, beaucoup de ces formes femelles sont mimétiques de papillons appartenant à la famille des Danaïdes.
- Ce cas de polymorphisme extraordinaire a naturellement vivement intéressé les généticiens qui ont cherché à en tirer des enseignements sur l’évolution du mimétisme. Les études sur les relations de dominance chez quelques formes sud-africaines ont montré que les différents « patterns » alaires sont contrôlés par une série de facteurs multiples allélomorphes. Mais C. A. Clarke et P. M. Sheppard ont récemment appliqué une méthode qui permet de faire des croisements entre races habitant des régions très éloignées; il s’agit de la fécondation obtenue par rapprochement manuel des deux individus que l’on veut accoupler. Cette méthode, employée depuis un certain temps par les biologistes anglais, fut appliquée avec succès pour différentes races de P. dardanus (The Entomologist, mai 1959), dont les auteurs se sont fait envoyer des papillons vivants par avion. Quand 1’accouplément est réussi, les insectes restent unis une heure environ; puis, les femelles sont enfermées dans une poche de soie liée sur la plante nourricière. Dans les cas favorables, la ponte commence environ 36 heures après; elle est surtout favorisée par le soleil. La fécondité est très variable mais on peut obtenir jusqu’à cinq générations annuelles.
- En janvier 1909, les auteurs avaient réalisé 3 000 accouplements, tous numérotés, pour permettre de suivre la descendance. On a pu ainsi croiser la race cenea d’Afrique du Sud avec hippocoon d’Afrique occidentale et diverses races d’Afrique orientale et centrale avec polytrophus d’Afrique australe. Une autre série d’expériences concerne les hybridations entre les formes mimétiques d’Afrique centrale et australe et la race meriones, de Madagascar, non mimétique et présumée primitive, ou la race antinorii d’Éthiopie. Dans le premier cas, des hybrides Fj ont été obtenus avec la plupart des formes sud-africaines; ils sont en général intermédiaires mais penchent vers la forme mimétique. Avec des mâles antinorii provenant de la forêt de Djem-Djem, en Abyssinie, l’hybride garde une forte ressemblance avec la race abyssine, mais sans queue aux ailes postérieures.
- 11 est probable que la raison de cette différence entre les hybrides est que, les femelles de la race abyssine étant polymorphes, la sélection joue contre les variations intermédiaires; ce qui ne se produit pas avec la race de Madagascar où il n’y a pas de polymorphisme. Il est cependant remarquable qu’en Abyssinie la forme femelle non mimétique, semblable au mâle, soit devenue dominante. Les femelles mimétiques d’Abyssinie sont plutôt à ailes caudées et les auteurs pensent que ce fait pourrait être dû à ce que la race abyssine, isolée autrefois, s’est trouvée temporairement unie avec polytrophus d’Afrique du Sud, pendant une période pluvieuse, puis isolée à nouveau ensuite. Cela aurait permis l’introduction de formes mimétiques, par hybridation, celles-ci ayant évolué dans les races sud-africaines pendant la première période d’isolement. La présence de mimes à ailes caudées en Abyssinie s’expliquerait par le fait que le type non caudé dans les principales races africaines n’était pas évolué avant la fin de la période d’hybridation. De même si le gène absence de queue a été introduit avec les formes mimétiques, il peut avoir été perdu si ces formes étaient désavantagées en face des femelles non mimétiques, en dépit de l’avantage que leur donnait leur ressemblance. En back-crossing d’un hybride avec antinorii pur, il y a ségrégation pour la longueur de la queue, indépendamment du dessin alaire, ce qui montre qu’il n’y a pas de lien étroit entre les deux caractères. On voit que l’interprétation de ces expériences d’hybridation est obligatoirement basée sur des hypothèses, ce qui ne diminue aucunement leur grand intérêt. L. Chopahd.
- SAUTERELLES GOBEUSES D'ŒUFS
- Dans le dernier numéro paru des Annales de Spéléologie, L. Chopard fait connaître les moeurs d’une grande sauterelle qui habite une grotte à Sarawak, le Rhaphidophora oophaga. Les Rhaphidophores sont des insectes d’assez grande taille, variant de 25 à I\o mm en moyenne, sans ailes, à pattes et antennes très longues. On en connaît une vingtaine d’espèces de la région indo-australienne, qui vivent pour la plupart dans la forêt humide, mais dont près de la moitié se trouvent aussi dans les grottes. C’est le cas de celle dont il est question ici, qui a été observée par lord Medway dans une grande caverne des environs de Niah. Cette grotte est habitée également par deux espèces de salanganes (x), qui font leur nid sur les parois, pénétrant dans la profondeur jusqu’à la région où se trouvent habituellement les Rhaphidophores. A cette cohabitation
- 1. Les salanganes sont des martinets de petite taille répandus en Extrême-Orient, surtout dans les îles et sur les côtes. Les nids de certaines espèces, faits presque uniquement de salive, sont consommés sous le nom de nids d’hirondelles.
- est dû un trait de mœurs extrêmement remarquable de ces insectes. Les Rhaphidophores, vigoureux et pourvus de fortes mandibules, se nourrissent en général d’autres insectes et, dans les grottes, probablement aussi des cadavres de chauves-souris. Mais les observations de lord Medway indiquent, en ce qui concerne l’espèce de Sarawak, une très curieuse spécialisation dans la recherche de la nourriture. On observe en effet la perte d’un grand nombre d’œufs de salanganes et, dans beaucoup de nids, on constate la présence de coquilles vides, plus ou moins brisées. La présence de Rhaphidophores autour des nids lit supposer qu’ils étaient responsables de cette destruction. Le fait fut confirmé par l’observation, au fond de la grotte, d’un Rhaphidophore plongeant ses mandibules dans un œuf et, ensuite, par celle du comportement d’un individu en captivité acceptant les œufs de salangane comme nourriture. L’insecte ouvre un trou et vide l’œuf, laissant la coquille à peu près intacte, telle qu’on en trouve souvent dans les nids.
- G. B.
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- LE CIEL EN NOVEMBRE 1959
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- SOLEIL : du l«r novembre au 1er décembre (à 0h) ea déclinaison décroît de — 14°7' à — 21°39' et la durée du jour de 9»52™ à 8»34m ; diamètre app. le 1« = 32'16",8, le 30 = 32'29",5. — LUNE : Phases : P. Q. le 7 à 13»23m, P. L. le 1b à 9’»42m, D. Q. le 23 à 3»3m, N. L. le 30 à 8»46m ; périgée le 2 à 1», diamètre- app. 33'17" ; apogée le 17 à 7», diamètre app. 29',24" ; périgée le 30 à 12», diamètre app. 33'24". Principales conjonc-lions : avec Mercure le 2 à 12», à 7°20' N. ; avec Jupiter le 2 à 18h, à 4°3' N. ; avec Saturne le 4 à 16h, à 4°33' N. ; avec Uranus le 22 à 22h, à 4°11' S. ; avec Vénus le 27 à 2», à 0°37' S. ; avec Neptune le 28 à 9h, à 1°17' N. ; avec Mercure le 29 à 13», à 1°58' N. ; avec Mars le 29 à 15», à 4°15' N. ; avec Jupiter le 30 à 15», à 4°lb' N. Principales occultations : le 4, de Y Sagittaire (mag. 5,4) immersion
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- à 17h49m,5 ; le o, de o Sagittaire (mag. 4,0) immersion à 17»26m,5 ; le 14, de c Bélier (mag. 5,5) immersion à 4»4m,9 ; le 16, d’Aldébaran (mag. 1,1) immersion à 18»28m.5 et émersion à 19h23^a,4. — PLANÈTES : Mercure est invisible ; Vénus, étoile du matin exceptionnelle, plus grande élongation le il à 46°36' W. du Soleil, se lève alors 4»20m avant l’astre du jour ; Mars et Jupiter sont inobservables ; Saturne se montre encore un peu le soir pendant plus de 2 heures après le coucher du Soleil ; Uranus, dans le Lion, se
- lève dès la fin de la soirée ; le 15, position : 9»3oI“ et + 15°9',
- diamètre app. 3",8 ; Neptune, dans la Balance, réapparaît un peu le matin dans les derniers jours du mois. — ÉTOILES VARIABLES : minima observables d’Algol (2m,2-3m,5) le 12 à 4»,8, le 15 à 1»,7, le 17 à 22» ,3, le 20 à 19»,2 ; minima de P Lyre (3m,4-4m,3) -le 11 à 10»,S, le 24 à 9h,l ; maxima de •r, Aigle (3m,7-4m,4) le 1er à 9»,6, le S à 13»,9, le 15 à 18», 1, le 22 à 22h,3, le 30 à 2»,6 ; maxima de S Céphée (3»1,8-4m,6) le 2- à
- 13»,6, le 7 à 22»,4, le 13 à 7»,2, le 18 à 16»,0, le 24 à 0»,S, le 29
- a 9»,6 ; maximum de R Cygne (5m.9-14m,6), le 22, de T Céphée (5m,2-llm,2) le 25. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris à 0» (T. U.) : le l«r : 2»47m29s, le 11 : 3»26m55s, le 21 : 4»6m2is, je -jer décembre : 4»4om46s.
- Phénomènes intéressants. — Surveiller l’apparition de taches et de facules à la surface du Soleil. Du 25 au 28, lumière cendrée de la Lune, le matin. Ne pas manquer d’observer le 16, l’occultation d’Aldébaran. — On remarquera l’admirable visibilité fie Vénus dans le ciel du matin. — On pourra commencer à rechercher la planète Uranus dans le Lion, à la position indiquée. — Étoiles filantes : du 15 au 20, Léonides (maximum le 16), radiant Ç Lien ; du 17 au 23, Anaromélides, radiant y Andromède.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
- LES LIVRES NOUVEAUX
- Solid State Physics, par Frederick Seitz, et David Turnbull. Volume 8. 1 vol. 15,5x23,5, xiv-519 p., 116 fig. Academie Press Inc., INew York, 1959. Prix, relié : 13,50 dollars.
- connaissances dans le domaine des ariions oxygénés de ces éléments. Bibliographie très soignée, qui pour l’arsenic seul comprend plus de 8 000 références.
- Suivant la tradition de cette série, cet ouvrage est un recueil d’articles de mise au point écrits par des spécialistes. Il comprend cinq articles : Théorie des spectres électroniques des cristaux moléculaires ; Photoconductivité dans le germanium pur et dopé, résultats expérimentaux ; interaction des neutrons thermiques avec les cristaux, exposé théorique et expérimental de la diffusion élastique et inélastique et du freinage des neutrons ; Processus électroniques dans ZnO, exposé expérimental des propriétés optiques (luminescence et absorption) et électriques (conductivité) ; Structure des frontières des cris-lallites, étude théorique et expérimentale des dislocations aux frontières. Précieuses sources de référence pour le physicien du solide.
- Nouveau Traité de Chimie minérale, publié sous la direction de Paul Pascal, membre de l’Institut, professeur honoraire à la Sorbonne. Tome XI : Arsenic, Antimoine, Bismuth, par P. Botrorel, R. DoLrQUE, L. Domange, P. Pascal. 1 vol. 17,5 x 26, 850 p., 54 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 7 750 F ; car-lonné loile : 8 950 F.
- Le lome XI primitivement prévu ayant été scindé en deux par suite de l’étendue des matières, le vanadium, le niobium, le tanlalc et le protactinium ont été traités dans un nouveau tome XII, paru précédemment. Plus de la moitié de ce lome XI (494 pages) est consacré à l’arsenic qu’ont traité MM. Dolique cl Pascal. Il n’en fallait pas moins pour présenter de façon complète les propriétés de l’élément, ses combinaisons minérales et organométalüques, le lecteur étant renvoyé aux ouvrages spécialisés pour l’approfondissement des applications de ces derniers composés. M. Dolique a cependant donné une étude critique sur la recherche médico-légale de l’arsenic, qui a soulevé récemment les controverses que l’on sait. M. Bothorel a traité de l’antimoine, M. Domange du bismuth, l'un et l'autre ayant consacré un chapitre important aux dérivés organométalüques, et donnant une mise au point des plus récentes
- Nouveau Traité de Chimie minérale, publié sous la direction de Paul Pascal. Tome XIV : Chrome, Complexes du chrome, Molybdène,
- COLLECTION ARMAND COLIN
- Encyclopédie du XXe s. en livres de poche
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- Tout ce qu’il faut savoir sur les grands problèmes actuels
- Arts militaires Biologie
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- vol. 224 p.
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- A. COLINO
- Tungstène, H étêropoly acides, par J. Amiel, J. Aubry, A. Chrétien, Cl. Dtjval, R. Duval, W. Freundlich, L. Malaprade et P. Pascal. 1 loi. 17,5 x 26, 1 014 p., 152 fig. Masson, Paris, 1959. Prix, broché : 9 500 F ; cartonné toile : 10 700 F.
- Le sous-groupe VI b (oxygène, soufre, sélénium, tellure et polonium) devant faire l’objet du tome XIII, le présent tome traite des éléments du groupe Via, à l’exclusion de l’uranium et. des transuraniens auxquels seront consacrés les deux fascicules du tome XV. « Le chrome, le molybdène et le tungstène, écrit. M. P. Pascal dans son introduction, forment alors un groupe de trois individus entre lesquels existent d’assez nombreuses analogies, encore plus marquées entre les deux derniers. Il faut noter cependant que le caractère électropositif diminue nettement quand le nombre atomique croit et que la faculté de fournir des combinaisons de type ionique s’atténue en même temps, au point de conduire à des dérivés de type purement moléculaire, où jouent des liaisons de plus en plus proches des Uaisons de covalence et où se forment des groupements oxygénés à liaisons contractées, jouant ie rôle d’unions de plus en plus stables. » Le chrome est étudié par M. J. Amiel, le molybdène et le tungstène partiellement par M. J. Aubry pour le premier, MM. A. Chrétien et W. Freundlich (jour le second, M. L. Malaprade complétant ces descriptions pour les polyacides (iso- et hétéro-polyacides) qui leur correspondent. Plus de 8 000 références bibliographiques.
- Précis de Chimie générale et de Chimie minérale, par L. Domange. Tome I. Collection de Précis de Pharmacie. 1 vol. 16,8x21,5, 306 p., 59 fig. Masson, Paris, 1959. Prix, car-lonné : 2 200 F.
- Ce! ouvrage rendra les plus grands services aux étudiants de pharmacie et môme à ceux de licence. La clarté est sa qualité dominante. On y appréciera l’exposition des théories modernes des liaisons chimiques et des phénomènes d’oxydo-réduction. L’auteur développe surtout les données utiles à l’analyste. A noter une exposition approfondie de la chimie des dérivés fluorés généralement sacrifiée dans les traités classiques.
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- L’Univers à portée de la main, par Robert Soudan. Collection « D’un monde à l’autre ». 1 vol. 14 x 19,5, 263 p., 14 fïg. in texte, 14 h. t. Plon, Paris, 1958. Prix : 1 290 F.
- Un peu de tout dans ce livre agréable et très vulgarisant qui ne traite pas seulement cVastronautique, mais de la naissance de l’Univers, du libre arbitre, de l’atome, de la radioactivité et des vitesses supersoniques.
- Sciences naturelles (classe de 6°), par JVI- Bour-nefuas, professeur agrège, docteur ès Sciences, M. Fabre et Ch. Pomerol, professeurs agrégés. 1 vol. 17 x 24, 192 p., nombr. 11 g. en noir et en couleurs. Fernand Nathan, Paris, 1959. Prix, cartonné : 980 F.
- Ce joli livre, qu’on prend plaisir à feuilleter, semble tout près d’être le livre idéal pour aider à initier les enfants aux sciences naturelles. Les auteurs ont choisi un certain nombre d’animaux et de plantes que tous connaissent déjà sans doute, mais dont chacun fournit une courte leçon d’anatomie, de physiologie, ou de comportement. Il suggère des observations, des manipulations, des investigations élémentaires. U recommande judicieusement des lectures et des livres à consulter. L’illustration, excellente et variée, fait pour ainsi dire corps avec le texte.
- Fleurs des champs et des bois, par L. Bolin et L. O. A- von Post. 1 vol. 12 x 18, 190 p., 128 planches en couleurs d’Edgar Haiinewalr. Fernand Nathan, Paris, 1959. Prix, cartonné : 990 F.
- Ce joli petit guide destiné atix débutants en botanique décrit succinctement 564 plantes herbacées et arbres parmi les espèces les plus communes, avec des figures en couleurs qui ne permettront certes pas dans tous les cas une détermination rigoureuse mais qui aideront au moins à une première approximation. L'ouvrage est traduit du suédois ; deux botanistes français de haute compétence, M. et Mmo Paul Jovet, en ont l’evu soigneusement la version française.
- The strangest things in the world, par Thomas R. Henry. 1 vol. 15,5 x 23, vrn-200 p. Public Affairs Press, Washington, 1958. Prix, relié : 3,50 dollars.
- Ce livre, qui est en quelque sorte le « corpus » des curiosités de la nature, peut, s’adressant à des jeunes, éveiller quelques vocations de naturaliste. Quelques sous-titres, tels « U versatilité des grenouilles », « la vie amourcuve des araignées », « le premier ingénieur : les (ermites », expriment assez le caractère anecdotique du texte.
- Les Oiseaux nicheurs d’Europe (2° volume), par Paul Crmoi ret. 1 vol. 21,5 x 30, 130 p., 60 planches en couleurs de Paul Baivrukj.. Éditions Siha, Zurich, 1958.
- Le premier volume de ce magnifique ouvrage était consacré aux Passereaux qui composent à eux seuls près de la moitié de Pavifaune européenne : 178 espèces sur un peu plus de 400. Les autres oiseaux comportent évidemment une bien plus grande diversité dans les formes comme dans la physiologie et les mœurs, et ils sont souvent plus difficiles à étudier et à comprendre. C’est pourquoi ils feront l’objet de plusieurs volumes. Ce 2° tome nous présente les pics, les coraciiformes, les martinets, engoulevents, coucous, les rapaces diurnes et nocturnes, les pigeons et gangas. Les descri pi ions sont réduites au minimum et d’ailleurs les aquarelles de Paul Barruel, si exactes et si vivantes, les remplacent avantageusement. Paul Géroudet s’est attaché à faire revivre à nos yeux les oiseaux dans leur milieu et à montrer la place que tient chaque espèce dans les équilibres naturels. Il montre sans peine que les prétendus nuisibles sont au contraire, pour la plupart, très utiles. On souhaite que son beau livre soit mis entre les mains des jeunes et de leurs éducateurs. pour contribuer à une œuvre de préservai ion urgente.
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- se tient à la disposition d6s lecteurs de LA NATURE pour leur procurer dans les meilleurs délais les livres analysés, dans cette chronique et, d'une façon plus générale, tous les livres scientifiques et techniques français et étrangers.
- Faune de France. 62. Coléoptères Curculionides (troisième partie), par A. Hoffmann. 1 vol. 16 x 24, 634 p., 642 fig. Lechevalier, Paris, 1958. Prix, relié : 12 000 F.
- Ce 62° volume de la Faune de France termine l’étude de la très importante famille des Coléoptères Curculiouides. Il comprend la fin des Caiandrinu:, les Apioninæ et les Rhynchitime. Comme dans les deux précédents volumes de A. Hoffmann on y trouve non seulement des tableaux de détermination des espèces, leur description et leur distribution géographique en France, mais de très nombreuses indications sur la biologie de ces insectes dont beaucoup sont très nuisibles aux plantes cultivées. Un supplément sur les familles traitées dans les deux premiers volumes, la table des plantes-hôtes et un index systématique terminent cette œuvre considérable dont les trois volumes totalisent 1 840 pages.
- The Mammals of North America, par E. Raymond Hall et Keith R. Kejlson. 2 vol. 20,5 x 28, 1 373 p., 1 216 fig. The Ronald Press Company, New York, 1959. Prix, relié : 35 dollars les 2 volumes.
- Ce travail 1res important donne une étude complète des Mammifères qui habitent l’Amé-rique du Nord. De bonnes clés de détermination permettent de reconnaître les genres, espèces et sous-espèces ; ces dernières sont assez brièvement décrites, avec indication des principales mesures, dessin du crâne et souvent un dessin d’ensemble, le tout accompagné d’une carte de la distribution géographique ; le nombre total de ces cartes dépassant 500. Les auteurs, réagissant contre la tendance fréquente chez les mammalogistes, cherchent à réduire le nombre des espèces ; ils arrivent à 800 environ au lieu de 1 399 indiquées par Miller en 1924, ramenant un grand nombre d’espèces au rang de sous-espèce. La biologie r/est pas oubliée, les traits principaux des mœurs de chaque espèce étant brièvement indiqués. Ces deux beaux volumes sont terminés par un chapitre de biogéographie. Les formes nord-américaines sont tout d'abord classées suivant trois régions : boréale, tempérée et tropicale ; mais les auteurs envisagent également les rapports avec les faunes voisines ; ils admettent que des relations ont existé à deux reprises avec l'Amérique du Sud, au Pliocène supérieur et au Paléocène. Quant aux relations avec l’Eurasie, elles ont eu lieu certainement par le détroit de Behring, mais l’extension de la faune a été bien plus marquée d’Asie vers l'Amérique que dans le sens contraire.
- Géographie cynégétique du monde, par Lucien Br.ANcor, inspecteur en chef honoraire
- MAIGRE DES MIUIERS D'HERBES
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- des Chasses et de la Protection de la Faune Outre-Mer. 1 vol. 11 x 17,5 de la collection « Que sais-je ? », 128 p. Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix : 200 F.
- L'auteur a voulu fournir « un panorama du grand gibier envisagé à travers les principales zones de vie de 3a Terre, avec quelques indications succincles au sujet des petites espèces ». Les groupements de faune ne sont donc pas présentés suivant un ordre uniquement géographique, mais en parcourant les grands biotopes naturels, avec le souci de faire ressortir les parentés et les dissemblances des espèces dites « gibier ». Le point de vue adoplé esl celui du « chasseur-naturaliste ».
- La grotte de Fontéchevade. 2° partie : Anthropologie, par Henri-V. Vallois. 3a partie : Géologie et Paléontologie t par H. Ali-men, C. Arambourg et A. Scureuder (Archives de rinstitut de Paléontologie humaine Mémoire 29). 1 vol. 23 x 28,5, 262 p., 65 fig., 6 planches hors texte. Masson, Paris, 1958.
- La lr(' partie de cet ouvrage (Mémoire 28 des Archives de Paléontologie humaine) donnait la description des fouilles de la grotte de Fonté-chcvado par MUe G. Henri-Martin, et de l’industrie qu’elle eh avait tirée (en 1947). M. H. Y. Yallois donne ici une description exhaustive des restes humains. Ceux-ci, contemporains des Prénéanderthaliens d’Europe dans la période qui a précédé ta glaciation de Würm, évoquent, déjà les Homo sapiens qui coloniseront nos régions au Paléolithique supérieur. Ils sont à rapprocher de l’Homme de Swanscombe et donnent corps à la notion de Présapiens. Dès l’interglaciaire Riss-\Vürm, il existait donc un homme qu’on peut classer dans la lignée de VHomu sapiens, avant que soit établi le type classique de Néandcrtlial. Avec ce dernier cependant il montre quelques traits communs, et la souche commune de l’Homme de Néanderthal et de VH. sapiens est à chercher plus loin dans le passé. Dans la 3° partie M1U Alimen précise les données géologiques de la grotte, MM. Arambourg et Schreuder décrivent les fossiles animaux. L’ensemble est d’un extraordinaire intérêt.
- Voyage d’un naturaliste autour du monde
- (des îles du Cap Vert à la Patagonie), par Charles Darwin. Traduit de l’anglais par Edmond Barbier. 1 vol. 13,5 x 20, 281 p., ill. en noir, 4 pi. h. t. en ooul. Éditions La Farandole, Paris, 1959. Prix, relié : 960 F.
- C’est la traduction d’une partie du journal de voyage du jeune Charles Darwin embarqué sur le Beugle en 1831. Gela se lit avec émotion ; on en apprend autant sur les mœurs des Sud-Américains du siècle dernier que sur la faune. L’œil extraordinairement aigu du jeune Darwin se révèle à chacune des pages de ce journal exemplaire. Une leçon magistrale sur l’art de voyager pour un naturaliste.
- The autobiography of Charles Darwin and seïected letters, édité par Francis Darwin. 1 vol. 13,5 x 20,5, xii-365 p. Dover Publications Inc., New York, 1958. Prix : 1,65 dollar.
- Un ouvrage de base pour les naturalistes soucieux de se familiariser avec les antécédents de L'Origine des Espèces. Le corps de l’ouvrage englobe la période 1828-1859. On lira avec intérêt une revue des critiques qui jugèrent le livre à sa parution. On sera heureux de se reporter à des textes de Darwin sur les atolls, la vivisection et diverses questions de botanique. L’utilisation de cet ouvrage très dense est facilitée par un index minutieux.
- Le vrai problème de ~ l'alcoolisme, par Jacques Bohel, médecin-chef des hôpitaux psychiatriques de la Seine. 5e édit. 1 vol. 14x19 J86 p. Chez l’auteur. Prix : 520 F.
- L’auteur établit que l’alcoolisme n’a pas le rôle qu’on lui prête ordinairement dans le développement des maladies mentales. Il s'efforce en outre de convaincre que le problème de l’alcoolisme en France est « un faux problème, entretenu à grand bruit, qui n'existe en fin de compte que dans les esprits prévenus et les mentalités anachroniques ».
- Psychologie et religion, par C. G. Jung. Trad. par Marthe Bernson et Gilbert Gahen, publié sous la direction du docteur Roland Cahen. 1 vol. 14 x 19, 222 p. Corrêa, Paris, 1958, Prix : 900 F.
- Le célèbre psychologue résume ainsi la portée de ce livre : « Mon premier chapitre sera
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- une sorte d’introduction aux problèmes de la psychologie pratique et de ses rapports avec la religion Le second sera consacré aux faits qui démontrent l’existence d’une véritable fonction religieuse au sein de l’inconscient. Le troisième traib- de la symbolique ^religieuse des processus inconscients. »
- Géographie universelle Larousse, publiée
- sous la direction de P. Deffontaines, avec la collaboration de Mariel Jean-Brunhes Dela-marre. Tome I : L’Europe péninsulaire. 1 vol. 21 x 30, 448 p., 600 ül. en noir dont 65 cartes, 32 p. h. t. en couleurs dont 5 doubles-cartes. Larousse, Paris, 1959. Prix, relié : 7 800 F.
- Le tome Ier de cette nouvelle Géographie Universelle ne prétend point remplacer, en ses 420 pages, les 7 ou 8 volumes déjà, anciens de la célèbre G. U. éditée chez Armand Colin. Il s’agit d’une synthèse, accessible au public cultivé, des connaissances actuelles sur la géographie régionale de la planète. Deux autres tomes suivront, relatifs aux continents extraeuropéens. Excellente synthèse, devons-nous ajouter : P. Delfontaines a réuni une pléiade de collaborateurs de premier ordre (A. Cailleux traite la Scandinavie, A. Meynier les îles Britanniques, F. Dussart le Benelux, II. Onde les Etats alpestres, J. Sermet l’Espagne...), et lui-même a traité la France en collaboration avec J.-F. Gravier. Chaque spécialiste a su dominer le chapitre qui lui était confié et éviter de tomber dans l’excès des connaissances, écueil classique des encyclopédies. Celle-ci n’a rien d’une compilation : c’est une étude brillante, vivante, élégante môme, ajoutant à l’indispensable description des paysages une lucide évocation des problèmes économiques et humains. On appréciera la clarté extrême du plan et l’aisance des développements. Que de professeurs y trouveront des modèles d’exposé, des renseignements précis, des statistiques à jour, des cartes admirables de netteté 1 Mais également un très large public doit s’intéresser à cette publication, qui lui donnera le goût de la géographie intelligente (au diable la liste des départements î).
- The University Atlas, par Harold Ftjllard et II. C. Darby (8e édition entièrement renouvelée). 1 vol. 22 x 28, xxiv-176 p. de cartes en couleurs, 88 p. index. George Philip and Sons Ltd., Londres, 1958. Relié.
- Excellente îœédilion, très complète, d’un atlas classique dont l’utilité n’est plus à démontrer. Cartes fort détaillées, mais très lisibles, du Royaume-Uni et des pays du Commonwealth, ainsi que de l’U.R.S.S. et des Etats-Unis. L’équivalent de certaines cartes n’existe pas en France (Australie, Afrique du Sud, Inde). Ouvrage précieux pour les étudiants et les professeurs.
- Geography and Planning, par T. W. Free man. 1 vol. 12,5 x 19, 191 p., 8 fig. Hutchin-son and Co. Ltd., Londres, 1958. Prix, relié : 10 sh. 6 d.
- Intéressant essai sur les rapports de la géographie et dé la planification. Les chapitres les plus remarquables concernent l’utilisation agricole du sol, les facteurs de localisation industrielle, les parcs nationaux. Les exemples sont tous choisis en Grande-Bretagne, ce qui réduit
- l'intérêt de l’ouvrage pour la géographie générale. Néanmoins, ce manuel est fort utile pour l’étude des transformations du paysage britannique.
- Les polders, par Paul Wagret, agrégé de l’Université, ancien membre de l’Institut français
- d’Amsterdam. 1 vol. 15 x 22, 316 p., 89 fig.
- Collection « La Nature et l’Homme ». Dunod,
- Paris, 1959. Prix : 1 850 F.
- L’auteur, bien connu des lecteurs de La Nature, auxquels il apporte une documentation bien à jour sur de nombreux sujets de géographie humaine, traite ici un de ceux qu’il connaît le mieux, non seulement pour avoir consulté tous les travaux de première main, mais pour lui avoir consacré des enquêtes personnelles, en Hollande d’abord où il a fait de longs séjours, puis en d’autres pays, France, Angleterre, Italie, notamment. Le mot « polder » est un mot hollandais, employé aujourd’hui universellement parce que les Pays-Bas possèdent les polders les plus anciens, les plus étendus et les plus célèbres, aussi parce que les ingénieurs hollandais ont été depuis longtemps appelés parlout pour y appliquer leurs techniques. Après un chapitre d’histoire qui remonte au déluge d’Our, P. Wagret décrit les caractères généraux des régions de marais, les techniques anciennes de travail à la main, le « miracle » hollandais au xvrie siècle, puis il. étudie les conceptions nouvelles nées avec l'ôre de la machine, les différents types de polders (atterrissements littoraux, assèchement de lacs intérieurs, grands polders du type Zuiderzée), leur protection, les problèmes techniques de la mise en valeur (drainage, lutte contre le sel...), enfin les problèmes humains (administration, occupation du sol). Ce livre qui n’a pas son équivalent sera indispensable aux géographes, mais il intéres-sera aussi un large public cultivé soucieux de tous les problèmes de notre temps. L’histoire qu’il raconte donnera aux jeunes une rare leçon d’énergie et de continuité dans les vues.
- La Magie, par Maurice Bouisson. 1 vol. 13x22,
- 316 p., 12 fig. Nouvelles éditions Debresse,
- Paris, 1958. Prix : 1 200 F.
- Get ouvrage, qui se veut « une page de l’histoire des religions comparées », étudie successivement les formes de la magie (mimétique, incantatrice, talismanique), ses grandes heures (exposé historique d’événements saillants), l’esprit et le milieu magiques. Les deux premières parties portent effectivement la marque de l’objectivité qu’on attend de l’historien ou de l’ethnologue. On n’en saurait dire autant de la troisième ; l’esprit cartésien, le rationalisme grec ravalé au pur verbalisme s’y trouvent attaqués : « Devant notre raison impuissante, le monde apparaît plein d’énigmes et de contradictions » (p. 282). C’est évident, si l’on admet la matérialité de faits douteux ou controuvés rapportés ici (ainsi, la catalepsie provoquée relève de l’illusionnisme : elle repose sur une loi de physique élémentaire) ; la fragilité d’opinions fondées sur le témoignage de Seabrook ou de quotidiens d’information ne se démontre pas. Classement et historique intéressants et utiles, en revanche. On regrettera que l’auteur se soit refusé à traiter la question magie et religion, sous prétexte que « la magie est partie intégrante de la religion, au même titre que
- la prière », et qu’il ignore l’étude de Mrs. Berndt : Women’s changing ceremonies in Arorth Australia, Il commet une double confusion : la partie, c’est-à-dire le rituel, dont la prière est un élément assimilée au tout : la magie ; et fusion en un phénomène unique de deux attitudes mentales distinctes, génétiquement successives, quoique souvent coexistantes.
- Maisons des jeunes chez les Muria, par Ehvin Verrier. Présentation et adaptation française par le docteur A. Bigot. 1 vol. 14 x 22,5, 456 p., 16 pi. h. t., ill. et cartes. Gallimard, Paris, 1959. Prix : 1 800 F.
- Un ethnologue grand connaisseur des aborigènes anaryens de l’inde où il réside a fait, en 1941-1942, une enquête minutieuse sur le dortoir des jeunes, le ghotul, tel qu’il se rencontre dans les villages des Muria, population du Bastar, dans les provinces centrales de. la péninsule hindoue. L’institution est étudiée sous tous ses aspects, mais plus particulièrement sous l’angle sexuel. Le ghotul a pour but de evéer chez Venfant qui y vit à partir de quatre ans et ne le quittera qu’à son mariage, le sens communautaire et égalitaire ; on en connaît deux types : dans l’un les partenaires se doivent la même fidélité que s’ils étaient mariés ; l’autre, au contraire, probablement dérivé du précédent, se caractérise par une promiscuité sexuelle qui n’a rien de commun avec la licence : ignorance des tabous ne signifie pas absence de discipline. Le chapitre le plus intéressant par les problèmes qu’il pose est celui qui traite de la stérilité au ghotul. M. Verrier estime en conclusion que cette institution, souvent mal comprise des « civilisés », constitue l’ossature et la sauvegarde de la tribu ; y porter atteinte équivaudrait à dépersonnaliser les Muria avec les inconvénients d’ordre psychique, moral et matériel qui accompagnent partout la détribalisation. Celte adaptation de l’édition anglaise originale, quoique réduite à l’essentiel, n’en est pas moins copieuse et fort riche ; elle se montre digne des volumes qui l’ont précédée dans la collection déjà ancienne L’Espèce humaine.
- Of Men and Marshes, par Paul L. Errington. Dessins de H. Albert Hochbaum. 1 vol. 18x26, x-150 p. Macmillan, New York, 1957. Prix, relié : 4,50 dollars.
- P. Errington s’attache dans cet ouvrage à décrire les grands mai'écages glaciaires du Nord des Grandes Plaines des Etats-Unis : il peint leurs métamorphoses au long des saisons, le rythme de la vie sauvage, ses expériences de chasseur et de trappeur. Aujourd’hui professeur de zoologie à l’Université d’Iowa. P. Errington a écrit ici un ouvrage familier, sans prétention, et très agréable à lire.
- Dans la nuit des grands arbres, par Gérard Périot. 1 vol. 14 x 22,5, 342 p., 1 dessin et 2 cartes in texte, 17 photos h. t. Plon, Paris, 1959. Prix ; 1 350 F.
- « À 19 ans, seul, au cœur du Liberia interdit », dit le sous-titre de cet ouvrage. G. Périot a fait montre d’exceptionnelles qualités de courage au cours de ce long voyage qui lui a fait découvrir rhinterland, à peu près inconnu, du Liberia. Ses aventures sont passionnantes ; mais on retient surtout ses observations ethnographiques sur les tribus sarpoes, sur le rôle des sor-
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- Rivières et Forêts. Cahier n° 12, 1er trimestre
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- Cette revue consacre, dans ce cahier, un important chapitre à l’étude de la pollution de l’air, pour lequel elle a fait appel à des collaborateurs de qualité. « L’air que nous respirons » sert trop souvent de déversoir à des déchets provenant de diverses sources. Il est urgent de trouver un compromis entre le développement de la civilisation industrielle et la défense de l’hygiène. Des remèdes sont proposés qui relèvent de l’autorité des pouvoirs publics et sont d’un haut intérêt général.
- Les lois de la brousse, contes naturalistes, par Marc Mien a, conservateur en chef des Parcs nationaux du Congo belge. Préface du professeur H. IIediger. Illustrations de Gabriel Konings. 1 vol. 14 x 21, 160 p. Delachaux et Niestlé, Paris, Neuchâtel, 1958. Prix : 975 F.
- On sait l’oeuvre admirable de protection de la nature qui s’accomplit dans les parcs nationaux du Congo belge. L’auteur, avant d’en être nommé conservateur en chef, a eu pour mission de protéger, avec l’aide d’une poignée de gardes noirs, le parc national de la Garamba, de 500 000 ha. Passionné pour cette tâche, il s’est aussi intéressé à une tribu d’indigènes guerriers, les Zandes, dont il possède la langue (entre autres), et il à recueilli leurs contes
- CRAYONS et MINES
- populaires qui mettent en scène les animaux africains les plus variés. L’éminent connaisseur des animaux d’Afrique qu’est le professeur IIediger nous affirme que ces contes sont une source d’informations très sûre sur plus d’un trait de mœurs animales, comme sur la psychologie des conteurs eux-mêmes, bien entendu. Double valeur scientifique qui s’ajoute au charme de ces récits.
- Ils ont survolé l’Atlantique, par Robert de la Choix. 1 vol. 14 x 19,5, 256 p. Arthème Fayard, Paris, 1957. Prix : 650 F.
- Après la tentative malheureuse du dirigeable America en 1910, l’hydravion de l’Américain Read ouvrait en 1919 le chemin aérien de l’Atlantique. De toutes les tentatives, de toutes les réussites, souvent acquises à grand risque, qui ont jalonné ensuite cette conquête jusqu’à ce que la traversée de l’Atlantique devienne une réalité quotidienne, on a ici l’histoire documentée et vivante.
- The birth of the steamboat, par 11. Philip Sphatt. 1 vol. 13,5 x 20, 149 p., 11 pl. h. t. dont une en frontispice. Charles Griffin and Go., Londres, 1958. Prix, relié : 28 sh.
- Ce livre apjiorte des clartés nouvelles sur les origines de la navigation à vapeur, dont beaucoup de nos lecteurs se souviendront que railleur a traité certains aspects dans notre revue. On pouvait croire que ce chapitre de l'liistoire des techniques était définitivement établi. L’an-leur nous en détrompe ; il a accompli un vaste travail d’érudition portant sur les origines de la machine à vajieur, sur l’application de mécanismes tournants à la propulsion des navires mus par la force humaine, et sur les premiers bateaux à vapeur jusqu’aux traversées de l’Atlantique. Ce travail est étayé sur 390 références précises données en annexe. Un livre extrêmement attachant, qui fera date.
- Sorciers et jeteurs de sort, par Marcelle Bou-teilleh. Préface de Claude Lévi-Strauss. Collection « D’un monde à l’autre ». 1 vol. 14 x 19,5, 230 p., 3 cartes in texte, 8 pl. h. t. Plon, Paris, 1958. Prix : 990 F.
- Ce sujet, marginal au point de vue scientifique, est traité par un auteur fort averti des problèmes psychologiques et sociologiques. C’est dire que ses recherches d’archives sur la sorcellerie ancienne et ses enquêtes, pratiquées dans le Berri, sur les faits actuels, restent sur le plan de la stricte objectivité.
- Note. — Parmi les livres analysés dans cette rubrique il en est dont le prix de vente a pu être modifié sans que nous en ayons eu connaissance. On nous excusera d’avoir fait mention, dans ce cas, d’un prix ancien.
- PETITES ANNONCES
- (300 F la ligne, taxes comprises. Supplément de 150 F pour domiciliation aux bureaux de la revue)
- CONSULTATIONS TECHNIQUES pour la lutte contre le bruit : Isolation phonique, Correction acoustique, Vibrations.
- H. GRUZELLE, Ingénieur-Conseil Expert, 8, rue des Moines, Paris-176. MAR. 92-07.
- JEUNE FILLE 22 ans, bachelière, laborantine diplômée d’Etat, cherche emploi dans un laboratoire de Biologie ou autre branche similaire. Écrire Revue, NT0 239.
- Dans notre prochain numéro
- L’Actualité instrumentale
- sous la direction de R* Buvet
- Le gérant : F. Dünod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal ; 4e trimestre 1969, n° 33o8. — Imprimé en France.
- IMPRIMERIE BARNÉOUD 8. A. (3lo566), LAVAL, N<> 3994. — 10-1969.
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- N* 3295
- Novembre 1959
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- LA NATURE
- Les Cigognes et leurs migrations
- De ces oiseaux pourtant si populaires que sont les cigognes que sait le « Français moyen » si ce n’est qu’elles font partie intégrante du décor alsacien ou du moins de son imagerie traditionnelle ? Ce n’est pourtant pas d’hier qu’elles ont l’etenu l’attention des hommes. A demi sacrées et déjà respectées des anciens Égyptiens, Grecs et Romains, elles sont encore considérées comme telles par les indigènes de l’Afrique du Nord. Dès que le paysan quitte sa case pour le maigre champ qu’il va labourer, la cigogne se fait sa compagne fidèle, trouvant matière à glaner dans les sillons. Aussi, là comme ailleurs, font-elles preuve d’une étonnante familiarité à l’égard des hommes dont le plus souvent elles partagent l’habitat.
- Notre cigogne blanche entre dans le genre ' Ciconia dont elle est l’espèce type (C. ciconia ciconia L.), dans la famille des Ciconiidés et dans l’ordre des Ciconiiformes ou Ardéifor-mes, issu du démembrement de l’ancien ordre des Échassiers. Elle fait partie de la faune paléarctique de l’ancien monde. On la trouve depuis le pourtour du bassin méditerranéen jusqu’au cercle arctique et, en Asie, jusque dans la région du Turkestan. Cependant on ne la rencontre, en Europe, ni dans les pays de haute montagne, ni dans les zones plus ou moins désertiques.
- En France, à de rares exceptions près, la seule province de nidification est l’Alsace où elle a toujours été protégée, du moins en- intention : une ordonnance strasbourgeoise de i4a3 interdisait déjà de la chasser sous peine d’une amende de oo schillings. Malgré cela, les populations de cigognes y sont depuis longtemps en diminution. En 1937, on dénombrait i4g nids occupés; en 1982, i55; en 1987, 120; en 19/17, 177; en 1948, 170; en 1949, i63; en 1960, io3 ; en 1953, 112; en 1908, i3o dont les trois quarts dans le Bas-Rhin. Saverne, qui comptait autrefois une dizaine de nids n’en a plus que deux. Strasbourg, qui en possédait 5o à 60 en 1870, Colmar 82, n’en ont plus aujourd’hui. On peut invoquer un déplacement de l’aire de reproduction vers le Nord et l’Est de l’Europe, mais les raisons principales semblent être le drainage des marécages et des prairies humides, la culture des terres jusque-là en friche, une infiltration potassique du sol, qui font disparaître les animaux dont les cigognes se nourrissent, et aussi les embûches de l’industrialisation.
- Hors d’Alsace la découverte d’un nid ou d’un couple signe trop souvent sa condamnation. Pour leur défense les chasseurs de cigognes prétendent qu’elles nuiraient à la chasse en attrapant les levrauts, par exemple. L’excuse n’est pas recevable car elles ne sauraient s’emparer que de levrauts malades et feraient par là œuvre sanitaire. Incomestibles elles-mêmes, elles ne détruisent que des nuisibles et il n’y a donc aucune raison de les chasser.
- Avant la guerre on a recensé 273 nids en Hollande (ig34), 869 au Danemark, 16 588 en Allemagne, 8 à 10 000 en Pologne, 2 531 en Tchécoslovaquie, 664 en Espagne centrale. L’effectif de la Suisse, de i4o au début du siècle, est tombé à zéro en 1960 : de hautes montagnes, des lacs à bords escarpés, l’absence de marécages proches constituaient un habitat peu
- favorable. En Afrique du Nord (ig35), 5 984 nids ont été comptés en Algérie, 28 869 au Maroc.
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- Bec long, droit et conique, corps robuste, livrée blanche, ailes noires à leur partie terminale, pattes et bec rouge vermillon pendant la période de reproduction, plumes du jabot longues, pointues et pendantes, ébauches de palmures à la base des doigts caractérisent la cigogne blanche dont la taille
- Fig. 1. — La cigogne donne la becquée à ses jeunes.
- Sur le faîte de l’église de Guémar (Haut-Rhin) une vieille roue de voiture a permis l'installation du nid (Photo P. Gauroy).
- est de 1,20 m, l’envergure des ailes de 2 m, le poids du mâle adulte de 4 à 5 kg. Il est aisé de distinguer, en vol, la cigogne du héron, ce dernier repliant le cou en forme de S alors que la première le tient droit (fig. 10). En captivité des cigognes auraient atteint l’âge de »4 ans. Des cigognes baguées et remises en liberté ont été reprises 16 et 19 ans plus tard. Il semble cependant que l’âge qu’elles atteignent en liberté n’excède guère 10 ans en moyenne.
- Les eaux peu profondes contribuent pour une bonne part à leur alimentation. Matin et soir les cigognes courent les prairies, réceptacles des petits mammifères (souris, surmulots, campagnols, taupes...), serpents, lézards, grenouilles (Rana temporaria et esculenta) dont elles font une consommation considérable. Les oiseaux sont généralement délaissés, exception faite des jeunes qui vivent à terre (poussins, canetons...). Quant aux crapauds, si elles les tuent, elles ne les mangent
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- pas. La faune de l’endroit commande, d'ailleurs, le régime qui va du carabe à la taupe, du hanneton au ver de terre, de la chenille de papillon au batracien...
- Leur voracité est remarquable. On a pu dénombrer dans l’estomac d’une cigogne, à la suite d’un seul repas, 700 larves de Tenthrédinidés (hyménoptères dont les larves ressemblent à des chenilles) et 70 hannetons dans celui d’une autre.
- Sur ses longues pattes la cigogne chemine aisément dans les prairies et marécages. De son long bec projeté brusquement elle s’empare de sa proie qu’elle triture avant ingestion, si elle est trop volumineuse. Les matières non digestibles sont régurgitées à la manière des rapaces sous forme de pelotes d’éjection particulièrement nauséabondes, dans lesquelles se rencontrent ossements, poils, chitine des insectes. Écailles et arêtes de poissons, au contraire, ne sont pas rejetées.
- Fig. 2. — Un nid sur un poteau télégraphique, au Danemark.
- (Photo P. Skovgaabd).
- Dans ses grandes lignes la nourriture des cigognes d’Afrique du Nord est la même, avec prédominance d’Orthoptères (sauterelles. : Schistocerca gregaria, Dociostaurus marocanus...), reptiles, batraciens (Rana èsculenta et Discoglossus pictus), mollusques (Hélix lactea) et poissons (Gambusia affinis) qu’on a répandus dans les mares et les lacs pour chasser les moustiques. La pâtée des jeunes renferme infiniment plus d’insectes que n’en consomment les adultes, sauf en période d’invasion massive des acridiens.
- Nidification et reproduction. — Brindilles de bois mort de quelques millimètres de diamètre, feuilles de roseaux, mottes de terre ou de gazon, papier, paille, crins et poils d’animaux domestiques, chiffons constituent la matière première des nids où l’on a pu découvrir les objets les plus hétéroclites : gants, bas, manche de parapluie, lambeaux de sacs de jute, ressort de matelas et côte de veau...
- Lors de son retour printanier au nid, le premier soin de la cigogne est de procéder à la réfection et à la consolidation du substratum par l’apport de ramilles qui font que, d’années en années, le nid gagne en hauteur. Le docteur Bouet rapporte avoir vu à Marrakech, sur les remparts du palais du Sultan, un nid ayant plus de i,5o m de hauteur. Certains ont même pu atteindre 2 m, avec un diamètre égal. Le poids d’un tel édifice peut atteindre 5oo kg, sans préserver pour autant ses occupants de la tempête. La plupart des nids, soumis aux inclémences climatiques, sont fort malmenés durant l’hiver. Aussi le propriétaire de la maison sur laquelle un nid a été édifié coopère-t-il souvent avec l’oiseau en lui fournissant une base solide à son édification : cette base est le plus souvent une vieille roue de voiture (fig. 1). Tout au long de la saison de reproduction, les cigognes apportent dans leur bec des éléments de construction. Les branchages du soubassement servent parfois à la nidification d’autres oiseaux, moineaux, étourneaux... O11 a pu observer jusqu’à une dizaine de ces nids parasites.
- L’emplacement des nids ne varie guère : sommet de clocher ou d’arbre étêté, faîte d’un toit, cheminées, tours des mosquées en Afrique du Nord... (fig. x à 4)-
- On attribue généralement aux cigognes une grande fidélité à leur nid au cours des années. En fait cette règle ne paraît pas trop absolue. Des recherches effectuées par le naturaliste Hornberger (iq43) en Prusse orientale il ressort, en effet, que sur 60 oiseaux dûment bagués, 37 ont fait retour au même nid pour la seconde fois, 26 pour la troisième, 24 pour la quatrième et u pour la cinquième fois. En Alsace, A. Schie-rer a observé trois cigognes présentes deux années consécutives au même nid et une quatrième l’occupant pour la troisième fois.
- Hornberger a cherché à savoir dans quelles proportions les jeunes cigognes revenaient nidifier au lieu de leur naissance : 49 pour 100 l’eviennent pour nicher à moins de 10 km de ce lieu; 21 pour 100 enti'e 10 et 25 km; 11 pour 100 entre 20 et 5o km; 10 pour 100 entre 5o et 100 km; 7 pour 100 entre 100 et 5oo km.
- Voici donc venu le mois de mars... Sur un nid s’est posée une cigogne, généralement sans compagnon. Celui-ci viendra quelques jours plus tard, formant ou reconstituant un couple, car les vieux ménages ne sont pas rares. Il arrive cependant que la femelle change plusieurs fois de mâle au long des années.
- Durant quelques jours, les pi’éliminaires de l’accouplement s’accompagnent d’un bruit cai’actéristique, dû au claquement rapide du bec, l’œsophage gonflé formant cage de x’ésonance. On dit que la cigogne craquète ou claquète. « Ce claquètement, seul son émis par les adultes, est l’unique expression des émotions internes; il est aussi un avertissement adressé à un trop audacieux voisin... Il se fait x’égulièrement entendre lorsque le compagnon revient au nid, car il fait partie du cérémonial de réception » (docteur F. Gouin).
- La ponte a lieu généralement dans la seconde quinzaine d’avril et compte en moyenne 3 ou 4 œufs, rarement jusqu’à 6, pondus à intei’valle de deux jours. Des raisons de perte, dont il est question plus loin, font que le nombre des jeunes est inférieur à ces chiffres. Ainsi, en Alsace, en 1927, x4g couples ont donné 386 jeunes; en 1932, i55 couples : 3gg jeunes; en 1937, 120 couples : 36o jeunes ; en 1 g4?> i85 couples : 527 jeunes.
- Elliptiques, blancs et finement granuleux, les œufs sont un peu plus grands que les œufs de poule. Ils sont couvés 33 ou 34 jours, alternativement par le mâle et la femelle selon que l’un ou l’autre est en quête de nourriture. Cependant la couvaison nocturne est réservée à la femelle ainsi que le retournement des œufs effectué avec le bec et qui doit assurer une température constante et uniforme sur toute la surface pour une incubation idéale. En fait, on a constaté que, surtout
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- Fig. 3 et 4. — Nids de cigognes sur un vieux mur et sur un arbre (à gauche) et sur une mosquée à Chellah (Maroc).
- (Photos aimablement communiquées par la Délégation du Ministère de l'Information et du Tourisme marocain).
- chez des cigognes âgées de 3 ou 4 ans, certains œufs n’arrivaient pas à éclosion.
- Comme les matériaux constitutifs du centre du nid (herbes sèches, crins, poils, foin...) ne manquent pas de fermenter au cours de l’incubation, la femelle rejette hors du nid les éléments irritants qu’elle remplace par de nouveaux matériaux.
- Une dizaine de jours s’écoulent entre le début de l’incubation du premier et du dernier œuf. Aussi les poussins présentent des différences pondérales et physiologiques dont les conséquences peuvent être néfastes aux derniers-nés comme nous allons le voir.
- Les jeunes. — Comme les petits des Rapaces diurnes les cigogneaux ont deux duvets successifs. Sous leur premier duvet, court et blanc, ils sont mal protégés du froid et un des parents reste sans cesse au nid dans les jours qui suivent leur naissance. Mais déjà, miaulant et sifflant, ils s’essayent aussi à craqueter...
- Le parent qui revient de la chasse se place au centre du nid d’où il écarte les jeunes, et il régurgite le contenu de son jabot, à demi digéré. Pâtée de vers de terre, insectes, larves, mollusques, etc., qu’il déverse directement dans la gorge des oisillons voraces. Par la suite les petits iront quêter eux-mêmes dans la bouche du parent la nourriture régurgitée. La cigogne s’empresse d’absorber le reliquat, s’il en est.
- Mille dangers guettent ce petit monde : le froid, mais aussi le soleil contre lequel les préservent les ailes de leurs parents,
- les pluies persistantes, les orages répétés, le parasitisme dû à des vers qu’hébergent les grenouilles, durant une partie de leur cycle évolutif. Par surcroît, le dernier-né, moins résistant et rejeté du cercle alimentaire par ses frères, s’étiole peu à peu. Vainement il quête une provende qui lui est refusée. Il est devenu bientôt si chétif que ses parents semblent ne plus le reconnaître et le suppriment en le précipitant hors du nid s’ils ne l’avalent pas simplement, comme en témoignent plusieurs observations. Pour certains auteurs celte solution n’interviendrait que lorsque la chasse devient de plus en plus difficile par suite d’une trop grande sécheresse, par exemple et ce cannibalisme n’aurait pas lieu en période normale et grassement pourvue. Cependant des faits semblables ont été signalés en Afrique du Nord où marécages, étangs et lacs sont nombreux et où de vastes espaces incultes s’offrent au développement des proies utiles. Ce qui a fait naître une autre opinion, d’après laquelle la faiblesse de constitution de certains derniers-nés inciterait les parents à les détruire avant le premier voyage de migration puisque à coup sûr il leur serait fatal. Mais c’est prêter aux cigognes un raisonnement tout humain...
- La fréquence des repas varie avec l’âge. Neuf fois en 8 h 3o pour des jeunes de 5 à G jours et 4 fois seulement io jours plus tard.
- Dès la troisième semaine après leur naissance les cigogneaux commencent à exercer leurs ailes, les étendent, se soulèvent et tentent un timide vol plané au-dessus du nid. Leurs forces
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- Fig. 5 à 8. — Scènes de la vie des cigognes au Danemark.
- En haut, à gauche : les époux font leur toilette ; l’un d’eux est au nid, édifié sur un toit de chaume. — En haut, à droite : l’accouplement. •— En bas, à gauche : le mâle dégorge de l’eau dans le bec de l’un des petits. — En bas, à droite : vue partielle d’un rassemblement avant le départ pour la migration (Photos P. Skovgaard) .
- augmentant, ils s’accommodent de proies non préalablement dégluties, si ce n’est même de serpents vivants de 5o-6o cm comme G. Bouet a pu l’observer en Algérie. Deux mois après leur naissance ils prennent leur vol sans trop s’écarter du nid qu’ils regagnent pour recevoir la nourriture que leurs parents leur assurent encore et y passer la nuit.
- Quinze jours plus tard et individuellement, ils désertent enfin le nid familial et cela avant les parents, avec tous les aléas de l’inexpérience : lignes électriques aériennes, phares, cheminées d’usine. Lorsqu’ils se posent sur les bords supérieurs de ces dernières, ils peuvent glisser sur la suie en atterrissant ou en prenant leur départ, risquant ainsi d’être absorbés par l’immense conduit dont ils resteront prisonniers. Mourir de faim ou brûler vif, telle est alors l’alternative qui s’offre à eux. Ainsi découvrit-on, en 1961, à Betschdorf (Bas-Rhin) dans la cheminée d’une usine de céramique en activité un
- cadavre carbonisé. A. iSchierer qui, depuis plus de io ans, s’est fait le spécialiste des cigognes d’Alsace en pratiquant leur baguage, a examiné les divers accidents qui guettent les jeunes et les moins jeunes. La mort peut survenir au nid (parasitisme...), par vol dans une ligne électrique (s’il n’y a pas électrocution, l’oiseau succombe généralement aux fractures, paralysies ou brûlures d’un ou plusieurs membres), par coup de feu d’un chasseur (risques très grands en migration dans la traversée du Midi et de la Catalogne)... On peut incriminer également dans quelques rares cas les suites d’un combat entre cigognes, à l’automne, au moment du rassemblement qui précède la migration et, au printemps, lors de la prise de possession des nids.
- Modalités de la migration. — L’été va s’achever, les cigogneaux sont devenus cigognes. Bientôt, la provende des
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- reptiles, batraciens, insectes se raréfie. Nécessité fait loi. Et cette loi est celle de la migration millénaire qui prend effet dans la première quinzaine d’août.
- Vers io heures du matin les cigognes se rassemblent (fig. 8) avant de gagner les zones où les courants ascendants d’air chaud les porteront très haut sans fatigue. Leurs migrations ont pu être précisées par le baguage ; les bagues utilisées en France pèsent 3,5 g ou 8,5 g, et ne gênent en rien les oiseaux. Deux routes s’offrent aux cigognes européennes : celle du Sud-Est, par le Bosphore, et celle du Sud-Ouest, par Gibraltar (fig. 9). On a admis d’abord que les cigognes qui nichent à l’est de la Weser, c’est-à-dire la très grande majorité, empruntent la première roule, les autres la seconde. Plus exactement la ligne de partage joindrait Leyde (Pays-Bas) à Kemplen, à l’est du lac de Constance en Allemagne, par Giessen et Würzburg. Il est à noter qu’aux abords de cette ligne de partage, les jeunes d’un même nid peuvent choisir des routes différentes.
- Empruntée par 170 000 cigognes environ la route du Sud-Est absorbe celles de Lituanie, Lettonie, Russie, Prusse orientale, Allemagne septentrionale, Danemark qui s’enrichiront au passage du gros des cigognes de Pologne, Tchécoslovaquie, Autriche, Hongrie, Roumanie... Point de transit important : le défilé des Portes de Fer. Du 20 août au 20 septembre c’est au Bosphore une troupe considérable qui effectue la traversée.
- Le détour par le Bosphore s’explique par la répugnance des cigognes pour les longs trajets au-dessus de la mer. Cette aversion a été mise en évidence par une expérience de Schüz (1938). Transportées dans la partie méridionale de l’Angleterre, des cigognes tentèrent de migrer vers le sud, mais se heurtant à la mer suivirent la côte anglaise de la Manche en tous sens, sans oser la traversée. La cigogne ne se risque donc sur la
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- Fig. 9. — Directions générales de migration des cigognes blanches d’Europe (d’après Rüppell, modifié par Yeiuieyen, 1950).
- mer que lorsqu’elle voit la côte à atteindre. Sa crainte des traversées marines peut tenir au fait que, pratiquant le vol plané (fig. 10) et non le vol battu, elle n’y rencontre pas les courants ascendants favorables dont elle use au-dessus des terres. Plus de 200 cadavres découverts en mer ou sur les bords du rivage dans le golfe de Suez disent assez le danger réel de ces traversées. Dans certains cas pourtant de tels
- Fig. 10. — Le vol plané des cigognes.
- On remarque que le cou est tenu droit (Photo P. Skovgaard).
- passages durent être osés et réussis, ainsi qu’en témoignent des cigognes recueillies dans les îles de la Méditerranée (Pan-tellaria, Crète...).
- Sous leurs ailes largement déployées glisse maintenant l’Asie Mineure. Le golfe de Suez est franchi aux environs du Sinaï (au plus tôt, vers la fin d’août, elles sont au Caire) et le Nil est atteint vers 25° lat. N. Ce grand fleuve sert de fil conducteur jusqu’au Soudan anglo-égyptien qu’elles abordent au début de septembre. Ici commence l’adoption des quartiers d’hiver. Mais le plus grand nombre gagneront Kénya, Ouganda, ou ne s’arrêteront même qu’en Afrique du Sud. Le début d’octobre les trouve au Transvaal et novembre au Natal. En somme, un voyage pas très rapide, la vitesse de migration de la cigogne blanche paraissant osciller autour de 75 km/h. Il ne semble pas que, durant cette période, l’oiseau se déplace plus rapidement qu’en d’autres temps, malgré l’avis contraire de certains auteurs comme T. II. Harrisson (1981).
- Quant à l’altitude de migration, elle peut être évaluée à 1 3oo m. On est loin, on le voit, des altitudes extrêmes reconnues pour des grues à 4 3oo m au-dessus de la Manche, le record étant détenu apparemment par des oies observées dans l’Inde, à Dehra Dun, volant à près de 9 000 m.
- Dans ses grandes lignes, la migration printanière de retour suit, en sens inverse, la même route.
- La netteté du trajet caractérise cette route du Sud-Est qui, large de près de 800 km en certains points, se rétrécit au contraire considérablement en d’autres.
- Sur la route migratoire du Sud-Ouest s’inscrivent les cigognes qui gîtent à la belle saison en Westphalie, Rhénanie, Wurtemberg, Bavière, Alsace, Suisse, Hollande. Cet effectif restreint, de 4 000 oiseaux seulement, gagne ses campements d’hiver par l’Espagne, le détroit de Gibraltar, le Maroc, le Tibesti, le Tchad, les grands lacs africains, avec pour but final, semble-t-il, la région du cap de Bonne-Espérance. Dans la traversée de la France, c’est la vallée du Rhône qui représente la voie de migration de beaucoup la plus fréquentée.
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- En ce qui concerne la migration d’automne des cigognes nord-africaines, on peut affirmer qu’elles traversent aussi rapidement que possible le Sahara, étant donné l’extrême sécheresse de ce désert aux mois d’août et septembre. Bien qu’à l’encontre des canards et des oies, les cigognes soient des migrateurs diurnes, leur vol sur le Sahara s’accomplit de préférence la nuit, ce qui rend leur détection malaisée, car elles sont muettes. La migration printanière de retour (janvier à mars) est au contraire diurne et se fait par étapes qui leur permettent le repérage des points d’eau où elles sont assurées de trouver leur nourriture. C’est en effet, à ces latitudes, l’époque où la vie reprend ses droits, où les oueds semi-permanents coulent, arrachant à leur léthargie annuelle mollusques, batraciens, reptiles.
- Parce que l’oued est eau et vie les cigognes en suivront le tracé à travers sables et rocoilles. Selon qu’elles viennent du
- Fig. 11. — Cigogne blessée à la patte et plâtrée par les soins d’un chirurgien à Ribeauvillé (Haut-Rhin).
- L’oiseau ainsi atteint a renoncé à la migration saisonnière vers le Sud.
- (Photo T. Gaciioy).
- Maroc et du département d’Oran ou de Tunisie et des départements d’Alger et de Conslantine, elles adopteront deux roules différentes qui confluent à Tamanrassct, important défilé des migrations automnale et printanière. De là elles gagnent le Soudan, entre Niamey et Zinder, puis mettent cap au sud. Comme les cigognes européennes, elles reviennent aux lieux qui les virent naître.
- Durant son hivernage, la cigogne ne se reproduit pas, ne niche pas, et n’a même pas d’habitat fixe. A l’inverse d’autres migrateurs qui s’attachent à un territoire de chasse aux limites assez précises, elle vagabonde au gré des circonstances. La grande forêt lui oppose une barrière qu’elle ne franchit pas, peut-être pour des raisons d’ordre alimentaire et aérodynamique. Ce qui explique qu’aucune cigogne n’a jusqu’ici été observée au Gabon et au Moyen-Congo.
- Pareille instabilité au milieu des savanes plus ou moins dénudées s’explique par la recherche des sauterelles qui constituent alors l’essentiel de la nourriture, particulièrement la grande sauterelle rouge (Nomadacris septemfasciata Serv.). Ces insectes effectuent eux-mêmes des déplacements importants à travers l’Afrique orientale et australe et sont pris en chasse par des
- bandes de cigognes qui peuvent atteindre plusieurs milliers d’individus.
- Une cigogne ne devient apte à reproduire qu’après l’âge de trois ans. Avant sa maturité sexuelle son comportement est fort différent de celui de l’adulte. C’est ainsi qu’elle ignore généralement la migration de retour vers l’Europe ou l’Afrique du Nord. Elle demeure et musarde à travers l’Afrique tropicale où la nourriture est abondante. Venu le temps de la maturité elle fera, au contraire, sa remontée vers le nord.
- On a dû parfois à des circonstances assez curieuses de pouvoir préciser les roules de migration. Ainsi les peuplades animistes d’une bonne partie de l’Afrique ne dédaignent pas de chasser les cigognes pour leur viande et la parure de leurs plumes. Or, rapporte Jean Dorst, « on a trouvé dans diverses régions d’Europe des cigognes portant des flèches indigènes prises dans leur chair, mais qui ne les avaient pas empêchées de poursuivre leur vol. Ces flèches, de forme caractéristique, permettent de localiser au moins approximativement l’endroit où elles ont atteint l’oiseau sans le tuer et sont un indice des régions traversées par les cigognes au cours de leurs migrations w (x).
- Instinct OU tradition ? — Le problème de l’orientation en vol se pose pour les cigognes comme pour tous les autres migrateurs, et il est loin d’être complètement éclairci. Pour certains « les jeunes migreraient sous la direction des adultes qui leur enseigneraient ainsi la manière de migrer, les voies à suivre et le territoire à adopter pour hiverner. Il est intéressant cl’en vérifier le bien-fondé en raison de l’importance de ces faits dans le problème de l’orientation des migrateurs. Si les adultes dirigent ainsi les jeunes au cours de leur première migration, on peut admettre l’existence d’une sorte de tradition de la migration et, de ses modalités, transmise de génération en génération et excluant la nécessité d’une orientation véritable qui remplacerait la connaissance d’une voie de migration traditionnelle » (J. Dorst). Or, les jeunes cigogneaux ne manifestent à l’égard de leurs parents qu’un attachement relatif. « D’une manière générale, les dates de disparition des jeunes se placent en Allemagne au cours de la première quinzaine d’août, alors que pour les adultes ces dates se placent dans la deuxième moitié d’août » (J. Dorst). Peut-on dire que leur migration sera indépendante de celle de leurs parents ? Non, car ils rejoignent peut-être simplement un lieu de rassemblement où leurs parents les retrouveront.
- « Pour essayer de percer le mystère, Rüppell retint captives des jeunes cigognes et ne les libéra que trois semaines après le départ des adultes. Ces oiseaux prirent néanmoins la direction normale de migration; certaines d’entre elles furent même retrouvées sur la roule normale de migration de l’espèce » (J. Dorst).
- Ces expériences démontrent au moins que l’oiseau a une tendance innée à migrer dans une direction générale déterminée. Mais il n’est pas exclu que, pour la route précise à suivre, une certaine tradition ne lui soit enseignée, la migration réunissant en général de nombreux individus. Des études approfondies seront encore nécessaires pour en élucider le déterminisme.
- On a pu observer au Proche-Orient et au Bosphore que cigognes et grands rapaces s’unissaient quelquefois fortuitement dans leur migration. Celte communauté éphémère est due à la similitude du mode de vol, ces groupes d’oiseaux étant des planeurs, tributaires des courants aériens. L’instinct grégaire est d’ailleurs remarquable chez les migrateurs après la période de reproduction. Verheyen a souligné la tendance manifeste qu’ont les oiseaux à suivre les objets en mouvement, particulièrement leurs congénères et même les oiseaux d’autres espè-
- 1. Les migrations des Oiseaux, par Jean Dorst, sous-directeur au Muséum national d’IIistoire naturelle. Payot, Paris, 1956.
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- Fig. 12 et 13. — Pour favoriser le repeuplement en cigognes à Ribeauvillé (Haut-Rhin).
- A gauche, un étang artificiel vient d’être aménagé, où l’on a déposé des milliers de têtards de grenouille (à droite) (Photos P. Gauiioy).
- ces. Un tel comportement expliquerait, selon lui, les « carrousels d’oiseaux » qui groupent parfois des centaines d’individus, milans, cigognes, vautours...
- Protection et repeuplement. — Comme en plusieurs pays d’Occident, on s’inquiète en Alsace de la disparition des cigognes. On y procède actuellement à des essais de repeuplement par création de nappes d’eau artificielles richement fournies en batraciens et poissons. Semblables tentatives faites antérieurement par la station de Rossiten (Allemagne) autorisent quelque espoir. Certes, d’une première expérience où 5oo cigogneaux de Rossiten furent expédiés aux régions de l’ouest, du centre et du sud de l’Allemagne, les résultats furent négatifs. Malgré les soins apportés à leur élevage, les oiseaux partis ne revinrent pas; ils avaient sans doute été exportés trop
- loin du lieu de leur naissance. Une autre expérience, inscrite cette fois dans un rayon de ioo km autour de Rossiten, obtint par contre un plein succès.
- Le problème de la diminution des populations de cigogne blanche d’Europe occidentale a retenu l’attention de la Conférence mondiale du Comité international pour la Protection des Oiseaux en 1904. Protection totale fut demandée aux gouvernements des pays traversés en automne et .au printemps. Deux dangers furent particulièrement soulignés : la mort encore trop fréquente par arme à feu et les poisons utilisés pour la destruction des criquets. Toute cigogne trouvée morte ou mourante devra désormais être autopsiée. Un recensement général de ces oiseaux est en cours depuis xg58 dans toutes les régions où l’espèce nidifie.
- PlERRE G.\uROY.
- Extraordinaire malformation du cœur chez la souris
- M. Louis Amoureux, de la Faculté libre des Sciences d’Angers, a décrit dans le Bulletin de la Société zoologique de France (n° 1 de 1969) une très curieuse malformation cardiaque constatée chez une souris mâle adulte paraissant normale, tant dans son aspect externe que dans son comportement. Le cœur, au lieu de former une masse compacte, est perforé d’une large ouverture centrale qui divise les ventricules en deux parties réunies par un étranglement dans la région moyenne. M. Amou-
- reux explique cette malformation par l’origine embryologique du cœur, formé d’abord d’un vaisseau double dont les deux parties se rapprochent et viennent s’accoler; elle serait peut-être due à une absence de fusion partielle. Le plus extraordinaire est que l’animal ne semblait pas avoir souffert de cette anomalie d’une importance telle qu’elle semblait, à première vue, incompatible avec une croissance et un développement normaux.
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- Métallurgie, linguistique et histoire
- Entre les diverses disciplines scientifiques, les contacts sont aujourd’hui de plus en plus fréquents, et les barrières qui séparaient jadis les sciences exactes des sciences naturelles et des sciences humaines, désormais abaissées, ne s’opposent plus à l’enrichissement de notre savoir. L’étude de la découverte et du travail des métaux n’intéressera donc pas seulement les chimistes et les industriels, mais également les historiens, les ethnologues et les sociologues, car l’histoire n’est pas exclusivement la recherche et l’explication des documents politiques et militaires; l’archéologie ajoutera une contribution, finalement contrôlée par la linguistique, pour constituer un faisceau utile et nouveau.
- Le cuivre et l’or
- Si l’on admet que la première industrie humaine date de quelque cinq cent mille années, la découverte des métaux semble un fait récent, très récent meme, qui ne remonte pas à plus de cinq mille ans. L’àge du bronze, qui dura deux millénaires, l’âge du fer, le nôtre, qui compte trente siècles, paraissent très courts en face des grandes époques de la préhistoire, même du néolithique, et la recherche des documents qui ont trait à la métallurgie nous introduit dans des sociétés déjà très évoluées, au sein d’empires à l’unité économique et linguistique bien organisée, au milieu de peuples directement apparentés aux nations modernes de nos continents. C’est pourquoi l’étude des termes usités pour désigner les métaux dans les langues anciennes et modernes nous permettra de préciser l’histoire de la technique métallurgique, de retracer les lents cheminements de la connaissance, les emprunts réciproques, les perfectionnements, dans la mesure permise par l’état de la recherche linguistique où l’hypothèse remplace parfois la preuve, en l’absence de documents abondants ou explicites.
- L’Antiquité connut deux centres de civilisation pratiquement indépendants, la Chine et le Proche-Orient; nous nous bornerons ici, malgré notre désir, à ce dernier centre, laissant aux sinologues le soin de poursuivre une étude qui ne manquera sûrement pas de nous offrir des perspectives nouvelles. À l’intérieur de ce domaine géographique ainsi limité, les débuts de la métallurgie, aux alentours du IIIe millénaire avant l’ère chrétienne, se localisent dans les montagnes bordant au Nord et à i’Est les plaines fertiles du Tigre et de l’Euphrate : les monts Zagros, les massifs du Kurdistan et de l’Arménie, dominés par le mont Ararat, le Caucase et enfin les chaînes côtières de la Mer Noire. Cette suprématie se maintient encore au premier âge du fer, et malgré la promotion d’autres régions à la fin de l’Antiquité et au Moyen Age, l’Asie Antérieure reste un centre métallurgique important.
- La Bible, héritière du.savoir sumérien et akkadien, nous fournit à ce sujet deux allusions très nettes : dans la Genèse (IV, 22), Tubal-Caïn, descendant de Caïn, « qui forgeait tous les instruments d’airain et de fer », et un peu plus loin (X, 2), « les fils de Japhet furent : Gomer, Magog, Madaï, Javan, Tubal, Mesehec et Tiras ». La localisation de Tubal et de ses descendants est ainsi précisée parmi les peuples non sémitiques du Nord, entre les Grecs, issus de Javan, et les Phrygiens ou Mosques, issus de Meschec, quelque part en Asie Mineure. Or, les historiens grecs signalent, bien plus tard, sur les côtes de la Mer Noire, près de Trébizonde, le peuple des Tibarènes, c’est-à-dire du pays de Tibar, et l’identité entre Tubal et Tibar est depuis longtemps admise. Aujourd’hui, la région, le Lazistan, semble avoir conservé le même peuplement qu’à l’époque de la Bible, et les Lazes, proches parents des Géorgiens, parlent toujours une langue « caucasique », sans rapports avec les dialectes sémitiques, ni d’ailleurs avec les langues indo-européennes.
- CAUCASE
- MER
- DANUBE
- COLCHIDE
- TIBARENES
- CHALYBES/-'
- ARARAT
- PHRYGIE
- BABYLONI
- iBYBLOS ÏSIDON iTYR c
- Centres principaux de l’exploitation et du commerce des métaux dans le monde antique.
- Figr. 1.
- Nous ne devrons donc pas nous étonner de rencontrer fréquemment dans le lexique de la métallurgie de nombreux tenues inexplicables, empruntés à ces langues « asianiques » de l’Antiquité qui nous seront toujours d’une compréhension difficile, malgré la comparaison avec les parlers modernes de Géorgie et de Gircassie.
- Métal, international depuis longtemps, est au travers du latin, metalhim, un mot grec, metallon, qui avait au départ le sens précis de recherche, de quête, après, meta, autre chose, alïon. Cette recherche fut restreinte à l’exploration, à la prospection des métaux, et la langue des chimistes, ou plutôt des alchimistes, a diffusé le terme dans le monde entier, sauf dans les masses populaires qui préférèrent, en Occident, un mystérieux vocable, peut-être d’origine celtique, mina, avec ses dérivés, mina,rius, minarensis, devenus, en français, mine, minier, minerai, jadis minerois, tandis que la distinction s’opérait entre le minerai et le métal, à une époque assez récente. Il a fallu, en effet, plusieurs millénaires pour éprouver le besoin d’un nom commun à l’ensemble des métaux et les peuples se sont contentés au début du nom du premier métal connu pour désigner la totalité des éléments qu’ils utilisaient.
- Ce premier métal semble avoir été, selon les régions, le cuivre ou l’or, difficilement distingués par les derniers Néolithiques. De cette confusion initiale, les langues modernes portent encore la trace. Un môme terme désignait, il y a cinq mille ans, le premier métal parmi toutes les tribus indo-européennes, alors errantes dans les plaines situées entre le Don et la Vislule. La découverte des mineurs de Tubal parvenue dans ce monde nordique, qui se contentait encore de massues de pierre polie, devait rapidement entraîner la dislocation des peuplades. Munis d’armes métalliques, les Indo-Européens s’ébranlèrent alors en direction de l’Ouest, du Sud et de l’Est, fractionnés en groupes ethniques, Iraniens, Indiens, Grecs, Latins, Germains, Celtes et Slaves, origine directe des nations modernes. C’est pourquoi le sanscrit ayas, le latin aes et le gothique ah, manifestement apparentés, remontent à cette première période métallurgique et désignent aussi bien le cuivre pur que ses divers alliages comme l’airain et le bronze. Parallèlement le latin ausum, forme primitive de aurum, le lithuanien auksu et l’iranien de Tokharie vas, qui désignent l’or, comportent une phonétique assez comparable. Il est évident que les Indo-Européens, en possession d’une nouvelle matière, n’ont pu la désigner que par un terme signifiant un des aspects du métal, à moins d’empi’unter le terme, sans en comprendre le sens, au peuple « inventeur ». Or, qu’il s’agisse du cuivre ou de l’or, tous ces termes offrent une grande similitude avec ceux qui qualifient le soleil levant, l’Est, l’Orient,
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- comme le grec eos, l'allemand osl, le russe vostok, le polonais woschod, le latin ausosa, plus lard aurora, l’aurore. L’idée initiale est celle de moulée, d’apparition de bas en haut, comme dans le grec anatolè, issu d'un autre préfixe, ou dans l’hébreu zerah et rnizrah, et paraît fort naturelle, même si, plus tard, la clarté, l’éblouissement solaire peuvent dans certaines langues avoir relégué le concept premier.
- Dans la Rome antique, la gens Aurélia prétendait tirer son nom du soleil et non de l’or, ainsi qu’aurait pu le faire supposer son patronyme. Comparer enfin, selon les tribus, le cuivre ou l’or au soleil levant, à la lumière jaune et rouge du disque le matin, n’est pas invraisemblable. Cette hypothèse s’appuie même sur le fait que les Germains ont nommé l’or par comparaison avec la couleur, jaune également, de la bile, et qu’en anglais comme en allemand on constate encore aujourd’hui la parenté entre gold, yclloiu et gall, entre gold, gelb et galle. Les Slaves ont suivi la même voie et en russe, zololo, l’or, est encore très proche de zelt, jaune, et de la bile, zelt-s. Le nom du cuivre avait également été forgé sur ce radical, mais lorsque le fer eut remplacé le bronze, les Slaves donnèrent au nouveau métal le nom de l’ancien, zeloso, tout en comparant à la couleur du sang, la couleur rouge, les dépôts de minerai, roda, assimilation que nous retrouvons dans le français rouille et antérieure à la perle du terme par l’ensemble des langues slaves. Les Grecs connaissaient sans doute le cuivre et l’or lorsqu’ils s’établirent sur les bords de l’Archipel, mais ils se trouvèrent en contact avec des peuples beaucoup plus civilisés, Crétois et Phéniciens, auxquels ils empruntèrent un grand nombre de. techniques métallurgiques. Ils abandonnèrent ainsi les termes indo-européens désignant le cuivre et l'or pour adopter avec chalcos et chrusos deux vocables énigmatiques dont, l’explication a déjà fait couler beaucoup d’encre.
- Chalcos est certainement en rapports directs avec la ville de Chaleis, dans l’île d’Eubéc, mais le sens de ces rapports peut être diversement interprété. Le développement de la ville, vers le vme siècle avant notre ère, est antérieur à l’hégémonie athénienne; il semble le prolongement des influences mycéniennes et rrétoises de l’âge du bronze. En tout état de cause, le cuivre était connu bien avant l’expansion de Clialcis et il est donc possible que ce métal ait donné son nom à la cité. Il semble curieux cependant qu'on n’ait pas découvert dans celte région les mines qui auraient justifié l’activité industrielle de Chaleis. Il peut être avancé avec plus de vraisemblance que la
- Fig-. 2. — Patère d’or gallo-romaine, de Rennes.
- (Figure extraite de Gctllia, par C. Jui.i.ian ; Hachette, Paris, 1892).
- spécialisation industrielle y était le résultat d’une importation de cuivre brut ou déjà travaillé et de fait Chaleis était plutôt un entrepôt qu’un atelier. Fournissant à la Grèce le meilleur cuivre, Chaleis légua son nom au métal, chalcos, qu’il s’agisse, comme d'habitude, de bronze, d’airain ou de cuivre pur. On explique beaucoup plus justement Clialcis par l’un des noms grecs de la pourpre, du murex, Chalix, primitivement le caillou, le rocher, terme du même radical que le latin calx, la chaux, ou calculas, le calcul, le grain de sable. Or, ces rochers vivants qui fournissaient la pourpre aux Phéniciens étaient aussi à l’origine de la fortune de Chaleis qui, de ce fait, fut la première des cités grecques à utiliser l’alphabet que les marins de Tyr et de Sidon venaient de perfectionner.
- Chrusos est peut-être le métal brillant, éclatant, si l’on rapproche son nom de celui des Charités grecques, les Grâces, et des liantes de l’Inde, les chevaux du soleil du Panthéon védique. Nous aurions ainsi une évolution comparable à celle de aurum et de aurora, mais l’hypothèse est aujourd’hui battue en brèche par les sémitisants qui voient dans chrusos une simple transposition de l’hébréo-phénicien chorals, désignant l’or monnayable, l’or en barre, d’un adjectif exprimant la taille et la mesure.
- Dans la Rome antique, le cuivre le plus pur provenait de l’île de Chypre, en latin Cuprus. Telle est l’origine du roumain cu.pru, de l’espagnol cobre, de l’allemand kupfer, de l’anglais copper et du français cuivre, qui se sont substitués peu à peu au dérivé de a es. aeramen, sauf en Italie où rame est toujours en usage, et partiellement en France, où airain, réservé à l’alliage du cuivre et de l’étain, est un nom archaïque et peu employé. L'alliage le plus parfait étant celui de Rrindisi, en grec Bronlesion et en latin Brundusium, les Italiens avec bronza, les français avec bronze et les Espagnols avec bronce, en répandirent la renommée dans le monde entier, même dans les pays germaniques. Dans ces régions, ais, déjà réduit au sens d’alliage, puis de métal ou même de minerai brut, et devenu, par suite d’une évolution phonétique assez fréquente, air, nous conduit à l’anglais ore et à l’allemand erz. L’honneur, la considération, l’estime sont issus, à Berlin comme à Rome, de la même idée de mesure, de poids, basé sur le cuivre ou l’airain : en latin aes-timo, en allemand ehre, forme archaïque de erz.
- Le turc altan qui désigne l’or, explique le nom de l’Altaï, au cœur de l’Asie; adopté par les Arabes qui le léguèrent ensuite aux Européens, il s’applique aujourd’hui, sous la forme italienne, oltone, sous la forme française laiton, à un alliage de cuivre et de zinc. Preuve nouvelle de la confusion permanente des espèces ou de l’habileté des marchands de métaux!
- On sait que la recherche de l’or a été le but permanent des explorations et que la fabrication du fabuleux métal a hanté l’esprit de tous les alchimistes du Moyen Age. Ceux-ci plaçaient les astres à l’origine des métaux, pour des raisons diverses et parfois fortuites. C’est ainsi que le cuivre aurait émané de Vénus parce que l’île de Chypre passait pour le lieu de naissance de la déesse, l’or était issu du soleil, dernier écho des comparaisons préhistoriques qui furent à la base du « baptême » des métaux. L’Eldorado des conquistadores espagnols n’était pas le nom d’un pays, mais celui d’un roi entièrement revêtu d’or. Je doré, el dorado, quelque part en Amérique...
- L’argent, l’étain, le plomb et le zinc
- Connus à des époques diverses et souvent très reculées, ces quatre métaux ont été, comme le cuivre et l’or, très souvent confondus et la similitude de leur couleur explique l’hésitation du vocabulaire.
- Les alchimistes, attribuant à la lune l’origine de l’argent,
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- Fig. 3. — Le travail de l’argent au Moyen Age.
- Dessins d’après des plaques d’argent ciselé faisant partie d’un collier de la corporation des orfèvres de Gand (xve siècle). De gauche à droite et de haut en bas : Préparation des boisages d’une galerie dans la mine ; Extraction du métal ; Transport hors de la mine ; Expédition ; Fonte du mêlai ; Examen par un orfèvre expert- (Dessins extraits de VAlbum, historique de A. Parmentier, t. Il ; Armand Colin, Paris, 1897).
- n'étaient là aussi que les derniers héritiers du folklore préhistorique. En effet, nous pourrons constater entre- l’astre de la nuit et l’argent le même parallélisme linguistique qu’entre l’astre du jour et l’or ou le cuivre. Pour les Phéniciens et les Hébreux, la lune est l’astre blanc, lebana, comme le Liban est la montagne blanche; à Rome, luna n’est qu’un dérivé de lux, lumière, et pour les Grecs, sélèné évoque l’idée de briller, de miroiter. Le radical de sélèné se l’etrouve justement, appliqué à l’argent, chez les Germains, silver en anglais, silber en allemand, et chez les Slaves, serebro en russe, srebro en polonais. La clarté, la blancheur, traduisent également arguros en grec, argentum en latin, arganto en gaulois. Le radical est celui d’une série d’abstractions telles que arguer, arguties et argument, mais aussi d’autres corps, bien plus courants que l’argent, comme l’argile, la blanche terre glaise. Il est très difficile de ce fait de déterminer le sens exact de noms de lieux anciens ou modernes tels qu’Argos en Grèce, Argenteuil, Argentan ou Argenton si fréquents sur notre sol. La même perplexité à propos des héros de la mythologie grecque, les nautes d’Argo, partis pour la Colchide, le pays de Tubal-Caïn, afin d’y chercher la Toison d’Or. Argus en tout cas est celui qui voit « clair », et les noms de lieux Argenlières ou Largen-t-ière évoquent bien d’anciennes mines d’argent, ou plus souvent de plomb argentifère.
- Le plomb, confondu au début avec l’argent, portait en Grèce deux noms, molubdos et bolumos que les linguistiques expliquent, faute de mieux, par un emprunt aux langues ibériques, de même que le latin plumbum, passé ensuite dans les langues romanes. Les Allemands voient en lui la couleur bleue, c’est-à-dire blême, mais blei n’est chez eux que le synonyme de lot, apparenté à l’anglais lead, à l’irlandais celtique luaide, et visiblement indo-européen. Peut-être faut-il y retrouver l’idée de conduire, de diriger, de -fixer, de l’allemand leiten, le plomb servant à souder, à unir les métaux, abstraction qui pourrait également expliquer le russe svinets ?
- L’étain, métal assez rare, fut d’abord confondu avec le plomb et les Romains l’appelèrent longtemps plumbum album, plomb blanc. Les Slaves les imitèrent et si en russe olovo
- désigne l’étain, en polonais olow désigne le plomb; le radical est peut-être celui du latin album, mais il est difficile de décider s’il s’agit d’un emprunt ou d’un commun héritage. Stagnum, parfois écrit stannum, apparaît à Rome à une date tardive et l’emprunt est manifeste; il est plausible de rapprocher stannurn de tin en anglais, de zinn en allemand, la Germanie possédant quelques mines d’étain, mais un emprunt commun du latin et du germanique au celtique est encore plus probable, la Grande-Rretagne et l’Espagne, habitées alors par les Celtes, offrant de ce point de vue des ressources encore plus abondantes. En tout cas, l’espagnol estano, l’italien stagno et le français étain, issus de stagnum, n’ont aucun rapport de sens avec les mots de la famille d’étang, eau dormante, bien qu’on ait pu jadis penser à une comparaison entre l’aspect de l’étain en fusion et celui d’une nappe aquatique. C’est par confusion avec le vei’be entamer que le travail de l’étain est chez nous l’étamage, ce qui a permis d’un autre côté de distinguer plus vite à l’oreille entre le tanneur et le rélameur.
- Chez les Grecs, l’étain, cassiteros, était l’objet de voyages longs, mais profitables, conduisant, quelque part vers l’ouest, aux îles Cassitérides. Ici aussi, la question est d’établir le sens de l’emprunt. Les historiens ont vainement cherché les fameuses îles de l’étain, certains ont proposé les Scilly, au sud de la Cornouaille anglaise, mais le nom d’île ne doit pas être pris au pied de la lettre, et peut aussi bien s’appliquer à des continents atteints par voie marine, comme ce fut le cas pour la Scandinavie, l’île de Scandie de l’Antiquité; dans ces conditions, les Cassitérides auraient simplement désigné les régions de l’étain, Espagne et Grande-Bretagne, comme les Iléspérides désignaient les régions du soir, de l’Ouest, l’Afrique du Nord et la péninsule ibérique. Les Orientaux ayant précédé les Occidentaux en la matière, il est vraisemblable que les Phéniciens prospectèrent avant les Grecs la région des Cassitérides, déjà en possession du métal, et que ce nom de cassiteros peut aussi bien être un emprunt aux langues d’Asie, soit à un peuple, les Cassites du Zagros, ancêtres des habitants du Khouzistan persan, soit au vocabulaire de la Phénicie, où casp, l’argent, fut comme ailleurs confondu avec l’étain.
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- Quant au zinc, de toutes les étymologies proposées, la plus plausible est celle qui voit en lui un dérivé de l’allemand zinn. l’étain, hypothèse que ne contredit pas le parrainage supposé du chimiste suisse Paracelse, au xvi° siècle. Bien avant lui, le minerai de zinc était exploité à Moresnet, près de Dinant en Belgique, et donnait lieu à l’industrie de la dinanderie de laiton.
- Le vocabulaire se renouvelle constamment par associations d’idées qui semblent souvent insolites; le nom espagnol de l'argent, plaia, nous en fournit un premier exemple. Le grec classique platus, plat, passé en bas latin plattus, au féminin platta, a valu au français non seulement l’adjectif plat, mais un nom commun, appliqué souvent à la vaisselle de métal. En provençal, la forme féminine, plata, de même sens, fut adoptée par les Espagnols avec le sens plus général de lame, puis de lame d’argent et finalement désigna le métal lui-même, sans doute par allusion à sa forme commerciale la plus courante. Voici pourquoi le rio de la Plata, qui permet de remonter jusqu’aux mines d’argent de Polosi, en Bolivie, arrose la République Argentine, tandis que le petit argent, le platine, platino, a reçu son nom dans les mines aurifères de Colombie.
- L’usage du plomb en soudure explique l’allemand lôten, mot à mot, plomber, pour souder; chez nous, au contraire, plomber est distinct de souder, tandis que plonger évoque la disparition soudaine du plomb attaché au fil du pêcheur. Souder, du latin solidare, évoque la solidité demandée à une soudure, sa fixité. L’adjectif latin sulidus est d’ailleurs à l’origine d’une bien curieuse évolution sémantique. Les empereurs de Rome avaient, comme tous les gouvernements, désiré une monnaie d’or de valeur fixe, solide. La nouvelle pièce fut ainsi dénommée solidus. Hélas, le français sou, jadis soî, l’italien soldo, l’espagnol saeldo, le sabir algérien sourdi, tous issus du même radical, ne s’appliquent plus qu’à de vulgaires monnaies de billon ! Il nous reste cependant de cet effort malheureux des Césars un grand nombre de termes qui évoquent les tractations monétaires, comme soudard, jadis militaire rétribué, mercenaire, soudoyer, soldat, qui nous est venu d’Italie à l’époque des condottieri, des soudards engagés en vertu d’un contrat, condotta, avec d’autres formes, empruntées au langage des banques comme solde, règlement d’un compte, et solder, arrêter un compte, puis vendre au rabais.
- Notre langue est seule, parmi les langues latines, à avoir donné à argent le sens de richesse, de monnaie. Les Espagnols et les Italiens ont préféré denarius, désignant à Rome la monnaie de dix as, et aujourd’hui à Madrid, dinero, comme à Rome, denaro, le « denier », est toujours synonyme d’abondance monétaire; les Arabes, plus modestes, n’ont gardé du latin que l’usage le plus courant et le dinar n’est qu’une simple unité fiduciaire. En Allemagne, l’argent, geld, est à l’origine la contribution exigée des membres d’une guilde, d’une association marchande de secours mutuels. Enfin, monnaie, comme l’italien moneta, l’espagnol rnoneda, l’anglais money et l’allemand münze, nous a transmis le souvenir du temple élevé par les Romains à Juno Moneta, Junon Conseillère, (( monitrice », où fut installé le premier atelier des mon-nayeurs.
- Ne quittons pas le cuivre, l’étain, l’airain et les bronzes antiques sans mentionner l’une des plus importantes découvertes archéologiques contemporaines, celle du fameux vase de Vix, exhumé il y a quelques années d’une tombe celtique du vi° siècle avant notre ère. 11 s’agit d’un travail exécuté sur les bords de la Méditerranée, en Grèce, en Italie du Sud ou en Ëtrurie, la question n’est pas tranchée, et qui fut acheminé dans la région des sources de la Seine pour payer peut-être les droits de transit prélevés par un chef gaulois sur le trafic de l’étain de Grande-Bretagne, acheminé à travers la Gaule. Ces chemins étaient nombreux et celui qui passait par Châtillon-sur-Seine et par Vix gagnait sans doute le comptoir grec de Marseille ou la vallée du haut Danube et les ports de la Mer
- Noire. Atteignait-il les rives de la Manche du côté de Boulogne, par Reims et Amiens ou du côté de la baie de Seine par Sens et Paris ? Les déverses hypothèses sont plausibles et âprement défendues par leurs partisans. L’ « invention » de Vix illustre, quoi qu’il en soit, l'imporiance du trafic de l'étain au début de l’âge du fer et la prépondérance, des techniques méditerranéennes au sein du inonde antique. Elle nous montre aussi la richesse et. la puissance de ces tribus barbares, Iç raffinement du goût de leurs dirigeants pour lesquels les meilleurs produits des ateliers grecs et italiques n’étaient pas jugés trop somptueux pour orner le char funèbre d’une sauvageonne celtique. Exposé pendant plusieurs mois au musée du Louvre, le vase de Vix attire aujourd’hui au musée de Châlillon-sur-Seine des milliers de visiteurs, d’automobilistes pressés qui consentent cependant à raccourcir de quelques heures le temps réservé au soleil de la Côte d’Azur pour aller contempler le superbe cratère d’airain exhumé pendant les fouilles conduites par M. R. Joffroy, conservateur au Musée des Antiquités Nationales de Sainl-Germain-en-Layc, à l'emplacement de l’antique Latisco, sur les pentes du mont Lassois, dont le bourg, le vicus, de Vix recueillit l'héritage à l’époque gallo-romaine.
- Le fer, l'acier et la forge
- A l’àge du bronze, vers la fin du IIe millénaire avant notre ère, succède l’àge du fer. Les métaux non ferreux sont peu à peu relégués au second plan et l’art de la guerre n’utilise plus que le nouveau minerai. Des peuples pauvres et jusqu’alors inconnus vont acquérir une prédominance durable du fait de la présence du fer dans leur sous-sol et la géographie politique du monde antique en sera profondément modifiée.
- Sans doute, la métallurgie du fer n’a pas pris naissance simultanément dans toutes les régions qui plus tard excelleront dans cet art, et il est probable que le massif de l’Ararat a conservé au début, chez les Tibarènes notamment, la supériorité qu’il avait acquise pendant l’âge du bronze. Chez les Grecs, le nom de.l’acier, chalybs, est simplement celui du voisin méridional des Tibarènes, les Chalybes, parfois appelés les Chaldes, qui passaient encore à l’époque classique pour les meilleurs sidérurgistes d’Orient. Le nom même du fer en grec, sideros, pose un problème irrésolu. Il n’est explicable par aucune langue d’Europe et illustre assurément l’antériorité d’un peuple non grec sur les Hellènes qui à l’époque d’Homère utilisaient encore un armement de bronze. Le nom du fer à Babylone et en Assyrie, persilu, que l’on retrouve dans l’hébreu, barzel, serait selon certains et en vertu du jeu subtil des changements de consonnes, des mutations consonantiques, à l’origine du latin ferru.m, issu d’un primitif fersum ou persum, et de l’anglais brass, qui désigne aujourd’hui le laiton ! Il n’est pas impossible que les Phéniciens aient vulgarisé en Grèce la sidérurgie des Chalybes et que le nom de Sidon se retrouve dans sideros. La phénicienne Byblos a bien valu au grec le nom commun biblion pour désigner d’abord le papyrus introduit chez les Hellènes par les marins, puis les assemblages de feuillets, les livres et finalement les livres de la Loi, la Bible. Une fable de la mythologie grecque nous a transmis les aventures de Sidero, de Tyro et de Salmonée dans l’une des régions renommées pour l’excellence de leur sidérurgie, la Magnésie thessalienne et on serait tenté d’y voir une histoire romancée des débuts de la métallurgie grecque du fer, sous la direction des experts de Tyr et de Sidon, simple hypothèse qui pourrait un jour éclairer quelque peu les débuts malhabiles des forgerons hellènes,
- La Magnésie, le pays des Magnètes, proche de la vallée de Tempé, produisait un oxyde de fer d’une qualité supérieure dont les métallurgistes avaient remarqué le pouvoir d’attirer les autres métaux. L’adjectif adarnas, indomptable, avait été donné au fer et à l’acier produits par les forgerons magnètes;
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- les Romains annexèrent le terme sans en saisir le sens et le léguèrent aux Français qui en.firent à la fois aimant et diamant, où nous retrouvons l’allusion aux deux qualités maîtresses du métal de Magnésie. Le latin donnait également le nom des Magnèles, magnes, aux aimants, l’italien en üt magncte, et les savants magnétisme. Plus tard, vers le xvie siècle, le nom de magnésie noire, en italien manganèse, par simple corruption phonétique, fut attribué au peroxyde de
- Fig. 4. — Forgerons romains, d’après un bas-relief antique.
- (Figure extraite du Dictionnaire des Antiquités romaines et grecques, de A. Rien ; Irad. de M. Chékuei. ; Fir-min Ilidot, Paris, 1861).
- manganèse, celui de magnésie blanche à l'oxyde de magnésium, par suite d’.une similitude d’aspect. Les Magnètes de Tliessalie avaient fondé deux villes en Asie Mineure. Magnésie du Méandre et Magnésie du Sipyle, mais elles n’ont aucun rapport avec la métallurgie lhessalienne, placée sous la protection de Minerve Magnésienne.
- Les Germains et les Celles avaient le même terme, isarn, pour désigner le fer; on le retrouve aujourd’hui aussi bien dans le breton houarn que dans l’anglais iron ou l’allemand eisen. Une dérivation du vieux terme préhistorique ais pour qualifier l’airain n’est pas exclue et paraît plus conforme à cette confusion permanente des divers métaux qu’une formation issue d’une comparaison avec l’aspect de la glace, en allemand eis; la question n’est pas résolue.
- À Home, acies, dont l’adjectif aciarius a donné le français acier, l’italien acciaio, l’espagnol acero, était simplement la pointe aiguë, acérée, du fer de lance. Pour les Anglais steel, et les Allemands, slahl, l’acier est le métal dur, solide, qui se
- Fig. 5. — Vulcain, d’après un bas-relief sur un autel gallo-romain trouvé à Paris.
- (Figure extraite de Gallia, I ar C. Julliam ; Hachette, Paris, 1892).
- Lient, d’un radical commun aux deux verbes stay et stehen-, les Slaves ont emprunté stahl aux Allemands, à une époque assez récente, nouvelle preuve de la lenteur de la diffusion des techniques au départ du pays de Tubal.
- Le passage du latin ferrum à l’italien ferra, à l’espagnol hierro, au roumain fier et au français fer ne suggère aucune remarque, mais un dérivé de ferrum, ferraria, est à l’origine d’une abondante série de noms de lieux. Aussi bien en France avec Ferrières, en Espagne et au Portugal avec Ferreira, Ferreras et Herrera, en Italie avec Ferrara, il s’agit de localités dont la naissance fut provoquée par l’exploitation minière ou la
- fabrication de la fonte et de l'acier. Minières, Mignières ou Mignères ont une origine comparable, car en France la plupart des mines exploitaient le fer à l’exclusion des autres métaux. Un toponyme comme Escorailles, dans le Cantal, est identique à celui de l’Escoriul près de Madrid, et s’explique, comme celui de Mâchefer!, dans la Nièvre, par la présence sur le sol de résidus ferreux, de scories.
- Des noms de lieux tels que Fourneaux, Fournels, Fournols ou Fournials en France, Porno en Italie, Fornells et Fornellos en Espagne tirent le plus souvent leur origine de hauts fourneaux du Moyen Age : il peut s’agir parfois cependant d’établissements de charbonniers, c’est-à-dire de fabricants de charbon de bois. La môme remarque est valable pour l’Allemagne à propos de Ofen et de Essen ; souvent môme le toponyme est une allusion à des sources chaudes, ferrugineuses ou bitumineuses; ainsi, à Budapest, capitale de la Hongrie, nous retrouvons des
- SMITH
- LEFÈVRE
- FORGE
- FORGUE
- FÊVRE
- FORGE
- LEFEUVRE
- LEFEUBRE
- FAVRE
- FARGE
- FAVRE
- FAVERGI
- FAURE
- FARGUE
- FABRÈGE
- FABRE
- FAURE
- HARGUE
- HERRERO
- FORGUE
- 0 100 200 Km _________A*----_
- 1-------------------1 X
- (Les noms de lieux sont soulignés) FERRER
- Fig. 6. •— La forge et le forgeron en onomastique.
- termes du lexique slave, buda, bitume, et pesl, four, là où lés Allemands avaient fondé le bourg de Ofen, sur l’emplacement de la ville romaine d’Aquincum, toponyme vraisemblablement apparenté à aquæ, les Eaux, les bains.
- Dans la Rome antique, on appellait faber (le mot dérive de jacere, faire) l’ouvrier, l’artisan, quelle que soit la matière première utilisée, fer, cuivre, bois; de môme, son établi, son atelier, fabrica, n’avait qu’un sens très général, et nullement spécialisé en sidérurgie. Le forgeron, faber ferrarius, était distinct du chaudronnier, faber aerarius, et du menuisier, du charpentier, faber lignarius. Ces qualificatifs techniques, dont un grand nombre ont disparu, ont été conservés par les noms de famille, formés vers le xive siècle, et demeurés comme des fossiles vivants.
- Les Français hésitèrent longtemps entre faber et ferrarius, mais ce dernier terme, devenu ferrier, est assez rare dans nos annuaires; par contre, faber, devenu fèvre, y est très fréquent surtout si nous y ajoutons les formes voisines ou dialectales, comme Lefebvre, Lefeuvre, Fèbre, Favre, ou Faure et les diminutifs tels que Favreau, Favrel ou Fcvret. De même que fèvre est issu de faber, forge, jadis faurge, continue fabrica, prononcé favrica, puis faurica, dès l’Antiquité. Forges et les
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- noms de la même série comme Farges, Forgues, Favrège, Fabrège on Fabrègues remplissent des colonnes de nos dictionnaires topographiques, qu’il s’agisse d’obscurs hameaux, de villes comme Forges-les-Eaux et Forges-les-Bains où, comme à Budapest, le thermalisme et la métallurgie sont associés. Les noms de famille, de Lafarge à Desforges, continuent la série précédemment indiquée. Qu’iJ. soit question de la forge ou du fcvre, en onomastique comme en philologie courante, il est impossible de préciser en général s’il est fait allusion à un atelier villageois ou à une grande exploitation sidérurgique, et l’histoire locale et la vraisemblance restent nos seuls guides; les noms de lieux semblent évidemment davantage en liaison avec d’antiques ferrières, des hauts fourneaux assez importants pour avoir attiré des populations; les noms de famille au contraire sont plus souvent issus d’ateliers villageois, puisqu’il s’agit de surnoms aptes à différencier les individus et que dans une collectivité où tout le monde est « l'èvre » un tel surnom ne saurait se concevoir.
- Les mêmes remarques sont valables en Italie pour des noms de famille comme Fabbro et Fabbri, moins courants que Fer-rero, Ferraro ou Ferrari, en Espagne pour Ilerrcro, au Portugal pour Ferrciro.
- En Allemagne, schmied, plus fréquent comme nom de famille sous la forme Schmidt ou Sclimilt, en Angleterre smith, sont étymologiquement des frappeurs, des batteurs de métal. Cette allusion au geste le plus typique du forgeron, le maniement du marteau, est d'ailleurs à l’origine de ce qui fut la première désignation du travail du fer aux temps préhistoriques. Ce terme a été retrouvé par les linguistes à travers le latin cudere, l’allemand hauen, le Slovène kovati, ce dernier apparenté à tous les noms slaves désignant le forgeron, koval, kovac, et la forge, kovacnica, kuznica, kuznia. Le centre sidérurgique soviétique le plus considérable est le Kuzbass, abréviation de Bassin de Kuznetsk, la « ville du forgeron ».
- Dans la mythologie grecque, Hephaïstos, l’éclat de la flamme, est le premier forgeron, le Tubal-Caïn hellène; à Rome, ce rôle fut dévolu à Vulcain dont le nom exprimait une abstraction analogue, et serait apparenté à deux noms de peuples, les Volques gaulois, aux sources du Danube, les Volsques italiques, dans les collines du Latium, qui furent sans doute des métallurgistes réputés. A partir du xv° siècle, un dérivé de forge, forgeur, puis son diminutif, forgeron, remplacent fèvre dans notre langue écrite; ils n’ont guère eu d’influence sur notre onomastique déjà fixée à ce moment. Par contre, un autre synonyme, maréchal, sous des formes nombreuses comme Ma-riscal, Maréchal ou Marécal, avait été usité d’assez bonne heure pour être choisi comme nom de famille. La forme latine
- mariscalcus est un simple calque du germanique mari skalk, proprement valet pour les chevaux, et maréchal s’appliqua au cours du Moyen Age à divers offices militaires ou féodaux, plus proches de la cavalerie que de la métallurgie, dont maréchaussée est l’un des derniers exemples. Si la plupart du temps, le forgeron du village était surtout occupé à ferrer les sabots, s’il était un maréchal-ferrant, le nom de famille Ferrand n’a pas de rapport avec cette profession. Ferrand, et son féminin Ferrande, étaient deux adjectifs verbaux, exprimant mieux que de simples participes présents le but à atteindre, celui de ferrer; ils étaient donnés comme prénoms de bon augure aux nouveau-nés et servaient également à qualifier des forteresses, des sites défensifs. Le double sens de ferrer en vieux français (renforcer par du fer ou dominer par le fer) entraîne quelque hésitation, mais le second sens est le plus probable, il convient fort bien à des hauteurs comme Montferrand, Puyferrand, très fréquentes dans le Massif Central.
- Le travail des métaux a souvent, attiré sur ceux qui le pratiquent une sorte d’ostracisme que l’on peut encore constater dans certaines sociétés restées plus primitives. Plus délicate que le simple travail des champs, la métallurgie a parfois condamné ses artisans à constituer des communautés fermées qui furent aussi le dernier refuge de sectes persécutées, de peuples conquis ou minoritaires. Chez les Noirs d’Afrique, les forgerons forment une caste jalousée et crainte, comme les alchimistes et les sorciers du Moyen Age; chez les Maures et les Touaregs, les métallurgistes sont un véritable peuple dont l’origine donne lieu à des hypothèses nombreuses et parfois vraisemblables. Les forgerons des pays arabes sont plus souvent des Israélites que des Musulmans; il en est de même des orfèvres, des graveurs et la fréquence de noms de famille comme Haddad et Nacache confirme cette spécialisation ethnique. Eu Europe Orientale, les Tsiganes ont, avec la musique, acquis une grande notoriété dans la chaudronnerie, le rétamage. Les historiens et les préhistoriens attribuent parfois un rôle prépondérant, dans la diffusion des techniques métallurgiques, à des peuples errants, lentement assimilés par les nations qui les accueillent et dont les Siginnes du Danube, à l’époque romaine, auraient été les derniers représentants.
- Eternel retour des choses, le secret métallurgique évoque, il y a cinq millénaires, le secret atomique du monde contemporain et la chasse aux savants permet de supposer à l’aube de l’âge des métaux une chasse aux fondeurs et aux batteurs, consécutive à la course au minerai dont, les marins de Phénicie, bien plus tard, nous ont donné des exemples parfois traversés du souffle de l’épopée.
- Michel Roblin.
- Avion d'évasion
- L’armée américaine a mis au point un modèle d’avion destiné aux pilotes abattus derrière les lignes ennemies. L’appareil est destiné à être parachuté et le colis total, comprenant l’avion, l’emballage et le carburant, ne dépasse pas un poids d’environ 250 kg. L’avion, muni d’un moteur à 2 cylindres de 42 ch, est partiellement construit en aluminium ; sa vitesse de croisière est d’environ 80 km/h et le carburant qui l’accompagne (environ
- 80 kg) permet une durée de vol de 0,5 b. La particularité la plus remarquable de cet avion est qu’il est gonflable, grâce à un compresseur d’air, qui fait partie du matériel parachuté. Cette opération est à la fois simple et rapide : un pilote exercé peut être prêt à prendre l’envol 5 mn après avoir pris possession du colis. Un terrain de 80 m de long sera suffisant, même s’il n’y a pas de vent, pour décoller.
- Les cacaoyers à fèves blanches
- En 1812, un colon allemand fondait une plantation de cacao dans l’État brésilien de Bahia. On s’est récemment intéressé aux fèves blanches produites par les cacaoyers Para de type courant qui composent cette plantation : leur analyse a révélé une teneur élevée en corps gras et un faible degré d’acidité ; leur goût pré-
- sente peu d’amertume. Quant à l’origine de celle variété, on ne sait s’il s’agit d’un type original ou bien d’hydrides. Cette dernière opinion serait confirmée par la présence de fèves violettes ou colorées parmi les fèves blanches. Des essais complets sont effectués en vue de déterminer les qualités propres de ces fèves.
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- Un phénomène rarissime :
- L'occultation de Régulas par Vénus
- Le 7 juillet 1909 vers ii h 20 mn de temps universel, la planète Vénus a occulté l’étoile de première grandeur Régulus (alpha Leonis). Cet événement rarissime ne s’était pas produit depuis l’invention de la lunette astronomique; on estime qu’il ne se produit au plus qu’une fois par millénaire. Le phénomène était bien placé pour l’observation en plein jour en Europe, dans le Moyen-Orient et en Afrique. Il était aussi visible de l’Inde après le coucher du Soleil et de la côte Est du continent américain après le lever du Soleil (fig. 2). Le phénomène a été observé visuellement, photographiquement et photoélectriquement en de nombreuses stations et, en particulier, par des missions de l’observatoire américain de Harvard College distribuées comme l’indique la figure 2 en Espagne, en France, en Italie, au Liban et en Afrique du Sud.
- R.
- Etoile
- Planète
- Fig;- 1. — Réfraction différentielle dans une atmosphère planétaire.
- Le faisceau de rayons parallèles issus de l’étoile devient légèrement divergent après traversée de l’atmosphère de la planète suivant RjR',, R„R'„.
- L'importance du phénomène ne résidait pas seulement dans sa rareté, mais aussi et surtout en ce qu’il offrait une occasion exceptionnellement favorable de procéder à un sondage optique de la haute atmosphère de la planète Vénus. Cette question est d’ailleurs tout à fait d’actualité en raison des préparatifs en cours pour lancer des engins interplanétaires destinés à pénétrer au voisinage des planètes Mars et Vénus. Tout renseignement sur la nature, la température, l’étendue de leurs atmosphères est donc doublement intéressant, au point de vue purement scientifique et au point de vue technologique.
- Théorie photométrique des occultations d’étoiles par les planètes. — Pour comprendre l’intérêt spécial des occultations d’étoile par les planètes et le principe de la méthode de sondage optique mise en œuvre, il importe de décrire brièvement le phénomène physique en jeu. Ce phénomène est celui de la réfraction différentielle de la lumière dans l’atmosphère
- planétaire, comme le montre la figure 1. Un faisceau de rayons parallèles provenant de l’étoile E devient légèrement divergent après traversée de l’atmosphère de la planète P; en effet considérons deux rayons RjR^, R2R'2 traversant l’atmosphère et passant à des hauteurs minimales h1, h2 au-dessus de la surface; les deux rayons sont déviés par réfraction au passage dans l’atmosphère mais la réfraction augmente avec la densité du gaz, elle est donc légèrement plus forte pour le rayon R2RÇ passant le plus près de la surface de la planète. Par suite les deux rayons initialement parallèles ne le sont plus à la sortie de l’atmosphère : le faisceau est devenu très légèrement divergent. Il en résulte que l’énergie qui traverse initialement une aire donnée se trouve éparpillée sur une aire plus grande après traversée de l’atmosphère. En conséquence un télescope d’ouverture donnée capte moins d’énergie lorsque les rayons de l’étoile ont traversé l’atmosphère planétaire qu’en l’absence de celle-ci. L’étoile paraît donc affaiblie et d’autant plus que
- les rayons traversent des couches plus basses et plus réfringentes de l’atmosphère. Il importe de bien comprendre qu’il ne s’agit nullement ici d’un affaiblissement par absorption, tel qu’on l’observe par exemple au soleil couchant. Lors d’une occultation par une planète l’étoile disparaît par pur effet de réfraction différentielle bien avant que l’effet d’absorption dans les basses couches denses devienne appréciable. Le phénomène est entièrement confiné à la très haute atmosphère où l’absorption vraie ne joue aucun rôle. Cela tient à ce que la distance de l’observateur à la planète est très grande (90 millions de kilomètres dans le cas de l’occultation du 7 juillet dernier) et la très faible divergence des rayons joue sur un bras de levier énorme.
- La théorie mathématique du phénomène a été décrite pour
- Fig-. 2. — Zone de visibilité de l’occultation de Régulus par Vénus et distribution géographique des missions de l’observatoire de Harvard College.
- Les lieux d’observation sont indiqués par des points noirs.
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- Fig. 3. — Courbe de lumière théorique calculée pour une occultation centrale et une échelle de hauteur de 10 km, correspondant à A — 0"023 à la distance de Vénus le 7 juillet 1959.
- A gauche : variation de la magnitude ni et de l’intensité relative en fonction du temps on secondes.
- A droite : variations des mêmes éléments en fonction de l’altitude minimale des rayons ; l'altitude absolue ;0 lorsque / = l0/2 est inconnue et arbitraire.
- Occultation centrale A e0”0230 ClOkm)
- Occultation centrale A=0"0230 ClOkm)
- t50 km
- -30 km
- la première fois par l’astronome hollandais A. Pannekoek en i()o3; elle fut retrouvée indépendamment et développée sous une forme très élégante par le physicien français Charles Fabrv en 1929. La formule essentielle de la théorie détermine l’affaiblissement <I> de l’étoile, en fonction de la distance angulaire vraie de l’étoile à un point donné de la planète (ce point peut d’ailleurs être choisi arbitrairement). Soit I0 l’éclat lumineux de l’étoile avant l’occultation, I son éclat apparent à un instant donné pendant l’éclipse atmosphérique, l'affaiblissement optique est défini par
- et la perte de magnitude, stellaire correspondante est
- (2) Am = 2,5 log10 «T» + 1).
- Toutes les quantités importantes peuvent être exprimées jxir des fonctions simples de l’affaiblissement $ ; en particulier, la réfraction totale est
- (3) co = /Ici» et la distance angulaire vraie est
- (4) 0 — constante — A(<I> + log(, <I>).
- Cette distance angulaire varie proportionnellement, au temps par suite du mouvement de la planète; elle détermine donc la courbe de lumière I = f(t) de l’étoile.
- La quantité A qui définit l’échelle du phénomène n'est autre que le diamètre apparent sous-tendu à la distance D de la planète à la Terre par l’échelle de hauteur II de l’atmosphère
- (5) A = H/D II est la quantité
- (6) II = RT/mg
- qui in tendent dans l’équation barométrique
- (7) p2 = p0 exp. (— mgz/RT)
- où ps est la pression à l’altitude z, p0 la pression au sol, m la masse moléculaire moyenne du gaz, g l’accélération de la pesanteur sur la planète, R la constante universelle des gaz et T la température absolue du gaz.
- Ainsi la détermination par l’observation de la courbe de lumière de l’étoile pendant les quelques secondes que dure l’occultation atmosphérique nous livre l’échelle de hauteur H et par suite le rapport m/T de la masse moléculaire moyenne à la température absolue moyenne dans la région active de la haute atmosphère. L’altitude de cette région peut être évaluée si l’on connaît au moins approximativement la pression au sol, car la théorie pholométrique permet aussi de calculer la pression p au point le plus bas de la trajectoire des rayons lumineux
- (S) p = qiji
- et l’épaisseur réduite X du gaz traversée par les rayons
- (9) A = c$.
- Pour Vénus, en supposant que l’atmosphère est formée de gaz carbonique pur, m = 44 et à une température moyenne T — 45o° K on avait calculé H — 10 km et A — o"o23 à la distance D = 90 x io6 km qui était celle de la planète le 7 juillet 195g. On avait de plus q — 0,35 x io~6 alm et c = 4 m ; on voit que la masse de gaz en jeu est extrêmement faible.
- L’occultation de Régulus. — L’occultation de Régulus par Vénus le 7 juillet aurait pu passer inaperçue, tant est rare et peu suivi ce genre de phénomène, sans la vigilance de M. Gordon Taylor, un ex-amateur, membre de l’Association
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- astronomique britannique, maintenant attaché au bureau du ÎAautical Almanac à l’Observatoire royal de Greemvicli. L’imminence de l’événement fut annoncée en janvier dernier par M. Taylor dans une courte note publiée par VAnimaire et par le Journal de la British Astronomical Association. Nous reproduisons à titre documentaire les heures calculées pour Greenwich et Alger qui encadrent le territoire de la France.
- Immersion Immersion
- Greenwich .................. 14h2lm fi(i° I4h30m 349°
- Alger ...................... 14h21111 82° I4h32ra 333°
- L’angle de position P des points de disparition et de réapparition de l’étoile au limbe de la planète est, suivant l’usage astronomique, compté du Nord vers l’Est de o° à 36o°. La limite boréale calculée de la zone de visibilité de l’occultation est reportée sur la ligure a. La présentation géométrique du phénomène est illustrée par la ligure 4,i.
- La planète, proche de son élongation orientale (c’est-à-dire du soir) maximale, présentait une phase en croissant, 4i pour ioo de la surface de son disque étant illuminés; la ligne des cornes du croissant était dans l’angle de position ao° et la direction du mouvement de. la planète était dans l’angle de position n8°; le diamètre apparent du disque était de a8"3 et la magnitude stellaire de Vénus —4,3, donc proche de son éclat maximal.
- cultalion, proche de son passage au méridien à une distance zénitale d’environ 3o° ; vue d’Afrique australe elle était environ i h à l’Ouest du méridien et à 35° du zénith; au Liban elle était environ a h à l’Ouest du méridien. Le phénomène était donc particulièrement bien placé pour l’observation dans ces régions de la surface terrestre. L’occultation était rasante pour la Scandinavie et le Sud de la Russie. L’occultation était centrale pour les régions équatoriales de la Terre; vue d’Afrique australe et d’Europe méridionale l’étoile décrivait une corde intermédiaire du disque de la planète (fig. a).
- Les expéditions de Vobservatoire de Harvard. —
- En vue d’obtenir les données les plus complètes sur l’occultation du 7 juillet l’observatoire de Harvard College (Cambridge, Massachusetts) avait préparé un programme d’observations très détaillé et qui devait être exécuté par non moins de seize astronomes et assistants répartis dans les huit stations suivantes : en France, à l’observatoire de M. Péridier, Le Ilouga (Gers); en Espagne, à l’observatoire de Madrid; en Italie, aux observatoires de Merale, près de Milan, d’Asiago, Vicenza, de Calane (Sicile) et à l’observatoire pontifical de Castel Gandolfo; à l’observatoire de l’Université américaine de Beyrouth; en Afrique australe, à l’Observatoire Boyden, de Bloemfontein. De plus l’observatoire de la Smithsonian Institution avait aussi envoyé une mission à Madrid et plusieurs observatoires avaient été alertés et assistés dans leurs préparations, en particulier ceux de l’Union Sud-Africaine à Johannesburg et de l'Inde
- L’étoile disparaissait au bord obscur et réapparaissait au bord brillant. Régulus est de magnitude + i,3, près de 200 fois moins brillante que la planète ; mais d’une part toute sa lumière est concentrée en un point et d’autre part son type spectral B7, bien différent de celui (Ga) de la lumière solaire réfléchie par Vénus et diffusée par l’atmosphère terrestre, facilitait son observation en plein jour, comme nous l’indiquerons plus loin.
- Vue d’Europe méridionale, Vénus était, au moment de l’oc-
- à Utlar-Pradesh, Naini-Tal.
- Individuellement ou conjointement ces observatoires se proposaient d’effectuer trois types d’observations :
- a) Observations visuelles inieroniélriques (fig. 4,2) consistant à mesurer la position de Béguins par rapport aux cornes du croissant de façon à déterminer la trajectoire exacte de l’étoile par rapport au disque de la planète, en particulier l’angle (3 aux points de contact qui intervient dans les calculs. De plus les observateurs devaient s’efforcer de déterminer aussi
- exactement que possible les instants de disparition et de réapparition de l’étoile.
- b) Observations photoélectriques (lig. 4,3) visant à déterminer la courbe de lumière de l’étoile pendant sa disparition au bord obscur de la planète. Pour ce faire, l’image de l’étoile était isolée par un très petit trou placé dans le plan local du télescope et passait à travers un filtre inler-férentiel transmettant une bande spectrale étroite centrée par la raie K du calcium ionisé à la longueur d’onde 3 g33 A. Ce filtre avait pour objet de réduire la lumière parasite diffusée par Vénus et par le ciel bleu réfléchissant le spectre solaire qui possède une raie K très intense ; au contraire Régulus qui est une étoile chaude de type B7 ne présente pas de raie K dans son spectre. De cette façon le contraste entre l’étoile et le fond lumineux se trouvait accru.
- 3.Mesures photoélectriques
- Fig. 4. — Schéma des conditions d’observation et principe des observations micrométriques, photoélectriques et photographiques.
- Explications dans le texte
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- En plus des photomètres déjà disponibles dans certains observatoires, trois photomètres photoélectriques équipés de photo-multiplicateurs anglais (E.M.I.) ou américains (Du Mont) furent spécialement construits pour l’occasion dans les ateliers de l’observatoire de Harvard. Les. filtres interférentiels préparés par la compagnie Baird-Atomic, de Cambridge (Massachusetts) transmettaient environ 5o A à mi-hauteur et avaient une transmission maximum d’environ 5o pour xoo centrée sur la raie K.
- c) Observations cinématographiques (fig. 4,/i) effectuées à travers filtre rouge ou bleu suivant le type d’instrument, visuel ou photographique, utilisé; on devait commencer de filmer à la fréquence de 4 à 6 images par seconde environ une minute avant la disparition de l’étoile, et recommencer environ une minute avant sa réapparition. ,Les caméras de 16 mm utilisées étaient prêtées par le Centre de Recherches de l’Aviation américaine à Cambridge et les films employés étaient des émulsions Kodak sensibles soit au bleu (ii-o et xo3-o), soit au rouge (Tri-X ou I-Da).
- Des appareils de visée spéciaux munis de porte-filtres et autres dispositifs auxiliaires furent construits par la Compagnie Perkin-Elmer, de Norwalk (Connecticut) à partir de dispositifs de projection microscopique de Leilz.
- L’enregistrement photoélectrique et les signaux auxiliaires étaient obtenus à l’aide d’enregistreurs Brush Mark II à quatre plumes inscrivantes de très petite constante de temps. Enfin des appareils pour le développement des films de iG mm avaient été gracieusement prêtés par la Compagnie Nikor.
- Au total les seize observateurs de Harvard chargés de près d’une tonne de matériel parcoururent près de a5o ooo km pour saisir le rarissime et fugitif phénomène céleste.
- Résultats obtenus à l*observatoire Péridier. — Il
- est encore trop tôt pour déterminer la valeur des résultats obtenus dans les différentes stations dont les rapports et les enregistrements ne sont pas tous encore parvenus à Cambridge. Nous devons donc nous limiter ici à décrire nos propres observations obtenues à l’observatoire de M. J. Péridier, Le Houga (Gers), par la mission de l’observatoire de Harvard comprenant Mm<3 G. de Vaucouleurs et l’auteur, assistés par M. R. Levy et, pour l’occasion, par M. P. Griboval, de l’Université de Grenoble.
- L’observatoire du Houga possède un excellent réfracteur double visuel et photographique, de 20 cm d’ouverture et 2,70 m de longueur focale, à l’aide duquel furent obtenues les observations visuelles et photoélectriques, et un réflecteur de 3o cm d’ouverture et 1,80 cm de foyer sur lequel était montée la caméra de cinéma. Le film cinématographique manqua malheureusement la phase critique du phénomène par suite d’un mauvais fonctionnement du magasin. Une image extraite du film obtenu par M. 0. Gingerich à l’aide de la lunette visuelle de 3o cm d’ouverture de l’observatoire de l’Université américaine de Beyrouth est reproduite dans la figure 5 ; elle montre Régulus quelques secondes avant son immersion au bord obscur de la planète.
- Tout avait été préparé et répété plusieurs jours à l’avance. L’horloge de temps moyen de l’observatoire avait été soigneusement comparée à l’aide de l’enregistreur Brush aux signaux horaires de la BBC (Londres), de Rugby (MSP) et de Washington (WWV), ainsi que par appel téléphonique de l’horloge parlante de l’observatoire de Paris.
- Nos observations furent faites par un temps magnifique dans un ciel sans nuage après une matinée de brouillard. Le croissant jaune brillant de Vénus et l’image dansante et scintillante de Régulus formaient un charmant spectacle sur le fond bleu gris du ciel diurne xru à l’aide d’un grossissement de 3oo fois à travers le micromètre attaché sur le réfracteur visuel de 20 cm. Mais l’observateur n’avait guère le temps d’apprécier la beauté du spectacle, occupé qu’il était à commander
- d’une main la raquette de correction du mouvement lent de la lunette en ascension droite pour maintenir l’étoile centrée sous la croisée de fils; dans l’autre main il tenait pi’êt un bouton de sonnette pour signaler et inscrire sur le papier de l’enregistreur la succession rapide des événements pendant la phase d’affaiblissement.
- A cause de l’obstruction causée par les fils du micromètre et, de la qualité variable des images, souvent mauvaises, parfois meilleures, qui causaient de continuelles fluctuations apparentes" de l’éclat de l’étoile, et aussi en raison de l’élément de surprise inévitable, le tout début de la phase d’affaiblissement ne fut pas immédiatement remarqué. Je m’aperçus seulement que l’étoile faiblissait vers i4 h 20 mn ix s T.U. alors que, suivant l’enregistrement photoélectrique simultané, elle avait déjà faibli d’une magnitude environ. En l’espace de 2 ou 3 s l’étoile fut perdue de vue. Aussitôt après un appel téléphonique à l’horloge parlante de Paris permit d’obtenir un contrôle supplémentaire de l’horloge de temps moyen pendant l’intervalle entre l’immersion et l’émersion.
- Reprenant la surveillance visuelle au réfracteur de 20 cm, je crus un moment apercevoir l’étoile, très faible dans la zone de « bouillonnement » au. limbe brillant de Vénus vers
- Figr. 5. — Photographie de Régulas quelques secondes avant son immersion au limbe obscur de Vénus.
- Image extraite du film obtenu par O. Gingerich à l’observatoire de l’Université américaine de Beyrouth.
- (Document Harvard College Obseiwatory).
- i4 h 3o mn 2C s; le premier instant, de vision certaine de l’étoile, encore faible, fut enregistré à i4 h 3o mn 29,4 s; l’étoile augmentant x'apidement d’éclat devint clairement visible en contact avec le limbe et regagna son éclat normal environ 2 s plus tard. A i4 h 3o mn 38 s Régulus était nettement séparé du limbe à environ o"6 ou o//7 du bord brillant de la planète. Les instants des différentes phases obsei'vées et les perles de magnitude Am estimées correspondantes sont données dans le tableau I.
- L’enregistrement photoélectrique de la courbe de lumière lors de l’immersion, l'eproduit dans la figure 6, fut obtenu à travers le filtre isolant la raie K et un diaphragme de champ de 0,1 mm de diamètre, soit 7^8 au foyer du réfracteur photographique de 20 cm. La lumière du ciel bleu reçue par un photomultiplicateur E.M.I. à i3 étages donnait, sous le potentiel d’anode de 1 700 V fourni par une baltei’ie de piles, une
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- 1. Signaux de l'observateur à la lunette visuelle de 20 cm
- L étoile faiblit. disparait
- 1 seconde
- f '2.Enregistrement du photomètre photoélectrique lij monté sur la lunette photographique de 20cm.;
- “t Jr\~y
- vrv.
- pT-Tf-
- XTL
- tf:
- ; Déviation due à Régulas
- CTS
- PT
- Phase d’aFfaiblissement
- 5TTTTTX
- Déviation compensée du ciel j
- rt rr i tttt r rrrrn
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- DIŸUIOH OF CISVII6 cohaofmion
- ClïVtLANB, OHIO
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- 3 I immersion -T~\~\ \ \ ~ 1
- T nr£TTTTTTfaxfertaJi^i-
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- ~ 3_Enregistrement des signaux de la pendule de temps moyen
- =T
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- nnnrr
- 4.Signaux de l'obturateur delà caméra montée sur le télescope de 30cm
- WW
- Fig. 6. — Enregistrement de l’immersion de Régulus au limbe obscur de Vénus obtenu à l’observatoire du Houga (Gers). Les quatre plumes inscrivantes ont enregistré : 1° les signaux de l'observateur visuel ; 2° la courbe de lumière photoélectrique de Régulus (noter les fluctuations dues à la scintillation de l’étoile) ; 3° les signaux de la pendule astronomique ; 4° les signaux de l’obturateur de la caméra de cinéma. (Document Harvard Coi.LEGE ObSERVATORY).
- Tableau I
- Observations visuelles de l’occultation' de Régulus par Vénus a l’observatoire Péridier, Le Houca (Gers), le 7 juillet 1959. Long. = oohoomn45s W, Lat. = -f 43°46'4o", Alt. = i4o m.
- Immersion.
- Phase T.U. 14h + Remarques
- L’étoile s’affaiblit 20mll®,4 + Am ~ 1 mag.
- L’étoile continue à s’af-
- faiblir 12®,5 Am ~ 1,5 —
- L’étoile disparaît 13®,G Am ~ 2 —
- Emersion.
- Étoile suspectée, très fai-
- ble 30m26®,3 (?) Incertain
- Étoile nettement aperçue,
- faible 29® ,4 Am 22 1,5 mag.
- L’étoile gagne en éclat. 30®, 1 Am 22 1,0 —
- L’étoile approche de
- l’éclat normal 30®, fi Am ~ 0,5 —-
- Étoile bien visible, éclat
- normal 31®,4 Am 22 0,0 —
- Étoile à 0"6-0''7 du limbe. 38® + bien séparée
- Durée. de l’occultation.
- A Am ~ 0,5 ma. g. At = 10m20s,l
- Am ~ 1,0 — 18®,7
- Am ~ 1,5 — 16®, 9
- Am ~ 2,0 — 14®, 0
- tension de sortie de 0 V environ aux bornes de la résistance d’entrée de 5 mégohms de l’enregistreur Brusb; une capacité de o,4 microfarad placée en parallèle permettait d’amortir les fluctuations à haute fréquence sans affecter sensiblement le temps de réponse de l’enregistreur vis-à-vis du phénomène principal. La déviation due au ciel seul était compensée au moyen de batteries au mercure et d’un potentiomètre à 10 tours de façon à permettre d’enregistrer la déviation due à l’étoile seule (environ o,3 V dans les mêmes conditions) avec une sensibilité convenable. Pendant la période critique de l’occultation le papier enregistreur se déroulait à la vitesse de 21 mm par seconde.
- La courbe de lumière adoucie déduite des mesures faites sur l’enregistrement à intervalles de 5 mm = 0,24 s et normalisée de façon à rendre l’amplitude totale de la variation égale à 100 unités est reproduite sur la figure 7 ; les coordonnées de quelques points de cette courbe sont indiquées dans le tableau II. La courbe en trait plein est déduite de la théorie photométrique esquissée plus haut pour une échelle de hau-
- teur apparente H sec = 8,7 km. L’accord entre la théorie et l’observation est comme on le voit excellent. Comme l’occultation n’était pas centrale vue du Houga, la durée du phénomène se trouvait accrue et si l’on admet provisoirement (3 cü 45° d’après les données des éphémérides, l’échelle de hauteur verticale est H ~ 6 km.
- Cela signifie que dans la région de la haute atmosphère de Vénus traversée par les rayons la densité est décuplée tous les G x logc 10 = i4 km lorsqu’on descend dans cette atmosphère. Pour comparaison l’échelle de hauteur dans la basse atmosphère terrestre est de 8 km environ; la pression est décuplée tous les 18 km.
- Immersion de Régulus Courbe de lumière photoélectrique
- o Moyennes de 10 points • Moyennes de S points
- Temps en secondes
- Fig. 7. — Courbe de lumière normalisée de Régulus pendant la phase d’affaiblissement.
- Les cercles représentent les moyennes glissantes de 10 points, les points les moyennes glissantes de 5 points, mesurés sur l’enregistrement de la figure 6 à intervalles régulièrement espacés de 0,24 s. La courbe en trait plein est déduite de la théorie photométrique de la réfraction différentielle pour une échelle de hauteur H = 6 km.
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- Tableau II
- Observations photoélectriques de l’immersion de Régules au limbe obscur de Vénus a l’observatoire du IIouga, le 7 JUILLET igÔg.
- I/I« Am T.r. i’i
- 0,9-0 0,11 20m0Ss,8
- 0,73 0,31 10*,.3
- 0,50 0,73 10*,8
- 0,25 1,50 .12*,1
- 0,10 2,50 16*,7
- 0,05 3,23 20*,4
- L’altitude exacte de la région de l’atmosphère de Vénus à laquelle s’applique la valeur précitée du gradient de densité est inconnue, mais si l’on suppose que la pression au sol est comprise entre 1 et 10 atm, ordre de grandeur qui paraît actuellement vraisemblable, on peut estimer que la région sondée se situe entre 100 et i5o km d’altitude, soit environ 100 km
- au-dessus du niveau supérieur de la couche nuageuse qui oblitère les détails de la surface vénusienne.
- Comme nous l’avons indiqué plus haut l’échelle de hauteur dépend du rapport m/T de la masse moléculaire moyenne à la température absolue moyenne de la région considérée de l’atmosphère. Si l’on suppose que l’atmosphère de Vénus est composée de gaz carbonique pur (m = 44) il s’ensuit que T — 270° K. Pour comparaison la température de la surface solide de Vénus déduite de son rayonnement thermique dans le domaine des ondes centimétriques est environ 58o° K et la température des régions supérieures de la couche nuageuse déduite des mesures radiométriques dans le proche infrarouge est environ a35° K. Cela indique donc un abaissement rapide de la température depuis le sol jusqu’au sommet de la couche nuageuse, vers 3o km d’altitude, suivie d’un réchauffement lent dans les régions supérieures de l’atmosphère.
- Une discussion plus complète doit attendre le dépouillement final de l’ensemble des observations.
- Gérard de Vaucouleurs, Harvard College Observa tory.
- Les cycles de l'anhydride et les variations du
- carbonique
- climat
- Un article paru dans la revue Scientific American (juillet 1959) expose la relation qui peut exister entre la teneur de l’atmosphère en anhydride carbonique C02 et le climat qui règne à la surface de la Terre.
- C’est en 1861 que le physicien anglais John Tyndall jeta les bases d’une théorie qui fut reprise et précisée par la suite, donnant lieu, au cours des récentes années, à des évaluations statistiques, parmi lesquelles intervient l’enrichissement graduel de l’atmosphère en C02, en raison des activités humaines. Bien que cette théorie ne puisse être étayée sur des preuves formelles, elle ne soulève, en première analyse, aucune objection qui soit de nature à la rejeter en bloc.
- Absorption des radiations infrarouges. — Les molécules de C02, présentes dans l’atmosphère, ont la propriété d’absorber certaines radiations infrarouges. On considère que, dans toute l’étendue du spectre, la lumière solaire peut atteindre la surface de la Terre sans subir de déperdition notable, à l’exception de l’ultraviolet, arrêté en majeure partie par la nappe d’ozone située dans les hautes couches de l’atmosphère. Mais en sens inverse, la surface terrestre tendrait à rayonner vers l’espace une bande du spectre située approximativement entre les longueurs d’onde de i3 à 17 microns. Or cette bande coïncide, à peu de chose près, avec la bande d’absorption du gaz C03.
- Les radiations infrarouges sont ainsi « piégées » et c’est grâce à 1 ’effet de serre, déterminé par la présence de C02, que l’atmosphère retient une part appréciable de la chaleur solaire. On pourrait faire remarquer que l’ozone et la vapeur d’eau jouent un rôle similaire, mais leurs bandes d’absorption se trouvent dans d’autres régions du spectre, où le rayonnement vers l’espace est, au point de vue calorifique, de moins grande importance. C02 représenterait donc le principal facteur de régulation du climat.
- Cycles naturels. — Sur cette donnée de base, il est intéressant d’établir une relation entre les différents climats qui ont régné sur notre planète et les variations probables de la teneur de l’atmosphère en C02.
- On évalue, pour la période actuelle, cette teneur à 0,00 pour 100
- de la masse totale de l’atmosphère, ce qui représenterait le chiffre de 2,0 x io12 t. Les océans en contiendraient environ 5o fois plus, c’est-à-dire 1,0 x io14 t, sous forme de gaz dissous et surtout de carbonates. Tous les ans, des échanges se produisent entre l’atmosphère et l’océan, portant, dans l’un et l’autre sens, sur environ 2 x io9 t. Il est admis que si l’équi-libre est, pour quelque raison, rompu entre ces deux réservoirs, il tend à se rétablir : au cas, par exemple, où l’atmosphère s’enrichit en C02, l’océan en prélève une partie. Dans le cas inverse, il cède à l’atmosphère une partie de ses réserves.
- D’autres échanges ont lieu où l’atmosphère et l’océan se trouvent associés pour les gains comme pour les pertes. Échanges avec la lithosphère où les gains sont représentés par les gaz qu’émettent les volcans, les pertes par l’altération superficielle des roches qui absorbent du carbone. Échanges avec la biosphère par suite de la synthèse chlorophyllienne (pertes) et de la respiration ou de la décomposition des organismes (gains). En période stable, les pertes et les gains se compensent dans chaque compartiment : la lithosphère absorbe et rejette annuellement un tonnage d’environ 0,1 x io9 t de C02. Les échanges au bénéfice ou aux dépens de la biosphère portent sur Co x io9 t.
- Ainsi se trouve dressé un bilan qui se solde à la fin de chaque <( exercice » par le chiffre zéro et qui est l’expression d’un climat invariable. Or les observations géologiques et paléonto-logiques prouvent que le climat a subi de larges oscillations entre des extrêmes, les régions actuellement tempérées étant tour à tour soumises à des températures tropicales ou partiellement envahies par les glaciers.
- L’hypothèse ici reproduite est que les périodes tropicales ont été déterminées par un enrichissement en C02, les périodes glaciaires par un appauvrissement. Comment ont pu s’amorcer de semblables fluctuations ? Il est certain que, dans le passé du globe, l’activité volcanique a été plus ou moins intense et, dans les phases où elle était minimale, l’émission de C02 était faible alors que son absorption par les roches restait importante : le bilan, du même coup devenait déficitaire. Un autre phénomène est susceptible de se produire : c’est l’expansion
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- de la couverture végétale qui, après avoir prélevé de forts tonnages de C02, s’abstient de les restituer et, dans certaines conditions, les stocke sous forme de houille ou d’hydrocarbures.
- C’est ce dernier processus qui s’est manifesté sur une très large échelle pendant le carbonifère, où io14 t de C03 ont été dérobées à l’association atmosphère-océans. Il est significatif de constater que dans la période suivante (permien) les glaciers ont pris une extension considérable, qui ne s’est reproduite au môme degré dans aucune autre phase de l’histoire du globe.
- Mettant à part cet événement exceptionnel, on peut admettre que diverses perturbations ont donné lieu à des ruptures d’équilibre, justifiant l’alternance de périodes chaudes et froides, en fonction de teneurs plus ou moins fortes de l’atmosphère en C02.
- En l’absence même de perturbations bien définies, il est permis de penser qu’une variation cyclique est naturellement entretenue, dont voici la description sommaire :
- L’atmosphère ayant perdu 5o pour ioo de sa teneur en C02, les températures moyennes s’abaissent d’environ 3,8° C. Cette chute est suffisante pour amorcer une augmentation en volume des glaciers. Celui des océans diminue d’autant (5 à io pour ioo) et leur concentration en C03 augmente jusqu’à produire un excédent qui est partiellement cédé à l’atmosphère. Cela détermine un réchauffement qui entraîne à son tour la fusion des glaces. Les océans, retrouvant leur volume initial, reprennent à l’atmosphère son excédent de C02. Le climat se refroidit et le cycle tend à se répéter.
- Les écarts de température sont accentués par des phénomènes secondaires : c’est ainsi qu’une atmosphère plus froide retient une quantité plus faible de vapeur d’eau, ce qui l'éduit d’autant l’absorption des infrarouges. Ceci n’empêche que la condensation de la vapeur en nuages s’intensifie : les nuages réfléchissent l’énergie solaire, ce qui augmente le refroidissement, et crée les conditions optimales pour que d’abondantes précipitations se produisent. L’eau tend ainsi à être stockée en quantités croissantes par les glaciers. Et il arrive évidemment un moment où l’appauvrissement de l’atmosphère en vapeur d’eau est tel que le phénomène s’inverse.
- Intervention humaine. — Un événement géologique important est en train de se dérouler : c’est la reprise par l’homme des réserves stockées pendant le carbonifère. En brûlant le charbon et les hydrocarbures (combustibles fossiles), il enrichit l’atmosphère en C02, à raison de 6 x io9 t par an. A cela, il convient d’ajouter les effets du défrichement, c’est-à-dire du remplacement des forêts par les champs cultivés : les plantes vivrières ont une bien moins grande aptitude que les arbres à stocker le gaz C02 et elles laissent échapper d’énormes quantités de ce gaz, produites par les bactéries. Ceci se résume en une deuxième contribution annuelle de a x io9 t de C02 au bénéfice de l’atmosphère.
- Cumulant l’un et l’autre de ces apports humains et tenant compte des échanges atmosphère-océans, on a calculé que, pendant les ioo dernières années, 36o x io9 t de C03 ont été ajoutés à l’atmosphère, soit un accroissement de i3 pour ioo par rapport au début de la présente période. L’influence théorique sur le climat correspondrait à une élévation moyenne de température d’environ o,5o°.
- Il semble que les courbes relevées dans le nord de l’Europe révèlent un réchauffement plus accentué, mais pour l’ensemble de la planète les observations correspondent à peu de chose près à la théorie.
- Mais on sait que la courbe d’utilisation des combustibles est exponentielle : si le taux se maintient, il est à prévoir qu’en l’an 2000 l’enrichissement de l’atmosphère en C02 se chiffrera par io12 t, ce qui correspondrait à une élévation moyenne de température atteignant 20 C. Poursuivant leurs calculs, les prévisionnistès estiment qu’au bout d’un millénaire l’accroissement de température sera d’environ 120 C. On considère que le réchauffement serait alors à son maximum : les stocks de combustibles se seraient entre temps épuisés et le processus des échanges atmosphère-océans tendrait à amorcer une baisse progressive de la température.
- S’il en est bien ainsi, l’épisode géologique dû à l’utilisation par l’homme de la production carbonifère aura été de relativement courte durée.
- G. C.
- Débitage des matières solides par cartouches de C02 liquide
- La reprise des matières solides compactes et leur débitage en fragments de faible grosseur posent souvent des problèmes délicats. C’est ainsi que le brai a été longtemps versé liquide dans des fosses à brai, dans lesquelles on le reprenait à l’aide de pioches et de pelles, puis de marteaux-piqueurs et de pelles mécaniques. Étant donné le caractère cancérigène de ce produit, ce travail n’était pas sans danger et on a cherché longtemps sans succès à le mécaniser : on y est parvenu aux Houillères de Lorraine en faisant arriver le brai liquide sous un fort courant d’eau, de telle sorte qu’il se forme une couche mince du produit qui, entraîné mécaniquement sous forme d’un ruban continu, est « écaillé » par passage sur un tambour.
- La reprise du soufre solidifié après extraction par le procédé Frasch ou après récupération à partir des gaz naturels ou des gaz de raffinerie posait un problème comparable : le soufre, généralement solidifié dans d’immenses bassins parallélépipédiques dont les parois sont constituées par des blocs de soufre coulé dans des moules, devait être repris soit à l’aide de marteaux-piqueurs, soit plus généralement à l’aide d’explosifs ; ce dernier procédé n’était pas sans danger car des cartouches peuvent ne pas exploser lors de l’inflammation et éclater plus tard lors de la manutention du soufre. On essaye actuellement dans certaines raffineries, avec succès semble-t-il, l’emploi de cartouches d’anhydride carbonique liquide ; ce procédé moins dangereux fournirait d’autre part des morceaux de soufre de dimensions plus convenables.
- Les cartouches « Cardox » utilisées à cet effet sont essentiellement constituées par une enveloppe métallique comportant trois parties : un tube, une tête de décharge ou ogive et une tête d’allumage. Les deux têtes sont raccordées par vissage aux extrémités du tube avec interposition d’un joint en cuivre. Avant la
- mise en œuvre de la cartouche, l’enveloppe métallique est main tenue fermée par un disque, de moindre résistance que ses propres parois et placé entre le tube et la tête de décharge.
- La cartouche contient une composition chauffante, placée à côté de la tête d’allumage et du gaz carbonique liquide. La combustion de la composition chauffante à l’intérieur de la cartouche est provoquée par la mise à feu, au moyen d’un courant électrique de basse tension, d’une amorce électrique noyée dans la masse de la composition chauffante. Elle porte le gaz carbonique sous une pression suffisante pour provoquer la rupture de la membrane : les gaz à haute pression se répandent dans le trou de mine et dans la masse à pulvériser.
- On recharge la cartouche en renouvelant le disque, la composition chauffante et la charge d’anhydride carbonique. Cette charge est introduite dans la cartouche à l’état liquide en utilisant une machine spéciale.
- Il ne s’agit pas ici d’un explosif mais d’un procédé utilisant la détente d’un gaz comprimé.
- Les tubes sont de types divers : leur poids varie entre 4 et 19 kg avec des charges en C02 allant de 113 à 2 720 g et des pressions de rupture comprises entre 2 et 1,5 kg/cm2.
- Ce procédé aurait aussi été utilisé avec succès pour disloquer des masses d’engrais mottées, des masses de brai, des catalyseurs repris en masses, des scories agglomérées dans des fours, des massifs de béton, etc. On pourrait également utiliser ces cartouches pour l’abattage du charbon et cela d’autant mieux que le gaz carbonique est toujours libéré à basse température, ce qui évite tout danger dans le cas où l’on redoute le coup de grisou ou le coup de poussières.
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- L'anomalie P chez la Grenouille verte
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- En 1902, M. Jean Rostand signalait la fréquence chez les grenouilles vertes (liana esculenta) de l’étang de Trévignon, près de Concarneau, d’un phénomène tératologique sans analogie dans le monde animal. Depuis cette époque, il a suivi le développement des individus atteints de cette anomalie, qu’il a appelée anomalie P, et il donne les résultats de cette longue élude dans un travail qui vient de paraître dans le tome XCITI (rgSg) du Bulletin biologique de la France et de là Belgique.
- C’est surtout sur les têtards que l’anomalie se manifeste et la diversité des sujets atteints est extrême, allant de la simple présence d’un orteil surnuméraire jusqu’à une profonde perturbation du système osseux des deux paires de membres et de leurs ceintures. Il s’agit d’épaississement et raccourcissement des os longs, de multiplication des pièces osseuses de l’extrémité des pattes, ou de formation de pièces aberrantes. Par exemple, on peut voir autour de chaque cuisse une couronne d’une trentaine de petits orteils supplémentaires. La symétrie bilatérale est souvent respectée, par une sorte d'harmonie, et il existe une formation anormale à peu près équivalente sur les deux membres correspondants. Les membres postérieurs sont les plus touchés, mais aucune particularité des organes internes 11e peut être constatée. Les larves ont les membres postérieurs courts et gonflés, ce qui les gêne pour la nage mais 11’entrave en rien leur vitalité, sauf au moment du passage rie la vie aquatique à la vie aérienne. Celles qui portent ces anomalies très marquées périssent alors, probablement par suite de gène circulatoire et stase sanguine provoquées par des compressions. C’est pourquoi on ne rencontre pas dans la nature de grenouilles adultes présentant les plus grosses anomalies mais seulement des individus plus légèrement atteints, généralement d’une poly-dactylie simple. De telles grenouilles polydactyles ont été signalées dans différents étangs en France et dans un canal, à Amsterdam ; il est vraisemblable que leur anomalie a la même origine que celle des grenouilles de Trévignon.
- Les élevages au laboratoire ont été effectués avec du matériel provenant de la localité typique où la proportion des anomalies varie, suivant les années, de i5 à 77 pour 100. Us ont permis de constater que l’anomalie P est un caractère phénotypique, non héréditaire. D’autre part, des œufs de Rana esculenta poly-daclyles, de Trévignon, ont donné une descendance normale, ce
- Fig. 1. — Forme légère de l’anomalie P chez une grenouille verte provenant de Concarneau.
- Les grenouilles à sept orteils (ou même à huit et à neuf orteils) sont parfaitement normales en dehors de leur polydactylie. Elles atteignent l’âge adulte et sont aussi vigoureuses que les grenouilles normales
- à cinq orteils.
- (Photo Feher, aimablement communiquée par M. Jean Rostaxr).
- Fig. 2 et 3. — Formes très graves de l’anomalie P chez les têtards de grenouille verte provenant de Concarneau.
- Les animaux qui présentent de telles malformations meurent toujours en bas âge, la métamorphose à peine terminée.
- (Photos Yiscent, aimablement communiquées par M. Jean Rosïami).
- qui exclut l’hypothèse d’une action exercée sur les procréateurs avant la ponte. De même, des pontes provenant de l’étang, l’année de la plus forte proportion d’anomalies, ont donné des larves normales en élevage, indiquant qu’il n’y a pas non plus d’action au cours du développement embryonnaire; celle-ci doit probablement se manifester durant la période qui s’écoule entre l’éclosion et l’apparition des bourgeons des membres postérieurs. La sorte de symétrie observée dans les anomalies semble indiquer que la cause de celles-ci doit cependant être précoce dans le développement de l’animal et l’amputation d’un bourgeon anormal est suivie de la régénération d’un membre normal ou presque, ce qui indique que le facteur tératogène n’est plus présent dans les tissus à ce moment.
- Toutes sortes d’essais ont été faits pour essayer de déterminer la nature de ce facteur. Des tentatives de contamination par l’eau ou les plantes provenant de l’étang infesté, par le contact avec des animaux anormaux ont été complètement négatives. 11 en est de même pour l’action des agents chimiques et physiques connus comme tératogènes. A Amsterdam, on a pensé à la radioactivité, les grenouilles anormales ayant été trouvées dans un canal où se déversent des déchets atomiques; mais cette hypothèse ne tient pas pour Trévignon dont l’eau a été examinée et reconnue très faiblement radioactive. Malgré l’insuccès de ces tentatives, M. Jean Rostand pense qu’il s’agit d’un processus morbide dû à un virus agissant électivement sur le système osseux.
- L. G.
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- APPEAUX DE PÊCHE ACOUSTIQUES UTILISÉS AU SÉNÉGAL ET AU NIGER
- Il y a quelques mois, une revue de pêche américaine publiait une réclame pour un petit appareil qui, grâce au bi’uit qu’il produit lorsqu’on le traîne sous la surface de l’eau, attire les Poissons carnassiers bien plus efficacement que ne le font les mouches artificielles habituellement utilisées pour la pêche au lancer. Plusieurs brevets ont d’ailleurs été pris aux États-Unis pour des instruments identiques.
- L’ancienneté d’un tel procédé surprendra peut-être; pourtant, cette pêche au leurre acoustique est pratiquée, sans doute depuis des siècles, par les pêcheurs du Sénégal et du Niger.
- L’instrument utilisé se nomme en toueouleur cotio-cotio, les pêcheurs du Niger l’appellent xoyo. En quoi consiste-t-il ? Le cotio-cotio (lig. 3) est formé d’une pièce ovale de fer battu, méstirant une douzaine de centimètres dans sa longueur, et cinq ou six dans sa largeur; légèrement concave, elle est grossièrement creusée dans le sens de la longueur de sillons interrompus (fig. i). Elle se trouve fixée dans une nacelle de fibres imputrescibles (racines de la Graminée Symbane), au moyen de cordelettes qui forment sur son pourtour un bourrelet épais. Les bouts libres des cordelettes pendent autour de l'ensemble. A son extrémité postérieure, l’instrument est garni de plumes noires, venant de la queue d’un Martin-pêcheur, le Coucal (Centrogus sèhegalensis').
- L’appareil est suspendu librement à l’extrémité d’une longue
- Fig. 1. — Cotio-cotio sénégalais ; intérieur de la nacelle de fer.
- On remarque les sillons qui y sonl creusés (Photo I. F. A. A'.).
- tige de bois que traverse un clou. Celui-ci, long de 5 à 7 cm, vient toucher de sa pointe le fond de la pièce de fer.
- Le pêcheur qui utilise le colio-
- colio est agenouillé à l’avant de la pirogue, conduite à la pagaie par un aide. 11 tient, dans la main droite un harpon et dans la main gauche la perche de bois à laquelle est appendu l’instrument. D’un mouvement du poignet, il fait légèrement tourner la perche sur elle-même de gauche à droite, ce qui a pour effet de faire gratter la pointe du clou qui la traverse sur les sillons creusés dans la nacelle de fer. Pendant cette opération, le cotio-cotio est maintenu flottant à la surface de l’eau.
- Le xoyo (fig. 3) est construit selon le même principe, et utilisé de façon semblable, mais la pièce de fer striée est souvent remplacée par un fragment d’os crânien de Poisson (Clarias) (fig. 5), ou par un os dermique d'Heterobran-chus, couvert d’aspérités importantes. Dans lé cotio-cotio, un clou servait à gratter la râpe métallique; ici, il est remplacé soit par une lame de fer, soit par une forte épine. La nacelle du xoyo est également faite de fibres végétales (liges de Sesbania ou racines
- Fig. 2 (en haut). — Cotio-cotio sénégalais de la région de Podor.
- Fig. 3 (en bas). — Xoyo du Niger.
- La nacelle est faite d’un os dermique d'Heierobranchns ; un arceau de lil de fer où sont enfilés des anneaux la surmonte.
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- Figr. 4. — Oscillogramme du bruit produit dans l'eau par un cotio-cotio.
- Chacun de ces trains d’ondes, bien individualisés sur ce film, et dont la plupart débutent par une attaque très brusque (transitoire), correspond au passage du clou sur un sillon de la nacelle. Le trait ondulé donne la base de temps : une oscillation = 0,02 s.
- (Document du Laboratoire de Physiologie acoustique de. VI. N. R. ,4.).
- de Vétiver) et garnie de plumes à son extrémité postérieure. Comme celle du cotio-cotio, elle est suspendue à l’extrémité d'une perche. La seule différence réside en la présence sur la perche, à la hauteur de la nacelle, d’un arceau de fil de fer où sont enfilés de petits anneaux de métal qui tintent lorsque le pécheur se sert de l’engin.
- Qu’il s’agisse du cotio-cotio, du xoyo ou d’un appareil voisin (xe xoyo ou sema), l’utilisation de l’instrument produit un bruit de raclement qui, selon les Africains, ressemblerait à celui que font les Poissons herbivores en train de manger. En tout cas, les Poissons carnassiers se laissent prendre à cette imitation et viennent nager en surface autour du leurre où le pécheur les harponne. Les indigènes attribuent aussi un rôle magique aux plumes disposées à l’arrière de l’appareil, ainsi qu’aux anneaux qui surmontent la nacelle du xoyo.
- Il est à remarquer que cette pêche se pratique dans des eaux particulièrement troubles où le sens visuel ne peut pratiquement jouer aucun rôle. La confusion que le prédateur pourrait donc faire entre la forme de la proie et celle de l’instrument est par conséquent à éliminer. Par contre, il n’est pas exclu que les substances diffusées dans l’eau par la matière végétale — racine de Vétiver en particulier — qui constitue la nacelle puissent avoir un rôle attractif sur quelques espèces. Cependant, l’effet le plus marquant est certainement de nature acoustique. Celte réaction des Poissons africains à un stimulus sonore n’est d’ailleurs pas un fait isolé; c’est ainsi qu’en Yougoslavie, les pécheurs du Danube, de la Tisa et de la Save attirent le Grand Silure (Silums glanis), en frappant la surface de l'eau avec la base élargie et concave d’un bâton.
- Devant de tels résultats, il paraissait intéressant de procéder à une analyse physique des bruits obtenus avec ces appeaux. Elle a été réalisée au Laboratoire de Physiologie acoustique de l’Institut national de la Recherche agronomique, à Jouy-en-Josas (Seine-et-Oise). Les études faites à l’oscillographe cathodique montrent clairement la forme du signal. Le passage du frotteur, clou ou lame de métal, sur les sillons de la nacelle de fer ou sur les aspérités de l’os engendre des trains d’ondes à front très raide, de type transitoire. C’est à leur succession qu’est dû le bruit crépitant qui est produit par ces instruments (fig. 4).
- L’analyse des fréquences révèle un spectre souvent étalé jusque dans la gamme ultrasonore, avec parfois une fréquence dominante dont la position et l’importance sont certainement fonction de la nature et de la taille de l’engin.
- Cependant, malgré les observations faites sur place, et malgré l’aide des techniques d’analyse physique, nous sommes réduits, faute d’expérimentation, aux hypothèses pour expliquer la raison de l’attraction provoquée de cette manière. Il peut s’agir d’un tropisme, c’est-à-dire d’une réaction à un stimulus apparemment dépourvu de signification pour l’animal, mais qui le « contraint » tout de même à une réaction de déplacement orienté, comme c’est le cas dans le phototropisme bien connu des Daphnies. Il paraît cependant plus vraisemblable d’admettre que les Poissons capturés par ce moyen sont naturellement attirés par le bruit que font habituellement leurs proies Si le
- leurre acoustique réalise une imitation parfaite de ce bruit, la réaction observée n’a rien que de très normal : le stimulus a une signification dans le comportement de l’animal, et déclenche une certaine conduite, qu’il soit naturel ou imité. Mais nous avons supposé l’imitation parfaite; pourtant, même si elle n’était que grossière, ce qui est probable, d’autres exemples portent à croire que la réaction pourrait encore se produire; il suffirait pour cela qu’elle contienne le caractère proprement déclencheur du comportement. Dans le stimulus nature], sou-
- Fig. 5. — Autre type de xoyo.
- La nacelle est constituée d’un os dermique de Clarias (Photo l. 1<\ .1. .V.).
- vent fort complexe, il est noyé dans une masse d’autres caractères sans valeur « réactogène ». Que l’on pense, par exemple, au comportement d’attaque du Rouge-gorge mâle déterminé par la vue d'un autre mâle, mais provoqué tout aussi bien par une simple touffe de plumes rouges, semblables à celles qui ornent le cou de l’oiseau. La coloration rouge est ici le stimulus déclencheur.
- Le cas qui nous occupe est peut-être analogue, les bruits de mastication faits par les proies se caractérisent par leur rythme, leur fréquence sonore, leur forme, etc. Que de tous ces paramètres, un petit nombre ou même un seul soit efficace, il suffit qu’il se trouve reproduit, même sans le contexte des autres composantes, pour que le comportement soit déclenché. Les résultats d’autres études n’interdisent pas de penser que les transitoires, présents en grand nombre dans le bruit fait par ces appeaux, puissent être l’un de ces paramètres efficaces.
- En serait-il ainsi que tout ne serait pas dit pour autant, et qu’il resterait à savoir si cette réaction aux bruits faits par la proie ou à la reproduction de la partie utile de ces bruits, est innée ou si elle est acquise...
- Le forgeron du village a battu un morceau de fer, le pêcheur du fleuve a tressé tout autour quelques fibres, et ils ont posé les problèmes fondamentaux du comportement animal.
- B. D.
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- PHOTOGRAPHIE AERIENNE ET GEOGRAPHIE
- Des siècles durant , l’étude de notre globe terrestre^ ' de sa structure, de son relief, de sa végétation, des formes de la vie humaine qui s’y développent, bref tout ce qui compose l’objet de la géographie s’est faite uniquement par observations à partir de la surface même du globe. Les descriptions étaient forcément incomplètes, la vision limitée, le recul insuffisant. La surface d’un champ vue par des taupes, pour reprendre l’expression d’un géographe.
- Depuis que l’homme a su s’élever dans l’air, la terre lui est apparue sous un angle nouveau; les proportions ont changé, des endroits inaccessibles ont pu être explorés, l’explication des faits a progressé. Bien des phénomènes jugés complexes sont devenus les parties d’un ensemble cohérent. La grande leçon de cette vision nouvelle de la terre a été de montrer « l’harmonie » (P. Marthclot) qui règne entre les divers éléments géographiques.
- La guerre de 1914-1918 fit faire de grands progrès dans le domaine de la photographie aérienne (vols de reconnaissance, établissement de la carte du front, examen des résultats d’un bombardement). Entre les deux guerres, on assista à plusieurs efforts en vue d'utiliser ces méthodes pour la recherche et l’enseignement géographiques : la Compagnie aérienne française tenta de classer et de répertorier méthodiquement des clichés pris au cours de vols commerciaux. Le Service géographique de l’Armée, disposant en 1939 d’appareils triplaces Potez 63, avait entamé la grande œuvre d’établissement des relevés photographiques de la nouvelle carte de France au 5o 000e en couleurs. Le capitaine Seive et le professeur A. Chollev (alors à l’Université de Lyon, avant de venir enseigner à la Sorbonne) publièrent de magnifiques recueils de vues aériennes des Alpes (édités par Arthaud), ainsi qu’un Atlas aérien du Rhône, malheureusement interrompu après la parution du tome Ier.
- Bref, les tentatives étaient déjà sérieuses, et un Premier Congrès de Géographie aérienne pouvait se réunir à Paris à la veille de la guerre de 1939 : les comptes rendus n’en ont
- été publiés qu’en 1946, à peu près au moment où Emmanuel de Martonne écrivait la première synthèse de la question, admirablement documentée et qui demeurera classique : Géographie aérienne (collection « Sciences d’Aujourd’hui », Albin Michel, ig48). L’année suivant l’ouvrage de de Martonne, les Éditions Horizons de France publiaient un retentissant recueil collectif, Découverte aérienne du Monde, maître ouvrage qui fut à l’époque une véritable révélation. Dirigé par P. Chombart de Lauwe, ce gros volume 22 x 29 donnait en 3oo photos une vision neuve de la terre, avec le relief de ses continents, sa végétation sous les divers climats, sa faune, ses villes mortes, ses champs, ses cités, la marque du travail des hommes et du passage des civilisations.
- Une telle publication avait été rendue possible par les progrès décisifs réalisés au cours de la seconde guerre mondiale. Tous les belligérants avaient généralisé l’observation aérienne, multiplié les raids de reconnaissance, accumulé les archives photographiques. Soit à bord d’appareils lourds du type Forteresse volante (B-17, puis B-29) capables de charger un matériel compliqué, soit à bord d’avions légers du type Lightning P-38 (celui-là même que pilotait Saint-Exupéry quand il disparut), les Alliés prirent d’innombrables clichés de la France et de l’Europe occupée. Au lendemain de la guerre, l’ancien Service géographique de l’Armée, devenu l’Institut Géographique National, a repris le travail interrompu et travaille toujours à étendre la couverture photographique aérienne du territoire, en vue de la publication des feuilles au 5o 000e : à l’heure actuelle sont en vente les feuilles qui correspondent aux régions Nord, Nord-Est, Est du Bassin parisien, Saône et Rhône, Jura, Alpes, Midi méditerranéen, Aquitaine (en partie).
- Mais la photographie aérienne effectuée par l’I.G.N. est zénithale, puisqu’elle doit servir à l’établissement d’une carte. Ce type de photographie est par ailleurs intéressant en géographie, quand il s’agit d’étudier la géologie d’une région, les contacts entre roches différentes ; ou bien pour examiner la forme des
- Fig. 1. — La passe Est du cirque de Ga~ varnie, où les plissent e nt s apparaissent avec une grande netteté.
- Les photos des figures 3 et 6 sont de l’auteur. Les autres vues sont tirées de l’ouvrage de Marc Vincent, Au-dessus de la France, et nous ont été aimablement communiquées par la Photothèque Française.
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- Fig. 2 et 3.
- Brouage (Charente-Maritime).
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- champs, la structure de l’habitat, la répartition des paysages agraires (openfîeld, bocage). Ici-même (La Nature, juillet 1968, p. 258-263), J. Gandillot a expliqué l’intérêt de ce qu’il appelle la « Photogéologie » et dit pourquoi il avait organisé des voyages aériens d’étude au-dessus de l’Auvergne, « la croisière des volcans ».
- Pour l’étude des villes également, de leur plan, des problèmes d’urbanisme et même des problèmes de sociologie, sans oublier les questions de circulation et de voirie, l’examen méthodique des photographies aériennes se révèle précieux. Le lecteur intéressé en trouvera de multiples exemples, ainsi qu’une étude d’ensemble, dans le tout récent ouvrage d’A. Burger, Photographies aériennes et aménagement du territoire (Dunod, 1968).
- Pour les découvertes archéologiques aussi, l’emploi de la photographie aérienne a donné des résultats fructueux. Qu’on se rappelle les trouvailles retentissantes du R. P. Poidebard
- Fig. 4. — Brive-la-Gaillarde (Corrèze) ; type classique de plan radiocentrique.
- en Syrie avant 1989 (tracé du limes romain), ou bien les études systématiques du colonel Baradez en Afrique du Nord. En Angleterre, combien de camps romains ont été décelés de la sorte!
- Études urbaines ou archéologiques utilisent photographies verticales et photographies obliques. L’inconvénient, pour les études proprement géographiques, des photographies verticales est qu’elles a aplatissent le relief » (sauf dans de rares cas : éclairage'rasant sur un plateau entaillé de relief « en creux », par exemple). Il est nécessaire de prendre des vues stéréo et d’avoir un équipement spécial de lecture si l’on veut restituer l’impression de relief.
- La photographie aérienne oblique paraît donc la plus utile pour l’illustration géographique. Elle donne la profondeur, l’ampleur des volumes dans leurs trois dimensions. C’est elle, avec les variantes dues aux altitudes différentes, qui donne l’essentiel de son intérêt, parmi les recueils ou « atlas aériens » récemment parus, à l’ouvrage de Marc Vincent, Au-dessus de la France (Presses de Saint-Germain, 1989).
- Cet ouvrage de grand format (24 x 3o), le premier d’une collection intitulée « La Terre vue du ciel », a été réalisé grâce à l’énorme documentation réunie par la Photothèque Lapie. Celle-ci, établie 70 boulevard Saint-Germain à Paris, possède
- jjIus de 100 000 photographies aériennes diverses (x) : géographie, architecture, etc. 35o d’entre elles ont servi, reproduites-généralement en grand format, pour l’élaboration de cet ouvrage.
- « Pas plus que les vues an sol, écrit M. Vincent, les photographies verticales ne permettent généralement de voir les volumes, c’est-à-dire le relief ». Aussi a-t-il retenu systématiquement ici les photographies obliques prises à moyenne et basse altitude. La xdsion est à peu près celle que l’observateur pourrait avoir d’un point élevé virtuel. Le géographe ne recherche-t-il pas souvent à se hisser le plus haut possible afin d’embrasser le panorama le plus étendu P La vue de la campagne bretonne du haut du phare d’Eckmühl est incomparablement plus éloquente, avec ses maisonnettes blanches innombrables, ses champs et ses muret tes de pierres, ses petits ports-de pêche, que la vue laissée à l’observateur au sol. L’expérience prouve d’ailleurs qu’il suffit de « dominer la situation » d’une dizaine de mètres, ou même moins, pour que change du tout au tout l’optique de l’observateur : le premier plan ne masque plus le reste, les arbres cessent de cacher la forêt, l’intelligence des ensembles est possible.
- En somme, la photo aérienne oblique combine à la fois les-avantages de la lecture sur carte et de la vision directe. « Bien peu de gens, nous rappelle P. Marthelot, savent voir les paysages les plus communs, fixés à jamais dans une apparente médiocrité; et pourtant, que de beauté, que d’harmonie dans ces collines familières, dans ces plaines sans mystères, dans ces rivages bas où déferle une mer sans attraits ! Seulement, il faut prendre de la hauteur pour s’en persuader : on dirait alors que le pavsàge s’anime, que ses éléments se rassemblent et s’ordonnent...
- « C’est que l’altitude agit à J’inverse du microscope : elle rend intelligibles et belles, en les réduisant, des formes insaisissables ou médiocres à leur dimension réelle. »
- Certaines formes de relief, d’ailleurs, ou d’activités humaines-ne sont pas intelligibles autrement. Une paroi rocheuse, une langue glaciaire sont « faussement » vues si on ne les examine que d’en bas; la vision que l’on en a est déformée par la fuite des lignes vers le haut. Il faut restituer la vision de face pour saisir toute l’ampleur d’un massif ou comprendre le détail d’un plissement (fig. 1). Il en est de même, à plus forte raison, quand il s’agit d’interpréter le tracé d’un rivage. Il est indispensable de le dominer pour le suivre et l’expliquer. Le moutonnement de récifs de Bréhat (fig. 7) n’est plus masqué par quelques rochers grossis au premier plan.
- Dans certains cas, la vision aérienne est absolument irremplaçable : par exemple quand il faut embrasser une région volcanique aux multiples ci’atères isolés ou emboîtés : les morsures de l’érosion, les différences de végétation, les nuances mêmes de dureté des roches apparaissent clairement.
- Prenons l’exemple d’une ville : Brive-la-Gaillarde, entre Aquitaine et Limousin. La photo aérienne permet d’en lire l'histoire : tout le cœur de la ville, aux maisons anciennes, se serre autour de l’église Saint-Martin; les rues et ruelles convergent vers ce point d’attraction (fig. 4)- Plus tard, au xixe siècle, la cité a éclaté hors de sa ceinture de remparts, transformés alors en boulevards ombragés.
- Le voyageur qui photographie Brouage, perdue aujourd’hui dans les marais de Saintonge, manque du survol nécessaire pour embrasser le plan d’ensemble de la ville (fig. 2 et 3). La vue aérienne révèle le plan quadrangulaire et les bastions d’angle, la disposition géométrique des rues, l’enceinte trop vaste pour l’agglomération actuelle. Elle montre jusqu’à l’horizon la conquête de l’envasement depuis l’époque où Richelieu voulut faire de Brouage le premier port militaire de notre pays. Enfin,
- 1. Signalons que la Photothèque française (Lapie) offre ses collections en consultation permanente (de 9 à 19 h tous les jours sauf le dimanche), et qu’elle s’adresse particulièrement aux membres du corps enseignant.
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- Fig-, 7. — L’île de
- Bréhat (côte nord de la Bretagne) et ses récifs de granité rose aux contours déchiquetés.
- Les photos des figures 3 et 6 sont de l’auteur. Les autres vues sont tirées de l’ouvrage de Marc Vincent, Au-dessus de la France, et nous ont été aimablement communiquées par la rhotothèque Française.
- la nudité du marais apparaît avec clarté : seulement une ligne d’arbres qui longe un canal, ou quelques bois entourant des fermes juchées sur un îlot.
- Dernier exemple-type : le défilé de Viviers-Donzère sur le Rhône, traditionnelle limite de la Provence (vues prises vers le nord; fig. 5 et G). La photographie classique prise du pont suspendu qui enjambe le fleuve est intéressante en ce qu’elle insiste sur l’abrupt de la falaise calcaire (un dernier pli détaché du monde alpestre), haute d’une centaine de mètres; elle donne également un bon aperçu de la végétation déjà aride qui annonce le Midi méditerranéen et ses âpres garrigues. Mais, encore ici, la vision aérienne est beaucoup plus claire et plus complète. Le plateau calcaire, cultivé, où passe la N 7, apparaît nettement entaillé par le Rhône; un panache de fumée flotte au-dessus de la voie ferrée, d’ailleurs clairement visible, qui se faufile entre la base des falaises et le fleuve; au premier
- plan, le pont évoque la fonction de passage, tandis que la dissymétrie des deux rives est éclatante : une levée protège des crues les bas terrains de la rive droite (à gauche de la photo). Autant de choses qu’il était impossible de faire figurer sur une photographie normale prise au niveau du sol.
- La recherche géographique comme l’enseignement 11e peuvent que profiter des leçons procurées par cette vision nouvelle des choses. La plupart des ouvrages, des manuels même font de plus en plus appel à l’illustration par vues aériennes des divers composants de la « Terre des hommes ». C’est alors seulement, pour citer "Saint-Exupéry, que, « du haut de nos trajectoires rectilignes, nous découvrons le soubassement essentiel, l’assise de rocs, de sable et de sel où la vie quelquefois, comme un peu de mousse au creux des ruines, ici et là, se hasarde à fleurir ».
- Paul Wagrf.t.
- La raie 2 \ cm dans les galaxies lointaines
- Un récent article (La Nature, septembre 1909, p. 090) signalait les possibilités qu’offre la radioastronomie pour l’étude de la structure de l’Univers. En particulier, les Américains Lilley et McClain avaient cru déceler la raie 21 cm de l’hydrogène neutre en absorption dans le spectre non thermique de la radio-source Cygnus A. La raie leur semblait déplacée de 80 MHz environ, ce qui concordait bien avec les mesures optiques de Minkowski qui observe un fort déplacement des raies spectrales vers le rouge, correspondant à une vitesse de récession de 16 83o km/s. Il nous faut, hélas, déchanter : ni Hanbury Brown à Manchester, ni Muller en Hollande n’ont réussi à retrouver ce phénomène avec des appareillages plus sensibles que celui de Lilley et McClain. Ceux-ci ont d’ailleurs repris leurs mesures, sans résultat positif à notre connaissance. Il faut en déduire que la quantité d’hydrogène neutre contenue dans la radiosource
- (qui est due, rappelons-le, à la collision de deux galaxies) est trop faible pour produire des effets mesurables avec les moyens actuels. Les galaxies les plus lointaines où l’on ait détecté la raie 21 cm (en émission cette fois) sont donc M. 81 et M. iox, situées à 2 600 kpc de distance, et probablement NGC 4238, à 3 3oo kpc : elles sont très proches de notre galaxie, et à ce litre ne sont pas d’un grand intérêt si l’on cherche à déterminer la structure d’ensemble de l’Univers.
- Espérons que les grands radiotélescopes, tel celui qui est en construction à la station de Nançay et qui sera le plus grand du monde, pourront mettre en évidence avec certitude la raie 21 cm dans des objets aussi lointains que Cygnus A (a3o 000 kpc) ou Hercules A (34o 000 kpc de distance).
- J. L.
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- Les adaptations des Vertébrés marins et le mystère de leurs origines
- 2. Physiologie — Signification des ressemblances
- Fig-. 1. — Ichthyosaure du Lias de Holzmaden, avec un embryon dont le rostre apparaît à Vextrémité postérieure^
- de la cavité abdominale. ’'-£*
- Longueur do la pièce : 2,10 ni (Galerie de Paléontologie du Muséum de Paris).
- Si les Vertébrés marins, Iehthyosauriens, Cétacés et Siréniens, présentent les mêmes particularités morphologiques, particularités qui sont la marque « externe » de leur adaptation à la vie dans les Océans (1), leur comportement dans ce milieu d’adoption met eh évidence d’autres ressemblances peut-être encore plus spectaculaires. La plupart de leurs fonctions essentielles sont en effet modifiées et locomotion, reproduction, audition, olfaction, vision, etc., offrent parfois, dans ces trois groupes, d'étonnantes analogies.
- Je n’examinerai que quelques-unes de ces fonctions, la reproduction, la locomotion, l’audition qui ont pu être reconstituées, chez les Iehthyosauriens, avec suffisamment de précision, pour donner lieu à de suggestives comparaisons avec les Cétacés et
- Fig. 2. -— Ichthyosaure du Lias de Holzmaden renfermant de nombreux jeunes ( dix ou onze).
- (D’après Branca).
- les Siréniens. L’élude de l’organe de l’audition permettra de donner à ces « convergences » leur véritable signification en spécifiant la place des Ichthyosaures dans l’ensemble des Rep-
- Les Ichthyosaures, eux, appartiennent à une classe de Vertébrés, les Reptiles, dont l’une des caractéristiques est de se développer à partir d’œufs déposés hors de l’eau. L’embryon grandit dans l’œuf, protégé par une coquille poreuse qui renferme une membrane absorbant l’oxygène de l’air; sa nutrition est assurée par un abondant vitellus et il naît à un stade avancé de son développement. Il y a des cas où le développement de l’œuf a lieu dans le corps de la mère : au moment de la ponte, le jeune est alors prêt à naître : c’est ce qui existe, entre autres formes, chez les couleuvres d’eau douce de nos pays.
- Les Iehthyosauriens, qui vivaient toujours en haute mer et
- tiles.
- Reproduction. — Les Cétacés et les Siréniens naissent dans l’eau; il n’y a, en général, qu’un petit; sa taille dépasse de beaucoup, à la naissance, celle des autres Mammifères : chez les Cétacés munis de dents, comme les dauphins, il mesure le tiers de la longueur de sa mère; chez les Cétacés à fanons, il n’en égale que le quart, ce qui représente, pour le jeune de la Grande Raleine Bleue, un animal de 7 m de long, dont le poids atteint 2 t !
- 1. Les adaptations des Vertébrés marins et le mystère de leurs origines ; 1. Morphologie comi>arée, par Colette Decijaseaüx. La Nature, octobre 1959, p. 433.
- qui ne retournaient jamais à terre, ne pouvaient garder le mode de l'eproduction des autres Reptiles et ils devinrent vivipares, mettant au monde généralement un seul petit comme le firent à partir de l’ère tertiaire, et comme le font encore de nos jours, les Cétacés et les Siréniens.
- L’idée de la viviparité des Ichthyosaures ne pouvait manquer de susciter, en l'aison de son étrangeté, de nombreuses controverses. Toutes les discussions ont porté sur l’interprétation d’environ quatorze grands squelettes d’Ichthyosaures provenant de la remarquable formation basique dTIolzmaden, dans le Wurtemberg (W. Branca, 1907), squelettes à l’intérieur desquels on reconnaît un ou plusieurs petits squelettes d’Ichthyosaures. Sept individus n’en portent qu’un (fig. 1); les autres en
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- Fig. 3. — Reproduction de la planche I du mémoire de G. Fr. Jaeger : Ueber die fossilen Reptilen wel-che in Wurtemberg aufgefunden worden sind (1828).
- C’est la plus ancienne représentation d’un embryon d'ichthyosaure dans le corps d’un adulte (fig. 4 de la planche). Longueur du crâne de l’embryon : 24 cm.
- ont respectivement deux, trois, cinq, six, sept et dix ou onze (fig. 2). Ces « jeunes » sont situés soit en arrière, soit en avant, soit encore au milieu du corps de l’adulte; leur tête est le plus souvent tournée vers l’avant de l’individu qui les renferme (c’est le cas de trente jeunes répartis inégalement parmi les quatorze grands squelettes) ; six sont orientés en sens inverse et trois ont la tête dirigée vers le bas; deux sont en mauvais état et leur position ne peut être précisée.
- Dès 1824, G. Fr. Jaeger émit l’hypothèse que ces petits squelettes devaient être ceux d’embryons, affirmant par là que les Ichthyosaures étaient vivipares; en 1828, il figurait l’un de ces individus (fig. 3).
- Si de nombreux savants adoptèrent d’emblée cette interprétation, d’autres la rejetèrent en déclarant que ces petits squelettes étaient ceux de jeunes Ichthyosaures ce mangés » par les adultes et qu’ils étaient des proies, non pas des embryons. Bien des arguments furent apportés à l’appui de l’une et de l’autre de ces hypothèses, qui aboutirent, finalement, à reconnaître, selon les cas, des embryons ou des proies.
- Je ne rapporterai que quelques-uns de ces arguments : les petits squelettes sont des embryons car ils appartiennent à la même espèce que l’adulte qui les renferme et ils sont tous au même stade de développement; ils sont presque toujours intacts et non pas désarticulés comme des proies en voie de digestion. Quand il n’y a qu’un « jeune », il est le plus souvent placé dans la région postérieure du corps de l’adulte et sa tête est tournée vers l’arrière (fig. 1). Mais quand il y a plusieurs petits squelettes, leur position est variable; ils peuvent reposer sur le ventre, dans la cavité thoracique de l’adulte, la tête tournée vers l’avant, la colonne vertébrale parallèle à celle de la « mère » (il arrive qu’un seul fasse exception). La constatation de cette position, « anormale » pour des embryons, qui constitue à première vue un argument en faveur de la deuxième théorie, celle des proies, ne gêna pas, pour autant, les partisans de l’hypothèse de la viviparité : quand la mère mourait, déclarèrent-ils, les petits n’étaient pas viables, donc ils mouraient aussi et, sous l’effet des pressions exercées à la suite de la décomposition des parties molles, les jeunes étaient poussés dans la cavité thoracique.
- Il existe enfin des cas où les petits Ichthyosaures ont la même position que précédemment, mais ils sont dans la cavité abdominale de la mère. Il faut alors supposer qu’une fois libéré, l’embryon subissait une rotation de 1800 qui le plaçait sur le dos, la tête tournée vers l’arrière. Mais rien ne prouve qu’un tel changement de position se soit produit; le jeune, au moment de sa naissance, se présentait alors anormalement par la région postérieure et non par la tête, de telle sorte que ce qui est exceptionnel chez un Mammifère aurait presque été la règle chez les Ichthyosauriens.
- Par contre, si tous ces « jeunes » étaient des proies, aucune explication n’était plus nécessaire et c’est ainsi que les paléontologistes furent amenés à penser que tous les petits squelettes n’étaient pas ceux d’embryons, certains d’entre eux devant constituer des proies. On admet que l’embryon se reconnaît à sa localisation dans la région postérieure de la caydté abdominale, à sa tête tournée vers l’arrière. Tous les autres « jeunes » dont l’orientation et la localisation constituent des cas « anormaux » ou exceptionnels parmi l’ensemble des Vertébrés vivipares sont des proies. Un spécimen conservé au Musée d’Histoire naturelle de New York apporte une belle illustration à cês conclusions : parmi les cinq jeunes qu’il renferme, un seul est bien plus petit que les autres, sa colonne vertébrale est enroulée, sa tête est tournée vers l’arrière : il possède ainsi tous les traits d’un embryon. Les autres sont de petits Ichthyosaures avalés par l’adulte.
- Les Ichthyosauriens présentent ainsi, dans leur mode de reproduction, de bien curieuses analogies avec les Cétacés et les Siréniens, mais aucun document paléontologique ne permet d’entrevoir comment une telle adaptation a été acquise.
- Locomotion. — Cétacés et Siréniens nagent et plongent mais, des deux groupes, ce sont les Cétacés qui, de loin, sont les meilleurs nageurs et plongeurs. La queue horizontale du Cétacé constitue le principal organe de propulsion : le rôle de gouvernail et de balancier est tenu par les membres car le cou est ankylosé. La nage peut être rapide et soutenue à un rythme accéléré pendant plusieurs heures. Au cours de la plongée, les Cétacés — et c’est là l’une de leurs plus remarquables facultés
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- — peuvent demeurer sous.l’eau pendant de longues durées, une heure et même davantage.
- La queue de l’Ichthyosaure constitue, comme chez le Célacé, Lorgane essentiel de propulsion, les membres ayant un rôle de propulseur mais surtout de stabilisateur et de gouvernail car Je cou est, sinon totalement immobile comme celui des Cétacés, du moins fort peu flexible. On retrouve ainsi dans l’utilisation des membres et de la queue, chez les Ichthyosauriens et chez les Cétacés, de curieuses analogies.
- La recherche des caractéristiques de la locomotion des Ichthyosauriens a donné lieu à plusieurs hypothèses; deux d’entre elles seront retenues. Pour certains paléontologistes (S. W. Willis-ton, igi4), les Ichthyosaures étaient, comme les Cétacés, d’excellents nageurs et plongeurs (fig. 4) à cause de leur profil aéro-
- dynamique; de leurs mâchoires qui, organisées pour happer les proies, ne pouvaient être efficaces qu’en cas de poursuite; de leur organe de l’audition; de leur circulation céphalique.
- Pour d’autres savants, l’Ichthyosaure était surtout un animal organisé pour « flotter » à la surface de la mer. C’est en recherchant à quels appareils peuvent être assimilés les membi'es transformés en palettes natatoires et la queue hétérocerque que cette hypothèse fut établie. L’originalité et l’ingéniosité de cet essai méritent qu’on s’y arrête. E. Œmichen, dont un timbre vient récemment de commémorer l’une des inventions, celle de
- Fig. 5. — Ichthyosaure en position normale d’émersion selon l’hypothèse d’E. Œmichen.
- (D’après E. Œmichen).
- l’hélicoptère, en est l’auteur (ig38). Il étudia, pour cela, le membre antérieur et la nageoire caudale d’un ichthyosaure trouvé dans le Lias de Sainte-Colombe (Yonne). Le membre antérieur devait présenter, par suite de la forme et du mode d’articulation de ses éléments, un accroissement rapide de la flexibilité de l’extrémité proximale vers l’extrémité distale et du bord antérieur vers le bord postérieur : il possédait par là les caractéristiques d’un propulseur travaillant dans les meilleures conditions de rendement. La ceinture scapulaire suggère que le membre antérieur devait se déplacer de manière que son axe
- G,___
- Fig. 6. — Schéma montrant un cétacé (en haut) et un ichthyosaure (en bas) s’apprêtant à plonger;.
- (D ’après E. Œmichen) .
- demeurât perpendiculaire à l’axe longitudinal du corps; le membre antérieur était ainsi un appareil sustentateur efficace. Les quatre membres avaient, vraisemblablement, des mouvements synchrones, mais comme les membres antérieurs étaient plus grands que les postérieurs, la résultante des effets sustenta leurs devait s’exercer plus près de la ceinture scapulaire que de la ceinture postérieure et passer par le centre de gravité de l’animal. Par suite, le corps devait être soulevé horizontalement. La narine affleurait hors de l’eau et, pour que l’effet sustentateur fût maximum, les membres antérieurs occupaient une position proche de la verticale. L'ichthyosaure « flottait » alors comme le représente la figure 5.
- La nageoire caudale verticale, hétérocerque, empêchait l’animal d’être un bon plongeur contrairement à la baleine dont la nageoire est horizontale. En effet, pour plonger, une baleine élève et abaisse sa queue, effectuant un mouvement de battement qui a pour résultat de soulever la région postérieure du corps (fig. (3). Comme ce corps est allongé, la force de soulèvement F s’exerce loin du centre de gravité G et dans le sens vertical : elle détermine un couple de basculement qui précipite l’animal la tête en bas, tout en le faisant avancer puisque la queue est aussi un organe de propulsion. Pour que l’ichthyo-saure puisse plonger, il lui faut créer cette force de soulèvement car sa queue est verticale : il doit, pour cela, courber sa queue; mais la force propulsive est oblique (fig. 6); elle s’exerce plus près du centre de gravité que chez la baleine, si bien que le couple de basculement ainsi déterminé est faible et l’ichthyo-saure plonge moins bien que la baleine.
- Quoi qu’il en soit de la vitesse de natation, il semble bien qu’au cours de son histoire, le groupe des Ichthyosauriens ait subi des transformations moi’phologiques concourant à l’acquisition d’une nage de plus en plus rapide. C’est la conclusion à laquelle aboutit D. M. S. Watson (ig5i). Comparant trois espèces d’âge respectivement triasique, liasique et jurassique supérieur (fig. 7), D. M. S. Watson calcule, pour chacune d’elles, différentes valeurs dont dépend la vitesse de nage (cette vitesse est liée à l’énergie que la musculature de l’animal peut
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- Fig. 7. — Contour schématique de trois ichthyosauriens d’âges différents : triasique (en bas), liasique (au milieu), jurassique supérieur
- (en haut).
- Le changement de forme du corps a pour résultat de permettre l’accroissement de la vitesse do natation (D’après Watson).
- produire, énergie qui est en rapport avec le volume du corps, à la résistance au mouvement produite par le profil du corps et par sa surface) et il conclut que depuis le Trias jusqu’au Jurassique supérieur, il y a eu une amélioration considérable dans la vitesse.
- Audition. — Ichthyosauriens, Cétacés et Siréniens ne perçoivent que des vibrations sonores transmises par l’eati. A cause de l’absence d’oreille externe visible et de la petitesse du conduit auditif externe, on pensait que le mode de transmission des vibrations sonores était différent, chez les Cétacés, de celui réalisé chez les Mammifères terrestres.
- Des travaux récents ont montré que l’onde sonore suit le chemin habituel : conduit auditif externe, oreille moyenne, oreille interne. La principale modification, chez le Cétacé, concerne le mécanisme de l’oreille moyenne. Chez un Baleinop-tère par exemple (fig. 8), le conduit auditif externe (c.a.e.) réduit à un cordon de très petit diamètre, s’élargit vers le tympan, formant un tube rempli d’une masse d’épithélium corné nommé bouchon de l’oreille (b.c.). La membrane tympanique (m.t.), pliée comme une ombrelle fermée, est reliée au marteau ; la morphologie particulière des osselets, marteau, enclume, étrier, est telle que la membrane tympanique agit comme la tige d’un piston attaché à une manivelle, de telle sorte qu’un faible déplacement au niveau du méat auditif est multiplié par oo à l’extrémité du marteau qui touche l’enclume; ainsi s’explique l’acuité auditive du Cétacé bien qu’il vive dans l’eau (F. C. Fraser et P. E. Purves, 1964).
- Par ailleurs, de nombreux diverticules de l’oreille moyenne creusés dans le périotique, remplis d’une émulsion huileuse et entourés d’une couche fibro-élastique résistante (c.f.), de
- vaisseaux sanguins spéciaux et de périoste, permettent au Cétacé de supporter l’augmentation de pression en plongée. En effet, quand la pression hydrostatique augmente sur le tympan, elle détermine une diminution du volume des diverticules dont la place ainsi libérée se trouve comblée par un afflux sanguin : la pression externe sur le tympan et la pression à l’intérieur de la cavité tympanique sont ainsi maintenues en équilibre. Au cours de l’histoire paléontologique des Cétacés, on constate un accroissement des diverticules de l’oreille moyenne, ce qui laisse supposer que les Cétacés sont devenus de plus en plus aptes à plonger.
- Notons enfin que des travaux récents ont démontré que les Cétacés s’orientent par « écholation », c’est-à-dire par repérage par le son suivant un procédé comparable à celui qui est utilisé par les chauves-souris (W. E. Schevill et B. Lawrence, 1956; W. N. Kellogg, 1908).
- L’oreille d’un Beptile moderne, d’un lézard par exemple, est caractérisée par une membrane tympanique reliée à la fenêtre ovale par un élément osseux appelé columelle. Le tympan est situé au fond d’un conduit auditif externe court ou bien il occupe le fond d’une dépresison. Cette columelle transmet les vibrations du tympan à la fenêtre ovale, permettant ainsi leur arrivée dans l’oreille interne.
- Chez un ichthyosaure (C. Dechaseaux, 1954), la columelle est un os robuste qui apparaît sur la face occipitale du crâne (fig. 9 et 10). Cette columelle (col) s’appuie sur plusieurs éléments osseux; elle possède, en particulier, un prolongement qui s’articule avec le carré (c) et un autre avec l’opisthoti-que (0) : aucune de ses extrémités n’est libre, ce qui élimine l’existence d’un tympan.
- Comment se transmettaient les vibrations sonores perçues par un ichthyosaure ?
- Un paléontologiste belge, L. Dollo (1907), a supposé qu’il s’agissait d’une audition d’un type spécial en rapport avec la faculté de plonger, que l’ichthyosaure aurait possédée comme le Cétacé. Il fondait son affirmation sur les ressemblances suivantes : i° il n’y a pas de tympan chez l’ichthyosaure.; le tympan des Cétacés est épais, ce n’est pas une membrane capable de vibrer; 20 la columelle des ichthyosaures est un os robuste; la chaîne des osselets des Cétacés est ankylosée et plus volumineuse que celle des Mammifères terrestres (l’hypothèse de Dollo était fondée sur une connaissance imparfaite et fausse de l’organe de l’audition des Cétacés.) A ces deux ressemblances, Dollo en ajoutait une troisième relative à l’irrigation du cerveau : chez les Cétacés, le cerveau reçoit des artères méningées spinales hypertrophiées; chez les ichthyosaures, de grosses artères méningées spinales devaient pénétrer dans la cavité cérébrale par le foramen magnum, plus exactement par les échancrures que possède le supraoccipital (soc) (fig. 9 et 10). L’adaptation à la plongée se serait ainsi traduite chez les
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- Fig. 9. — Arrière-crâne d’un ichthyosaure du Lias de Curcy ( N ormandie ).
- Largeur maximale de l’arrière-cràne : 34,5 cm (Collection de Paléontologie de l'École supérieure des Mines, Paris).
- iclilhyosaures, comme chez les Cétacés, par un appareil auditif spécial et par une circulation céphalique de même type, l’ensemble permettant, en particulier, une grande résistance à la pression que subit l’animal au cours de son séjour en eaux profondes.
- II faut reconnaître qu’en dehors de l’absence de tympan et de la connexion entre la columelie et le carré, l’appareil auditif de l'ichlhyosaure est très imparfaitement connu; sa circulation céphalique n’est pas à coup sûr celle imaginée par Dollo car l’échancrure du supraoccipital, qui serait la marque du passage des artères méningées, n’existe pas toujours et même quand elle est présente, il est possible d’en donner une autre interprétation tout aussi plausible que celle envisagée par L. Dollo.
- Si séduisantes que soient ces remarquables « convergences » dans l’adaptation à la plongée exposées par L. Dollo, il n’est plus possible de les faire figurer au nombre des ressemblances indéniables qui existent entre Reptiles ichthyosauriens et Mammifères marins, ressemblances d’ordre morphologique (celles décrites a\i cours du précédent article) et ressemblances d’ordre physiologique : reproduction par viviparité, nage en utilisant la queue et les membres aux memes fins.
- Signification des ressemblances entre Ichthyosau= riens, Cétacés et Siréniens. — Les ressemblances qui existent parfois entre divers animaux n’ont pas toutes la même signification pour le paléontologiste, et des noms différents les désignent. Entre des formes que ne rattache aucun lien phylétique (un poisson comme le requin et un mammifère comme le dauphin, par exemple) il y a des convergences, mais entre des animaux appartenant au même groupe (deux mammifères, par exemple), ce sont des parallélismes de caractères.
- Fig. 10. — Reconstitution schématique de l’arrière-crâne d’un ichthyosaure du Lias de Curcy.
- Largeur maximale de l’arrière-cràne : 34,5 cm.
- Dans le cas particulier des Ichthyosauriens, des Cétacés et des Siréniens, s’agit-il de convergences ou de parallélismes de caractères ? Pour répondre à cette question, il faut rechercher la place qu’occupent les Ichthyosauriens parmi l’ensemble des Reptiles.
- Des études anatomiques approfondies ont permis de distinguer deux groupes de Reptiles dont l’évolution aboutit respectivement aux Oiseaux et aux Mammifères. Ainsi se trouvent définies, dans les Vertébrés supérieurs, deux grandes lignées, celle des Sauropsidés qui comprend les Reptiles de type moderne, nombre de types fossiles et les Oiseaux, et celle des Théropsidés qui renferme les Reptiles à tendance mammalienne et les Mammifères. Chacune de ces lignées est caractérisée, entre autres traits, par les rapports que contracte la columelie, ou son homologue. Chez les Reptiles de la première lignée et chez les Oiseaux, la columelie relie la membrane du tympan à la fenêtre ovale (c’est ce qu’on observe, par exemple, chez le lézard); chez les Reptiles de la deuxième lignée, la columelie entre en connexion avec le carré, tandis que chez les Mammifères, l’homologue de la columelie, l’étrier, est en rapport avec l’enclume, elle-même homologue du carré.
- L’étude de la région otique de l’Ichthyosaure a mis en évidence, chez ce Reptile, la connexion columelle-carré (voir fig. 9 et 10). L’Ichthyosaure est donc un Reptile de la lignée thérop-sidée : il appartient à la même lignée que les Mammifères.
- Les ressemblances qui existent entre Ichthyosauriens, Siréniens et Cétacés sont la conséquence de l’adaptation à la vie marine de trois types appartenant à une même lignée, celle des Théropsidés : elles représentent des parallélismes de caractères.
- Colette Dechaseaux.
- Iris et douleur dentaire
- Dans un article publié par la revue Nature (n° iliSO), P. R. N. Sut-lon, de l’Université de Melbourne, signale la relation qui existe entre la pigmentation de l’iris et les réactions plus ou moins douloureuses observées pendant les opérations de chirurgie dentaire.
- L’étude a porté sur 5.03 patients dont l’âge variait entre trois et plus de cinquante ans. Leurs réactions étaient observées pendant le fraisage des cavités de dents cariées : l’échelle comprenait : 1° l’absence totale de réaction ; 2° la réaction légère ; 3° la réaction marquée ; 4° la réaction douloureuse au point de nécessiter l’injection locale d’un analgésique.
- Les colorations de l’iris étaient d’autre part classées (du plus clair au plus foncé) en bleu, bleu-gris, vert-gris, gris-vert, vert, noisette, brun-clair, brun, brun-foncé.
- Au bout d’une statistique poursuivie pendant un an et révisée après un examen de contrôle, P. R. N. Sutton a pu conclure que les nuances claires présentaient beaucoup plus rarement des réactions douloureuses que les nuances foncées. Aucun oeil bleu n’a dû user du secours de l’analgésique alors que 2 pour 100 des bleu-gris et gris-vert l’exigeaient, ainsi que 30 pour 100 des brun-clair et bruns et 33 pour 100 des brun-foncé.
- G. C.
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- Le « Mas », premier satellite artificiel dont l'orbite coupe celle de la Lune
- T bois semaines après avoir lancé un engin, Lunik II, qui • a touché la Lune, les techniciens russes ont inscrit à leur actif un nouvel exploit : leur troisième engin cosmique est passé auprès de notre satellite et, après s’être éloigné jusqu’à k'-jo ooo km de la Terre, est revenu vers notre globe, décrivant une orbite elliptique. Les spécialistes russes pensent que cette trajectoire sera stable; « Lunik 111 » se comporterait dès lors comme un Spoutnik : il graviterait autour de notre globe suivant une orbite dont l’apogée serait à 470 000 km de notre planète et le périgée à 4o 000 km environ. Le grand axe aurait donc plus d’un demi-million de kilomètres. Le petit axe aurait alors 280 000 km de long. La période de révolution de l’engin doit être d’environ i5 jours 27 heures. En principe, il n’y aura pas de limitation à la durée de son évolution.
- C’est le dimanche 4 octobre, à une heure qui n’a pas été précisée officiellement, que la fusée porteuse a pris son envol. Elle est arrivée au plus près de la Lune mardi 6 octobre à i5 h 20 (heure française). Il semble au vu de la vitesse (environ i,3 km/s) que devait avoir l’engin à proximité de notre satellite pour ne pas être happé par l’attraction qu’il exerce et tomber sur lui, que le trajet a duré une soixantaine d’heures, ce qui mettrait le départ de la fusée porteuse dimanche aux environs de 2 h du matin. La nouvelle n’a cependant été rendue publique qu’au début de la matinée.
- La trajectoire que devait suivre l’engin, appelé par les Russes « station automatique interplanétaire » ou « Mas », d’après les initiales des mots russes, n’a pas été annoncée. Tout au plus a-t-il été dit que le troisième engin cosmique « contournerait » la Lune dont il s’approcherait à 10 000 km, puis reviendrait en direction de la Terre dont il s’approcherait à 2 000 km. Cela sous-entendait que la vitesse communiquée à l’engin était inférieure à la vitesse parabolique (on sait que cette dernière est souvent appelée vitesse de libération ou, en U.R.S.S., « seconde vitesse cosmique »). D’après un calcul effectué par M. Paul Muller, astronome à Meudon, la vitesse initiale ramenée au niveau du sol était de 11,1 km/s. Les Russes devaient d’ailleurs rapidement confirmer cette première déduction.
- Cette imprécision sur les buts de l’expérience a poussé les observateurs à formuler nombre d’hypothèses. Pour les uns, l’engin russe devait être soumis aux seules attractions de la Terre, de la Lune et du Soleil. Pour « contourner » la Lune il lui fallait donc arriver à une distance donnée de notre satellite avec une vitesse donnée de façon à s’engager dans une orbite parabolique ou hyperbolique. L’engin aurait alors dû croiser la trajectoire de la Lune en un point situé en avant d’elle ®u en arrière d’elle. Dans le premier cas, la vitesse sur la trajectoire parabolique aurait été opposée à celle de la Lune sur son orbite. Dans le second cas, ces vitesses auraient été de même sens mais la courbe décrite par l’engin aurait eu un point d’inflexion. Naturellement, il aurait été souhaitable que le plan contenant l’orbite de l’engin et celui défini par l’équateur sélénique fussent parallèles et aussi proches l’un de l’autre que possible.
- Pour d’autres, il fallait envisager une modification de la trajectoire par action d’un mécanisme approprié : rétro-fusée, éjection de gaz comprimé... Cette opinion se fondait sur une déclaration d’une personnalité soviétique autorisée qui avait annoncé que certains des « mécanismes » placés à bord du Mas (le poids total des instruments qu’il contient est de 278,5 kg) pouvaient être télécommandés. On pouvait dès lors croire que l’engin serait à un moment donné ralenti pour que la déviation de sa trajectoire sous l’influence de l’attraction lunaire
- le ramenât vers la Terre. Mais il était possible d’imaginer qu’après avoir décrit une branche d’une orbite elliptique il serait « décroché » de cette trajectoire grâce à une accélération qui le dirigerait vers notre planète.
- La réalité a été à la fois plus simple et plus complexe; il 11’y a pas eu d’intervention, mais la trajectoire suivie a sans doute différé des prévisions faites par les spécialistes russes. Une analyse des positions respectives occupées par le Mas et la Lune, telles qu’elles ont été publiées par l’Agence Tass, montre en effet que la « station interplanétaire » et notre satellite se sont simplement croisés (fig. 1). Naturellement la trajectoire du premier s’est, trouvée déviée sous l’influence de
- a MAS
- terre
- Figf. 1. — Schéma (approximatif) des positions respectives de la Lune et du « Mas » avant son passage à l’apogée.
- C11 même chiffre est affecté aux positions de à une môme date.
- Date
- 1. 6 octobre 18 h
- 2. 7 octobre 18 h
- 3. 8 octobre 18 h
- 4. 9 octobre 18 h
- 5. 10 octobre
- Distance Mas-Lune
- 15 000 km 126 000 km 235 000 km ?
- ?
- la Lune et du « Mas »
- Distance Mas-Terre
- 371 000 km 417 000 km 448 000 km 466 000 km 470 000 (apogée)
- l’attraction exercée par la seconde mais, faute de connaître avec précision le chemin suivi par l’engin avant sa rencontre avec la Lune, il est difficile d’évaluer l’importance de cette déviation.
- Dans quelle mesure peut-on dire que le Mas a « contourné » la Lune ? L’engin est arrivé à la hauteur de notre satellite en avant et au-dessous de lui. Il en était séparé par une distance de 7 000 km, inférieure par conséquent à celle qui aurait été annoncée. Animé d’une vitesse dont la projection sur l’orbite de la Lune était opposée à la vitesse de cette dernière, il est passé du côté de la face inconnue de notre satellite mais, sous l’influence de l’attraction exercée, il est remonté vers le Nord. Le 6 à 18 h (heure française), il se trouvait à peu près à l’aplomb de l’équateur sélériien, sur une trajectoire que l’on peut, au vu d’une information publiée par les Russes, imaginer à peu près perpendiculaire au plan défini par l’orbite lunaire. Sa distance à notre satellite était alors de i5 000 km.
- On peut déduire de ces données que :
- — Il n’y a pas eu « contournement » au sens usuel du
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- terme : l’engin est passé près de la Lune et, comme sa vitesse n’était pas très élevée, il a vu sa trajectoire s’infléchir;
- — Le Mas n’a pas « survolé » toute la face inconnue de la Lune. Il en a surtout « aperçu » l’hémisphère Sud et de biais. La caméra dont il était muni a donc dû enregistrer une image partielle et déformée de celte face. Les Soviétiques n’ont annoncé l’existence à bord de l’engin de cet appareillage que lorsque le Mas s’est trouvé à nouveau à proximité de la Terre. On suppose qu’ils ont voulu au préalable s’assurer que la transmission radioélectrique de 1’ « image » était possible, afin de ne pas avoir à admettre un échec;
- — L’engin est demeuré suffisamment longtemps dans l’environnement lunaire pour emmagasiner nombre d’observations sur le champ magnétique, les anneaux de radiation et la couche ionisée qui entoure notre satellite.
- On sait que le second engin cosmique avait transmis avant de s’écraser sur le sol lunaire des indications d’où l’on avait déduit qu’il n’existait ni champ magnétique important, ni anneaüx de radiation, mais l’existence d’une ionosphère poussait pourtant à croire à un certain champ, vraisemblablement faible. Il est également possible, de l’avis de spécialistes russes, que l’étude de la trajectoire suivie par le Mas à proximité de notre satellite fournisse des renseignements sur la forme de la Lune.
- Poursuivant sa course dans l’espace, l’engin soviétique est ensuite rapidement sorti de la zone où l’attraction de la Lune est prépondérante. On peut admettre, semble-t-il, que durant ce laps de temps il a parcouru une branche d’hyperbole. Ensuite son orbite est devenue elliptique, comme elle l’était avant qu’il ne pénétrât dans la zone où l’attraction lunaire l’emporte sur toutes les autres. La vitesse dont il était animé en la décrivant a constamment varié. Lors du passage à l’apogée, le samedi io octobre, elle était de o,4 km/s. Au périgée, qui a été atteint le 18 octobre à 17 h 20 (heure française), elle était dix fois plus élevée. D’après les premiers renseignements fournis par les Russes, cette orbite est sensiblement orthogonale au plan dans lequel se déplace la Lune. On peut sup-
- poser, au vu de ces données, que le Mas 11’est pas près de repasser à proximité immédiate de notre satellite. Pour un astronome russe, c’est seulement en janvier 19C7 qu’ils ne seront à nouveau éloignés que de 10 000 km. Quelles perturbations provoquera sur la trajectoire de l’engin le « voisinage » de la Lune ? 11 est pour le moment difficile de le dire.
- Mais on ignore combien de temps pourront fonctionner les émetteurs radio dont le Mas est muni. Pour les ménager, les Russes ne les utilisent que deux heures par jour lorsque les postes émetteurs russes peuvent transmettre à l’engin 1’ «ordre » de fournir les informations recueillies et que les récepteurs installés en U.R.S.S. peuvent capter ces signaux. Avoir réussi à télécommander des appareils à une distance de près d’un demi-million de kilomètres constitue le premier record établi à l’occasion de celle expérience.
- Le second record paraît être un record de précision. La limitation de vitesse qu’implique le retour vers la Terre, dans une expérience du genre de celle-ci, allonge la durée du trajet et augmente avec elle les conséquences d’une imprécision dans le lancement. Même si l’on choisit le moment où la Lune est à son périgée (c’est ce qu’ont fait les Soviétiques), il faut pouvoir pointer l’engin d’une manière plus exacte et contrôler plus rigoureusement sa vitesse. Dans un autre ordre d’idées, il est également nécessaire d’être parvenu à une parfaite connaissance des problèmes balistiques posés par le mouvement de fengin dans l’espace. C’est pour leur avoir apporté des solutions particulièrement satisfaisantes autant que pour avoir surmonté les difficultés d’un lancement très précis que les spécialistes russes ont pu inscrire à leur actif ce nouvel exploit. Est-ce à dire que l’expérience s’est exactement déroulée comme prévu ? Il est difficile de croire que les Russes aient délibérément choisi une orbite qui ne rapproche la Lune et le Mas que d’ici quelques années. Mais le fait est là : pour la première fois, il a été possible d’effectuer un aller-retour entre les « banlieues » terrestre et lunaire et de photographier la face invisible de la Lune.
- Nicolas Vichney.
- Photomètre pour l'observation des satellites artificiels
- Dans le Bulletin des stations d'observation visuelle des satellites artificiels de la Terre, l’Académie des Sciences de l’U.R.S.S. donne une brève description d’un photomètre très simple, permettant de comparer facilement l’éclat des satellites artificiels à l’éclat d’une « étoile artificielle » étalonnée. On sait, en effet,
- Fig. 1. — Schéma du photomètre soviétique pour la mesure de l’éclat des satellites artificiels.
- A, tube de visée servant à la formation de 1’ « étoile artificielle » ;
- B, tube de visée servant à l’observation ; D, diaphragme ; K, écrans ; L, lampe d’éclairage ;
- P, prismes.
- que la variation rapide de la position et de l’éclat des saLellites rend extrêmement difficile la comparaison directe de cet éclat à celui des étoiles.
- Le photomètre décrit se compose essentiellement d’une jumelle dont un seul tube de visée est utilisé pour l’observation, l’autre tube de visée servant à la formation d’une image d’une « étoile artificielle ». Devant l’oculaire de ce deuxième tube se trouve une petite lampe de 3,5 Y et 0,28 A alimentée par des accumulateurs. Cette lampe constitue, avec l’oculaire, le dispositif d’éclairage, l’oculaire servant également de condenseur. Dans le plan focal de l’objectif de ce tube est placé un diaphragme avec de petites ouvertures. Ce diaphragme est, par exemple, formé d’une pellicule photographique exposée et développée, les ouvertures étant obtenues à l’aide d’une aiguille très fine. Au voisinage du diaphragme se trouve un filtre bleu. L’objectif du tube est un collimateur. Les rayons lumineux qui traversent les ouvertures du diaphragme passent par le collimateur; ensuite ils sont réfléchis par des prismes à réflexion totale et dirigés ainsi sur l’objectif de l’autre tube de visée, c’est-à-dire le tube à travers lequel on observe le satellite artificiel; des écrans protègent les prismes contre les rayons lumineux qui proviennent éventuellement d’autres sources lumineuses. Ainsi, l’éclat d’un satellite peut être comparé à l’éclat d’une « étoile artificielle », c’est-à-dire de l’image d’une des ouvertures du diaphragme éclaii’é. C. M.
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- Le « Vitiaz » a sondé 11034 m dans la fosse des Mariannes
- M. Torbeii Woli't' a récemment donné dans La Nature (octobre 1909, pp. 42Ô-43i) un aperçu -général des explorations en mers profondes où il était indiqué notamment qxie le sondage acoustique le plus profond avait été fait par le navire océanographique soviétique Vitiaz dans la fosse des Mariannes, à 10 990 m, le navire britannique Challenger ayant de son côté sondé à 10 83o m dans la même fosse. D’après la revue soviétique Priroda (juin 1909), le Vitiaz a sondé plus profond encore dans cette même fosse des Mariannes : 11 o34 m.
- Les mesures effectuées par le Vitiaz en 1967 dans les fosses des Ma riannes et de Tonga ont été obtenues à l’aide d’écho-son-deurs fonctionnant sur la fréquence de 10 kllz et permettant de mesurer la profondeur cinq fois et cinquante fois par minute suivant le diapason utilisé. Lors de l’exploration de la partie la plus profonde de la fosse des Mariannes, le Vitiaz a pu relever des profils ininterrompus qui permettent de se faire une idée sur le caractère du relief sous-marin. Comme les autres fosses profondes, la fosse des Mariannes est une fosse à pentes raides et à fond presque plat. Ce fond est large de 1 à 5 km, et, dans les régions explorées, il se trouve à une profondeur comprise entre 10 000 et 10 900 m. De faibles dépressions, généralement de 20 à 4o m de profondeur relative, ont été décelées, par endroits, dans ce fond plat. Dans la partie occidentale de la région explorée, une chaîne montagneuse sous-marine d’environ 5oo m de hauteur divise le fond de la fosse en deux bras longitudinaux.C’est là, dans les dépressions du fond, que le
- Vitiaz releva la profondeur maximale de 11 o34 m. Celle de ces dépressions dont la position a pu être déterminée avec la plus grande précision se trouve à n°2o,9/ latitude Nord et i42°ii,5' longitude Est. Cette valeur de 11 o34 m a été obtenue compte tenu de la vitesse effective du son dans l’eau, qui a été mesurée sur place jusqu’à la profondeur de 10 200 m et trouvée égale à 1 55q m/s en moyenne (vitesse verticale). Signalons, en effet, qu’en utilisant la valeur théorique de la vitesse du son (1 5oo m/s), on aurait obtenu une profondeur maximale de 10 600 m seulement.
- La profondeur maximale mesurée par le Vitiaz est donc supérieure de 200 m environ à la valeur relevée dans la même fosse par le Challenger. Il est probable que cette différence est due au fait que les dépressions les plus profondes ont échappé aux explorateurs anglais. En effet, la revue Priroda remarque que la région explorée par le Challenger est située à quelque 4 km à l’est de l’endroit où la profondeur de 11 o3/j m a été relevée par le Vitiaz. Quoi qu’il en soit, conclut l’auteur de l’article, c’est bien cette profondeur qu’il convient de considérer comme la profondeur maximale de l’Océan Pacifique.
- Quant à la fosse de Tonga, là aussi le fond de la partie explorée est plat et large de 1 à 5 km, présentant des dépressions de l’ordre de 20 à 4o m de profondeur relative. La profondeur maximale mesurée dans celte fosse atteint 10 882 m, compte tenu de la vitesse effective du son dans l’eau.
- C. M.
- Technétium à plus longue période
- On connaît un peu plus d'une quinzaine d’isotopes du technétium, tous obtenus artificiellement ; celui dont la vie est la plus longue est un technétium 99 dont -la période est do 2,12 x 105 années. Un atomiste canadien, M. A. G. W. Cameron, a récemment annoncé qu’il avait découvert un technétium 97, dont la période est de 2,(3 x 106 années. Or on avait, à plusieurs reprises, constaté la présence du technétium dans les étoiles de la catégorie des géantes rouges et l’on s’en étonnait, étant donné la vie relativement courte (astronomiquement .parlant) de cet élément. L’existence de l’isotope 97 vient dissiper cette énigme.
- M. Cameron a ébauché une théorie de la formation de corps de moins en moins légers dans la partie centrale des géantes rouges. Une première réaction thermonucléaire, à la température de 20 000 000 degrés, transmuterait l'hydrogène en hélium, puis, la température s’élevant progressivement jusqu’à (300 000 000 degrés, les réactions permettraient la fusion des atomes jusqu’à former des corps tels que le carbone, le néon, le sodium et le magnésium. Par ailleurs, la présence d’atomes de fer ou d’autres éléments moyennement lourds, capables de capturer des neutrons, expliquerait l’abondance relative, dans ces étoiles, d’éléments de masse atomique élevée. Le technétium se formerait à la faveur de cette série de réactions. Y. M.
- Graphite de textiles
- Un nouveau procédé de la société américaine Union Carbide permet de transformer en graphite les libres textiles organiques qui se présentent sous forme de fils, tresses ou feutres, sans que ces fibres perdent leur flexibilité. Le procédé, assez complexe, appliqué par exemple à la rayonne, comporte un chauffage électrique à une température d’environ 2 930° C. Le graphite obtenu présente une pureté d’environ 99 pour 109 et sa structure cristalline est très voisine de celle du graphite couramment employé comme électrodes ou comme modérateur et réflecteur dans les réacteurs nucléaires.
- Les applications des textiles graphitisés paraissent devoir être très nombreuses. On note en particulier que la présence de ces fibres incorporées à certains matériaux, tels que plastiques, céramiques ou verres, peut leur communiquer les propriétés de conductibilité thermique et électrique du graphite. Ce corps est en outre très résistant à l’attaque de-s acides et des bases. Son point de fusion est pratiquement inexistant et il ne sublimise qu’à de très hautes températures. Une de ses caractéristiques est d’avoir des propriétés mécaniques qui s’améliorent à mesure que la température s’élève. C’est ainsi qu’une fibre graphitisée aura, aux environs de 2 000° C, une résistance à l'étirement double de celle constatée aux températures habituelles.
- Lagon englouti
- Le record du froid terrestre
- A une profondeur de plus de 130 m, un lagon a été découvert dans le golfe du Mexique en un point situé à environ 230 km de la côte. Cette découverte a évidemment un caractère paradoxal, puisque les lagons appartiennent par définition au relief des côtes. Les sondages effectués par les océanographes ne laissent cependant que peu de doutes : les formes particulières du lagon sont parfaitement identifiables, y compris son goulot orienté vers le nord (orientation probable d’un courant ancien).
- Il s’agit vraisemblablement d’un lagon a englouti » par suite d’une transgression marine ou d’un affaissement continental. Le fait le plus remarquable est que le relief ne se soit pas émoussé, ce qui est dû sans doute à une incrustation ou une cimentation du terrain. Ajoutons que cette forme fossile n’a pu se maintenir qu’en l’absence de toute sédimentation ultérieure. G. C.
- Les bases soviétiques installées sur le continent antarctique ont enregistré, en 1938, les plus basses températures qui aient jamais été relevées sur la Terre. Ainsi, la température de — 78° C fut mesurée le 3 mai à la base Voslok, alors qu’à la base Sovelskaia le thermomètre descendit à — 79° C les 9 et 10 mai, et à — 81° C les 26 et 27 juin. En août’, la température moyenne dans cette région a été de — 71,G0 ; le 23 août, elle s’est abaissée jusqu’à — 87,4° à la station Yostok (78°27’ de latitude Sud). En publiant ees chiffres, la revue soviétique Priroda rappelait que le record de l’hémisphère Nord semble être détenu par le nord-est de la Sibérie où l’on a enregistré — 71° C. C’était la température de — 74,3°, relevée en mai 1937 à la base américaine du Pôle Sud, qui avait jusqu’à présent été considérée comme la plus basse enregistrée à la surface de la Terre.
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- LfActualité instrumentale
- Détecteurs de défauts par ultrasons
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- Le contrôle non destructif de matériaux demi-finis ou de pièces usinées et même montées présente, du fait des performances élevées qui sont exigées maintenant des assemblages mécaniques, un intérêt fondamental. Qu’on imagine, en effet, les conséquences funestes qui dérivent de la rupture de pales de turboréacteurs en fonctionnement, ou de l’éclatement d’une chaudière dont un tube présente au montage un début de fissuration. Les méthodes de détection des défauts se sont donc développées dans plusieurs directions : méthodes magnétiques, gammagraphie et, plus récemment, contrôle par ultrasons.
- Bien que n'étant, comme aucun autre procédé, une panacée, la détection de défauts à l’aide des ultrasons est dotée d’une flexibilité d’emploi suffisante pour lui permettre de résoudre nombre des problèmes qui lui sont posés et a pris de ce fait, durant ces dernières années, une importance croissante.
- Afin de juger des possibilités des détecteurs ultrasonores, dont il existe de nombreux modèles que nous examinerons, il est utile de reprendre, dans l’optique de cette application particulière, quelques-unes des lois qui régissent la propagation des •ondes ultrasonores.
- On sait cpie le principe de la détection de défauts par ultrasons (lig. i) est, tout au moins en ce qui concerne les méthodes dites d’écho, analogue à celui du radar : il s’agit d’envoyer
- a
- | * Y
- I I I
- Défaut
- Fig X. — Principe des méthodes de détection : a, écho ; b, transparence.
- E : émetteur ; R : récepteur.
- une impulsion brève ultrasonore dans le matériau à sonder et d’observer les échos renvoyés par les hétérogénéités qu’il contient. Les méthodes dites « par transparence » sont basées, au contraire, sur l’observation de l’intensité de l’impulsion transmise affaiblie par la présence de défauts.
- Les vitesses de propagation des ondes élastiques de compression, qui existent dans tous les milieux, s’étagent, en gros, entre ooo et 5 ooo m/s. Fixons, à titre de repère, les valeurs pour : l’air.: 33o m/s; l’eau : i 5oo m/s; le plexiglas, environ 2 700 m/s; l’acier : plus de 5 ooo m/s. Dans les solides, des ondes « tranversales », correspondant à la propagation de déformations de glissement, existent également, dont la vitesse est environ moitié moindre de celle des ondes de compression.
- Le franchissement des surfaces de séparation entre milieux différents est régi par les lois de Descaries et la transmission est d’autant meilleure que les impédances acoustiques (produit de la masse spécifique par la vitesse) sont plus voisines, pour être à peu près nulle dans le cas de la transmission d’une phase condensée à un gaz et totale dans le cas de celle entre milieux d’impédance acoustique égale. On comprend dans ces conditions que tous les défauts ne soient pas décelables par ultrasons : une fissure, une bulle, se signaleront par des échos importants; une inclusion hétérométallique se verra beaucoup moins à dimensions égales.
- 11 n’est possible d’admettre que les ondes ultrasonores se déplacent, comme la lumière en optique géométrique, sous forme de rayons rectilignes, que pour autant que les phénomènes de diffraction restent faibles; ce qui n’est vrai que lorsque les dimensions des pièces manipulées sont au moins de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde ultrasonore utilisée.
- Ce point lîxe pratiquement la fréquence des vibrations utilisables pour la détection d’hétérogénéités : si pour le repérage de bancs de poissons dans la mer ou le sondage de pistes d’envol, les fréquences proches de la zone audible conviennent parfaitement, disons entre 10 et 20 klïz, pour la détection de défauts dans les pièces mécaniques de dimensions courantes, c’est entre 5oo kllz et 5 MHz qu’il est nécessaire de fixer la fréquence d’essai, et d’autant plus haut que les défauts recherchés sont plus fins et que le matériau sondé est plus homogène.
- Les transducteurs électro-acoustiques utilisés sont presque toujours des céramiques piézoélectriques, préférables aux quartz puisqu’elles permettent de travailler à l’émission avec des tensions beaucoup moins élevées, de l’ordre de quelques dizaines de volts. Ces céramiques, amorties pour fournir des impulsions ultrasonores brèves (quelques oscillations), ont une face d’émission de diamètre compris entre 00 mm pour le travail grossier et moins de 10 mm pour le travail lin vers 5 MHz.
- Si le pouvoir de détection des défauts n’est limité, en ce qui concerne les dimensions de ceux-ci, que par les phénomènes de diffraction, il l’est beaucoup plus en ce qui concerne leur position. Dans la méthode d’éclio, la plus fréquemment utilisée, la tension aux bornes de l’émetteur-récepteur est examinée à l’oscillographe à partir du début de l’émission; pour un sondage tel que celui qui correspond à la figure 1 a, l’os-cillogramme présentera l’aspect de la ligure 2, ou les pics représentent l’enveloppe du signal ultrasonore. La position de l’écho
- Emission fc/10 de défaut Echo de fond
- Fig. 2. — Oscillogramme obtenu par la méthode d'écho.
- de défaut permettra de fixer la profondeur du défaut lui-même. Si celui-ci se trouve situé trop près de la surface d’émission, l’écho se trouvera noyé dans le signal de départ et sera indécelable. Une bonne part de l’efl'ort des constructeurs porte donc sur l’amortissement des céramiques.
- Line autre méthode est utilisable pour diminuer l’importance de ce phénomène d’oblitération de l’écho : il suffît d’utiliser, si cela est possible, des ondes de vitesse moindre. Des transducteurs pour ondes transversales existent et trouvent là une première utilisation ; leur amortissement étant comparable à celui des transducteurs pour ondes de dilatation, l’épaisseur de la « zone oblitérée » s’en trouve réduite de moitié.
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- La détection de défauts par ultrasons, primitivement limitée à la recherche de défauts dans l’épaisseur des pièces, a plus récemment reçu une extension dans le cas des défauts tels que les criques de surface dans les tôles, les parois de tubes et plus généralement les pièces minces. Le principe de cette méthode est le suivant (fig. 3) : une céramique émettrice d’ondes de dilatation envoie son rayonnement dans un prisme de plexiglas. Lorsque le rayonnement parvient à la surface de séparation plexiglas-acier, une partie en est réfléchie dans le
- Fig. 4. —• Sondeur
- universel A 801 de la Société Rochar - Electronique.
- (Photo S. A.. Rociiar, Montrouge).
- plexiglas sous forme d’ondes de dilatation, le reste pénètre dans l’acier sous forme d’ondes transversales sous incidence très oblique. Aucune onde longitudinale ne pénètre dans l’acier car la forme du prisme est choisie de telle sorte que ces ondes subissent la réflexion totale ; ce qui est possible du fait des vitesses relatives aux deux matériaux. Si un défaut se présente, les ondes transversales sont réfléchies et parcourent le chemin inverse, permettant la détection par écho; bien que les réflexions sur les parois de la tôle limitent la netteté des échos, la méthode reste néanmoins très aisément utilisable.
- Les possibilités et les limites du contrôle non destructif par ultrasons étant actuellement précisées dans l’esprit des utilisateurs aussi bien que des constructeurs éventuels, nombre d’appareils sont proposés et certains ne datent que de quelques mois.
- Leur principe est à peu près toujours le même : un oscillateur haute fréquence, dont les vibrations sont normalement bloquées, est débloqué pendant un temps très bref à fréquence de répétition basse et excite alors la céramique émettrice en même temps qu’il déclenche le départ du balayage horizontal d’un oscillographe. La ou les impulsions reçues par la même céramique, ou par une autre dans la méthode par transparence, sont amplifiées, éventuellement détectées pour n’en conserver que l’enveloppe, et appliquées aux plaques de
- Fig. S — Sondeur altrasonore A 888 pour utilisation sur chantier.
- {Photo S. A. Roc.nAn, Montrouge).
- déflexion verticale de l’oscillographe. La vitesse de balayage est réglable de façon qu’il soit possible d’amener l’écho de fond, s’il existe, tout à fait en fin de balayage; la précision
- sur la lecture de la profondeur du défaut est alors maximale et est obtenue en lecture directe.
- Les premiers appareils de détection ont été construits par la firme américaine Sperry, mais actuellement plusieurs constructeurs français se sont chargés de la mise au point et de la fabrication d’ensembles complets de sondage.
- La Société Rochar-Electronique construit le sondeur A 801, appareil complet de laboratoire, et le sondeur portable A 888, de performances moins vastes mais destiné plus spécialement au travail courant sur chantier. Le sondeur A 8oi (fig. 4), équipé de six fréquences d’émission com-
- Fig. 6. — Metalloradar utilisé pour le contrôle de pales de turboréacteurs.
- (Photo Ultrasonic, Meaux).
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- prises entre 260 kliz et 6 MHz, est muni d’un amplificateur de réception à large bande, de gain élevé. La mise en place de l’oscillogramme pour l’observation la plus commode est facilitée par l’existence d’un réglage de décalage qui permet de situer l’émission n’importe où sur l’écran et d’une loupe électronique pour l’examen détaillé d’une impulsion. Un marqueur de temps étalonné permet la mesure rapide des distances.
- Ce constructeur s’est, en outre, penché sur le problème de la mesure de l’intensité des impulsions qui permet d’évaluer l’importance des défauts dans la méthode d’écho et qui est à la base de la détection par transparence.
- La transmission des ultrasons au matériau s’effectuant en général par contact du transducteur sur la pièce à sonder après interposition d’une goutte d’huile, le rendement en est assez instable et dépend de mouvements accidentels de la main. Un dispositif de réglage automatique du gain de l’amplificateur maintient constante la hauteur d’une des impulsions affichées, par exemple celle qui correspond à l’écho de fond. La sélection s’opère en déplaçant sur l’écran un signal rectangulaire jusqu’à coïncidence avec l’impulsion choisie. Quel que soit le rendement de la transmission, c’est alors le « taux d’écho » qui est mesui’é par l’amplitude des échos de défauts.
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- Fig. 9. — Sondage d’une cale d’épaisseur à l’aide de l’Echosonel.
- (Photo A.CEC, Charleroi).
- Le sondeur A 888 (fig. 5) est un appareil portable que l’on peut alimenter sur batterie 12 V. 11 n’est équipé, à fréquence de récurrence fixe (3oo Hz), que d’une seule fréquence d’émission (2 ou 4 MHz). Un dispositif extérieur (A 894) permet de sélectionner une zone de balayage dans laquelle la présence d’un écho sera automatiquement signalée, facilitant ainsi le contrôle de séries de pièces identiques.
- La Société Ultrasonic s’est spécialisée dans toutes les applications des ultrasons et, à ce titre, construit plusieurs détecteurs de défauts. Certains d’entre eux sont destinés à fournir la solution de problèmes très particuliers, comme le sondage des rails; d’autres sont d’un emploi plus général et ce sont eux, seuls, que nous examinerons.
- Le Metalloradar P (fig. fi) est l’appareil universel de laboratoire et de chantier, permettant les deux types de sondage sur 4 fréquences différentes (1 à 5 MHz), plus une laissée au choix de l’utilisateur. Le balayage est très linéaire et permet la lecture directe des temps sur l’écran. Une loupe, de position réglable, facilite l’examen de détail de l’oscillogramme. Une « Guérite »,
- Fig. 10. — Palpeurs de formes diverses et prismes utilisés pour le sondage en ondes transversales.
- (Photo ACEC, Charleroi).
- destinée à la sélection automatique de pièces défectueuses, peut lui être adjointe.
- Le Miniradar est la transposition du Metalloradar en appareil autonome pour chantier.
- Sur le Microradar enfin (déjà décrit dans La Nature, juillet 1958, p. 278) la profondeur minimale de sondage a été réduite au maximum : une céramique épaisse s’y trouve excitée par une impulsion très brève (une demi-oscillation à 2,5 MHz) et fournit une impulsion ultrasonore de même forme sans traînée
- Fig. 11. — Appareil miniature USK 2 avec bloc d’alimentation accouplé USK 2 U de la Société Krautkriimer.
- (Photo Khautkkamer).
- d’amortissement parasite. Le sondage à o,5 mm de la surface devient alors possible, ainsi cjue la mesure par la distance d’écho de l’épaisseur de tôles à partir d’une seule de leurs parois.
- Le Laboratoire Electro-Acoustique construit, plus spécialement destinés aux Travaux publics, des appareils de contrôle par ultrasons dont le but n’est plus de détecter les échos de défauts, mais de mesurer la vitesse de propagation des ultrasons : la qualité d’un béton, par exemple, ayant sur elle une influence importante.
- Les ausculteurs dynamiques SBC 4 (universel) (fig. 7) et
- Fig. 12. — Sondage de récipients en tôle sur chantier à l’aide du sondeur Siemens.
- (Photo Siemens).
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- SBR 2 (pour laboratoire) permettent de déterminer la vitesse du son en amenant en coïncidence, à l’aide d’une ligne à retard, l’arrivée et le départ d’une impulsion qui circule entre deux traducteurs situés à une distance connue l’un de l’autre. Les fréquences des impulsions transmises sont, par le fait des problèmes posés, largement plus basses que dans les appareils précédents puisque le SCB 4, destiné au sondage jusqu’à ioo m de distance, utilise des capteurs magnétostrictifs et que l’appareil de laboratoire fonctionne à ioo et 6oo kHz.
- Parmi les constructeurs étrangers dont le matériel est disponible en France, les Ateliers de Constructions Électriques de Charleroi disposent de l’Ecliosonel UC 5oo (fig. g), appareil universel destiné au sondage mono- ou bi-palpeur ; et de l’Ultra-sonel 200, plus spécialement conçu pour le sondage bi-palpeur par transparence, dans lequel un relais se déclenche automa-
- tiquement dès que le signai tombe en dessous d’une valeur choisie.
- La société sarroise Ivrautkrâmer construit deux appareils, l’un destiné au laboratoire et de type classique; l’autre, miniature puisqu’il ne pèse que 5 kg sans l’alimentation (fig. ii), se distingue par l’extrême simplicité de sa manipulation qui permet de le mettre entre presque toutes les mains.
- Enfin, parmi les appareils européens, celui construit par Siemens (fig. 12), de dimensions assez réduites (17 kg), offre cependant deux fréquences de mesure et toutes les facilités d’appareils de volume plus important, ce qui le rend particulièrement intéressant pour les contrôles un peu délicats mais qu’il n’est possible d’effectuer que sur chantier.
- R. Buvet.
- Balances électroniques Sartorius
- Quelques nouveautés Sartorius dans le domaine de la pesée automatique peuvent être signalées.
- Une balance à sédimentation est destinée à l’analyse gra-nulométrique automatique des poudres dont les dimensions s’étagent entre 1 et 60 q.. Le principe de cet appareil s’appuie au départ sur la loi de Stokes qui gouverne la vitesse de chute des grains de poudre dans un liquide moins dense, d’où également la vitesse de sédimentation, chiffrée par la masse de poudre qui vient s’entasser sur le fond du récipient pendant l’unité de temps.
- Dans l’appareil Sartorius (fig. 13), un plateau de sédimentation est suspendu au fléau d’une balance; l’accroissement de poids, dû à l’apport de sédiment, provoque un déplacement de ce fléau qui démasque un rayon lumineux dirigé vers une cellule photoélectrique. Lorsque l’intensité lumineuse qui éclaire cette dernière atteint une valeur déterminée, un moteur se met en marche qui remet le fléau dans la position zéro par l’intermédiaire d’un fil de torsion; la plume d’un enregistreur se déplace alors de 0,8 mm sur un papier qui se déroule à vitesse constante. On obtient ainsi une courbe qui donne, en fonction du temps, le poids du sédiment; l’analyse de cette courbe conduit à la répartition granulométrique de la poudre sédimenlée.
- Les microbalances électroniques à ruban de torsion Sartorius Electrono fonctionnent également par compensation, le procédé étant toutefois purement électrique. Le poids ou la force à mesurer est appliqué à l’extrémité d’un fléau suspendu à un ruban de torsion. Au moyen d’un système de bobinage connecté au
- Fig. 13. — Balance Sartorius d’analyse granulométrique par sédimentation.
- Fig. 14. — Enceinte de mesure de la microbalance Electrono à fléau symétrique pour vide poussé.
- fléau, le déplacement de celui-ci est ramené à zéro par un courant électrique proportionnel au poids.à mesurer; ce courant est mesuré ou enregistré.
- Deux modèles de balances Electrono existent. Un modèle standard à fléau asymétrique en quartz, pourvu de poids de tarage coulissant, permet les mesures dans l’air. Un modèle sous vide, à fléau symétrique (fig. 14), peut fonctionner jusqu’à io-5 Torr et en toutes atmosphères contrôlées.
- Les deux modèles ont une capacité de 1 g et peuvent mesurer des variations de poids comprises entre 0,1 mg et 10 mg pour toute l’échelle, en 7 gammes. Sur une variante, ces chiffres sont doublés pour chaque gamme. La précision est de o,5 pour xoo de l’étendue de la gamme, limitée inférieurement à 2 jj,g sur les gammes les plus sensibles. L’amortissement, provoqué par le courant de compensation lui-même, est excellent.
- Ces appareils, et tout spécialement le modèle sous vide, sont destinés à l’étude des variations de poids des matériaux les plus divers, placés dans des ambiances réglables : nature, pression, température... à l’infini.
- R. B.
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- Sources lumineuses à isotopes radioactifs
- Un nouveau type de source lumineuse, de très faible puissance mais ne nécessitant aucune source d’énergie extérieure et d’un fonctionnement continu pendant plusieurs années, est expérimenté depuis quelque temps dans divers laboratoires (.Light and Lighting, Londres, décembre ig58). Le principe de ces nouvelles sources, que certains ont déjà baptisées « lampes atomiques », repose sur l’excitation d’une substance luminescente par les rayonnements [} émis au cours du processus de désintégration d’un isotope gazeux radioactif.
- Deux isotopes gazeux ont été jusqu’ici reconnus comme convenant à la réalisation de telles lampes : le tritium ('JH), isotope de l’hydrogène, obtenu par irradiation d’un alliage lithium-magnésium dans une pile atomique, et le krypton 85 (*gKr) obtenu par purification du krypton récupéré dans les résidus gazeux provenant de la fission de l’uranium ; le Kr 85 est généralement utilisé sous la forme d’un mélange contenant 3 pour ioo de Kr 85 et 97 pour 100 de Kr non radioactif. Le tritium et le Kr 85 ont à peu près la même période (temps nécessaire pour que l’activité de l’élément diminue de moitié), soit environ 11 ans.
- Ces éléments émettent tous deux des particules (3, ou électrons, de faible énergie pour le tritium (6 keV en moyenne) et d’énergie plus élevée pour le Kr 85 (200 keV en moyenne). Ces particules sont capables de provoquer la luminescence de substances à base de sulfures des types utilisés dans les tubes à rayons cathodiques, et des lampes fluorescentes expérimentales ont été construites sur ce principe (fîg. 1 et 2) ; suivant la substance active employée, généralement des sulfures de zinc ou de cadmium, on obtient une lumière verte, bleue ou jaune.
- L’énergie mise en jeu par les transformations radioactives dans de telles lampes est faible. On a calculé que pour une source-type de 1 cm3 de volume, la puissance produite est de 87 jjlW avec remplissage de tritium et de 68 p.W avec du Kr 85. La luminance de ces lampes dépend de la quantité de gaz radioactif qu’elles contiennent et de la substance luminescente employée; bien qu’elle soit également faible, elle possède néanmoins une valeur pratiquement utilisable. Comparée par exemple aux 85o cd/cm2'd’une lampe à incandescence à filament de tungstène, la luminance de sources isotopiques au tritium (2,2 curies de '{H, lumière verte) et au krypton 85 (80 millicuries de JgKr, lumière jaune) est de l’ordre de 7.10-4 cd/cm2, soit environ un million de fois moins; cette faible luminance est cependant 20 fois plus élevée que celle d’un objet blanc au clair de lune et 100 fois plus que celle d’une peinture radioactive. Rappelons que la luminance minimale susceptible d’impressionner l’œil est d’environ io-9 cd/cm2.
- Les sources à isotopes radioactifs ne peuvent donc être considérées comme des lampes dans le sens habituel que l’on donne à ce mot, c’est-à-dire comme moyen d’éclairage. Leurs applications seront principalement orientées vers les signaux et indicateurs lumineux (chemins de fer, équipement au sol des aérodromes, mines, par exemple), les cadrans d’horloges, l’éclairage de chambres noires photographiques, etc. ; leur emploi
- «f
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- Fig:. 1. — Lampe à tritium.
- Échelle : x 0,4. 1, lentille ; 2, monture en « Perspex » ; 3, fenêtre claire ; 4, ampoule en verre dur ; 5, couche de substance luminescente ; 6, remplissage de tritium ; 7, boîtier métallique cylindrique.
- (D'après Light and Lighting).
- Fig:. 2. — Lampe à krypton 83.
- Échelle : x 0,75. 1, bague ; 2, fenêtre en « Perspex » ; 3, fenêtre en verre au cérium ; 4, couche luminescente ; 5, blindage de plomb ; 6, ampoule en « Perspex » ; 7, remplissage de krypton 85. (D’après Light and Lighting).
- est également indiqué dans les endroits où les sources lumineuses sont laissées sans surveillance pendant de longues périodes, ou lorsqu’une alimentation électrique normale fait défaut, ou encore lorsque les lampes électriques habituelles peuvent être la cause de risques d’incendie.
- La question de la protection contre les rayonnements radioactifs doit également être considérée. Pour le tritium, il n’y a toutefois pratiquement pas de danger, car ses rayonnements p, de très faible énergie, sont absorbés par la paroi en verre de l’ampoule. Pour le Kr 85, il est nécessaire de prévoir une protection avec un blindage de plomb afin de réduire les rayonnements (y en particulier) à une dose permise.
- L’emploi de ces sources radioactives est actuellement limité non seulement à cause de leur faible puissance, mais aussi par le prix élevé des éléments. C’est ainsi que le remplissage d’une lampe de 5o cm3 avec le mélange à 3 pour ioo de Kr 85 sous une pression de 3oo mm 11g, coûte actuellement environ 22 (3o 000 F). Ce prix devrait toutefois être notablement diminué d’ici quelques années. On peut donc penser qu’un prix plus abordable et les progrès dont bénéficieront ces nouvelles sources lumineuses permettront le développement de leurs applications.
- H. M.
- Les températures du noyau terrestre
- Un chercheur américain, le Dr. H. M. Strong, des laboratoires de la General Electric, a entrepris de rectifier les calculs concernant les températures du noyau terrestre. Ses propres calculs ont pour base le point de fusion du fer, sous la pression de 150 000 atmosphères, qui peut être atteinte dans le four où ont été obtenus les diamants artificiels. Ce point de fusion est 1 722° C, contre 1 530° C sous la pression d’une atmosphère.
- Extrapolant cette donnée, il a évalué les températures du fer
- sous la pression de 4 000 000 atmosphères qui règne au centre de la Terre et sous les pressions de la zone comprise entre le noyau solide et la croûte terrestre (de 3 000 000 à 1 350 000 atmosphères).
- Ses résultats sont les suivants : température au centre de la Terre : 3 480° C ; température à la limite entre le fer solide et le fer liquide : 2 610° C. Les calculs précédents indiquaient pour cette dernière zone des températures oscillant entre 3 000° et 4 000°. La chaleur du noyau terrestre aurait été surévaluée.
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- LE CIEL EN DECEMBRE 1959
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- SOLEIL : du 1er au 22 (à 0h) sa déclinaison décroît de 21°39' à — 23°26' (minimum), puis revient à — 23°6' le 1er janvier 1960, la durée du jour passe de 8h32m le 1er, à 8hllm le 22 (minimum), puis revient à S*15m le 31 ; diamètre app. le 1er = 32'29",5, le 31 = 32'35",0. — LUNE : Phases : P. Q. le 7 à 2*11® ; P. L. le 15 à 4*49®, D. Q. le 23 à 3*28®, N. L. le 29' à 19*9® ; apogée le 14 à 7*, diamètre app. 29'24" ; périgée le 29 à 4*, diamètre app. 33'24". Principales conjonctions : avec Saturne le 2 à 6*, à 4°27' N. ; avec Uranus le 20 à 3h, à 3°58' S. ; avec Neptune le 25 à 20*, à 1°3U N. ; avec Vénus le 26 à 19*, à 1°39' N. ; avec Mars le 28 à 12h, à 5°16' N. ; avec Jupiter le 28 à 12*, à 4°27' N. ; avec Mercure le 28 à 15*, à 4°43' N. ; avec Saturne le 29 à 23*, à 4°23' N. Principales occultations : le 18, de 1 Cancer (mag. 6,0) émersion à 4M™,6 ; le 20, de o Lion (mag. 3,8) immersion à 6*47®,4, le 27, de 6 Balance (mag. 6,0) émersion à 6*33®,0. — PLANÈTES : Mercure, étoile du matin la majeure partie du mois, plus grande élongation le 12 à 9h, à 20°55' W. du Soleil ; Vénus, splendide étoile du matin, se lève le 15 encore 4 heures avant le Soleil ; Mars réapparaît quelques instants dans l’aurore à la fin du mois ; Jupiter, visible un peu dans l’aurore à la fin du mois, près de Mars le 29 : Saturne s’efface très vite dans les brumes du couchant au début du mois, puis disparaît ; Uranus, dans le Lion, se montre dès la soirée ; le 15, position : 9*34® et + 15°42', diamètre app. 3",8 ; Neptune dans la Balance se lève vers 3 heures, à la fm du
- mois. — ÉTOILES VARIABLES : minima observables â’Algol (2®,2-3»*,5) le 5 à 3*4, le 8 à 0*,0, le 10 à 20*9, le 13 à 17*,8, le 25 à 5*,1, le 28 à 1*,9, le 30 à 22h,6 ; minima de (3 Lyre (3®,4-4®,3) le 7 à 7h,4, le 20 à 6h,0 ; maxima de S Céphée (3® ,8-4®,6) le 4 à 18*,3, le 10 à 3M, le 15 à .11*,9, le 20 à 20*,7, le 26 à 5*,5, le 31 à 14*,3 ; maximum de R Petit Lion (6® ,0-13® ,3) le 7, de V Licorne (6®,0-14®,0) le 18, de R Bouvier (5®,9-13®,6) le 26, de R Lièvre (5®,b-10®,7} le 28. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris à 0* (T. U.) : le 1er : 4*45®46s, le 11 : 5*25®12s, le 21 : 6*4®37s, le 31 : 6*44®3S.
- Phénomènes intéressants. — Solstice d’hiver le 22 à 14*34®. —. Surveiller l’activité solaire. — On recherchera à l’œil nu la planète Mercure dans l’aube, pendant une grande partie du mois, se lève le 15 à 5*45®, soit 1*53® avant le Soleil. — Vénus étincelle toujours le matin. — Du 25 au 28, lumière cendrée de la Lune, le matin. — Du 9 au 13, étoiles filantes Géminides (maximum le 12), radiant Castor. — On observera les belles constellations d’hiver : Taureau, Gémeaux, Cocher, Orion, Grand et Petit Chiens.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
- Sur la physique des plasmas
- La physique des gaz ionisés (ou plasmas) est une des branches les plus intéressantes de la physique moderne, et qui se développent le plus rapidement. Leurs propriétés sont si particulières que l’on est tenté d’en faire un quatrième état de la matière qui est très répandu dans la nature puisqu’une partie de l’atmosphère terrestre, l'atmosphère des étoiles et une importante fraction de la matière interstellaire sont ionisées. L’application future la plus importante des plasmas sera sans nul doute la réalisation des réacteurs thermonucléaires industriels.
- Deux ouvrages publiés dans la collection des Monographies Dunod constituent les premiers traités d’enseignement en langue française consacrés aux gaz ionisés. Le premier (’) est la traduction du célèbre livre de Spitzer écrit en 1955. Après avoir rappelé les lois du mouvement d’une particule chargée dans des champs électriques et magnétiques, il étudie les équations macroscopiques générales qui permettent de déterminer le comportement du plasma dans différentes conditions (en particulier le célèbre effet de striction). Un chapitre est consacré à la difficile question de la propagation des ondes dans un plasma dont l’importance en astrophysique, en radioastronomie et dans la technique des transmissions
- 1. Physique des gaz complètement ionisés, par L. Spitzer jr. Traduit de l’américain par J. E. Blamont. 1 vol. 11 x 16, 128 p., 9 fig. Monographies Dunod, Paris, 1959. Prix, relié : 850 F.
- radioélectriques est considérable. Le dernier chapitre contient une analyse des collisions entre particules chargées.
- Le livre de Delcroix (a) se place dans un plan assez différent : orienté davantage sur la description microscopique du plasma, il se base sur la théorie cinétique et la théorie des collisions élastiques qui sont rappelées dans les premiers chapitres. On en déduit les propriétés d’un gaz d’électrons libres (gaz évidemment théorique mais qui est une bonne approximation de certains cas). L’étude microscopique des gaz faiblement ionisés (gaz de Lorentz) est suivie de son étude macroscopique, après que les équations macroscopiques fondamentales ont été démontrées. Une théorie élémentaire des phénomènes collectifs (oscillations de plasma, etc.) est suivie de l’étude microscopique des gaz fortement ionisés, dont l’étude macroscopique fait l’objet de l’ouvrage de Spitzer.
- Clairs, logiques et concis, ces deux livres comblent une grave lacune dans renseignement de la physique : nous ne saurions trop en conseiller la lecture aux étudiants du 3e cycle et aux nombreux physiciens et ingénieurs qui s’intéressent de près ou de loin aux plasmas.
- J. L.
- 2. Introduction à la théorie des gaz ionisés, par J.-L. Delcroix. 1 vol. 11 x 16, 182 p., 37 fig. Monographies Dunod, Paris, 1959. Prix, relié : 1 100 F.
- LES LIVRES NOUVEAUX
- Le temps, par François Le Lionnais, président de F Association des Ecrivains scientifiques de France. 1 vol. 21 x 19, 112 p., 100 photos en noir et en couleurs. Robert Delpire, Paris, 1959. Prix, cartonné : 2 000 F.
- Voici un livre qui se présente comme un charmant livre d'images, que l’on feuillette d’abord pour le plaisir des yeux. Mais elles racontent une histoire, et le texte qui les accompagne la raconte encore bien mieux. C’est l’histoire du temps : celui de nos horloges, celui de la vie de tous les jours, celui des physiciens et des biologistes, enfin celui des philosophes et des psychologues, et même celui des artistes. La conquête de la précision dans la mesure, depuis les anciens gnomons jusqu’aux plus récentes horloges à quartz et aux horloges moléculaires et atomiques, fait l’objet de la première partie. La conquête théorique du temps scientifique, que l’auteur qualifie de « désacralisation », est expliquée ensuite avec une remarquable clarté : ce temps constitue un caractère des choses et non une forme a priori de notre entendement. F. Le Lionnais fait justice de certain verbalisme développé autour d’un « temps biologique » ; il évoque les problèmes psycho-
- logiques du temps pour conclure très lucidement que si la définition et la mesure du temps des choses doivent être débarrassées de tout préjugé subjectif, le temps tel qu’il est ressenti ne saurait être négligé et peut faire l’objet d'une recherche fructueuse.
- La mesure précise du temps en fonction des exigences nouvelles de la Science, par
- B. Decaux, ingénieur en chef des Télécommunications, correspondant du Bureau des Longitudes. 1 vol. 14,5 x 22,5, 126 p., 10 fig., 12 planches hors texte. Masson, Paris, 1959. Prix : 1 300 F.
- L’auteur examine d’abord brièvement les divers aspects du temps pour le mathématicien et le physicien, le temps et la relativité, la définition actuelle du temps et les échelles de temps. Le 2e chapitre est consacré au rôle du temps dans les sciences et les techniques (mesures de temps, de fréquence, de vitesses et de distances), et dans la vie courante. Le 3e chapitre montre le rôle de la précision dans les sciences, définit quelques caractéristiques des mesures de haute précision et cite quelques chiffres. L’auteur présente ensuite les techni-
- ques de mesure dans la détermination du temps et de l’heure, la conservation du temps (pendules, horloges à quartz, étalons atomiques), le transport du temps à distance, la mesure des intervalles et celle des fréquences. Le principe des étalons atomiques de fréquence apparaît si prometteur qu’on envisage déjà le jour où lctalon de temps sera défini par la durée d’oscillation d’un atome bien choisi.
- Théorie des graphes et ses applications,
- par Claude Berge. 1 vol. 15,5 x 24, 288 p.,
- 117 flg. Dunod, Paris, 1958. Prix, relié :
- 3 400 F.
- Des points représentant des individus, des villes, des atomes joints entre eux par des traits ou des flèches forment un graphe. L’ensemble des villes d’un pays et des différentes routes qui les relient en est un des exemples les plus courants. L’auteur a voulu écrire un ouvrage d’ensemble pour faire le point d’une question mathématique encore toute jeune. Les différentes disciplines qui utilisent des graphes (sociologie, physique, science de l’organisation, lois de l’hérédité, théorie des jeux) trouveront là un exposé rigoureux des concepts fondamentaux et de théo-
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- rèmes quelquefois évidents qu’il faut bien toutefois démontrer
- Theory of Relativity, par Wolfgang Paci.i. Traduit de l’allemand par G. Field. 1 vol. 16 x 25,5, xiv-241 p. Pergamon Press, Londres, 1958. Prix, relié : 35 sh.
- Réédition de l’ouvrage écrit en 1921 par Pauli, alors que ce dernier avait 21 ans. A l’époque, le but était de fournir un traité de relativité aussi complet que possible et de donner une revue de la littérature parue sur ce sujet. Le texte n’a pas été revu et l’auteur a préféré ajouter à la fin une trentaine de pages contenant 23 notes où il a indiqué les principaux travaux faits depuis lors. L’ouvrage, après une introduction sur les fondements physiques, décrit l’appareillage mathématique indispensable à la lecture. La troisième partie est consacrée à la théorie spéciale de la relativité (relativité restreinte). Une quatrième partie traite de la relativité générale (introduction de la gravitation), tandis qu’une cinquième fait le point sur les théories des par-
- ticules élémentaires chargées. On est étonné que ce livre n’ait pratiquement pas vieilli et qu’il reste encore un excellent traité de relativité.
- Basic physics of atoms and molécules, par
- U. et L. Fano. 1 vol. 15,5 x 23,5, xri-414 p.,
- fïg. John Wiley and Sons, New York, 1959.
- Prix, relié : 1Ü dollars.
- Les auteurs ont voulu écrire pour les chimistes un ouvrage élémentaire de mécanique quantique et des conséquences de sa validité sur les propriétés physiques des atomes et des molécules. L’appareil mathématique reste simple et une grande partie de l’ouvrage est consacrée aux raisons fondamentales qui ont amené l’abandon de la mécanique newtonienne. Malgré l’utilisation de méthodes de calcul relativement simples, les auteurs développent ceux-ci de manière aussi complète que possible. Après l’exposé des grands faits de la mécanique quantique (probabilité, équation de Schrodinger, notion de spin, principe d’exclusion), cinq chapitres sont consacrés aux ensembles de particules. Le lecteur français
- sera étonné de trouver en appendice l’exposé de questions aussi élémentaires que celte des nombres complexes ; ceci confirme certains aspects de l’enseignement aux U.S.A.
- Einführung in die Messtechnik der Kem-strahlungr und die Anwendung der Radioisotope, par Prof. Dr. Ileinrich Fassbendeb. 1 vol. 16 x 24, xn-223 p., 142 fig., 15 tableaux. Georg Thieme Vcrlag, Stuttgart, 1958. Prix, relié : 37,50 Dit.
- Ignorant certains principes de fonctionnement de leur matériel, les utilisateurs de radioisotopes et de détecteurs de rayonnement s'exposent à des erreurs importantes et méconnaissent de nombreuses possibilités expérimentales. La lecture de l’ouvrage du professeur Fass-bender est vivement recommandée à ceux que le niveau ou l’ampleur des ouvrages théoriques classiques a rebutés. Outre des bases très simples de physique atomique, ils y trouveront les notions indispensables sur les techniques de mesure de rayonnement par les appareils com-
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- Pour un sujet aussi vaste, Fauteur a adopté un point de vue essentiellement pratique. Après un très bref exposé des principes physiques, l’ouvrage est surtout consacré aux circuits équivalents et ceci doit permetre au lecteur non théoricien d’utiliser très aisément les transistors. La plupart des montages (amplincaleurs, oscillateurs) sont étudies et on en donne les caractéristiques en fonction de la fréquence. Sont aussi traités les problèmes de puissance maximale et rie bruit de fond. De nombreux tableaux de formules et de courbes universelles permettent d’utiliser rapidement les résultats essentiels cl en font un ouvrage de choix pour le technicien.
- La culture des tissus végétaux ; Techniques et réalisations, par R. J. Gautiierkt, membre de l’Institut, professeur à la Sorbonne. 1 vol. 16 x 25, 884 p., 438 fig. Masson, Paris, 1959. Prix, relié toile : 10 500 F.
- Cet important ouvrage est bien celui que l’on attendait du savant qui obtint le premier, il y a déjà une trentaine d’années, de véritables cultures de tissus végétaux, en utilisant le cambium de divers arbres. Après des aimées de recherches, M. Gautheret mit au point des méthodes de prélèvement, de repiquage et de nutrition des cultures, et de nombreux botanistes, dans tous les pays, participèrent au perfectionnement de ces méthodes. Elles ont permis d’augmenter considérablement nos connaissances sur le déterminisme des variations de structure des cellules, des tissus et des organes, sur leur nutrition, sur leur croissance, enfin sur leur pathologie. Un des avantages des tissus végétaux sur les tissus animaux est que les cultures peuvent en être entretenues sur des milieux synthétiques de composition parfaitement définie que l’on peut faire varier à volonté. C’est ainsi qu’on a pu étudier en détail Fulilisation des
- complet expose d'abord la technique (milieux de culture, récipients, instruments, asepsie, conditions physiques, méthodes de prélèvement et de repiquage, conduite des recherches quantitatives) ; les différentes études qui peuvent être conduites, sur la morphologie, l’histogenèse, les phénomènes de polarité et d’induction, la physiologie (croissance, nutrition, pénétration des aliments, métabolismes...) ; la culture des cellules isolées ; enfin les études de pathologie. Bibliographie étendue.
- Grundriss der allgemeinen Zoologie, par Prof. Dr. Alfred KdiiiN. 1 vol. 17 x 24, vm-289 p., 225 fig. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1959. Prix, relié : 17,80 DM.
- La cadence k laquelle se succèdent et se perfectionnent les éditions de cet ouvrage est le sûr garant de son crédit auprès du public étudiant. Considérant le règne animal comme un tout, Fauteur étudie « verticalement » dans l’échelle zoologique chaque fonction de la vie animale, puis les modes de développement et les impératifs génétiques, enfin les adaptations au milieu. Chaque description anatomique se double de l’analyse rapide des processus physiologiques correspondants. Bien que les dimensions restreintes de cet ouvrage ne permettent pas toujours une complète mise en valeur des rapprochements anatomiques et physiologiques ainsi opérés, ce manuel sera utile à l’étudiant de propédeulique désireux de s'initier à l’anatomie comparée.
- Trente millions de siècles de vie, par André de Cayeux, maître de conférences à la Sorbonne. 1 vol. 15 x 20,5, 318 p., dessins et graphiques, 16 photos hors texte. André Bonne, Paris, 1958. Prix, cartonné toile : 1 800 F.
- Sur un sujet bien souvent traité André de Cayeux a réussi un livre, bien attachant, qui abonde en remarques pertinentes, en comparaisons ingénieuses, en points de vue originaux. Il n’a pas craint d’y introduire, à l’usage du grand public, un large aperçu de méthodes statistiques qui, a priori, pourraient être considérées comme un peu arides, mais qu’il a su présenter de façon attrayante. Une de ces méthodes prend pour base les dénombrements d’espèces qui ont été faits sur des
- divers glucides par la cellule végétale et montrer son pouvoir de transformer les sucres, par exemple le glucose en saccharose, pouvoir bien plus étendu qu’on ne pouvait l’évaluer d’après les mesures sur les plantes entières. L’action des substances de croissance, en particulier des auxines, a pu aussi être étudiée en détail, sur les tissus normaux comme sur les tissus tumoraux, qu’ils soient d’origine génétique ou causés par des virus ou des bactéries. Ce traité très
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- territoires déterminés ou dans toutes les couches géologiques d'une même période, pour apprécier ce qu’on peut appeler la vitalité d'un groupe, de façon absolue ou relativement à son milieu. Par ailleurs, toutes les notions de géologie, de paléontologie, de biogéographie utiles pour reconstituer l’histoire de la vie sont présentées de façon à éveiller constamment l'intérêt du profane. En manière de préface, et sous forme de « Lettre à François Mauriac sur le Mal fossile », Aimé Michel dresse avec talent un sombre tableau de la lutte pour la vie, qui lui paraît contredire implacablement la loi d’amour.
- L’évolution des Vertébrés inférieurs, par
- J. P. Lehman, professeur au Muséum. 1 vol. 11 x 17, 188 p., 94 fig. Monographies Dunod, Paris, 1959. Prix, cartonné : 1 250 F.
- Nos connaissances sur l’évolution des vertébrés inférieurs (Poissons, Batraciens, Reptiles) se sont beaucoup accrues depuis trente ans, par suite de la découverte de fossiles comme les extraordinaires Ichthyostega (sans oublier ce fossile vivant qu’est le Cœlacanthe moderne) et surtout grâce a de nouvelles méthodes d’étude, en particulier celle des coupes sériées due à l’école de Stensio, qui permet de reconstituer dans tous leurs détails, y compris les connexions nerveuses, les crânes d’animaux qui ont vécu il y a 200 à 300 millions d’années. Les résultats de ces recherches et les discussions auxquelles elles donnent lieu sont consignés dans des mémoires ou dans de volumineux traités réservés aux spécialistes. Le professeur Lehman en a résumé ici l’essentiel pour les étudiants et les naturalistes.
- Le sommeil de l’enfant avant trois ans, par
- Robert Debré et Alice Doumic. Préface par le professeur Georges ïïeuter. 1 vol. 12x19, 196 p., 24 fig. Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix : 800 F.
- Les auteurs rappellent d’abord succinctement les grands traits de la physiologie du sommeil, de l’endormissement et du réveil, qui évoluent assez rapidement de la naissance à l’àge de trois ans, et iis font une assez large place à l’électroencéphalographie, puis ils étudient l’aspect clinique du sommeil de l'enfant. La 3° partie de l’ouvrage, qui décrit le développement psycho-moteur et affectif dans les trois premières années, prépare l’explication de la plupart des troubles du sommeil qui sont étudiés dans
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- la 4e partie. Développement moteur, développement du langage, développement affectif doivent aller harmonieusement de pair, ce sont les rapports avec la mère qui les conditionnent principalement et par eux le sommeil. De leur riche expérience les auteurs ont retenu 75 cas qui introduisent tout naturellement à la 5e partie : diagnostic et traitement. Un petit livre fort utile pour les parents et les pédiatres.
- Technology in American Water Development, par Edward A. Ackerman et George O. G. Lof, avec la collaboration de Conrad Seipp. 1 vol. 16 x 23,5, xv-710 p., 38 fig., 27 pi. hors texte. The John Hopkins Press, Baltimore, 1959. Prix, relié : 10 dollars.
- Cet ouvrage systématique consacré aux différents problèmes de l’eau résulte d’un ensemble de documents recueillis exclusivement aux États-Unis. Il n’en est pas moins intéressant pour le lecteur français qui y trouvera un examen méthodologique qui gagnerait à être prolongé en d'autres régions du globe. A titre d’indication, l’ouvrage est divisé en quatre parties qui étudient respectivement : 1° le contexte physique, géographique et économique du problème ; 2° les techniques qui interviennent dans la consommation croissante (ou décroissante) de l’eau ; 3° les nouvelles techniques ayant une influence sur de meilleurs approvisionnements en eau ; 4° les incidences industrielles et administratives des éventuels développements technologiques.
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- Le Ruwenzori, par H. be Saeger. Extrait de Parcs nationaux. Vol. XIII, fasc. 4. Institut des Parcs nationaux du Congo belge, Bruxelles, 1958 ; Éditions J. Duculot, Gembloux.
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- Les débuts relativement limités du gaz naturel en France à Saint-Marcct, ceux plus importants mais encore récents du grand gisement de Lacq n’ont pas permis jusqu’à ce jour à nos techniciens de faire la somme des utilisations possibles du gaz. C’est en se référant aux expériences plus anciennes, accumulées en Amérique et en Italie, que le professeur Medici, de l’Université de Padoue, a traité ce sujet, devenu d’une actualité particulièrement brûlante depuis la découverte du gaz saharien de Hassi R’Mel. Son ouvrage comporte un rappel des notions essentielles concernant les caractéristiques physico-chimiques et thermiques du gaz. Par la suite, il passe en revue la vaste gamme des utilisations, depuis celles purement énergétiques où le gaz naturel est employé dans divers types de moteurs ou dans les appareils ménagers, jusqu’aux rôles qui lui sont impartis dans la sidérurgie, la verrerie, la cimenterie, la céramique et la chimie. Cette mise à jour des problèmes techniques qui accompagnent la distribution du gaz naturel, à la fois source d’énergie et matière première, représente un ensemble d’informations pour le public cultivé et une documentation précise à l’usage des ingénieurs.
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- N* 3296
- Décembre 1959
- NATURE
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- Comment furent prises les premières photos de la face invisible de la Lune
- En réussissant à prendre pour la première fois des photographies de la face de la Lune qui est invisible de la Terre, les spécialistes soviétiques ont, à la fois, effectué un tour de force technique et apporté la contribution la plus originale qui soit à l’étude de notre satellite. Malheureusement, comme à l’habitude, ils ont beaucoup tardé à donner des précisions sur l’expérience; des semaines durant, les commentateurs occidentaux en ont été réduits à interpréter les maigres indications fournies par les services officiels soviétiques et à se livrer à de savants échafaudages d’hypothèses. Aussi est-ce seulement près d’un mois après l’envol de la fusée porteuse qu’il a été possible, en examinant les documents russes, de se faire enfin une idée précise de ce qu’est la « station interplanétaire automatique », des procédés qui ont été mis en œuvre pour enregistrer l’image de la Lune et de sa trajectoire. Rien dans ces textes, dont nous donnerons de larges extraits, ne vient d’ailleurs démentir les suppositions que l’on avait pu faire, mais ils apportent des détails très intéressants sur une expérience historique.
- Description du Mas. — La presse soviétique a publié une description assez détaillée de la station interplanétaire automatique (Mas, d’après les initiales en langue russe).
- « La station interplanétaire automatique est une construction hermétique à parois minces, ayant la forme d’un cylindre doté d’extrémités sphériques. Le diamètre maximal de la station est de i2o cm, sa longueur de i3o cm (sans les antennes). A l’intérieur de la coque, sur un châssis, sont montés l’appareillage de bord et les batteries chimiques. A l’extérieur sont montées une partie des appareils scientifiques, les antennes et les sections de la batterie solaire. Sur la pai'oi supérieure est aménagé un hublot doté d’un couvercle qui s’ouvre automatiquement avant le commencement des prises de photographies. Sur les parois inférieures et supérieures sont ménagés de petits hublots destinés aux « transducteurs » solaires du système d’orientation. Sur la paroi inférieui’e sont installés les moteurs de commande du système d’orientation.
- « Un système radio-technique spécial assure la mesure des paramètres de l’orbite de la station, la transmission sur Terre des informations télévisées et télémétriques scientifiques, ainsi que la transmission à partir de la Terre des commandes de direction du fonctionnement de l’appareillage se trouvant à bord de la station interplanétaire.
- « Toute la direction du fonctionnement de l’appareillage de bord de la station s’opère à partir de postes terrestres, par circuit radio, ainsi que par les installations à programmes autonomes placées à bord,. Un tel système combiné permet de diriger de la façon la plus adéquate le déroulement des expérimentations scientifiques et d’obtenir des informations à partir de n’importe quel secteur de l’orbite, dans les limites de la radio-visibilité à partir des points d’observation terrestres.
- Fig. 1. — Le Mas ( station planétaire automatique) sur son chariot.
- Hauleur : 130 cm, antennes non comprises ; diamètre : 120 cm ; poids : 278 kg.
- (Dessin aimablement communiqué par le Bureau soviétique d’information).
- « Afin de maintenir le régime thermique fixé à l’intérieur de la station, un système automatique de régulation thermique fonctionne en permanence. Il assure l’évacuation de la chaleur dégagée par les appareils grâce à une surface radiante spéciale dans l’espace cosmique environnant. Des jalousies sont pratiquées à l’extérieur de l’enveloppe, démasquant la surface radiante lorsque la température interne s’élève à plus de 25° C.
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- Fig. 2. — Schéma du Mas.
- 1, objectif de la caméra ; 2, commande du système d’orientation ; 3, capteurs de l’énergie solaire ; 4, éléments des batteries solaires ; 5, volets du dispositif de régulation thermique ; 6, écrans thermiques ; 7, antennes ;
- 8, appareillages d’observations scientifiques.
- (Dessin aimablement communiqué par le Bureau soviétique d’information).
- « Le système d’alimentation en énergie comporte des batteries chimiques fonctionnant par intermittence' ainsi qu’une batterie-tampon. La compensation de l’énergie consommée par la batterie-tampon s’opère grâce aux sources de courant solaires. L’alimentation de l’appareillage de bord s’effectue par des installations de transformation et de stabilisation. »
- La fusée porteuse CH=10. — Le Mas, qui pèse 278,5 kg, a été projeté dans l’espace à une vitesse d’environ iô 700 m/s. Mais pour évaluer la puissance développée par la fusée porteuse, il faut tenir compte de ce que le Mas a été suivi dans sa course dans l’espace par le dernier étage dont le poids, vide de carburant, dépassait 1 5oo kg.
- Quel est donc l’engin capable de communiquer à des masses aussi importantes de telles vitesses ? Les documents soviétiques sont absolument silencieux sur ce point. Seule la presse spécialisée américaine a publié des indications à ce sujet. Garantir leur authenticité est naturellement impossible, mais elles n’en ont pas moins un intérêt documentaire.
- La fusée porteuse soviétique, qui répondrait à la dénomination de « CH-10 », compirendrait trois étages et deux moteurs-fusées d’appoint (Les chiffres qui suivent, traduits des unités anglo-saxonnes, et arrondis, sont évidemment approximatifs).
- — Le premier étage serait line version civile de la fusée militaire à portée inferèontinentalp <c T.3 A ». Il pèserait 83 800 kg, dont 70 800 kg de carburant;
- — Le second étage seraït une fusée à portée moyenne « T.2 », également militaire, d’un poids*|de 5i 3oo kg, dont 42 600 kg de carburant;
- — Le troisième étage, conçu spécialement pour l’exploration spatiale, pèserait 11 000 kg, dont 9 5oo kg de carburant.
- Quant aux deux moteurs-fusées d’appoint, ce seraient des fusées à carburant solide mises au point à des fins militaires, de type Golem 3. Ces deux moteurs seraient disposés de part et d’autre du premier étage, selon une disposition analogue à celle adoptée par les Américains pour l’I.C.B.M. Atlas. Premier étage et moteurs d’appoint communiqueraient à la fusée, qui pèserait au total 159 600 kg et mesurerait près de 32 m de haut pour un diamètre à la base de 4,17 rn, une poussée initiale de 3oo 000 kg, un peu inférieure par conséquent au double de la poussée de l’engin le plus puissant qui soit en service outre-Atlantique. Mais sur ces 3oo 000 kg, le premier étage proprement dit ne donne que 120 000 kg.
- Toujours selon les mêmes sources, les trois étages utiliseraient le même système de propulsion : oxygène liquide et hydrocarbure « exotique » avec addition de bore. La phase d’accélération comprenant les mises à feu successives du premier étage et des moteurs-fusées, puis des deux derniers étages durerait 200 s. C’est pendant cette phase, et seulement alors, que la fusée était téléguidée : ceci est confirmé par les documents soviétiques. Mais une fois lancé dans l’espace, le Mas n’était pas complètement abandonné à lui-même : les Russes s’étaient réservé de l’orienter au moment opportun pour prendre des photographies de la Lune.
- Le pointage et la prise de vues. — Le dispositif mis au point par les Russes pour pointer l’engin est d’une grande complexité. Voici, au vu des renseignements qu’ils ont communiqués, comment on peut maintenant se représenter l’opération :
- i° Le Mas était animé, depuis son larguage dans l’espace, d’un mouvement de rotation autour de son centre de gravité. Sur « ordre » lancé par les stations terrestres, le système d’orientation, « qui comprend des transducteurs optiques et gyroscopiques, des dispositifs électroniques logiques et des moteurs de guidage », a interrompu la rotation spontanée de l’engin.
- 20 La partie de l’engin opposée à celle où était disposée la caméra a été orientée vers le Soleil. Comme à ce moment l’engin se trouvait à peu près sur la ligne droite joignant la Lune au Soleil et entre les deux corps célestes, l’axe optique de la caméra se trouvait orienté approximativement en direction de notre satellite. Mais le moment avait été choisi de surcroît pour que la Terre n’occupât point alors dans le ciel une position voisine de celle de la Lune.
- 3° Un « dispositif optique approprié », disposé à côté de la caméra, est alors entré en action. Grâce au choix des conditions astronomiques, il ne pouvait qu’apercevoir la Lune. Il a stoppé le mécanisme d’orientation vers le Soleil et « a effectué l’orientation exacte vers la Lune. Le signal de « présence » de la Lune parvenu au dispositif optique a permis la photographie automatique ».
- 4° « La photographie a commencé sur un signal de commande après que les objectifs eurent été pointés vers la Lune. Durant tout le temps de la photographie le système d’orientation a assuré le pointage continu de la station sur la Lune. »
- 5° a Quand toutes les vues eurent été prises, le système d’orientation fut débranché. Au moment du débranchement du système, il communiqua à la station interplanétaire automatique un pivotement correctif possédant une vitesse angulaire déterminée choisie de façon, d’une part à améliorer le régime thermique, et d’autre part à exclure l’influence du pivotement sur le fonctionnement de l’appareillage scientifique. »
- On notera que les Soviétiques ne fournissent aucun détail technique sur les « dispositifs optiques » et les « moteurs de guidage ». Il s’agit sans doute de cellules photo-électriques sensibles aux infrarouges et de mécanismes permettant l’éjection de gaz comprimé. Les forces ainsi développées n’ont pas besoin d’être élevées : il ne s’agit pas en effet de modifier la trajectoire de l’engin mais seulement de le stabiliser et de l’orienter.
- Par contre, il a été donné d’intéressantes précisions sur le processus qui a été mis en marche dans le Mas aussitôt reçu 1’ « ordre » de commencer les prises de vues. Ce processus s’est déroulé automatiquement.
- L’appareil photographique était muni de deux objectifs, dont les distances focales étaient respectivement de 200 et 5oo mm, ce qui a permis de prendre simultanément des photographies à deux échelles différentes. L’objectif de 200 mm a donné une image complète du disque lunaire. L’autre a fourni des représentations plus détaillées.
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- « La prise de vues, précisent les textes soviétiques, a été réalisée avec un changement automatique de l’exposition et a duré environ l\o mn, pendant lesquelles la face opposée de la Lune a été photographiée plusieurs fois. La photographie a été prise sur une pellicule spéciale de 35 mm supportant d’être traitée à une température élevée. Pour empêcher le voilage de la pellicule sous l’effet des radiations cosmiques, on avait prévu une protection spéciale, choisie sur la base des recherches effectuées à l’aide des satellites artificiels et des fusées cosmiques soviétiques. Après la fin de la prise de vues, la pellicule a été placée dans un petit dispositif de traitement automatique où ont été effectués son développement et son fixage.
- « Pour le développement on a utilisé un processus spécial garantissant la faible dépendance des paramètres du négatif par rapport à la température. Les mesures nécessaires avaient été prises pour empêcher que le processus de développement ne fût perturbé dans les conditions de la non-pesanteur. Après le développement de la pellicule, son séchage et l’absorption de l’humidité ont été effectués, ce qui a assuré la conservation prolongée de la pellicule. Après la fin de ce travail, la pellicule a été placée dans un coffret spécial et elle a été préparée pour la transmission de l’image.
- « Sur la pellicule des signes de repérage avaient été figurés à l’avance. Ces signes furent transmis sur Terre : ils ont permis de contrôler les processus de prise de vues, de développement et de transmission des images. »
- La transmission des images et la liaison radio. —
- Restait à transmettre à la Terre les images ainsi recueillies. Cela a été possible grâce à un appareil de photo-télévision muni d’un système de « réglage automatique de la luminosité du tube de transparence ». Cette transmission s’est effectuée suivant des signaux de commande envoyés par les stations terrestres. Ces signaux ont provoqué l’alimentation des appareils de télévision placés à bord de l’engin, mis en marche le bobinage de la pellicule et effectué le branchement du système d’analyse des négatifs sur les émetteurs.
- « Pour transformer en signaux électriques l’image représentée sur la pellicule en négatif,, on a utilisé un tube à rayons cathodiques de transparence, de petite taille, de haute capacité, et un multiplicateur photoélectronique de haute stabilité. La transmission des images sur Terre a été effectuée d’une façon analogue à ce qui se fait pour la transmission des films de cinéma par les stations de télévision.
- « Pour dévier le rayon du tube à rayons cathodiques, on a utilisé des dispositifs de déroulement économiques à basse fréquence. L’intensification et la formation des signaux de l’image ont été réalisées par un intensificateur stabilisé à bande étroite spécialement étudié, avec un dispositif de compensation automatique de l’influence du changement de la densité moyenne du négatif sur le signal de sortie. Tous les schémas étaient principalement réalisés avec des semi-conducteurs. La transmission de l’image était prévue en deux régimes : transmission lente à grande distance, et transmission rapide à faible distance, à l’approche de la Terre. Le système de télévision a permis, suivant les conditions de l’émission, de modifier le nombre des lignes sur lesquelles l’image était décomposée. Le nombre maximal de lignes atteignait i ooo par image. Pour la synchronisation des dispositifs de déroulement, de transmission et de réception, on a utilisé une méthode assurant une haute stabilité aux antiparasites et la sécurité du fonctionnement des appareils.
- « Les images de la Lune ont été transmises de la station interplanétaire par la liaison radio qui servait en même temps à mesurer les paramètres du mouvement de la station eJ!e-rnême, à savoir la distance, la vitesse et les coordonnées angulaires, ainsi qu’à transmettre les résultats des expériences scientifiques à l’aide des appareils télémétriques. La mise en marche
- et l’arrêt des différents appareils à bord de la station et la modification des régimes de leur fonctionnement s’effectuaient par la transmission d’ordres spéciaux de la Terre à la station pai la même ligne radio.
- (( La transmission des images de la Lune et de toutes les autres fonctions s’effectuait à l’aide de l’émission continue d’ondes radio (à la différence des émissions par impulsion utilisées auparavant dans certains cas). Ce cumul des fonctions sur une seule ligne de liaison radio à émission continue a été employé pour la première fois et a permis d’assurer une liaison radio sûre jusqu’aux distances maximales avec un minimum de dépense d’énergie à bord.
- « La ligne de liaison radio avec la station était composée de deux parties : une ligne « Terre-station » et une ligne « station-Terre ». Elle comprenait, à terre, des dispositifs de commande, de puissants émetteurs, des dispositifs de réception et d’enregistrement de haute sensibilité, des systèmes d’antennes, et à bord de l’engin des dispositifs d’émission et de réception, des antennes et des dispositifs radiotechniques de commande et de programmation. Pour assurer un fonctionnement sûr de l’ensemble des appareils en régimes variables, on a utilisé les principes des schémas à auto-régulation. La coordination et la commande du fonctionnement de tous les éléments, y compris les. schémas électroniques, les dispositifs optiques, mécaniques et photochimiques, ont été réalisées par un système spécial d’automatique et de programmation.
- « Tous les appareils de la ligne de liaison radio, tant à bord que dans les centres terrestres, étaient doublés en vue d’accroître la sécurité de la liaison. Dans les cas de mise hors service d’un des appareils radiotechniques de bord, ou d'épuisement des ressources de son fonctionnement, il pouvait être remplacé par un appareil de réserve sur la transmission d’un ordre approprié à partir d’un centre de commande terrestre. »
- Mais il fallait tenir compte de l’éloignement de l’engin (470 000 km au maximum) et de l’impossibilité de loger à bord des sources d’énergie électrique trop massives.
- « La puissance des émetteurs de bord a été fixée à quelques watts. Une attention particulière a été portée à la recherche d’un volume et d’un poids minimal pour les appareils.
- « Pour que la liaison avec la station ne cesse pas lors de sa rotation, les antennes de la station émettent uniformément des signaux radio dans toutes les directions, de telle sorte que la puissance de l’émission parvenant par unité de surface soit identique pour tous les points d’une sphère imaginaire au centre de laquelle se trouve la station.
- « La partie de la puissance de l’émission qui parvient à l’antenne réceptrice est déterminée par le rapport de la surface effective de l’antenne réceptrice à la surface d’une sphère ayant un rayon égal à la distance séparant la station du point de réception. C’est la raison pour laquelle on utilise de grandes antennes de réception pour capter les signaux provenant de la station.
- « Cependant, même dans ce cas, lors de l’éloignement maximal entre la station et la Terre, la partie de la puissance de l’émission réception de l’émetteur du bord est 100 millions de fois moins forte que la puissance moyenne captée par un récepteur de télévision ordinaire. Pour capter des signaux aussi faibles, il faut des appareils récepteurs très sensibles, ayant un faible niveau de bruits de sortie. Les bruits de sortie de l’installation réceptrice terrestre se composent de bruits provenant du rayonnement radio cosmique reçus par l’antenne et des bruits propres du récepteur qui, grâce à des mesures spéciales, ont été réduits au minimum. En règle générale, la diminution du niveau des bruits est liée à la diminution de la vitesse de transmission des informations. Aussi a-t-on utilisé des méthodes d’enregistrement et d’émission des signaux grâce auxquelles le niveau des bruits est réduit au maximum tout en conservant une vitesse admissible de transmission.
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- Position de la Lune lorsque le Mas s'en est approché au plus près
- Partie déjà connue de la Lune qui a été photographiée^
- « Les signaux des images de télévision reçues par les centres de réception à terre ont été enregistrés par des appareils différents, ce qui a permis de contrôler le déroulement de l’émission et d’exclure les déformations spécifiques dues aux particularités de la ligne de liaison radio et des dispositifs d’enregistrement.
- « La fixation des signaux de représentation de la Lune a été effectuée sur des dispositifs spéciaux d’enregistrement des images de télévision sur pellicule photographique, sur des appareils d’enregistrement magnétique à haute stabilité de vitesse de mouvement de la bande magnétique, sur des skiatrons (tubes à rayons cathodiques avec conservation prolongée de l’image sur l’écran) et sur des appareils d’enregistrement direct avec fixation de l’image sur papier électrochimique. Les matériaux provenant de tous les types d’enregistrement sont simultanément utilisés. )>
- L’angle de prise de vues et la trajectoire. — Voulant saisir en image la plus grande partie possible de la face de la Lune qui est invisible de la Terre, les Soviétiques acceptaient d’avance un inconvénient : leur photographie ne ferait pas ressortir le relief lunaire. Si le sol de notre satellite avait été éclairé de façon latérale, son aspect eût été plus contrasté. Dans les conditions astronomiques où ils s’étaient placés, l’angle d’incidence des rayons solaires excluait toute ombre et, partant, toute possibilité de déterminer l’altitude des reliefs repérés. La nature escomptée de la photo leur faisait également obligation de mettre au point un dispositif de transmission capable d’assurer la reproduction des demi-teintes.
- Naturellement la photographie prise par le Mas est très loin de valoir celles que nous pouvons prendre de la Terre à l’aide d’instruments grossissants. Mais, compte tenu des conditions dans lesquelles elle a été prise et transmise à terre, elle a fait l’admiration des spécialistes de tous les pays. Un certain nombre d’accidents de terrain y apparaissent nettement, que l’on a pu caractériser en les rapprochant de ceux déjà connus qui figurent aussi sur la photographie, Une partie de la face de la Lune visible de la Terre apparaît en effet sur le document sovié^ tique. Cela s’explique aisément : lorsqu’il est arrivé auprès de la Lune, le Mas se trouvait au-dessous de notre satellite et en avant de lui; il se trouvait donc au sud-ouest de ce dernier. La Lune, tout en poursuivant sa course sur son orbite autour de
- Sud
- Fig-. 3. — Schéma des mouvements relatifs de la Lune et du Mas entre leur plus grand rapprochement et la prise de vues.
- Le Mas est passé au plus près de la Lune le 6 octobre à 15 h (heure française). Il se trouvait alors au sud de notre satellite et en avant de lui, sa distance au centre de la Lune étant de 8 000 km environ. Sous l’effet de l’attraction lunaire, sa trajectoire s’est fortement infléchie ; selon les calculs de MM. Leroy et Muller, la déviation aurait été de 80 degrés (voir la flg. 4). L’engin se dirigeait vers le nord quand, le 7 octobre à 4 h 30, les prises de vues ont commencé. Dans l’intervalle la Lune s’était déplacée et le Mas se trouvait déjà à 60 000 km d'elle. La Lune, dont la vitesse sur son orbite est de 1 km/s environ, parcourt son diamètre en 1 h. Dans ce schéma les proportions ne sont évidemment pas respectées.
- la Terre, a dévié la trajectoire de l’engin. Ce dernier est ainsi passé sous la Lune puis, sous l’influence du champ gravitationnel de notre satellite, sa course s’est infléchie vers le nord.
- C’est d’ailleurs la raison pour laquelle le plan de sa trajectoire est sensiblement orthogonal à celui dans lequel se déplace la Lune autour de notre globe. L’engin se déplaçant en sens inverse de la Lune et s’élevant vers le nord, il est venu un moment où il s’est trouvé au-dessus de l’équateur sélénien et en arrière de la Lune. Tout en étant derrière elle pour un observateur situé sur la Terre, il pouvait apercevoir un fragment de la surface lunaire visible de notre planète. Naturellement le Mas avait depuis longtemps dépassé le point de sa trajectoire le plus proche de la Lune. Les prises de vues, en fait, ont commencé le 7 octobre à 4 h 3o (heure française) alors que l’engin se trouvait déjà à quelque 60 000 km de la Lune.
- Que la prise de ces photographies ait constitué le principal objectif scientifique de la dernière expérience spatiale soviétique, personne ne peut maintenant en douter. Pendant longtemps, les savants russes n’ont pas révélé que le Mas fût muni d’un appareil photographique, mais quand ils ont eu la certitude que cet appareil et le système de transmission avaient fonctionné conformément à leurs prévisions, ils ont admis volontiers que la trajectoire de l’engin avait été calculée tout exprès.
- « Le caractère de la trajectoire devait peirmettre d’obtenir un nombre maximal d’informations au cours de la première boucle et en particulier à une faible distance de la surface lunaire. Pour satisfaire à cette exigence, il fallait assurer les conditions les meilleures possibles de liaison radio avec la station interplanétaire à partir de points situés sur le territoire de l’Union soviétique. Il était également très souhaitable, pour les objectifs de recherche scientifique, d’obtenir une trajectoire qui assurât le mouvement de la station interplanétaire dans le cosmos durant un temps suffisamment long.
- « Le contournement de la Lune avec retour vers la Terre peut s’effectuer en suivant des trajectoires de types différents. Pour obtenir ces trajectoires, la vitesse à la fin du secteur d’accélération doit être un peu inférieure à la vitesse dite seconde vitesse cosmique, ou parabolique, égale à la surface de la Terre à 11,2 km/s. Si la trajectoire du vol passe à des distances de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de la Lune, l’influence de celle-ci est relativement faible et le mouvement
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- Position de la Lunejorsque le Mas s'est trouvé au périgée de sa trajectoire
- ' Position de la Lune lorsque le Mas s'en est approché au plus près
- Equateur terrestre
- Position de laLune lors de l'envol de la fusée porteuse
- Fig. ; 4. — Schéma de la trajectoire suivie par le Mas.
- C’est grâce à la forte déviation provoquée par l’attraction lunaire que l’engin s’est présenté, au retour, au-dessus de l’hémisplière nord de la Terre.
- (Dessin aimablement communiqué par le Bureau soviétique d’information).
- relativement à la Terre s’effectuera suivant une trajectoire proche d’une ellipse ayant son foyer au centre de'la Terre.
- « Cependant,, les trajectoires de contournement éloigné de la Lune, avec passage à plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de celle-ci, présentent un certain nombre d’inconvénients importants. Avec un vol à de grandes distances de la Lune, l’étude di recle de l’espace cosmique dans les environs immédiats de la Lune devient impossible. Avec un lancement de la fuséè effectué dans l’hémisphère nord de la Terre, le retour vers la Terre s’effectue du côté de l’hémisphère sud, ce qui rend plus difficiles les observations et la réception des informations scientifiques par les stations situées dans l’hémisphère nord. De plus la fusée entre dans les couches denses de l’atmosphère et se consume : le vol se termine après la première boucle. On peut éviter ces inconvénients si l’on utilise pour le contournement de la Lune une trajectoire de type différent, passant à de petites distances de la Lune, de l’ordre de quelques milliers de kilomètres.
- (( La trajectoire' de vol de la station interplanétaire automatique passait à Une distance de 7 900 km du centre de la Lune et avait été choisie en calculant qu’au moment du rapprochement maximal la station se trouverait au sud de la Lune. Du fait de l’attraction lunaire, la trajectoire de la station automatique a dévié vers le nord, conformément aux calculs. Cette déviation a été si sensible que le retour vers la Terre s’ést effectué du côté de l’hémisplière nord. De plus, après le rapprochement avec la Lune, l’altitude maximale de la station au-dessus de l’horizon, pour les points d’observation situés dans l’hémisphère nord, a augmenté de jour en jour. Les intervalles de temps durant lesquels la liaison directe était possible avec la station automatique ont augmenté en conséquence. Lorsqu’elle se fut rapprochée suffisamment de la Terre, la station automatique pouvait être observée dans l’hémisplière nord comme un astre qui ne se couche pas. »
- L'avenir du Mas. — La durée d’existence de l’engin n’est pas seulement définie par les conditions qui ont présidé à son passage auprès de la Lune et par la distance de l’apogée. En effet, tout au long de sa trajectoire, le Mas est soumis non seulement à l’attraction de la Terre, mais aussi à celle du Soleil et de la Lune. Il ne se comporte donc pas comme un satellite artificiel « conventionnel ». Cela est. dû à ce que, aux distances de la Terre qu’il atteint, l’attraction exercée par notre planète n’est plus suffisamment forte pour que toutes les autres deviennent négligeables.
- La trajectoire de l’engin, tout d’abord, se ressentira de l’at-traclion solaire. Comme le Mas est passé auprès de la Lune alors que celle-ci était « nouvelle », il a suivi ensuite une orbite à peu près elliptique dont le périgée s’est trouvé situé, par rapport à la Terre, à peu près à l’opposé de la direction du Soleil. Mais ce périgée est suffisamment éloigné (47 000 km) pour que l’attraction du Soleil doive être prise en considéra-
- tion : elle s’exercera dans le sens d’un abaissement du périgée. Cette influence sera suffisamment sensible pour qu’en moins de douze révolutions le Mas parvienne à une altitude où la densité de l’air cesse d’être négligeable. Il sera alors volatilisé.
- L’attraction de la Lune jouera aussi, mais elle dépend pouf beaucoup de la valeur relative des périodes de révolution :
- « L’influence de la Lune peut apparaître essentielle si, loi's d’une des révolutions suivantes, il se produit un nouveau rapprochement suffisamment étroit. Dans ce cas, le rapprochement de la station et de la Lune se produirait approximativement au même endroit de l’orbite lunaire que la première fois. Le mouvement de la station peut alors se modifier fortement. Si la station passe près de la Lune du côté sud, c’est-à-dire si le second rapprochement est du même type que le premier, le nombre des révolutions et la durée de l’existence de la station augmenteront fortement, la propriété essentielle de sa trajectoire (rapprochement de la Terre du côté de son hémisphère nord) étant conservée. Si le deuxième passage s’effectue en venant du nord, la hauteur du périgée de l’orbite diminue et, en cas de perturbation suffisamment forte, il peut se produire une collision avec la Terre lorsque la station sera le plus près de celle-ci lors de son retour (x).
- « Sur les boucles de l’orbite où ne se produit pas de grand rapprochement avec la Lune, celle-ci n’en exerce pas moins une certaine influence sur le mouvement de la station. Bien que dans ce cas l’attraction de la Lune soit extrêmement faible, cependant, agissant sur un nombre important de boucles de la trajectoire, elle exerce une influence notable sur le mouvement de la station automatique, provoquant une diminution de la hauteur du périgée et de la durée de l’existence de la station sur l’orbite. »
- L’analyse précise de tous ces facteurs est extrêmement délicate et complexe mais, tous calculs faits, les savants soviétiques sont arrivés à la conclusion que le Mas cesserait de graviter dans l’espace aux environs du mois d’avril i960.
- Il semble que les Russes aient espéré recueillir, durant les six mois que devait « vivre » leur engin, des observations sur divers
- 1. Notons qu’il existe une liaison entre l'altitude du périgée et celle de l’apogée. La première diminue si la seconde s’accroît, et inversement. Le rapprochement avec la Lune provoquant une modification de l’apogée, la position du périgée s’en trouve influencée. Un rapprochement analogue à celui du 6 octobre provoquerait un abaissement de l’apogée. Un passage au nord, à l’inverse, accroîtrait l’altitude de l’apogée.
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- Fig-. 5. — Désignation des accidents lunaires nouvellement reconnus.
- La zone hachurée à gauche indique la partie du globe lunaire qui est visible de la Terre. On voit à droite la partie qui se trouvait à l’ombre lorsque la photographie qui a inspiré ce dessin a été
- prise. Comparer avec la figure 6.
- (Document établi par le service cartographique du Monde).
- phénomènes spatiaux. Alors que le « tir à la Lune » ne pouvait donner qu’une série de mesures, le Mas devait permettre de réaliser une étude continue de l’espace circumterrestre.
- Mais ces espoirs ont été déçus : le i4 novembre on apprenait que le contact radio était perdu. Panne des émetteurs ? Choc avec une météorite ? On sait que tout l’appareillage était double. Le professeur Sedov, qui a annoncé la nouvelle, semblait donc pencher pour la seconde hypothèse. Selon lui, le Mas aurait pu être heurté par une météorite qui aurait percé son enceinte, ce qui aurait provoqué une chute de la pression et de la température à l’intérieur.
- Quelle que soit la nature de l’accident, il ne reste plus, pour suivre la marche du Mas, que l’observation optique. Lors de son premier passage au périgée, il devait apparaître comme un astre de i3e grandeur et certains observateurs ont tenté de le photographier. On ignore encore s’il y ont réussi. Peut-être l’observation optique sera-t-elle plus aisée lorsque l’engin sera plus proche de la Terre.
- Ce qu*apportent les premières photos de la face invisible. — Il fallait, pour que des photographies pussent être prises, que la face inconnue de la Lune fût éclairée par le Soleil. C’est cette condition évidente qui a poussé les Soviétiques à lancer le Mas aux abords de la pleine lune (2). Seules les conditions astronomiques qui régnent alors pouvaient per-
- 2. Ils ont également choisi le moment où la Lune est au périgée pour réduire les effets d’une imprécision lors du lancement.
- mettre à l’engin d’avoir, comme tout photographe amateur qui se respecte, « le soleil dans le dos ». On a vu que tout l’équipement électronique et optique de l’engin avait été conçu pour être utilisé dans une telle situation.
- Est-ce cependant à dire que la Lune, le Mas et le Soleil se trouvaient en ligne droite lorsque les photographies ont été prises et que toute la face inconnue de la Lune était éclairée par le Soleil ? Sur ces problèmes précis, les Russes n’ont pas fourni d’indications complètes. On ne sait même pas à quel moment exact les photographies publiées ont été prises. La trajectoire de l’engin n’étant pas connue avec une grande précision, force est ici d’accepter, au moins provisoirement, quelques approximations.
- On peut admettre que l'engin n’a pu photographier toute une moitié du globe lunaire. Une partie de la face de la Lune qui se trouvait en regard de lui était en effet plongée dans l’ombre. Une partie de la zone photographiée recouvrant déjà une fraction de la face visible de la Terre et les effets de la position de la Lune par rapport au Soleil s’ajoutant à ceux de la position de l’engin par rapport à la Lune, seuls, semble-t-il, les deux tiers environ de la face inconnue ont été photographiés. La plus grande partie de la zone qui a encore échappé à l’examen se trouve dans l’hémisphère sud.
- (( Parmi les mers situées à proximité du bord de la partie visible, on distingue nettement sur les photographies, presque sans déformations, la mer de Ilumboldt, la mer Régionale, la mer de Smith et la mer du Sud. On s’aperçoit que la mer du Sud est située pour une grande partie sur la face opposée de la Lune, et que ses limites ont une forme irrégulière.
- <( La mer de Smith, par rapport à la mer du Sud, a une forme plus arrondie, et une région montagneuse y pénètre profondément par le sud. La mer Régionale est un peu allongée dans la direction nord, et présente une dépression dans la direction opposée à la mer des Crises.
- « La mer de llumbolt a la forme d’une poire. Toute la région limitrophe du bord occidental de la face opposée de la Lune (c’est-à-dire vers la mer Régionale) présente un pouvoir réfléchissant intermédiaire entre ceux des régions montagneuses et des mers : elle ressemble à la région de la Lune située entre les cratères de Tvcho, de Pétavius et la mer du Nectar.
- « Au sud-sud-est de la mer de Ilumboldt, à la limite de la région indiquée ci-dessus, s’avance une chaîne de montagnes d’une longueur totale de plus de 2 000 km, passant par l’équateur et s’étendant à l’hémisphère sud. A la suite de la chaîne de montagnes s’étend un vaste continent qui possède un grand pouvoir réfléchissant.
- « Dans la région située entre le 20e degré et le 3o° degré de latitude nord et entre le i/io* degré et le 160e degré de longitude ouest, se trouve la mer équatoriale dont le diamètre est d’environ 3oo km. Dans la partie méridionale, cette mer s’achève par un golfe. Dans l’hémisphère sud, dans une région située à la latitude — 3o° et à la longitude + i3o°, se trouve un grand cratère d’un diamètre de plus de 100 km dont le fond est sombre et qui comporte une petite montagne centrale brillante, entourée d’une large bande brillante.
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- Fig'. 6. — Photographie de la face invisible de la Lune prise à bord du Mas le 7 octobre 19S9 et transmise ultérieurement par liaison radio. Comparer avec la fig. 5. (Photo aimablement communiquée par le Bureau soviétique d’information).
- a A l’est de la chaîne mentionnée ci-dessus, dans une région située par 3o° de latitude nord, se trouve un groupe de quatre cratères de dimension moyenne, dont le plus important a un diamètre de 70 km environ. Au sud-ouest de ce groupe, à la latitude + io° et à la longitude + xxo°, se trouve un cratère isolé de forme circulaii'e. Dans l’hémisphère sud, en bordure du territoire occidental, se trouvent deux régions qui possèdent une propriété réflexive follement diminuée.
- « En outre, on peut déceler sur les photographies certaines régions ayant des propriétés réfléchissantes légèrement plus
- Fig. 7. — Schéma montrant la partie du disque lunaire photographiée
- par le Mas.
- L’objectif du Mas pouvait prendre la moitié du disque lunaire (secteur EADF). Le Soleil éclairait le secteur ADFB. Une partie de la zone que pouvait « voir » le Mas se trouvait dans l’ombre : le secteur EA. La moitié du globe lunaire que l’on peut voir de la Terre est représentée par le secteur GBFD. Sur la photographie une partie de cette dernière zone apparaît ; elle est représentée par le secteur FD. Une fraction de la face de la Lune invisible de la Terre conserve tout son mystère : elle est représentée par le secteur CA. L’angle de 63 degrés représente le supplément de la différence entre les longitudes séléniques de la Terre et du Soleil. C’est aussi la différence de longitude entre le bord est de la face connue et le bord est de la fraction du globe lunaire qui était plongé dans l’ombre. L’angle de 56 degrés représente la différence de longitude entre le bord est de la face connue et la direction de l’engin ; c’est le complément de l’angle sous lequel apparaît la partie de la face connue qui a été photographiée ; ce dernier angle est égal à 34 degrés. Ces indications chiffrées ne sont
- qu’approximatives.
- (Document établi par le service cartographique du Monde).
- élevées et plus basses, ainsi que de nombreux petits détails. On pourra définir la natuie de ces détails, leur forme et leurs dimensions après une étude approfondie de toutes les photographies. »
- Cet examen montre que la face « inconnue » de la Lune comporte surtout dans l’hémisphère nord un nombre élevé de cratères, mais un petit nombre d’entre eux ont pu être caractérisés avec certitude. A ceux-là, les Russes ont donné des noms. 11 n’est pas impossible qu’une étude plus approfondie des documents leur permette de dresser une carte plus complète mais
- MAS
- TERRE'
- SOLEK
- face connue de la Lune hémisphère dans l'ombre lors de la prise de la photo
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- Fig. 8. — Vue partielle de la Lune prise par le Mas, avec un fort grossissement.
- La partie de la Lune qui apparaît à gauche du. document et au bord du disque était déjà connue : la tache noire située au-dessous et à gauche du centre de la photographie est la mer de Smith. A droite du document, deux éléments du relief lunaire qui ont été découverts par le Mas : en haut, la mer de Moscou ; en bas (tache noire entourant un point blanc), le cratère Tziolkovski. Comparer avec les figures 5 et 6. (Photo aimablement communiquée par le Bureau soviétique d’information).
- déjà les astronomes se sont efforcés d’expliquer pourquoi cette face comporte moins de mers que celle que nous connaissions. Aussi plusieurs hypothèses ont-elles été avancées. Selon certains, la Terre a dû faire écran .entre la Tune et les météorites. Il en est donc tombé un plus petit nombre sur la face connue que sur la face inconnue, ce qui explique que l’on trouve sur la seconde plus de « cratères « puisqu’on admet généralement que ces accidents de terrain sont dus non à des phénomènes volcaniques, mais à l’impact de bolides naturels. Lunik II et le dernier étage de la fusée porteuse, en tombant sur la Lune, ont donc provoqué la formation de deux nouveaux et minuscules « cratères ».
- Une autre théorie fait également intervenir la Terré comme source de perturbation dans le sous-sol lunaire. La période de révolution de la Lune autour de son axe étant exactement égale à sa période de révolution autour de la Terre, la face connue serait plus soumise que l’autre aux effets du champ gravitationnel terrestre. Il en serait résulté des « marées » dont l’amplitude aurait été supérieure du côté de la face connue. D’où, à la longue, craquelure du sol lunaire et formation, par effondrement du terrain, des grandes mers de la face visible.
- La troisième hypothèse invoque également une différence sur les deux faces quant aux tensions internes du globe lunaire, mais elle les attribue aux brusques variations de température qui seraient enregistrées lors des éclipses. Enfin, de l’avis de certains, la configuration de la face « inconnue » viendrait à l’appui de la théorie selon laquelle la configuration du relief lunaire serait due, pour une bonne part, à un choc entre notre satellite et un objet céleste de dimensions imposantes. Ce choc se serait produit dans la région occupée par la mer des Pluies et aurait engendré des ondes sismiques. Or on vient de s’apercevoir qu’aux antipodes se trouvait justement une autre mer, la mer des Rêves...
- Les prochaines expériences permettront certainement de faire encore progresser nos connaissances. Ne parle-t-on pas déjà de déposer sur la Lune une station d’observation ou de faire le tour de notre satellite en le serrant encore de plus près ? On ne sait pas quand les Soviétiques entreprendront leur prochain essai, mais il est probable que, de leur côté, les Américains s’efforceront d’ici quelques mois d’égaler le dernier exploit des Russes.
- Nicolas Vichney.
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- Le mongolisme, maladie chromosomique
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- Dkpuis sa première description en 1866 par Langdon Down, le mongolisme occupe une place à part dans la pathologie constitutionnelle de notre espèce. Les sujets qui en sont affectés présentent une anomalie générale de l’organisme leur conférant un aspect très particulier. Les caractères les plus frappants sont une taille courte avec aspect trapu, une tête ronde et une face aplatie, la racine du nez étant très peu développée; la nuque elle aussi est large et paraît trop courte. Enfin les fentes palpébrales sont rétrécies, légèrement obliques et soulignées à leur partie interne par un petit repli cutané appelé épicanthus.
- C’est sur cette morphologie particulière qui rappelle de façon extrêmement vague certains traits typiques des races mongoles que Langdon Down fonda sa description de ce qu’il appela l’idiotie mongolienne. Ce nom d’idiotie mongolienne ou de mongolisme (qui a prévalu) est d’autant plus regrettable qu’il n’est basé que sur une analogie extrêmement superficielle et que la maladie se rencontre dans toutes les races humaines, blanche, jaune ou noire.
- En dehors de l’anomalie morphologique générale, le mongolisme peut s’accompagner d’un grand nombre de malformations, spécialement d’anomalies cardiaques plus ou moins graves allant de 1’ « enfant bleu » au « simple souffle » parfaitement toléré. Par ailleurs, on note d’autres signes beaucoup moins spectaculaires mais fort précieux pour le diagnostic : langue fissurée, anomalies des crêtes épidermiques des doigts (empreintes digitales) et de la paume des mains et des pieds ainsi que des plis cutanés de la paume : pli palmaire transverse unique, par coalescence des lignes communément dénommées « ligne de tête » et « ligne de cœur ».
- Au milieu de ce tableau le signe essentiel reste une débilité mentale profonde. Certes ici aussi il existe des degrés mais l’on peut dire que les moins atteints de ces sujets ne parviennent guère à un âge mental supérieur à celui d’un enfant de 6 à 7 ans, beaucoup d’entre eux restant d’ailleurs à un niveau inférieur.
- Au total, ces enfants, quoique marchant et parlant très tard, peuvent mener une vie assez bien adaptée si le milieu familial est particulièrement favorable, mais ils ne peuvent exercer aucune activité sociale malgré une affectivité en général assez développée.
- En dépit du très grand nombre de travaux suscités par cette curieuse maladie, on peut dire que son étiologie est restée aussi mystérieuse depuis sa description jusqu’à la toute récente découverte de l’anomalie chromosomique qui en est la cause (Jérôme Lejeune, Marthe Gautier et Raymond Turpin, Comptes rendus Académie des Sciences, 26 janvier 1959).
- Il est juste cependant de signaler qu’une moisson très riche de faits cliniques a été accumulée au cours des trente dernières années et nous verrons d’ailleurs comment la « trisomie Vh » (cf. infra) vient rendre compte de toutes ces particularités.
- Les chromosomes humains. — Les chromosomes sont de petits filaments constitués d’acide désoxyribonucléique et de protéines spécifiques situés dans le noyau cellulaire. Ces filaments ont une structure moléculaire fine extrêmement précise et l’on a de très fortes raisons de penser qu’ils portent, gravé en eux-mêmes, une sorte de « code » indiquant à la cellule dans quel sens doivent être dirigées ses fonctions biochimiques. Autrement dit, les chromosomes sont les vecteurs essentiels de l’hérédité et portent les « gènes », linéairement arrangés tout au long du filament.
- Ces filaments, invisibles lorsque le noyau de la cellule est au repos, se spiralisent progressivement au moment de la division cellulaire (à la manière d’un fil d’acier constituant un res-
- sort) et c’est à ce moment qu’ils peuvent être observés au microscope, le ressort étant alors visible, tandis que la fibre élémentaire ne l’est pas.
- L’observation microscopique des mitoses ou divisions cellulaires est délicate en raison de la petitesse des chromosomes humains; le plus long d’entre eux mesure au moment le plus favorable à peu près o,5 p. de diamètre pour une longueur de 16 à 20 p. Par ailleurs au moment de leur clivage les chromosomes sont répartis dans toutes les directions de l’espace, ce qui entraîne des superpositions très nombreuses qui rendent les mitoses naturelles quasi indéchiffrables.
- Les mitoses en culture de tissus. — Depuis la découverte par Carrel de la possibilité de cultiver les cellules in vitro, les cultures de tissus ont permis d’attaquer un très grand nombre de problèmes biologiques. Fait curieux, il fallut attendre 1956 avec Tjio et Levan, pour que cette technique fût appliquée à l’observation des chromosomes humains. Le résultat de cette recherche fut d’ailleurs spectaculaire; il permit aux auteurs de fixer le nombre chromosomique de notre espèce à 46, alors que l’estimation acceptée par tous les traités de génétique à cette date était de 48. Sans qu’il soit d’ailleurs question de critiquer les observateurs anciens, cette erreur pieusement transmise pendant plus de vingt ans montre à quel point les « vérités de la Science » doivent, à chaque moment, être remises en question.
- Sans donner ici une description complète de la technique de la culture de tissus, on peut très simplement rappeler les principes de la méthode.
- Un fragment de tissu conjonctif est prélevé stérilement et déposé sur une lamelle microscopique enduite de plasma de coq. L’addition d’une goutte d’extrait d’embryon de poulet coagule le plasma et fixe le fragment sur le verre. La lamelle est alors introduite dans un tube à essai comportant une portion aplatie dans laquelle elle vient se loger. Après quelques heures on ajoute le milieu nutritif : 5 gouttes de sérum humain (de groupe sanguin AB de préférence), 5 gouttes de solution de Hanks et 1 goutte d’extrait embryonnaire. Les tubes, hermétiquement bouchés, sont mis dans une étuve à 87° et, après 4 à G jours, une couronne de cellules en pleine activité s’étend autour de l’expiant qui est alors transféré dans un autre tube.
- La croissance de ces cellules entraîne une acidification du milieu dont l’indicateur de pli vire au jaune. A ce moment les mitoses s’arrêtent; il suffit alors de ramener le milieu à la neutralité et d’ajouter 2 à 3 gouttes d’extrait embryonnaire pour obtenir 16 h après une activité mitotique intense.
- A ce moment la lamelle est plongée dans une solution hypotonique (sérum humain une partie, eau distillée cinq parties) qui entraîne un gonflement des cellules et une dispersion des chromosomes qui se séparent les uns des autres.
- Après fixation, les lamelles sont laissées à l’air libre jusqu’à séchage complet, ce qui aplatit les préparations et permet la répartition sur un même plan de tous les chromosomes d’un noyau, ce qui est indispensable pour la prise de photographies.
- La coloration, après hydrolyse douce (7 mn 1/2 dans l’acide chlorhydrique normal), est faite au bleu de Unna qui permet d’obtenir un excellent contraste.
- Le résultat obtenu est illustré par la figure 1 qui représente l’équipement chromosomique d’un homme normal. Un examen attentif de cette préparation montre que les chromosomes sont individuellement reconnaissables : d’une part par leur longueur; d’autre part par la position médiane, terminale ou simplement distale du « centromère ». Le « centromère » est le point par lequel les deux chromosomes-fils sont encore accolés l’un à l’autre, alors que les bras sont déjà clairement séparés.
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- Fig. 1 et 2. — Cellule humaine masculine normale (fibroblaste) après dispersion des chromosomes (an haut) et caryotype après mise en ordre des chromosomes (en bas).
- (Photos de l’Institut de Progenèse de la Faculté de Médecine de Paris).
- C’est ensuite ce centromère qui s’accrochera sur le fuseau pour répartir chaque chromosome-fils dans l’une ou l’autre des cellules-filles.
- Pour reconnaître ces chromosomes, la méthode la plus simple est de les découper sur un positif très agrandi pour tenter de les apparier deux à deux. On sait en effet que la moitié du lot chromosomique venant du père et l’autre moitié de la mère, chaque type de chromosome doit être représenté en deux exemplaires. Le caryotype de la figure 2 montre que cette répartition par paires est clairement réalisable et permet une identification précise : les chromosomes sont classés en 7 catégories bien distinctes et numérotés à l’intérieur de chaque catégorie.
- La classification par paires est cependant incomplète car l’on s’aperçoit qu’un chromosome moyen (le chromosome X) et un petit lélocenlrique (Y) restent isolés. On sait en effet que notre espèce présente un dimorphisme chromosomique, le petit chromosome Y étant l’apanage exclusif du sexe fort.
- Chez une femme on observe une classification rigoureusement comparable des 46 chromosomes, mais ici, le chromosome Y est absent, et, par contre, il existe deux chromosomes X. Le diagnostic du sexe par l’étude des chromosomes est d’une sécurité quasi absolue et présente un très grand intérêt dans les cas
- Fig. 3 et 4. — Cellule d’un garçon mongolien après dispersion des chromosomes (en haut) et caryotype après mise en ordre des chromosomes (en bas).
- (Photos de l'Institut de Progenèse de la Faculté de Médecine de Paris).
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- d’anomalies génitales (sujets intersexués), mais ceci sort de notre présent propos.
- Le chromosome surnuméraire du mongolien. —
- Chez les enfants mongoliens, on observe tout d’abord (fîg. 3) la présence de 47 chromosomes, soit un de plus que la normale. La mise en ordre des chromosomes (fig. 4) montre que le surnuméraire est un petit télocentrique en forme de V et une étude fine sous le microscope révèle la présence de petits bras hétérochromatiques, c’est-à-dire ayant une coloration différente du reste du caryotype (bleu grisé au lieu de violet pourpre). Cette morphologie est identique à celle de la paire normale Vh, et l’on peut en conclure que cet enfant est porteur d’une trisomie Vh, c’est-à-dire qu’il possède le chromosome Vh en triple exemplaire (au lieu de deux exemplaires normalement). La môme constatation peut être faite sur une cellule d’une fdle mongolienne.
- Ces observations, réalisées dans notre laboratoire (Institut de Pi’ogenèse du professeur R. Turpin) en collaboration avec le docteur Marthe Gautier, sur 3, puis 9, puis maintenant 16 cas de mongolisme, ont été très rapidement confirmées en Angleterre (Ford et coll., P. Jacobs et coll., avril 1969) et en Suède (Bôôk et Fraccaro, mai 1959).
- Bien que souçonnée par certains auteurs (Turpin, 1937) l’anomalie chromosomique qui détermine le mongolisme est la première observation d’un changement structural visible du patrimoine héréditaire déterminant un tableau clinique spécifique.
- Son origine peut être recherchée dans une non-disjonction de deux éléments Vh lors de la maturation des cellules reproductrices. On sait qu’à ce moment les deux chromosomes homologues de chaque paire s’accolent l’un à l’autre, échangeant éventuellement certains segments, puis se séparent pour se diriger chacun vers l’un des pôles du fuseau. Il résulte de cette mitose réductionnelle que le nombre de chromosomes (2 n) est réduit à n dans chacune des cellules-filles. On conçoit dès lors fort bien que si les deux chromosomes Vh restent « collés a et montent en bloc vers l’un des pôles, il en résultera un gamète ayant un seul exemplaire de chaque paire chromosomique, mais possédant deux Vh au lieu d’un seul. Dès lors, la fécondation conduira à un œuf porteur de 2 n chromosomes + 1 surnuméraire Vh.
- Des faits de cet ordre sont d’ailleurs amplement démontrés chez la mouche Drosophile.
- A ce propos une remarque, faite pour la première fois par Shuttelworth (1909) et amplement confirmée depuis, est que le mongolisme est d’autant plus fréquent que la mère est plus âgée. Comme des cas analogues d’effet de l’âge sur la non-disjonction ont été signalés chez la Drosophile, on peut en inférer que c’est probablement dans le gamète femelle que se produit 1’ « accident de répartition » des chromosomes Vh.
- Le gène antagoniste
- De curieuses observations génétiques ont été faites par les Drs. W. F. Hollander et J. W. Gowen, du Collège de l’Iowa, sur une catégorie de souris dites « dénudées ». Ces souris ont la particularité de perdre leurs poils au bout du septième mois de leur existence ; elles sont un rameau d’une famille de souris dites « normales » qui gardent leurs poils.
- Dans le cas d’union entre souris dénudées, les petits meurent — dans une proportion anormale — au cours des deux semaines qui suivent leur naissance. L’union entre une femelle glabre et un mâle poilu devrait, selon les fois de la génétique, fournir une génération également partagée entre glabres et poilus. Il n’en est rien cependant, car les glabres sont deux fois plus nombreux que les poilus : cela est dû à un taux de mortalité très élevé qui atteint la fraction poilue de la portée.
- Un autre fait, la fréquence un peu plus élevée de petits signes de mongolisme (pli palmaire transverse, etc.) chez les parents de mongoliens, permet de supposer que les gènes qui déterminent ces caractères sont situés sur le chromosome Vh.
- Enfin la trisomie explique pourquoi les jumeaux monozygotes (issus d’un même œuf fécondé) sont toujours concordants, tous deux normaux ou tous deux mongoliens, alors que les couples dizygotes (issus de deux œufs différents) ne sont pratiquement jamais concordants pour le mongolisme.
- De même les très rares cas de reproduction d’une mère mongolienne donnant naissance tantôt à un enfant entièrement normal, tantôt à un enfant mongolien, s’expliquent aisément : les cellules sexuelles de ces femmes comportant trois chromosomes Vh, les gamètes qui en proviennent après division par deux du nombre de chromosomes, se trouvent être porteurs, soit d’un seul Vh (gamète normal), soit de deux Vh (gamète mongolien).
- *
- * *
- La trisomie Vh, première maladie chromosomique humaine démontrée, ouvre un nouveau champ de recherches à la génétique humaine, celui de la pathologie chromosomique proprement dite. A ce jour, depuis janvier 1959, trois autres maladies ont été reconnues comme ayant une origine analogue : maladie de Klinefelter (Angleterre), maladie de Turner (Angleterre) et polydysspondylie (Paris). Il est impossible de prévoir actuellement le nombre d’entités morbides qui seront dans un proche avenir rattachées à des anomalies chromosomiques décelables. Il s’agit maintenant d’une -recherche systématique et les divers laboratoires spécialisés mettront probablement plusieurs années pour passer en revue toutes les maladies constitutionnelles.
- Un dernier problème reste en suspens, le plus important en fait pour les médecins : quel rapport ce surdosage génique peut-il avoir avec la débilité mentale des mongoliens ? Il faut reconnaître, hélas, que ce problème reste entier et que si l’étiologie de cette maladie est connue, sa pathogénie reste encore très obscure.
- Pourtant cette pathogénie est le point le plus important en ce domaine, puisque une fois connu le mécanisme de la tare mentale qui frappe ces enfants, un traitement efficace pourrait peut-être enfin être institué. Lorsqu’on sait que près d’un enfant sur cinq cents naît affecté de la maladie et que, malgré une mortalité infantile sévère, il y a probablement plus de vingt mille mongoliens vivants en France, on réalise plus clairement l’aspect dramatique de notre actuelle impuissance thérapeutique.
- Jérôme Lejeune,
- Maître de recherches au C.N.R.S.
- des souris sans poils
- Lorsque, au contraire, c’est le mâle qui est dénudé et la femelle poilue, tout revient à la normale : le nombre des petits se répartit également entre les deux catégories. Le phénomène noté plus haut ne se reproduit pas, ce qui a inspiré aux deux chercheurs américains l’explication suivante : les mères glabres transmettent à leur portée, et spécialement à la fraction poilue,, un gène antagoniste qui défavorise sa formation : les petits ont un squelette fragile, une capacité thoracique insuffisante et ne sont pas aptes à survivre.
- Il est suggéré qu’un gène antagoniste jouerait un rôle dans le mongolisme humain. Mais cette hypothèse est sans doute l’endue inutile par la découverte du chromosome surnuméraire: exposée dans l’article précédent.
- G. C.
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- Un troisième
- L’anatomie comparée nous enseigne que les Reptiles actuels et les Oiseaux appartiennent à une même lignée, les Sau-ropsidés, et la Paléontologie confirme ce point de vue : VArchæopteryx, fossile connu d’après deux spécimens provenant des calcaires jurassiques de Solenhofen en Bavière, possède en effet à la fois des caractères de Reptile et des caractères d’Oiseau (*). Aussi VArchæopteryx est-il presque toujours cité dans les livres d’enseignement comme exemple de preuve paléonlologique du transformisme. En réalité le hiatus qui sépare Reptiles et Oiseaux n’est pas tellement considérable et il est vraisemblable que'l'homéothermie par exemple a dû apparaître à diverses reprises chez les Reptiles. Si VArchæopteryx
- Fig. 1. — Reconstitution de VArchæopteryx lithographies.
- (D’après Sir Gavin De Beer).
- représente donc un stade intermédiaire incontestable, il n’illus-Ire pas une transformation aussi radicale que celle du passage de la vie aquatique à la vie terrestre, que celle de la transformation du Poisson (Crossoptérygien) en Vertébré Tétrapode (Stégocéphale). Les Ichthyostégidés du Dévonien supérieur du Groenland oriental étudiés par Sàve-Sôderbergh et Jarvik sont les premiers Tétrapodes connus et conservent encore de nombreux caractères de Grossoptérygiens : leur étude nous paraît plus fondamentale pour l’Histoire des Vertébrés que celle de VArchæopteryx et aussi plus démonstrative de la réalité de l’Evolution.
- Les Ichthyostégidés sont d’ailleurs anatomiquement bien mieux connus, car on en a recueilli 220 spécimens environ.
- 1. Sur l’étude des deux premiers Archaeopteryx, voir : L’Archaeopteryx et l’Évolution, par Jean Piveteau, La Nature, décembre 1954, p. 441.
- Archæopteryx
- Les exemplaires à’Archæopteryx sont très rares puisque deux seulement avaient été trouvés jusqu’à une date récente : le premier fut découvert en 18G1 à Langenaltheimer Haardt près de Pappenheim en Bavière par un médecin, Karl Haberlein. Après un marchandage laborieux, ce premier Archæopteryx fut, grâce surtout à R. Owen, acheté par les Anglais, avec d’autres fossiles du Jurassique bavarois, pour la somme considérable de 700 livres qui furent payées en deux fois d’ailleurs; cette somme devint la dot de la fille du docteur Haberlein. Le second Archæopteryx conservé au Musée de Berlin fut trouvé en 1877 près d’Eichslàdt (à ih km de Solenhofen) et un des fils du docteur Haberlein réussit à se l’approprier. Après une communication dans un journal scientifique qui avait surtout pour but de faire connaître son désir de vendre la pièce, le fils Haberlein engagea des tractations variées qui aboutirent à l’achat du fossile par un mécène, Siemens; celui-ci avança l’argent pour le paiement, soit 20 000 marks, et cette somme lui fut remboursée en deux ans par le Musée de Berlin (Musée de l’Université Humboldt).
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- Le troisième Archæopteryx a été recueilli en iqèG, donc près de cent ans après le premier; pendant environ quatre-vingts ans, aucun Archæopteryx n’avait été découvert en Bavière. Ce troisième fossile fut remis par le possesseur de la carrière d’où il fut extrait, M. Qpitsch, à l’Université d’Erlangen; il ne fut compris comme étant un Archæopteryx qu’en 1958 et vient de faire l’objet d’une publication de M. Florian Heller dans les Erlanger Geologische Abhandlungen.
- Comme le spécimen du Musée de Londres, ce troisième Archæopteryx provient de la localité de Langenaltheimer Haardt; les deux carrières dans lesquelles ont été trouvés ce nouvel Archæopteryx et celui du Musée de Londres sont proches, étant situées à 25o m l’une de l’autre. Le nouvel exemplaire provient d’un horizon qui semble de 6 à 8 m plus élevé que celui où avait été récolté celui du British Muséum; il est plus mal conservé que les deux autres Archæopteryx (en particulier en ce qui concerne les plumes); les os sont presque tous dissociés et non en place; de plus ils sont divisés longitudinalement, une partie du squelette étant fixée sur une plaque inférieure calcaire, l’autre sur la plaque qui la recouvrait. L’étude a été menée à bien en utilisant la radiographie. Quels enseignements peut-on tirer de l’observation de cette pièce ?
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- Sur certains points, ce nouveau spécimen permet de confirmer les observations antérieures; toutes les vertèbres cervicales étaient biconcaves, sans l’articulation en selle qui caractérise les Oiseaux actuels et VHesperornis. Les vertèbres sacrées étaient également biconcaves, leur fusion en un sacrum unique étant uniquement latérale et superficielle par rapport à l’axe vertébral, comme les radiographies l’ont montré; la persistance d’une certaine individualité des vertèbres sacrées semble un caractère primitif.
- On sait que, chez les Oiseaux, les os du tarse et du métatarse évoluent en un tarsométatarse unique qui résulte de la fusion d’os tarsiens et métatarsiens de l’embryon. Sur l’exemplaire du Musée de Londres, les métatarsiens II, III et IV sont accolés et parallèles mais « probablement séparés »; un os tarsien relativement indépendant (intermédiaire) semble être présent (De Beer). Dans le spécimen du Musée de Berlin, les métatar-
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- Fig. 2. —- Esquisse du troisième Archæopteryx récemment découvert, représentant les os du fossile situés sur la plaque et sur sa contrepartie.
- A, acetabulum ; C, côtes ; C. d, cubitus droit ; C. g, cubitus gauche ; Dig. I d, Dig. Il d, Dig. lll d, doigts I, TI, m droits ; Dig. Il g, second doigt gauche ; F, fémur ; Fu, fourchette ; H. ci, humérus droit ; H. g, humérus gauche ; Mc l d, Mc 11 d, Mc lll d, métacarpiens I, II, III droits ; Mc 11 g, second métacarpien gauche ; Pé, péroné ; Rd, radius droit; S, scapula ; T, tibia ; Tml, iarso-metatarse. Réduction :
- X 1/1 environ. (D’aprcs IIem.ich).
- siens sont bien distincts, tandis que, dans le nouvel Archæopteryx d’Erlangen, les métatarsiens sont distincts vers l’extrémité du pied mais se fusionnent en un tarsien unique dans le sens opposé. Somme toute, on assisterait chez ce fossile à une étape de la fusion osseuse qui aboutira à la formation du tarsométa-tarse des Oiseaux actuels. M. Heller suppose que les différences d’aspect entre les tarsométatarses des Archæopteryx s’expliquent par des différences d’âge entre les individus observés.
- On a beaucoup discuté le problème de la pneumaticité des os : les os de VArchæopteryx étaient-ils, comme ceux des Oiseaux actuels, creux avec cavité médullaire remplie d’air et perforés pour le passage des prolongements des sacs aériens ? Owen avait admis que les os devaient être creux et croyait aussi avoir observé dans leur paroi des perforations, mais Dames nia cette conclusion d’Owen en constatant que les os du spécimen de Berlin ne montraient aucun pore. Les os longs du troisième Archæopteryx sont brisés et la limite entre la plaque et sa contrepartie divise les os : on voit que ceux-ci possédaient de grandes cavités médullaires et des épipliyses spongieuses. M. Ileller en conclut que les os de VArchæopteryx étaient vraisemblablement pneumatiques, mais toutefois la présence de pores n’a pu «être observée.
- fère et le problème de l’appartenance de VArchæopteryx aux Oiseaux ou aux Reptiles serait surtout affaire de définition.
- Cependant De Beer (1954) reconnaît chez Archæopteryx douze caractères archaïques (c’est-à-dire reptiliens) contre quatre caractères aviens (pubis allongé et dirigé vers l’arrière, fourchette formée par la fusion des deux clavicules médianement, hallux opposable, plumes).
- Il semblait donc, avant la découverte du troisième Archæopteryx, que cet animal était un Sauropsidé encore assez proche des Reptiles; les constatations de M. Heller semblent montrer que VArchæopteryx est plus avancé dans le sens Oiseau qu’on ne l’avait admis puisque les constituants du tarsométatarse commencent à se fusionner et puisque les os étaient probablement
- Au total et bien qu’avec De Beer M. Heller admette que les spécimens de Londres et de Berlin appartiennent à la même espèce, Archæopteryx lithographica, ce troisième Archæopteryx ressemble surtout à l’exemplaire du Muséum Britannique.
- Suivant les auteurs, Archæopteryx a été considéré soit comme un Reptile possédant quelques caractères aviens, soit comme un Oiseau à quelques caractères reptiliens, soit encore comme un stade intermédiaire : la distinction Reptile-Oiseau est tout aussi arbitraire que la distinction Reptile mammalien-Mammi-
- pneumatiques.
- Au point de vue paléobiologique, la dissociation des os du fossile montre que le cadavre du troisième Archæopteryx avait dû rester quelque temps dans l’eau avant d’être fossilisé, comme l’avait admis Abel à propos des deux premiers spécimens. L’hypothèse de Deecke selon laquelle VArchæopteryx se serait noyé dans la vase et y serait mort semble donc tout à fait fantaisiste.
- J.-P. Lehman,
- Professeur au Muséum.
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- Recherches nouvelles sur Mars
- Les satellites de Mars et l'extraordinaire accélération angulaire de Phobos
- Le x€r mai dernier, l’astrophysicien soviétique Chklovski, dans une interview à la Komsomolskaia Pravda, affirmait que les satellites de Mars sont artificiels. Depuis cette date, l’attention du public a été souvent attirée sur les particularités de ces deux petites lunes. Aussi croyons-nous utile de présenter ici une brève mise au point, qui ne prétend du reste nullement épuiser la question.
- Découverts en 1877 à l’Observatoire de Washington par Asaph Hall, qui disposait à l’époque de la plus puissante lunette du monde (60 cm d’ouverture), les satellites de Mars sont, par leur dimension et surtout par le diamètre de leur orbite, plus Aroisins des satellites artificiels terrestres que de la Lune. Le plus rapproché de la planète, Phobos, mesurerait i5 km de diamètre et sa distance au centre de Mars est de 9 36o km (soit 5 980 km de la surface) ; sa durée de révolution autour de Mars est de 7 h 4o mn, plus rapide que la rotation de la planète sur elle-même (24 h 37 mn). Le satellite le plus éloigné, Deimos, mesurerait 8 km de diamètre et sa distance au centre de Mars est de 23 490 km; sa durée de révolution est de 3o h 18 mn. Il est à noter que les dimensions exactes de ces astricules sont assez mal connues. Par images parfaites, le plus grand télescope du monde, celui de Palomar (ouverture :5m), permettrait tout juste, lors des plus grands rapprochements de Mars, de distinguer leur disque; mais il est bien connu que la turbulence atmosphérique limite toujours le pouvoir séparateur théorique d’un instrument aussi puissant. Des mesures interférentielles du diamètre de ces satellites seraient cependant réalisables, mais à notre connaissance elles n’ont jamais été tentées. L’estimation de leur diamètre résulte des mesures de leur éclat apparent, qui est faible et assez mal connu (Phobos : magnitude 12; Deimos : magnitude i3), et en faisant une hypothèse plausible sur l’albédo de leur surface. Antoniadi, utilisant la grande lunette de 83 cm d’ouverture de Meudon, a signalé naguère que Phobos paraît blanc et Deimos bleuâtre, comparés à la teinte rougeâtre de Mars, et il en a déduit raisonnablement qu’ils ont une surface d’une nature différente de celle de l’astre autour duquel ils tournent, une nature qui paraît se rapprocher de celle des astéroïdes. Mais tout cela est fort imprécis et n’a jamais fait l’objet de mesures spectropho-tométriques sérieuses. Il a été signalé en outre que Deimos apparaît plus lumineux à l’est de Mars qu’à l’ouest, ce qui indiquerait que ce petit astre présente toujours, comme la Lune, la même face à la planète autour de laquelle il tourne, et il en est presque certainement de même de Phobos. On sait que le système solaire présente de nombreux autres exemples du même genre. Ceci est une conséquence des marées exercées par les planètes sur leurs satellites rapprochés.
- Il est assez curieux de constater que les orbites de Phobos et Deimos autour de Mars sont situées presque exactement dans le plan équatorial de la planète (lequel est incliné, comme on sait, de 24,3° sur le plan de l’orbite décrite par Mars autour du soleil). L’écart entre le plan orbital des satellites et le plan équatorial de Mars n’est que de 2,7°. Un aussi faible écart s’explique mal si l’on suppose, ce qui a généralement été admis jusqu’ici, que Phobos et Deimos sont des astéroïdes capturés par l’attraction martienne. Signalons enfin que ces satellites sont si petits qu’ils ne causent aucune perturbation au mouvement de Mars, de sorte qu’il est impossible de calculer leur masse par les méthodes classiques.
- Nous en arrivons maintenant à l’exposé des faits qui ont
- conduit M. Chklovski à présenter son hypothèse révolutionnaire.
- Ces faits sont les suivants : tandis que la période de révolution de Deimos, depuis le siècle dernier, semble n’avoir que très peu varié, celle de Phobos diminue d’année en année d’une quantité très supérieure aux erreurs d’observation; c’est-à-dire que le mouvement angulaire de Phobos s’accélère, ce qui correspond, en vertu de la 3e loi de Képler, à la chute progressive du satellite vers la planète, comme celle d’un vulgaire satellite artificiel terrestre. La première publication qui ait attiré l’attention des spécialistes sur ce fait est due à l’Américain Bevan P. Sharpless (The Astronomical Journal, novembre ig45). Comparant les observations récentes de Phobos (effectuées en 1939 et 1941 à l’Observatoire de Washington) aux observations plus anciennes tabulées par II. Struve et Burton, Sharpless put dresser la table suivante, donnant l’écart Ai entre la longitude observée de Phobos sur son orbite à différentes époques, et la longitude calculée dans l’hypothèse d’un moyen mouvement constant :
- Année Al Année Al
- 1879 + 0,60° 1925 + 0,41°
- 1894 — 0,26° 1941 p 9, 24°
- 1909 — 0,49°
- L’écart Al satisfait à la relation parabolique :
- A / = - 0,467° — 0,000 037" (t - 1900) + 0,001 882" (t - - 1900)2
- dans laquelle t est exprimé en années. Le dernier terme, en (< — 1900)2, est prépondérant et traduit l’accélération du moyen mouvement de Phobos. On voit qu’entre 1900 et 1941 (i — 1900 = 4i ans), l’avance angulaire Ai de Phobos sur son orbite a augmenté de 3,i6°, ce qui correspond à une avance dans le temps de :
- o 16^
- —----- x 7 h 4o mn = 4 mn.
- 36o°
- La question qui se posait dès lors était d’expliquer cette accélération. La première idée qui vient à l’esprit est de faire intervenir l’attraction du bourrelet équatorial de Mars sur le satellite. Cette attraction doit produire en effet une accélération du moyen mouvement. Le renflement équatorial de Mars est certainement très faible, d’après les déterminations géométriques. Mais l’accélération observée doit permettre de le calculer (En fait, on obtient ainsi ce que l’on appelle l’aplatissement dynamique du globe, qui diffère souvent quelque peu de l’aplatissement géométrique, mais jamais de façon considérable). Ce calcul a été entrepris d’après les accélérations observées des moyens mouvements de Phobos (considérable) et de Deimos (très faible et par suite assez mal connue) ; or, il a conduit à des résultats contradictoires. L’accélération de Deimos pourrait s’expliquer par le faible renflement équatorial martien, mais non celle de Phobos, beaucoup trop grande, et qui semble due à une autre cause.
- C’est ici que M. Chklovski, sans doute inspiré par les enseignements tirés du mouvement des spoutniks, a eu l’idée de faire intervenir les deux seuls effets connus (autres que l’attraction du bourrelet équatorial) qui puissent freiner un satellite proche d’une planète (et par suite raccourcir le rayon de l’orbite, d’où accélération de la vitesse angulaire) : la force dé frottement dans les hautes couches atmosphériques et les forces électromagnétiques produites par le déplacement du satellite (supposé métallique) dans le champ magnétique planétaire.
- En ce qui concerne le dernier effet, il est très mal connu et son influence directe sur les satellites artificiels terrestres est
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- Fig. 1. — Les satellites de Mars.
- Phobos est ù gauche, Deimos à droite du disque de Mars (D’après G. Fournier. Observatoire Jarry-Desloges, Sétif).
- extrêmement faible, sinon contestée. Tout au plus semble-t-on s’être mis d’accord sur une influence indirecte possible de cet effet en présence d’atmosphère, les forces électromagnétiques pouvant contribuer à accélérer légèrement la rotation propre initiale du satellite artificiel sur lui-même, d’où frottement supplémentaire dans l’air. Dans le cas de Phobos, le problème est différent. Si l’on admet que l’astre présente toujours la même face à Mars, seul l’effet direct du magnétisme martien serait à retenir. Mais on ignore si la matière de Phobos contient du fer-nickel et si elle est conductrice. On ignore également si Mars possède un champ magnétique appréciable. D’après les dernières expériences russes, ce n’est pas le cas de la Lune, et les théories du magnétisme des planètes ne laissent pas prévoir pour Mars un champ magnétique aussi important que celui de îa Terre. Quoi qu’il en soit, M. Cdiklovski affirme avoir envisagé le problème, et ses calculs indiqueraient que le champ magnétique martien, même s’il est important et dans l’hypothèse la plus favorable d’un satellite métallique, serait io ooo fois trop faible pour produire l’accélération observée du moyen mouvement de Phobos.
- Reste donc le frottement dans la très haute atmosphère de la planète, à près de 6 ooo km de la surface. Au sol de Mars, la pression atmosphérique, déterminée par plusieurs méthodes indépendantes et concordantes, est de l’ordre de 1/12 ou de 1 /x5' de la pression sur la Terre au niveau de la mer. Par suite de la faible gravité sur Mars, la décroissance de la pression atmosphérique lorsqu’on s’élève au-dessus du sol est plus lente que sur la Terre, de sorte que la pression, si elle est, à la surface, comparable à celle qui règne ici vers 18 km dans la stratosphère, dépasse par contre celle de la nôtre aux altitudes supérieures à 28 km environ. Cependant, la loi de l’équilibre de Laplace ne s’applique plus aux couches ultimes d’une atmosphère planétaire, où les phénomènes de dissociation moléculaire et d’ionisation entrent en jeu, de sorte qu’il semble évident, de toute façon, que la densité à G ooo km de la surface martienne est extraordinairement faible. Ici encore, M. Chklovski a dû faire une estimation, sans doute généreuse, de la limite supérieure de cette densité, d’où il a déduit que la force de freinage due au frottement, pour un corps d’une quinzaine de kilomètres de diamètre comme Phobos (force qui ne dépend que de la densité atmosphérique et des dimensions géométriques du corps) ne pourrait en aucun cas produire l’accélération observée du moyen mouvement dans l’hypothèse,
- naturelle, que la massé du satellite est celle d’une sphère pleine de densité égale à celle d’un astéroïde ou d’une planète. Pour que la force de freinage ait un effet sur le moyen mouvement, il faudrait supposer, d’après M. Chklovski, que la masse du satellite est incroyablement faible, ne dépassant pas quelques centaines de millions de tonnes, ce qui correspond à une densité moyenne inférieure à celle de l'air (il est facile de voir que l’ordre de grandeur de ce résultat n’est pas modifié si l’erreur sur le diamètre (estimé) de Phobos atteint 100 ou 200 pour 100).
- Or aucun corps solide massif ne possède une densité aussi faible. D’où l’idée que Phobos est creux. Et comme les satellites creux n’existent pas, jusqu’à nouvel ordre (!), dans la nature, M. Cdiklovski suggère qu’il s’agit là d’un gigantesque satellite artificiel lancé par les « Martiens a il y a environ deux milliards d’années (Cette dernière précision demande une explication : on sait que les conditions physiques actuelles sur Mars s’opposent à la présence sur cet astre de formes de vie organique supérieures analogues aux formes évoluées de la vie terrestre; or, M. Chklovski, comme bon nombre de ses collègues astronomes, semble envisager comme improbable qu’il puisse exister dans l’univers, et sur Mars en particulier, d’autres tonnes supérieures de vie organique adaptées à des conditions sensiblement différentes de celles de notre planète, ce qui est en fait improuvable. Le savant soviétique se trouve donc conduit à rejeter dans un lointain passé l’existence des « Martiens a, à une époque où, suppose-t-il, l’atmosphère de Mars était beaucoup plus abondante qu’aujourd’hui).
- A notre avis, les problèmes soulevés par la théorie de M. Chklovski devraient être abordés en dehors de toute idée préconçue sur l’existence ou la non-existence, passée ou présente, de « Martiens » hypothétiques. S’il pouvait être prouvé par la mécanique céleste que la densité de Phobos est aussi faible que l’affirme M. Chklovski, il faudrait bien admettre que ce satellite est quasi inexplicable par les lois naturelles de formation des corps dans le système solaire. Invoquer les Martiens, dans ce cas, ne serait pas une hypothèse plus gratuite qu’une autre.
- En sommes-nous là? Est-il certain que l’on ne découvrira pas quelque effet, négligé par M. Chklovski et pouvant expliquer l’avance du mouvement de Phobos ? Non certes. Dans l’immédiat, il serait d’abord indispensable que les astronomes prennent connaissance du travail original du savant soviétique. On peut à cet égard regretter que cet astrophysicien, d’une
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- valeur scientifique indiscutée, n’ait pas publié à l’intention du monde savant le détail de ses calculs en même temps qu’il annonçait leur résultat aux agences de presse, ce qui eût évité l’agacement et le scepticisme de bon nombre de savants occidentaux, mis ainsi dans l’impossibilité de se rendre compte par eux-mêmes de la validité de sa théorie.
- Les taches sombres de Mars et les preuves spectrales de l’existence de composés organiques
- Dans un précédent article (1), nous avons résumé l’état de nos connaissances sur Mars en ig55. Depuis cette date, des recherches nouvelles ont été entreprises, qui ne modifient pas sensiblement l’idée que nous nous faisions de la planète voisine, mais apportent cependant des précisions extrêmement importantes sur la structure et la nature physique des taches sombres de l’astre. Ces précisions doivent être prises en considération dans les suppositions que l’on peut faire quant à la présence de la vie à la surface de la planète.
- Structure des taches sombres. — Les deux planisphères que nous reproduisons (fîg. 2 et 3) montrent la surface de Mars dessinée au Pic du Midi d’après les observations photographiques de 19/n (lunette de o,38 m d’ouverture) et les observations visuelles et photographiques de 1958 (lunette de 0,60 m d’ouverture). L’accroissement du pouvoir séparateur théorique résultant de l’emploi d’un objectif plus grand, joint à la faiblesse exceptionnelle de la turbulence atmosphérique au Pic du Midi, qui est la station française la plus favorisée à cet égard, ont permis d’observer en 1958 des détails nettement plus fins que ceux qui avaient été vus antérieurement. Le lecteur appréciera lui-même au premier coup d’œil les progrès réalisés à 17 ans d’intervalle. Des images excellentes ont permis en effet d’utiliser en 1968 l’objectif de 60 cm avec des grossissements atteignant 1 200, montrant distinctement la structure fine des régions sombres qui apparaît en général tachetée, se résolvant en petites plages irrégulières très sombres n’ayant parfois pas plus de 60 km de diamètre, séparées par des intervalles moins prononcés. Des couleurs très vives, variant d’une région à l’autre, ont été notées dans l’hémisphère austral au début de l’été. Ces colorations ont en général faibli au milieu de l’été austral, les nuances s’étant uniformisées.
- On remarquera que, sur les deux planisphères, les grandes plages sombres apparaissent en général incurvées vers l’équateur martien et terminées en pointes qui se continuent à travers les régions claires par des traînées fines, ou épaisses, ou diffuses, souvent régulières, parfois doubles, ou des alignements de petites taches; ces traînées ou ces alignements, lorsqu’ils se coupent, présentent souvent à leur intersection une ou plusieurs nodosités sombres. Le lecteur aura reconnu dans ces diverses configurations les fameux « canaux » et « oasis », que Schia-parelli et Lowell avaient représentés sous une forme schématique bien éloignée de la réalité. Cependant, on peut s’assurer facilement que le réseau géométrique formé par les « canaux » (qui n’en sont pas) possède une réalité physique certaine. De même que des vestiges archéologiques sont parfois révélés au premier coup d’œil sur une photo aérienne alors qu’ils échappent complètement à la sagacité de l’observateur au sol, ce réseau se voit mieux « de loin » que « de près », et l’on en a une vue d’ensemble en regardant le planisphère de ig58 à une distance de quelques mètres. On peut donc affirmer que, si les canaux n’existent pas en tant que lignes géométriques uniformément minces, ainsi que nous l’avions annoncé dans notre précédent article, ils ont néanmoins une « base de réa-
- 1. Les indices de vie végétale sur Mars, par Pierre Guérin, La Nature, mai 1955, p. 194.
- liLé », selon l’expression même de l’astronome français Anto-niadi, qui fut cependant l’un des « anlicanalistes » les plus convaincus, et le réseau géométrique qu’ils forment à la surface de la planète constitue, selon Dollfus, une « disposition préférentielle », soulignant à l’observateur « la manifestation d’une propriété structurale particulière » de la surface martienne,
- <c dont la cause... nous échappe encore ». Il faut ajouter que la structure tachetée des grandes plages sombres, déjà suspectée par Antoniadi et Danjon, est elle-même typiquement martienne et ne ressemble en rien à celle des « mers » lunaires.
- Nature physique des taches sombres. — 11 y a unité physique de toutes les régions sombres de Mars, grandes plages, traînées canaliformes, alignements de petites taches. Les éludes polarimélriques, qui sont le fait exclusif des astronomes français, l’ont prouvé : alors que les régions claires sont recouvertes de poussière (Lyol) et polarisent la lumière comme le ferait une couche de limonile pulvérisée (Dollfus), ce qui permet de les assimiler à des déserts poussiéreux, les taches sombres, grâce au polarimètre, apparaissent recouvertes de très fins granules opaques (Dollfus) dont la polarisation, et par suite la structure physique, varient avec les saisons martiennes. De plus, cette polarisation est absolument différente de celle que donnerait un sol humide. Or, on sait que les variations saisonnières d’intensité des taches sombres sont liées à ia circulation de la vapeur d’eau atmosphérique en provenance des pôles.
- Jusqu’à ces dernières années, le fait que l’arrivée printanière de cette vapeur d’eau n'humidifie pas le sol (il y a d’ailleurs très peu de vapeur d’eau sur Mars) et contribue néanmoins à l’assombrir considérablement à l’endroit des taches sombres en modifiant la structure microscopique granuleuse de leur surface, constituait l’une des meilleures présomptions de l’existence d’une a végétation » fixée au sol et se développant dans l’air humide. Mais cela n’était pas une preuve formelle.
- Une autre présomption, très forte, de cette existence résidait dans les changements d’étendue, souvent imprévisibles, des plages sombres et des « canaux ». Rappelons en effet que, sur Mars, des régions claires (désertiques) parfois grandes comme le Sahara peuvent, en quelques années, être envahies par les granules opaques des plages sombres limitrophes, avec apparition de « canaux » nouveaux ou assombrissement de « canaux » déjà existants, ce qui semble contraire à toutes les lois de la chimie minérale. Il est vrai qu’une autre interprétation de l’assombrissement des déserts pourrait être suggérée : les granules opaques de teinte sombre préexisteraient sous la couche poussiéreuse claire de limonite et affleureraient en surface aux endroits où cette couche a été soulevée et déplacée par le vent. Cependant, des nuages de poussières jaunes ont souvent été observés sur Mars, mais leur apparition n’a jamais été suivie d’une quelconque modification de forme ou d’étendue des plages sombres, de sorte qu’il est naturel d’imaginer que les granules opaques se développent sur la surface des régions claires.
- De tels faits, qui ne constituent pas des preuves, répétons-le encore, avaient convaincu depuis longtemps les meilleurs spécialistes de Mars de l’existence d’une vie « végétale » sur l’astre voisin. Or, il se trouve qu’en 19&G, l’Américain Sinton, de Harvard, eut l’idée d’un test beaucoup plus décisif en vue d’établir la nature de la matière sombre des taches de Mars. Ce lest, appliqué en 1958, a prouvé définitivement que celte matière sombre est constituée de molécules organiques hydrocarbonées.
- Le test de Sinton. — Ce test est basé sur le fait que le spectre de la lumière diffusée par toutes les molécules organiques hydrocarbonées, à l’exception du méthane, présente une forte bande d’absorption vers 3,4 p., produite par la résonance de la liaison carbone-hydrogène. La longueur d’onde exacte de cette résonance et le profil de la bande d’absoiption dépendent du voisinage et de la nature des atomes dans la molécule. En particulier, le radical CII2 donne un doublet centré sur 3,46 p.,
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- Fig. 2 et 3. — Planisphères de Mars dessinés en 1941 et 1958.
- En haut, planisphère dessiné d’après les observations photographiques de la planète en 1941 à l’observatoire du Pic du Midi. En bas, planisphère dessiné d’après les observations photographiques et surtout visuelles au Pic du Midi en 1958. Sur ce dernier planisphère la mise en place des principaux détails est beaucoup moins exacte que sur celui de 1941. On s’est attaché surtout à dessiner la structure line des grandes plages sombres et des « canaux », telle qu’elle apparaît avec un grossissement de 1 200. Abstraction faite des minuscules détails ainsi révélés dont la largeur ne dépasse pas, pour les plus petits, une cinquantaine de kilomètres et compte tenu des erreurs de mise en place, la comparaison des deux documents révèle au premier coup d’œil les changements énormes survenus à la surface de Mars en dix-sept années, en particulier dans la moitié gauche inférieure, du planisphère (région d’Amenlhes), où des surfaces claires désertiques ont été envahies par d’épaisses traînées canaliformes de structure noueuse, issues de Nodus Alcyonius et de la pointe occidentale de Mare Cimmerium. Le Nord est en bas et l’Orient à gauche.
- dont les composantes ont pour longueurs d’onde 3,4i et 3,5* (X. Ces résultats sont connus depuis longtemps, on les trouve exposés en particulier dans un ouvrage classique de Bellamy (The infra-red Spectra of complex Molécules, Methuen, Londres, ig58). Il est à noter que pour le gaz méthane, la bande d’absorption est centrée sur 3,3 jx et non 3,46 [x, de sorte qu’aucune confusion n’est a craindre entre cette derniere bande et le doublet produit par les composés organiques plus complexes.
- Sinton entreprit d’abord de vérifier que le doublet 3,4i-3,5i jx apparaît dans le spectre par réflexion de toutes les plantes terrestres (fig. 4), et il en déduisit que la présence de ce doublet peut constituer un test excellent pour reconnaître la nature organique de la matière végétale. Dès lors, il suffisait de rechercher si ce doublet existe également dans le spectre des taches
- sombres martiennes, pour établir si, oui ou non, les granules opaques responsables de cette teinte sombre sont dé nature organique. :
- Un premier essai fut tenté par Sinton en ig56 en utilisant un monochromateur associé à une cellule à sulfure de plomb (sensible à l’infrarouge) refroidie dans l’azote liquide et fixé au foyer du télescope de i,5o m d’ouverture dé l'Observa toiré de Harvard. Malheureusement en 1956 la planète Mars était recouverte de voiles jaunes poussiéreux extrêmement denses, et les taches sombres étaient quasi invisibles.’Dé plus, le télescope utilisé n’était pas assez puissant, malgré ses dimensions importantes, pour projeter sur la fente d’entrée du monochromateur une image de Mars à la fois suffisamment!‘agrandie (pour isoler les plages sombres) et suffisamment lumineuse (pour impressionner la cellule), de sorte que Sinton dut se
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- Longueurs d’onde en microns
- Uche?.— jAoÿSSî.
- Fig. 4. — Pouvoir réflecteur de quelques végétaux dans l’infrarouge.
- En a, feuilles d’érable et muguet ; les dépressions à 3,1 et 3,6 p sont probablement dues à l’absorption par l’eau. En b, les lichens étaient de types différents, mais ils donnent tous le même spectre ; le doublet à 3,4 et 3,5 [x, visible sur tous les spectres, est dû à l’absorption par C-H.
- (D’après Astrophysical Journal, septembre 1957).
- contenter de mesures portant sur l’ensemble du disque. Pour ces raisons, aucun spectrogramme, considéré isolément, ne montra d’absorption vers 3,46 p. Si l’absorption existait, elle était noyée dans le « bruit de fond » de la cellule. Cependant, en 1957, Sinton crut avoir réussi à la déceler en réduisant toutes ses mesures par une analyse statistique; mais ces résultats furent accueillis avec réserve par de nombreux spécialistes. De nouvelles mesures s’imposaient.
- Sinton reprit donc ses observations en 1958, en utilisant cette fois le télescope géant du Mont Palomar (diamètre du miroir : 5 m), grâce auquel il lui fut possible d’obtenir 32 spectro-grammes de régions isolées sur le disque de Mars. Les mesures portèrent en particulier sur la région claire désertique d’Amazo-nis, dont le spectre infrarouge fut trouvé identique à celui du Soleil ou de la Lune, puis sur la région sombre de Syrtis Major qui montra avec évidence trois bandes d’absorption, de longueurs d’onde approximatives 3,43 p, 3,56 p et 3,67 p (fig. 5 et 6). Notons que, sur tous les enregistrements de Sinton, les bandes d’absorption du méthane et de la vapeur d’eau atmosphérique terrestres sont bien apparentes, tandis que les trois bandes précitées n’apparaissent que dans le spectre des plages sombres martiennes.
- Il restait à interpréter ces résultats. Les bandes à 3,43 p. et 3,56 p. sont de longueurs d’onde très voisines de celles du doublet 3,41-3,51 p., et Sinton n’a pas hésité à les identifier à ce doublet, ce qui est certainement justifié en raison du contraste
- assez faible entre ces bandes et le fond continu spectral sur lequel elles se détachent, entraînant une certaine indétermination de leur longueur d’onde centrale. La matière des plages sombres de Mars apparaît donc bien de nature organique et contient des radicaux hydrocarbonés. En revanche, l’interprétation de la bande à 8,67 p fut plus délicate. Cette bande n’avait pas été décelée dans le spectre des végétaux terrestres et Sinton l’interpréta d’abord comme un « indice significatif de la différence entre les types de molécules présentes sur les deux planètes ». Si cette interprétation est bonne, et si la matière organique martienne est vivante (ce que nous examinerons dans un instant), une telle différence de structure pourrait se comprendre comme une conséquence de l’adaptation physicochimique de la vie martienne aux conditions du milieu. En fait, de nouvelles études étaient nécessaires pour préciser ce point.
- On sait que les composés hydrocarbonés donnent une bande, très forte, vers 7,4 p, dont l’harmonique 2, de longueur d’onde 3,7 p, apparaît dans le spectre par réflexion de ces composés, mais avec une intensité relative très faible par rapport à celle
- MARS DE S £ PT S
- 3-67fi 3.56// 3.4 3//
- mars
- MARIA
- Fig. 5. — Spectrogrammes infrarouges de Mars, obtenus par W. Sinton au télescope de S m du mont Palomar.
- La courbe du haut montre l’absorption produite par la vapeur d’eau et le méthane atmosphériques terrestres dans le spectre direct de la lumière solaire (raies telluriques). La courbe du milieu est relative aux déserts martiens (région d’Amazonis, indiquée par un cercle). La courbe du bas, relative à la région de Syrtis Major et des plages sombres voisines, montre les trois bandes d’absorption à 3,43 p, 3,58 p et 3,67 p produites par les molécules organiques sur la surface de Mars.
- (Document de l’Observatoire Lowell ; Sky and Telescope, mars 1959).
- Fig. 6. — Rapports des intensités des spectres d’Amazonis et Syrtis Major à celle du spectre solaire, en fonction de la longueur d’onde.
- Longueur d’orxfe
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- du doublet 3,4i-3,oi jx. Or tel n’est pas le cas de la bande observée à 3,67 p. sur Mars, dont l’intensité est comparable à celle des deux autres bandes voisines. Était-il possible néanmoins d’interpréter la bande à 3,67 p, de cette façon, ou bien fallait-il lui rechercher une autre origine, impliquant des structures moléculaires différentes de celles auxquelles on pense de prime abord ? La réponse vient d’être donnée par Sinton lui-même : la bande à 3,67 p. semble due aux hydrates de carbone. La liaison d’un atome d’oxygène à l’un des atomes de carbone déplace la résonance d’un atome d’hydrogène lié à ce même atome de carbone dans la molécule, vers une longueur d’onde plus grande. Cette bande à 3,67 p. a été trouvée dans une seule variété d’algue terrestre, l’algue Clodophora, qui contient d’importantes réserves de sucre (fig. 7). Selon Sinton, la grande intensité
- longueur d'onde
- Fig. 7. — Spectres de la réflexion du lichen Physcia et de l’algue Cladophora.
- La bande d’absorption visible à 3,67 p est due aux hydrates de carbone.
- de la bande en question dans le spectre des taches sombres de Mars pourrait témoigner d’une différence significative entre les « plantes » qui semblent exister sur Mars et celles qui poussent sur la Terre, les premières emmagasinant de plus grandes quantités de nourriture.
- Quoi qu’il en soit, l’importance de la découverte de Sinton est considérable. Car si la présence de composés organiques et en particulier d’hydrates de carbone sur les régions sombres de Mars ne suffit pas, encore, à prouver que la vie existe sur cette planète, il faut bien admettre qu’elle constitue la présomption la plus forte qui ait jamais été avancée d’une telle existence, s’ajoutant à celles que nous avons citées plus haut. Et il est un fait que dans l’histoire des sciences, lorsqu’un faisceau de présomptions toutes concordantes converge en faveur d’une théorie, il est bien rare que cette théorie ne se révèle pas exacte ultérieurement.
- En tout cas, les conditions physiques actuelles sur Mars permettent mal d’imaginer comment d’immenses étendues de matière organique peuvent recouvrir la surface de l’astre si cette matière n’est pas vivante, puisque l’observation nous révèle qu’elle est évolutive et douée de pouvoir régénérateur, ce qui ressort des variations locales observées, et en même temps de la permanence générale des plages sombres, qui ne disparaissent jamais sous la poussière des déserts déposée par les vents. L’exemple de la Terre, dont les océans primitifs furent peut-être, avant l’apparition de la vie, et selon certaines hypothèses non universellement admises, recouverts de vastes bancs de matière organique non vivante, ne peut s’appliquer à Mars, qui n’a pas d’océans ni de mers. Et du reste, ces bancs de matière organique, si tant est qu’ils aient existé, ont précisément permis l’éclosion de la vie sur notre globe.
- La parole est donc au biologiste. Rappelons ici à son intention que l’eau liquide ne semble pas exister sur Mars, et qu’il
- y a fort peu de vapeur d’eau dans l’atmosphère de la planète; que l’oxygène libre est absent, le gaz carbonique deux fois plus abondant que sur la Terre (relativement à la surface), et l’atmosphère principalement constituée d’azote (pression atmosphérique au sol : i/ia de la pression au sol terrestre); que la température moyenne est plus basse que sur notre globe, avec des variations diurnes et nocturnes plus prononcées, mais qu’elle atteint cependant + 20° à -f 3o° C à l’équateur, à midi; enfin, que le rayonnement ultraviolet du Soleil est complètement arrêté au-dessus de 2 000 Â par la dissociation photochimique du gaz carbonique et de l’azote atmosphérique martiens, tandis qu’il est tamisé, mais sans doute incomplètement absorbé au-dessus de celte longueur d’onde par une couche atmosphérique diffusante, la « couche violette ».
- Pierre Guérin,
- Chargé de recherches au C.N.R.S., Institut d’Astrophysique de Paris.
- La nature de la vie sur Mars
- Les travaux si passionnants des astronomes permettent de conclure avec un haut degré de vraisemblance que la vie doit exister sur Mars. Vie assez différente de celle de la Terre, si l’on s’en rapporte à la différence des bandes d’absorption déjà signalée. Mais s’agit-il d’une vie obligatoirement très inférieure au point de vue du niveau évolutif ? La plupart tendraient à répondre oui; mais les modifications si singulières et qui paraissent « dirigées » de la géographie martienne en feraient pencher peut-être d’autres vers la négative.
- De toute façon, il est inutile de se demander si des organismes inférieurs peuvent subsister dans les conditions martiennes, puisque chacun connaît la résistance extraordinaire des champignons inférieurs et des bactéries dans des circonstances dont la rudesse dépasse celle de Mars. Qu’on se reporte en particulier aux expériences menées récemment à la base américaine Randolph, dans le Texas, sous la direction du colonel Fulton.
- Mais des animaux d’un échelon évolutif aussi élevé que celui des insectes peuvent manifester une résistance fort étonnante aussi. Certains moustiques se développent dans l’eau des geysers d’Islande à -f 55°. Mais les larves de moustiques, par contre, supportent la congélation sans en souffrir, pour se ramollir et revivre dès le dégel. Un assez gros insecte, Grylloblatta, ne vit que dans la neige des névés, où il subsiste on ne sait trop comment; mais il meurt si l’on élève quelque peu la température au-dessus de celle de la glace fondante. Les flaques de pétrole elles-mêmes sont peuplées par la mouche Psilope, dont les larves ne vivent bien qu’en présence de pétrole et renferment des symbiotes qui hydrolysent gaillardement... la paraffine! Quant aux radiations, personne n’ignore que les insectes supportent aisément un taux de rœntgens qui tuerait aussitôt tous les mammifères. Enfin, la raréfaction de l’air n’est pas non plus un obstacle à la vie entomologique ; sait-on que beaucoup d’insectes supportent, pendant plusieurs jours au moins, le vide de la trompe à eau sans en périr? D’ailleurs, l’introduction brutale de l’air dans l’enceinte sous vide ne les gêne pas davantage. Enfin, la présence possible de substances aussi toxiques que l’acide cyanhydrique n’est pas pour les incommoder forcément ; certains papillons, comme les Zygènes, ont un système de transporteurs d’oxygène, à l’intérieur de leurs tissus, qui n’est pas bloqué par l’acide cyanhydrique. N’y a-t-il point d’eau libre ou très peu, dans le milieu ? Les Ténébrions de la farine sèche se débrouilleront à l’aide de l’eau métabolique, sous-produit des réactions de leur chimisme alimentaire.
- Je rappellerai aussi que sur la Terre elle-même, l’évolution a pris parfois des chemins assez bizarres : que penser de la flore des eaux sulfureuses, dont certains éléments font entrer le soufre
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- et l’acide sulfurique dans leur chaîne métabolique P Et de la flore des eaux ferrugineuses, à peu près aussi étrange ? Et des Ascidies, qui trouvent le moyen d’utiliser le vanadium de l’eau de mer P Si la planète avait été recouverte aux trois quarts d’eau sulfureuse, nous en savons assez pour imaginer que cela n’eût point empêché la naissance de la vie. Mais quel cours singulier l’évolution aurait-elle pu y prendre ? Qui donc oserait affirmer qu’elle se serait arrêtée alors ?
- Tous ces exemples, dira-t-on, portent sur des organismes, d’un échelon assez élevé, on peut le concéder, mais qui n’ont tout de même rien de commun avec les mammifères chez qui un beau jour l’intelligence est apparue. Or nous ne pensons pas que de tels organismes puissent vivre et se développer à la surface de Mars. Donc il ne doit pas y avoir de « Martiens ». J’en
- tombe d’accord, si tout le monde admet que l'évolution doit suivre obligatoirement partout le cours qu'elle a suivi sur la Terre, sans jamais emprunter nulle part aucune des déviations dont j’ai signalé l’ébauche sur notre propre planète. Mais nos connaissances sur l’évolution sont vraiment trop rudimentaires et nos connaissances sur la biologie des autres planètes trop voisines de zéro pour que la seule solution raisonnable ne soit pas d’avouer notre ignorance.
- Il existe une seule méthode raisonnable de trancher une incertitude aussi iri’itante : c’est d’y aller voir. Heureusement, le voyage est pour bientôt !
- .Rémy Chauvin,
- Directeur de recherches à 1T.N.R.A.
- Des grenouilles qui transportent leurs têtards
- On sait que chez certaines espèces de Batraciens Anoures, les mâles ont l’habitude de transporter leurs œufs pour les tremper dans l’eau et entretenir ainsi l’humidité nécessaire à leur développement. Le petit crapaud accoucheur, ou Alyte, offre dans notre faune un exemple bien typique de cette particularité. Bien moins connues et aussi plus exceptionnelles sont les mœurs des espèces qui transportent non plus leurs œufs, mais les têtards déjà éclos. Cette curieuse habitude se rencontre chez de petites grenouilles américaines des genres Dendrobates et Phyllobates, appartenant à la famille des Bra-chycéphalidés. Le fait est connu depuis assez longtemps puisqu’il a été signalé en i885 par Kappler pour une espèce de Suriname, le Dendrobates trivittatus; d’autres auteurs en ont parlé à plusieurs reprises, en particulier E. R. Dunn et T. H. Eaton Jr., qui ont étudié en Colombie le Dendrobates auratus (Copeia, ig4i). Cette petite grenouille vit dans des endroits humides et même en partie inondés par les pluies; cependant même pendant la saison humide les flaques d’eau peuvent se dessécher si quelques jours restent sans averses, ce qui explique en partie l’habitude du transport des têtards d’un point à un autre. On trouve aussi cette espèce sur les troncs d’arbres plus ou moins creusés de cavités qui retien-
- Figr. 1. — Trois aspects du comportement du mâle adulte de la grenouille colombienne Phyllobates sub-punctatus.
- A : Mâle montant la garde près d’un paquet d’œufs. — B : Mâle transportant des têtards ; la grande taille de ces larves indique qu’elles sont fixées depuis plusieurs semaines. — C : Grenouille porteuse en position de flottement dans l’eau ; les queues des têtards flottent librement et ondulent de façon caractéristique ; remarquer le petit individu pâle, en avant, qui était très affaibli mais restait fixé par le mucus. (D’après R. Stebbins, Field Studies of Amphibians in Colombia, avec l’aimable autorisation de University of California Press).
- nent l’eau de pluie dans lesquelles les grenouilles apportent leurs têtards. On peut encore rappeler au sujet de cette espèce que Eaton a remarqué qu’elle présente de façon frappante le phénomène connu sous le nom de « coloration éclair » ; alors que la teinte générale est d’un brun verdâtre, certaines parties de la face inférieure et surtout des pattes postérieures sont vivement colorées en jaune; mais cette couleur n’est visible que pendant le saut, de sorte que la grenouille retombant sur le sol devient brusquement tout à fait invisible au milieu des feuilles et autres débris.
- La publication récente d’un travail de Stebbins et Hendrick-son nous ramène à l’intéressante question du transport des têtards (Q. Ces auteurs ont étudié Phyllobates subpunctatus sur les mœurs duquel ils apportent beaucoup plus de précisions que leurs devanciers. Ces grenouilles colombiennes vivent sous des rochers, sur un terrain assez dénudé, sans cours d’eau permanent, mais où l’eau de pluie se rassemble par petites mares temporaires. Les œufs sont pondus sur la terre humide, par paquets irréguliers de 20 à 3o œufs. Les mâles se tiennent auprès de ces amas d’œufs et semblent exercer une certaine surveillance autour d’eux. Ils montrent certainement une attention particulière vers le moment de l’éclosion ; il semble alors que leurs réactions soient une réponse chimiotactique à des
- 1. Field Studies of Amphibians in Colombia, South America, par Robert C. Stebbins et John R. Hendrickson. University of California Publications in Zoology, vol. 56, 1959, p. 497-540. Prix : 85 cents.
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- excitations complexes. D’une part, les têtards qui viennent d’éclore seraient attirés vers la grenouille adulte par des substances sécrétées par celle-ci, qui ont diffusé au milieu des œufs; d’autre part, des substances analogues provenant des larves à la sortie de l’œuf faciliteraient également le rapprochement avec l’adulte. Toutefois, les auteurs n’ont pas eu la possibilité d’observer la fixation des têtards sur le dos de la grenouille mâle et ont dû se contenter d’étudier leur comportement lorsqu’ils ont pris leur place. Le nombre des têtards portés est variable, io à i5 en moyenne, tous à peu près de même taille, 9 mm environ sur une grenouille qui mesure un peu plus de 20 mm. Ils sont disposés en deux rangées, de part et d’autre de la ligne médiane dorsale. Lorsque la grenouille est à terre, la queue des têtards est appliquée sur son corps et peu visible; elle se montre alors couverte de petits corps noirs, ressemblant à des sangsues ou des limaces; mais, dans l’eau, les têtards deviennent actifs et leurs queues s’étendent de chaque côté du corps de la grenouille, flottantes et animées de mouvements ondulatoires caractéristiques.
- Les larves sont fixées au corps non par le suçoir buccal comme il avait été indiqué dans les travaux antérieurs, mais par une couche de mucus, la face ventrale de la tête, plate ou même un peu concave, assurant un contact étroit avec le dos convexe de l’adulte. Il semble que le mucus soit produit, pour la plus grande partie au moins, par les glandes dermales de la grenouille, celles-ci montrant une certaine hypertrophie chez les individus porteurs. Les têtards sont fixés solidement sur le dos du mâle qui les transporte, comme le prouve le fait que six grenouilles porteuses, transportées dans une boîte pleine de mousse humide pendant trois jours, n’avaient perdu aucun têtard en arrivant à Berkeley. La fixation est assez solide pour éviter le détachement pendant les déplacements de l’animal que ce soit dans les herbes humides ou dans des trous
- d’eau pas assez profonds pour qu’il se trouve complètement immergé. La réserve de vitellus permet la vie pendant le temps que dure la recherche d’un endroit convenable au développement complet des larves.
- Si la fixation des têtards n’a pu être observée, les auteurs ont du moins cherché à déterminer la façon dont ils quittent leur hôte. Dans ce but, une grenouille porteuse de ii têtards fut placée en laboratoire dans de l’eau à i8,5° C; la première larve la quitta au bout de ii minutes et, en moins de quatre heures, toutes s’étaient séparées pour nager librement. La séparation est provoquée, après ramollissement du mucus par le contact de l’eau, par les mouvements du père et des têtards; les mouvements des larves semblent être respiratoires et causés par l’immersion; ceux de l’adulte sont surtout dus à la nage, mais favorisent également la dispersion des têtards. Il avait été indiqué que la grenouille, ayant libéré ses larves dans une mare, demeure sur place pour leur permettre de se fixer à nouveau sur elle afin d’être transportées plus loin quand le besoin s’en fait sentir. Cette manœuvre n’a jamais été observée par Stebbins et Hendrickson, tant dans la nature que dans des expériences en captivité, et cette interprétation semble inexacte.
- Si l’on cherche à résumer la signification de ce curieux comportement, on est amené à penser que les mâles de Phyl-lobates se sont adaptés au transport de leurs têtards éclos dans des endroits insuffisamment humides vers des points plus favorables permettant la vie aquatique. On pensera peut-être qu’il eût été plus simple que les femelles, au lieu de déposer leurs œufs un peu au hasard, se fussent adaptées elles-mêmes à rechercher ce point favorable au développement de leur descendance. Mais on sait que l’évolution ne tient aucun compte de la simplicité, ou même de la logique, et semble se plaire à nous poser des énigmes...
- L. C.
- ABEILLES ET COTON
- Une découverte récente a permis de rendre stériles les organes mâles des fleurs de cotonnier. Cette stérilisation obtenue par voie chimique a eu pour résultat de créer une espèce hybride ayant une bonne productivité, mais elle impose, en compensation, que les parties femelles des fleurs soient suffisamment approvisionnées en pollen emprunté à des fleurs non stérilisées. A cette condition, le croisement recherché peut être réalisé. Celte nécessité a conduit à une étude qui s’est prolongée en 1955 et iq56 à Saliuarita (Arizona) et dont il a été rendu compte par S. E. MacGregor, dans la revue Science (9 janvier 1969). 11 s’agissait essentiellement de déterminer le nombre de colonies d’abeilles indispensable pour assurer une pollinisation suffisante sur une surface donnée de plantation.
- Les expériences ont débuté en ip55 sur un lot de iG ha, assez écarté des plantations voisines pour que les abeilles s’y consacrent exclusivement : 200 colonies de ces insectes ont été réparties en bordure du lot. L’isolement cependant n’était pas satisfaisant, car les fleurs de cotonnier ont souffert de la concurrence des plantes sauvages des environs, dont la floraison avait lieu à la même époque. Reprenant leurs essais en 1956, les expérimentateurs ont doublé la surface de la plantation, sans changer le nombre des colonies d’abeilles, ceci ayant pour effet de diminuer proportionnellement l’attrait des fleurs sauvages.
- Au cours de chacune des saisons, le travail a consisté en un comptage minutieux qui devait établir : i° le nombre de fleurs épanouies sur une longueur donnée (les cotonniers étant plantés par rangées); 20 le nombre d’abeilles vues à l’intérieur de ces fleurs ; 3° le nombre de stigmates bien recouverts de pollen (l’examen étant fait sous un grossissement de 1 x 3). Les résultats ont été très différents selon la période d’observation. En
- 1955, dans la semaine du ix au 16 juillet, 36 fleurs étaient ouvertes par 3o m de rangée, les abeilles étaient présentes à raison de 0,1 par 100 fleurs, 25 pour xoo des stigmates étaient recouverts de pollen. Du 25 au 3o juillet, les chiffres s’étaient modifiés comme suit : 07 fleurs ouvertes; 6,3 abeilles visiteuses; pollinisation à 86,3 pour 100. Une amélioration substantielle a été constatée en iq56 où, dans la semaine maximale (9 au i4 juillet) on a dénombré, sur les mêmes bases : 28 fleurs ouvertes; 16,9 abeilles visiteuses (renforcées de o,3 abeille sauvage); pollinisation à 96,4 pour 100.
- En général, le tableau détaillé des chiffres relevés démontre qu’il existe une corrélation très nette entre le nombre des visiteuses et celui des stigmates pollinisés. Il est nécessaire que l’effectif des abeilles soit suffisamment grand, car elles s’ap-pi’ovisionnent d’abord en nectar externe et ne puisent à l’intérieur des fleurs que quand cette première source est épuisée. Elles ne semblent pas transporter le pollen vers la ruche, en vue de le stocker, et on les voit presque toujours l’introduire dans les fleurs, étant saupoudrées de pollen. Elles négligent fréquemment les fleurs insuffisamment ouvertes ou inclinées de manière défavorable.
- La statistique démontre en tout cas qu’au delà d’un certain effectif, le taux de pollinisation reste étale. Et la conclusion des expérimentateui’s est que 10 abeilles sont suffisantes pour la pollinisation de 100 fleurs. Cela ne fixe pas le nombre exact de colonies à prévoir car, ainsi que nous l’avons noté, l’assiduité des visiteuses varie du tout au tout selon l’étendue de la plantation et la concurrence exercée par les fleurs sauvages des alentours. Aucune indication n’a été fournie quant à la valeur gustative du miel de coton. G.. C.
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- Nouveaux
- prototypes pour transports aériens à courte distance
- Fig. 1. — Vue du Ro-todyne en vol au-dessus de la Tamise en août 1959.
- (Photo aimablement communiquée par l’Ambassade de Grande-Bretagne).
- Le problème du transport aérien sur les courtes distances est, en ce qui concerne le matériel volant, un des plus délicats à résoudre. L’avion et l’hélicoptère s’y opposent avec les qualités et les défauts qui leur sont propres. L’hélicoptère a pour lui son aptitude à décoller et atterrir sur place, ce qui permet de situer les terminus des lignes aériennes presque au cœur des villes; l’avion a pour lui sa vitesse de croisière deux fois plus élevée. Il était par suite tentant d’essayer de réunir sur un môme appareil les qualités de ces deux machines. La première solution avait consisté à munir l’hélicoptère d’un embryon de voilure qui, en déchargeant le rotor d’une partie de la portance, permettait qu’une plus grande partie de la puissance du moteur fut utilisée pour le vol en translation horizontale; c’est le cas de l’hélicoptère anglais Bristol 192. Mais une solution beaucoup plus audacieuse fut adoptée par une autre société britannique, la société Fairey, qui conçut un appareil comportant à la fois tous les organes d’un avion et tous ceux d’un hélicoptère.
- Le Rotodyne. — Son principe de base est de comporter une double propulsion, par le rotor et par des hélices tractrices. Deux turbo-propulseurs Napier « Eland » de 3 000 ch, situés dans des nacelles au-dessous des ailes, entraînent soit les deux hélices, soit des compresseurs qui alimentent en air comprimé des chambres de combustion situées en bouts de pale. Au décollage, les compresseurs fonctionnent seuls, puis, au fur et à mesure que l’avion prend de la vitesse, ils sont progressivement débrayés, et le rotor continue à tourner en auto-rotation, soulageant d’autant la portance de la voilure fixe. La transition du vol en hélicoptère au vol en avion demande environ 3o s et s’effectue sans que les passagers en ressentent la moindre impression physiologique. La procédure est rigoureusement inverse lors de l’atterrissage.
- Le diamètre du rotor est de 27,5 m et l’envergure de l’aile de 14,17 m- Le poids au décollage atteint près de 18 t, ce qui
- correspond à une possibilité de transport de 4o passagers sur de9 étapes de 700 km. La vitesse de croisière est de 3oo km/h.
- Fairey espère pouvoir porter à 25 t le poids du Rotodyne et atteindre des vitesses de 4oo km/h grâce à la réduction de la traînée du rotor et à l’emploi de turbo-propulseurs plus puissants qui pourraient être en l’occurrence des Rolls-Royce a Tyne » de 5 000 ch. Il serait ainsi possible de transporter 65 passagers à des coûts remarquablement réduits.
- Le choix des chambres de combustion en bouts de pale pour la propulsion résulte d’un compromis entre le souci de la consommation spécifique et la nécessité de transmettre au rotor une puissance de l’ordre de 6000 ch; la consommation des chambres de combustion est de 1 kg/ch/h contre 0,8 pour les systèmes éjectant de l’air comprimé en bouts de pale. L’inconvénient principal du mode de propulsion adopté par Fairey est le bruit qui accompagne tout dispositif de post-combustion, et qui se manifeste au moment du décollage et de l’atterrissage. On a cherché à le réduire en utilisant des silencieux à 7 injec-teurs périphériques d’air frais qui diminuent l’intensité sonore de 10 décibels. Tel qu’il se présente, le Rotodyne semble apte à couvrir une grande partie du trafic européen et à entrer en concurrence directe avec les avions du type Yiscount sur les lignes les plus courtes qu’ils exploitent. Son entrée en service annoncée pour 1961 est attendue avec une gz'ande curiosité.
- U aéro^glisseur Saunders=Roe. — Dans un tout autre ordre d’idées, l’industrie britannique vient d’imaginer un nouveau mode de propulsion aérienne, qui ne tient ni de l’avion, ni de l’hélicoptère, et que le grand public a tout de suite baptisé soucoupe volante du fait de sa forme arrondie. Le nom du premier appareil de ce type réalisé est « Hovercraft » c’est-à-dire littéralement avion capable de vol stationnaire.
- Le principe, assez révolutionnaire, consiste à produire un matelas d’air comprimé au moyen d’un ventilateur caréné qui
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- Fig. 2. — Le « Hovercraft » lors d’un premier vol public à Coûtes (île de Wight) en juin 1959. (Photo aimablement communiquée par l’Ambassade de Grande-Bretagne).
- aspire, l’air ambiant et le réinjecte sous l’appareil à la périphérie (fig. 3). Ce matelas cl’air qui sustente l’appareil est dû en partie à l’effet de sol qui est d’ailleurs également utilisé sur les hélicoptères en vol stationnaire. Il prend ici d’autant plus d’importance que le « Hovercraft » se déplace à très faible distance du sol. La propulsion s’obtient par éjection vers l’arrière d’une partie de l’air aspiré.
- Distributeur d'air périphérique
- Matelas d’air
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- Sol
- Fig. 3. — Schéma de principe du « Hovercraft ».
- Le rendement de sustentation dépend principalement de trois facteurs : la pression à l’intérieur du matelas d’air, le rendement du dispositif d’aspiration et les fuites vers l’extérieur.
- La pression à l’intérieur du matelas d’air est telle que la différence qu’elle fait avec la pression atmosphérique équilibre le poids de l’appareil. Elle dépend donc du rapport poids/surface projetée; la surpression nécessaire est très faible pour le « Hovercraft » (inférieure à un centième d’atmosphère). Le ventilateur d’aspiration est entraîné par un moteur à pistons de 54o ch monté verticalement, et pour réduire les pertes de charge, on utilise des canalisations de grande section; compte tenu de ces pertes de charge que l’on ne peut totalement annuler, la pression à la sortie du ventilateur serait de 1,126 kg/cm2.
- Les pertes d’énergie provoquées par l’échappement périphéri-
- que sont proportionnelles à la charge par mètre carré P/S et à la section libre (produit du périmètre par la hauteur entre le sol et l’appareil). Pour un poids donné, l’augmentation d’échelle accroît davantage la surface S que le périmètre, et par suite réduit les pertes.
- Le « Hovercraft » est auto-stable en portance, puisqu’une augmentation locale de celle-ci élève le côté correspondant de l’appareil, donc augmente la fuite d’air, ce qui a pour effet de ramener la portance à sa valeur initiale.
- Suivant ce principe, et dans la gamme des tonnages moyens, on constate qu’un glisseur peut emporter une charge marchande double de celle d’un avion classique de même poids total. En contrepartie, la vitesse maximale serait beaucoup plus faible. Les performances du « Hovercraft », qui n’est en quelque sorte qu’un prototype expérimental, n’offrent pas grande signification. Mentionnons à titre de curiosité que sa vitesse maximale était de 45 km/h et que sa charge au cheval (rapport du poids total à la puissance du moteur) était voisine de 7,0 kg/ch. Mais les ingénieurs de Saunders-Roe envisagent dès maintenant deux projets utilitaires capables d’améliorer nettement l’économie du transport aérien. Le premier pèserait 4oo t et pourrait atteindre une vitesse de i85 km/h en se déplaçant à une hauteur comprise entre 1 et 2,5 m du sol; il pourrait emporter 160 t de charge marchande et mesurerait dans les 4o m de longueur. Le second, légèrement plus modeste et destiné à la traversée de la Manche, pèserait une centaine de tonnes et se déplacerait à 1 m du sol à une vitesse de i65 km/h. Sa charge marchande serait de 3o t, correspondant à environ 3oo passagers. De tels chiffres laissent rêveur; que dire alors du projet à échéance encore plus lointaine qui prévoit un glisseur transatlantique de 100 000 t de poids total, propulsé par des moteurs de 2 millions de chevaux, et qui volant 20 m au-dessus des flots traverserait l’Atlantique en 2 jours ? Même si de tels projets ne se réalisent pas, l’aéro-glisseur constitue un nouveau mode de locomotion à mi-chemin entre l’avion et le véhicule de surface, auquel de nombreux pays semblent s’inter-resser. Nul doute que cette émulation sera favorable au développement de la formule.
- ..H Jacques Spincoubt.
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- Le ksar de Tichit
- en
- Mauritanie
- Le Sahara est une terre de contrastes : tandis que le pétrole fait surgir cités, routes et aérodromes à Hassi Messaoud et Edjelé, les vieilles cités caravanières, les portes du désert, s’endorment parmi les ruines. Tichit, dans l’est de la Mauritanie, a perdu les raisons qui firent son prestige, mais conservé une volonté de survivre. Le but de cet article est d’analyser le destin de cette cité.
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- Depuis des joui’s, El Mim Bel llaj, le vieillard aveugle, guidait le clan vers l’Ouest; chaque jour il goûtait la terre; un soir enfin, arrivé au bord de l’un de ces lacs qui parsemaient le Bâten, il s’écria : « Chi’tou » : c’est ici. De là serait sortie la forme berbérisée Tichit. Le thème légendaii'e du vieillard
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- Fig. 1. — Situation de Tichit en Mauritanie.
- aveugle et clairvoyant conduisant une tribu vers son nouveau destin est répandu. Rappelons que la tradition idaAvali attribue la fondation de Tijigja en 1661 après J.-C. à un vieil aveugle qui avait su guider les fractions idawali bannies de Chingueti.
- L’ancêtre des Masna fit construire des buttes de banco sur la rive méridionale du lac. Un jour, il entendit sur la rive opposée l’appel à la prière d’un muezzin, commanda aux flots de s’ouvrir et vint à la rencontre d’un groupe de nobles Chorfa. Il fit alliance avec leur chef Abd-El-Mumein et tous deux décidèrent de bâtir sur une terrasse lacustre la cité, dont le prestige dure jusqu’à nos jours; ceci se passait, selon la Chronique, en 544 de l’Hégire, soit en ii53-ii54 de notre ère.
- Cette tradition masna n’est qu’un canevas. Il semble peu probable en effet que les lacs quaternaires du Bâten aient persisté jusqu’au xie siècle; tout au plus ne devaient subsister que quelques mares d’hivernage tandis que les lacs avaient fait place à. une sebkha dont l’exploitation allait devenir cause de sédentarisation et source de richesses. L’emplacement du premier village masna au sud de la sebkha renferme un matériel protohis-
- Fig. 2. — Les chamelles se pressent à l’abreuvoir.
- torique : débris de poteries, vertèbres de poissons et perles de pierre. Il semble avéré, d’autre part, que les Chorfa ne se sont établis à Tichit qu’au cours du xive siècle, apportant du Nord l’art de construire en pierres et la phéniciculture.
- Les lacunes de l’histoire ne permettent pas de faire toute la lumière désirable. On sait que les Masna sont d’origine soninké, donc noire; leur langue, l’azer, est apparentée au soninké. Les Masna offrent une originalité unique en Mauritanie : ils forment la seule tribu noire qui ait réussi à conserver ses coutumes et sa langue en milieu arabo-berbère. De nos jours l’azer n’est plus parlé que par les vieillards; les adultes le comprennent un peu, les enfants ne l’apprennent plus. Les Chorfa qui jadis entendaient cette langue ont imposé l’arabe avec l’Islam. Depuis peu, les enfants apprennent le français.
- Comment expliquer cet exploit alors que toutes les populations noires de Mauritanie ont été refoulées ou réduites en esclavage par les Berbères Sanhadja dès le xie siècle, et les Arabes Maq’il dès le xiv° ? Sans doute en l’absence de critère historique sûr, on peut faire valoir deux facteurs : d’une part, la cohésion du groupe Masna, sa vigueur guerrière, son impor-
- Fig. 3. — Vieille maison à Tichit.
- On note l’alternance des pierres vertes et blanches, les décorations en alvéoles, l’escalier extérieur menant à la terrasse.
- (Photos Ch. Toupet, I.F.A..N.).
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- Fig. 4, 5, 6. — De gauche à droite : Porte de la mosquée ; Le Minaret ; Motif décoratif (Photos Ch. Toupet, I.F.A..N.).
- tance économique; d’autre part la protection accordée par les puissants Chorfa dont les origines remontent au Prophète. Une symbiose s’établit ainsi entre les laborieux et belliqueux Masna et les pieux et érudits marabouts. De cette alliance, à peine troublée par l’intrusion à la fin du xvme siècle des Ulad Billo, chassés de la ville en i84o et amenés à construire le ksar voisin d’Aqrayjit, est née l’une des plus belles cités de Mauritanie.
- Les raisons géographiques de cette éclosion ne manquent pas. Entre la falaise abrupte haute de près de 200 m qu’échancre la seule passe d’El Khadmia et le puissant amoncellement dunaire de l’Awkar, le Bâten est un étroit couloir privilégié en raison de son origine structurale (fig. 1). Les Maures englobent sous ce dernier terme le glacis au pied de la falaise et les champs d’épandage des alluvions; le glacis subhorizontal est devenu un rag de décomposition; les aires d’épandage, jadis parsemées de mares, ne conservent que des sebkhas, dépressions salées, dont la croûte superficielle étincelante sous le soleil est appelée amêrsal. Enfin le substratum schisteux renferme une nappe alluviale à faible profondeur. Le Bâten, jalonné de puits d’un bon débit, est une étape obligée entre l’Awkar et l’Adafer désertiques et une voie majeure entre l’Est et l’Ouest. A Tichit même, la proximité de la sebkha a salé l’eau de quelques puits; ce qui
- fait le malheur des citadins est très apprécié des grands nomades qui y abreuvent leurs troupeaux de chamelles (fig. 2).
- Dernier avantage enfin, un admirable matériau de construction : des plitanites d’un vert profond ou d’un blanc légèrement ocré, parfois rosé, se débitant aisément en dalles minces ou en blocs. L’architecture, de type berbère, est à la fois robuste et élégante. Les maisons comportent une ou deux cours intérieures, et souvent un étage. Les toits sont des terrasses. Les murs épais sont faits de lits de pierres blanches serties dans un mortier. Les pierres vertes sont utilisées pour les linteaux, les seuils, les corniches. L’alternance des couleurs ainsi obtenues est du plus bel effet. Comme dans les ksour berbères (Ksar el Barka, Tijigja), des alvéoles triangulaires ou losangiques décorent les murailles. La mosquée est la plus grande de Mauritanie, son minaret quadrangulaire est d’une beauté austère.
- On peut aisément imaginer ce qu’était jadis la vie de la cité : le quartier masna plein des rumeurs des tisserands, des cordonniers, des brodeuses; le quartier chorfa avec ses bibliothèques, ses écoles coraniques, les cours publics de marabouts célèbres fréquentés par des télamides venus de toutes parts ; aux portes de la ville, l’arrivée des caravanes de sel d’Ijil, de mil et de cotonnades du Soudan; la palmeraie voisine bruissant du travail
- Fig. 7 et 8. — A gauche : L’ombre du minaret ne couvre plus que des ruines. — A droite : Le cimetière (Photos Ch. Toupet, I.F.A..N.).
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- des serviteurs qui creusent des puits, arrosent, fument, taillent les palmes, récoltent dattes, blé, orge, tabac, henné.
- Ce puissant essor urbain, intellectuel, économique n’était possible que grâce à une main-d’œuvre abondante, laborieuse et bon marché; main-d’œuvre d’autant plus nécessaire que la faiblesse des précipitations (moyenne annuelle : 80 mm) et la présence du desséchant vent de sable qui souffle de l’est, d’octobre à juillet, augmentent les besoins en eau de la cité et surtout de la palmeraie. La fortune de ce carrefour commercial reposait sur l’esclavage. Les esclaves venant des marchés du Soudan étaient échangés contre les fameuses barres de sel apportées d’Ijil (Fort Gouraud) par Wadane et Ghingueti. Mais dès la fin du xixe siècle Tichit était victime du marasme du commerce saharien et de la suppression de la traite. Désormais, sans main-d’œuvre et hors des nouvelles routes commerciales, le ksar allait s’assoupir. Que reste-t-il de nos jours des splendeurs passées?
- Fig. 9 et 10. — Récolte de l'amêrsaL
- Gratté à la surface de la sebkha à l’aide-d’un éclat de calebasse (à gauche) r l’amêrsal est mis en sac (à droite). (Photos Ch. Toupet, I.F.A.N.).
- ilusion; le trafic de l’amêrsal est limité en durée et en volume : les caravanes ne sont organisées qu’à la saison fraîche, de décembre à avril; et, en raison du déclin très marqué du cheptel camelin, les plus importantes ne groupent pas plus de l\o chameaux de bât.
- Le trafic est aux mains des grandes tribus caravanières du Hodh : Ula Billo, Mechduf, Hamunat, La-dem, Ulad Naser, Laghlal, Kunla qui revendent leurs cargaisons à Nema, Timbedra, Aioun el A trou s, Tamchaket et môme au Soudan. Le tonnage d’amèrsal ainsi traité est de l’ordre de 4oo à 5oo t par an.
- La sebkha et son puits salé sont fréquentés enfin par les grands nomades chameliers, pour la cure annuelle de sel des troupeaux, lors de leurs déplacements entre le Hodh et l’Adafer. Mais Tichit ne profite guère de ce passage. La principale source de richesse et d’activité reste la palmeraie, l’une des plus considérables du Tagant, malheureusement en déclin. Depuis 3o ans le nombre des palmiers-dattiers s’est stabilisé à 25 ooo environ; beaucoup d’arbres sont trop vieux et les plantations nouvelles insuffisantes. Sur 25 45o pieds, 5 390 seulement étaient productifs en 1940, date du dernier recensement effectué. La main-d’œuvre ne suffit plus à assurer les soins qu’exige une palmeraie de cette importance; bien des parcelles sont abandonnées ; surtout le lavage des régimes qui doit être effectué chaque jour de la fructification, pour les débarrasser de la gangue de sable et de sel plaquée par le vent d’est, absorbe une grande part de l’activité.
- La palmeraie est morcelée en une infinité de petites parcelles de quelques ares, dont les familles chorfa et masna ont su conserver la propriété en pratiquant essentiellement la constitution en bien habous. Le habous est un bien de mainmorte, affecté à un but pieux, inaliénable, et dont l’usufruit est réservé
- Au milieu des ruines amoncelées que surplombe le minaret intact, une centaine de maisons sont encore habitables. Une vaccination générale effectuée en avril 1968 permet de chiffrer avec une précision satisfaisante la population citadine à 600 personnes dont environ 4oo Masna, 170 Chorfa et une trentaine d’Ulad Billo; L’artisanat et le commerce ont disparu. Si l’on excepte pour les Chorfa et les Ulad Billo la possession de quelques troupeaux de moutons et de chameaux, les ksouriens vivent exclusivement de l’exploitation de la sebkha et de la palmeraie et de l’aide des pouvoirs publics.
- L’exploitation de l’amêrsal est collective; la gestion en est confiée à un notable masna élu par la jemaa. Cet agent inscrit sur un registre toutes les familles du ksar, et lorsqu’il reçoit une commande d’un caravanier, il désigne la famille dont c’est le tour pour récolter l’amêrsal. Les travailleurs raclent la couche superficielle avec des éclats de calebasse, l’entassent dans des sacs en peaux qu’ils chargent sur les chameaux du caravanier (fig. 9 à 11). Un chameau peut porter 4 sacs d’environ 5o kg. Pour chaque chameau chargé, le gestionnaire touche 5 F et le chef de famille 200 F. Ces chiffres ne doivent pas faire
- Fig. 11. — Sur la sebkha, les outres pleines d’amèrsal attendent leur chargement sur les chameaux.
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- Fig. 12 et 13. — L'arrosage des dattes.
- A gauche, les régimes sont liés afin d’en faciliter l’arrosage. A droite, un serviteur arrose, avec une calebasse, les régimes couverts de sable et de sel par le vent.
- (Photos Ch. Toupet, I.F.A..N.).
- aux descendants du constituant.
- Presque le quart des parcelles est consacré à la culture sous-jacente : entre les palmiers sont semés des carrés de blé et d’orge, et plantés quelques pieds de henné et de tabac. Les travaux commencent en décembre, le jardinier cure les puits (chaque parcelle possède au moins un puits où l’on puise l’eau avec une outre appelée délou), restaure la clôture (en branchages ou en pierres sèches), prépare le sol et sème le blé et l’orge. Dès lors il lui faudra arroser chaque jour avec son délou. En février il abat les palmes sèches ou djerid et entreprend au début de mars la fécondation des palmiers femelles. Au bout de quarante jours, lorsque la fructification commence, il faut que le serviteur spécialisé dans cette tâche grimpe au faîte des palmiers, attache les régimes qu’il doit nettoyer chaque jour de leur gangue de sable salé, en les aspergeant avec une calebasse (fig. 12 et 13).
- En mars-avril vient la récolte du blé, de l’orge et du tabac. Les dattes sont cueillies en juillet. C’est l’occasion pour les nomades des environs de se joindre aux sédentaires et de suivre une cure de dattes fraîches : la grande fête de la guetna.
- Au total, ce jardinage minutieux et archaïque donne des rendements faibles et ne suffit pas à nourrir le ksar; un dattier adulte de la meilleure variété fournit de io à 20 mouds (4o à 80 kg de dattes) contre i5o kg à Tijigja ou Atar. La palmeraie de Tichit souffre essentiellement d’une technique d’irrigation défectueuse : l’arrosage au délou exige trop d’efforts pour un résultat insuffisant. Sous l’impulsion administrative quelques propriétaires ont installé des puits à balancier (chelal) et creusé des canalisations (seguia) qui arrosent par gravité toute la parcelle : l’économie de main-d’œuvre est évidente et l’arrosage est plus régulier.
- Pour accroître la production de dattes, de blé et d’orge, il est donc indispensable d’améliorer les techniques d’irrigation et d’encourager la culture. Poursuivant une politique d’investissements à long terme (forage de puits, primes à l’équipement et à l’entretien) l’Administration est amenée, dans l’immédiat, à subvenir partiellement aux besoins de la population. Cette aide revêt des formes multiples : ouverture d’un internat à l’école primaire où les enfants sont vêtus et nourris gratuitement; amélioration du dispensaire; organisation d’une société
- de prévoyance, qui importe par avion le mil, le thé et le sucre nécessaires et surtout les revend à des prix fixes, sensiblement égaux à ceux pratiqués dans les autres centres de Mauritanie. C’est le seul moyen de pallier dans une certaine mesure le handicap fondamental de Tichit : son isolement. Cet ancien carrefour commercial est actuellement la seule cité de Mauritanie à ne pas être atteinte par une piste praticable pour l’automobile. L’absence de camions explique la disparition du commerce privé : les caravanes ne peuvent approvisionner Tichit en quantités suffisantes et surtout à des prix accessibles. L’économie de Tichit est passée directement du chameau à l’avion. Avec les Nord-Atlas, d’une charge utile de 4,5 t, mis récemment en service par l’Armée de l’Air, le ksar le plus isolé de Mauritanie est à 5 heures seulement de Dakar. Ce lien suffira-t-il à maintenir la vie de la cité ? L’exemple d’Aqrayjit en fait douter : ce ksar envahi par le sable n’est plus que le grenier, le magasin général des Ulad Billo gardé par quelques familles, tandis que la presque totalité de la tribu nomadise librement et vit sous la tente.
- Cette emprise de la nomadisation sur les cités en déclin est évidente; même à Tichit bien des familles chorfa ont abandonné la maison en ruines pour la tente brune en poils de mouton. Cependant, les descendants d’Ab-el-Mumein conservent les traditions séculaires de savoir et de piété et maintiennent le culte dans l’antique mosquée tandis que les Masna, de vrais sédentaires, espèrent avec l’aide des pouvoirs publics reconstruire leurs maisons et agrandir leur palmeraie. Il leur appartient de lutter et de réussir.
- Ch. Toupet,
- I.F.A.N., Dakar.
- Épuration de l'eau par antibiotique
- Pour lutter contre l’altération de l’eau et, notamment, sa contamination par la moisissure dans les aquariums, on a employé a^ec succès, en U. R. S. S., de la pénicilline en comprimés de 30 000 unités. Le comprimé est dissous dans l’eau d’aquarium à raison de 25 000 unités par seau d’eau. L’action de la pénicilline commence, en général, de 12 à 24 heures après son introduction dans l’eau : la mauvaise odeur de l’eau disparaît, ainsi que la pellicule de moisissure verte à la surface Aucun autre effet sur la flore de
- l’aquarium ira été constaté. Quant aux poissons, ils supportent très bien la dose indiquée de pénicilline. L’auteur de l’article paru dans la revue soviétique Priroda signale même qu’une blessure d’un macropode mâle s’est cicatrisée plus rapidement que dans de l’eau sans pénicilline. Aussi pense-t-il que des bains de pénicilline pourraient combattre efficament certaines maladies des poissons. Il suggère également l’emploi de la pénicilline partout où l’eau est rare et où il est nécessaire de la conserver.
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- Les fourmis rouges aux États-Unis
- On parle beaucoup en ce moment, aux États-Unis, d’une fourmi rouge qui, depuis quelque temps, se répand dans les États du Sud avec une telle rapidité que son expansion inquiète presque autant que celle de la fameuse Fourmi d’Argentine (Iridomyrmex humilis), petite espèce qui a envahi le monde entier. La fourmi rouge est communément appelée fire ant à cause des piqûres brûlantes qui, bien que moins dou-
- loureuses que celles des guêpes, sont extrêmement pénibles par leur nombre. Il s’agit du Solenopsis sævissima, de la
- famille des Myrmicidés, à laquelle appartient également le Monomorium pharaonis qui fut peut-être une des dix plaies d’Égvpte. Cette espèce habite un immense territoire allant de la Guyane à la République Argentine, y présentant de nombreuses variations qui ont souvent la valeur de sous-espèces. Elle fut remarquée pour la première fois aux États-Unis, vers 1918, à Mobile dans l’Alabama, mais ce n’est qu’à partir
- de 1930 qu’elle s’est répandue rapidement, envahissant suc-
- cessivement une grande partie du Mississipi, de la Louisiane, du Texas jusqu’à la Caroline du Nord.
- Cette fourmi s’est alors montrée bien plus nuisible que dans son pays d’origine, formant de grandes colonies qui peuvent contenir plus de 25o 000 ouvrières. Celles-ci, normalement insectivores, arrivent à s’attaquer aux plantes et deviennent
- Bactéricides et insecticides
- Au cours de leurs travaux sur les fourmis rouges, les biologistes de l’Université de Louisiane ont découvert dans le venin de ces insectes un puissant antibiotique, qui est actuellement à l’étude. La présence de cet antibiotique expliquerait que les piqûres ne s’infectent pas. La petite fourmi d’Argentine, Iridomyrmex humilis, contient aussi un antibiotique, comme l’a établi M. Pavan.
- Les sécrétions complexes, plus ou moins venimeuses, des fourmis ont été très étudiées depuis quelque temps, tant à cause de leur rôle biologique que de leurs propriétés chimiques. La synthèse de certaines de ces substances vient même d’être obtenue à l’Université de Bonn. Un travail tout récent de M. R. Stumper (Comptes rendus, Académie des Sciences, 28 septembre 1969) donne une mise au point et des détails nouveaux sur cette question.
- Au point de vue des effets de leur venin, l’auteur divise les fourmis en trois catégories :
- Un premier groupe comprend les Ponéridés et Myrmicidés; les premières, considérées comme les fourmis les plus primitives, comptent, avec les Doryles, un millier d’espèces environ, habitant pour la plupart les régions tropicales. Elles possèdent un aiguillon très développé. Les Myrmicidés forment la famille la plus nombreuse en espèces et la plus variée en adaptations; il en existe environ 2 5oo espèces, dont les deux tiers appartiennent à la faune européenne; l’aiguillon est bien développé dans la moitié d’entre elles environ. Dans ce groupe, le venin est très actif, de nature chimique inconnue.
- Le second groupe est formé par les Formicidés, famille considérée comme la plus évoluée, comptant 2 200 espèces, qui ne présentent aucune trace d’aiguillon. Il existe cependant des glandes bien développées, permettant l’émission d’un venin dont la partie active est de l’acide formique.
- La seule famille des Dolichoderidés constitue enfin un troisième groupe qui comprend environ 3oo espèces, peu variées, réunies par certaines dispositions anatomiques; leur aiguillon est atrophié, mais elles ont des glandes anales volumineuses qui produisent une sécrétion à odeur très prononcée. C’est chez une espèce de ce groupe, VIridomyrmex humilis redouté dans tous les pays chauds par son abondance extrême, que le physio-
- une peste pour l’agriculture; au cours de leurs périgrinations, elles détruisent surtout les jeunes plantes, coupant les pousses du blé, les haricots et autres cultures, causant d’importants dégâts. On leur reproche aussi de s’attaquer aux jeunes poulets et dindons, dont certains élevages ont été détruits; on a même signalé qu’elles avaient causé la mort de porcs et veaux nouveau-nés.
- Cette invasion du Solenopsis sævissima s’est produite dans des conditions qui présentent un certain intérêt. On a tout d’abord observé seulement une forme brun foncé, bien décrite par Lôding et Creighton en 1920, semblable à une race d’Argentine et de l’Uruguay. Mais, vers le moment de l’expansion brutale de l’espèce aux États-Unis, une forme plus petite, rougeâtre, a apparu, correspondant à une race qui se trouve dans le Nord de l’Argentine et le Sud de la Bolivie. Il semble donc y avoir eu deux introductions successives et la seconde race introduite a peu à peu supplanté la première, de sorte qu’en 1949 on reconnaît qu’elle a remplacé presque partout la race noire. On peut ajouter que, malgré sa robustesse qui lui a permis de dominer, cette fourmi originaire de pays à climat chaud et humide ne semble pas pouvoir s’avancer beaucoup plus au nord que la ligne qu’elle a atteinte. Il n’y a donc pas à craindre une expansion mondiale comparable à celle de Y Iridomyrmex humilis.
- dans le venin des fourmis
- logiste italien Pavan a découvert, en 1948, une substance bactéricide et aussi fortement insecticide d’un type nouveau, qu’il a appelée iridomyrmécine; au point de vue de sa composition chimique, cette substance est un lactone terpénique bicyclique. Des substances analogues, toutes insecticides, ont été ensuite reconnues dans le venin de diverses espèces du même groupe, en particulier Tapinoma erraticum, Liomelo-pum microcephalum, et différents Iridomyrmex d’Australie, ainsi que chez le Formicidé Dendrolasius fuliginosus.
- R. Stumper montre à son tour que dans le venin de certains Formicidés se trouvent d’autres substances que l’acide formique. Chez Formica polyctena par exemple, on trouve un composé à odeur aromatique pénétrante, rappelant celle des sécrétions du D. fuliginosus, ce qui permet de lui attribuer une constitution terpénique. Cette substance semble sécrétée par une glande accessoire plutôt que par la glande principale et elle doit jouer un rôle de marquage dans l’établissement des pistes de la fourmi. Ce constituant serait à ranger parmi les phéromones, désignation proposée par Karlson et Lüscher pour les ectohor-mones, facteurs d’interattraction sociale (voir La Nature, juillet 1959, p. 297). L. C.
- L'autoroute du 7e Méridien
- Italiens et Suisses mènent activement les travaux en vue de la prochaine mise en service de l’autoroute dite « du Septième Méridien » (Hambourg-Savone). Le tronçon allemand est déjà presque achevé, sauf sur la section Karlsruhe-Bâle. L’autoroute desservira Bâle, Olten, Fribourg, Vevey, Martigny et s’engagera dans un tunnel actuellement en cours de percement sous le Grand Saint-Bernard. Puis, arrivée dans le val d’Aoste, elle poursuivra vers Ivrée, Turin et Savone (Gênes). Le tunnel du Grand Saint-Bernard s’ouvre à l’altitude 1 918 m sur le versant suisse et débouche à la cote 1875 sur le versant italien. Il sera long de 5 855 m et large de 7,50 m (de caractéristiques donc nettement inférieures à celles du tunnel du Mont-Blanc), C’est plutôt une galerie qui évite de monter au col, sis à plus de 2 400 m. D’autre part, les travaux ont commencé en Autriche en vue de la construction de l’autoroute Kufslein-le Brenner via Innsbruck (route Munich-Bologne).
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- Le gaz de Lacq traverse la
- Seine à l’île Saint-Denis
- Dans le numéro d’avril 1959 de La Nature, mention a été faite de la traversée de la Loire par le feeder du gaz de Lacq avant de parvenir à la centrale de Nantes-Cheviré. Depuis lors les tuyaux d’acier ont poursuivi leur route, traversant une première fois la Seine à Yernon, la Marne à Pomponne, et viennent de déboucher à Paris en traversant à nouveau la Seine à la hauteur de l’île Saint-Denis. On voit ici les conduites alors qu’elles vont être immergées dans le grand bras du fleuve. Cette fois, la manœuvre a été facilitée par une file de pontons sur lesquels les tuyaux ont été d’abord posés ; puis quatre bigues munies d’élingues et de treuils les ont déposés dans la tranchée préparée à l’avance. En novembre le gaz de Lacq devait commencer à être distribué dans le réseau de la région parisienne. (Universal Photo, Paris).
- l/l.C.S.E. remplacera Zêta
- Les atomistes anglais sont en train de préparer un nouvel appareil expérimental destiné à remplacer Zêta, un des premiers engins de recherches thermonucléaires construits en Angleterre. Baptisé I.C.S.E. (Intermediate Current Stability Experiment), cet engin, lui aussi en forme de tore, coûtera environ 760 millions de francs, et devrait permettre des courants de striction 10 fois plus intenses avec une vitesse de montée 100 fois plus rapide que dans Zêta; rappelons que, pour Zêta, le courant de striction pouvait atteindre i5o 000 A (200 000 au maximum dans certaines expériences), la durée de passage du courant dans le gaz ionisé étant de 3 à 4 millisecondes.
- Plus important encore que ces performances sera le fait que le courant de striction sera cette fois à double sens, dans une direction sur l’axe de la décharge et dans la direction opposée à sa périphérie. La théorie prévoit qu’une telle configuration de courant devrait éliminer les instabilités du plasma, qui constituent une des tares de la machine Zêta pour l’obtention de conditions vraiment thermonucléaires. La machine I.C.S.E. qui, comme son nom l’indique, sera de taille intermédiaire entre Zêta et un engin ultérieur vraiment thermonucléaire devra en fait servir à vérifier cette théorie. M. S.
- Curieux « menhirs » en Bulgarie
- A 13 km à l’ouest du port de Varna (Bulgarie) se trouve une formation géologique particulièrement intéressante. Il s’agit d’un amoncellement de concrétions ayant la forme de menhirs et occupant, nous dit la revue soviétique Priroda, une superficie de 20 km2 environ. De loin, ces menhirs pourraient être pris pour une forêt dévastée par un cyclone ou pour les ruines de quelque cité. La hauteur de certains de ces menhirs atteint 5 m et leur diamètre se situe entre 0,5 et 3 m. Presque tous, ils sont réguliers et droits. Ils se composent de grès gris clair à grain fin et de ciment calcaire. Le grès contient des coquilles de gros fora-minifères.
- Certains des menhirs forment des groupes bizarres ; d’autres, en revanche, se dressent tels des obélisques isolés. L’un des groupes se compose de menhirs qui présentent un renflement, toujours à la même hauteur du sol (1,5 m environ).
- La surface des menhirs est rugueuse et poreuse, comportant souvent des rigoles longitudinales. Les rigoles transversales d’origine éolienne sont rares. L’intérieur des menhirs est souvent rempli de sable poudreux. Certains menhirs sont creux.
- Le paysage autour des menhirs est désertique. La végétation y est pratiquement inexistante. Le sol est recouvert d’une couche de sable blanc, très fin.
- L’origine des menhirs bulgares n’a pas encore été établie. Certains les considèrent comme dus à la main de l’homme. D’autres supposent qu’il s’agit d’une formation consécutive h l’érosion éolienne ou encore marine. Enfin, d’après un spécialiste bulgare, il pourrait s’agir d’un processus assez semblable à celui qui s’accomplit dans la formation des stalactites. C. M.
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- Physiologie et pathologie des bruits
- La nocivité du bruit est à présent un fait universellement reconnu, sans toutefois que Von puisse encore définir de manière rigoureuse tous les traumatismes imposés à l’organisme humain par la gamme très variée des agressions sonores. Tant par ses recherches personnelles que par le dépouillement méthodique des publications faites à ce sujet en France et à l’étranger, le médecin-colonel P. Grognot est une des personnalités les plus qualifiées pour résumer les connaissances désormais acquises en ce dom.aine. C’est à quoi est consacré l’article qu’il a bien voulu confier à notre revue. Précisons qu’il vise les phénomènes généraux provoqués par le bruit sur l’organisme, laissant de côté le chapitre spécial des lésions de
- l’oreille.
- L’expérience acquise dans l’étude des effets physiopathologiques et psycho-physiologiques des bruits démontre que le problème doit être abordé sous deux angles, celui d’abord du mode d’action du bruit sur l’organisme, celui ensuite des réactions subjectives au bruit. Deux rubriques par conséquent qui vont être examinées tour à tour.
- Le mode d’action des bruits. — La première question qui se pose à l’esprit est de savoir par quelle voie, par quel moyen les bruits abordent l’organisme, aA’ant d’y provoquer la série de perturbations qui seront décrites par la suite.
- Il est établi que c’est l’oreille, et plus spécialement la partie cochléaire de l’oreille qui représente le principal intermédiaire entre les sources du bruit et l’organisme. En effet, les vibrations sonores déterminent, par le canal de ce récepteur et celui des voies nerveuses qui aboutissent au cortex cérébral, des impressions auditives plus ou moins violentes, plus ou moins nuancées. S’il s’agit de sons intenses, comme ceux du domaine aéronautique, ils peuvent créer une sensation de gêne, de douleur et déclencher des réactions émotives diverses. Ges voies auditives sont en outre en connexion avec de nombreuses voies effectrices, aussi bien par les noyaux d’origine des nerfs crâniens que par certains noyaux de la substance grise, tels que les tubercules quadrijumeaux. C’est ainsi que l’on assiste à une diffusion des effets du bruit et à l’apparition de toute une gamme de réflexes qui intéressent la vie végétative (réflexes circulatoires et respiratoires) et la vie de relation (réactions motrices).
- Cependant les travaux les plus récents semblent montrer que la partie vestibulaire de l’oreille peut également servir d’intermédiaire : cela se présente surtout dans le cas de vibrations de forte intensité situées dans les basses fréquences et même au niveau des vibrations infrasonores. L’excitation vestibulaire a pour conséquence, comme l’excitation cochléaire, des réactions végétatives (consistant en nausées et vomissements) et des réactions motrices (troubles du tonus musculaire, pertes de l’équilibre). Les voies de conduction peuvent s’identifier au circuit classique ou emprunter ceux de la substance réticulée.
- Mais il importe de souligner qu’en dehors de la voie auditive, de nombreux autres récepteurs de l’organisme sont sensibles aux vibrations. Piéron a montré depuis longtemps déjà que les terminaisons sensibles de la peau et de divers tissus peuvent être stimulées par des vibrations aériennes. Cette sensibilité aux vibrations est d’ailleurs très variable d’un sujet à l’autre, selon la région du corps qui est excitée, selon également la fréquence des vibrations. On doit aussi remarquer que la peau réfléchit une part très importante de l’énergie sonore qui l’atteint : ce pouvoir de réflexion est d’autant plus grand que
- la fréquence des AÛbrations est plus élevée. Cette remarque ne doit pas masquer le fait que, dans le cas où une large surface de la peau est mise à nu, des quantités notables d’énergie ne sont pas réfléchies mais absorbées par l’organisme.
- On doit enfin signaler que certains auteurs ont mis en relief le rôle joué par les récepteurs de la sensibilité musculaire, lorsque l’intensité des vibrations dépasse i3o dB.
- Ayant passé en revue les voies d’accès empruntées par les AÛbrations, il nous faut encore souligner que les réactions organiques dues à ces vibrations sont, en général, de deux sortes : les unes sont spécifiques, c’est-à-dire toujours les mêmes, en fonction de fréquences et d’intensités déterminées; elles varient selon chaque type de AÛbrations. D’autres réactions, non spécifiques, peuvent apparaître pour n’importe quel son ou bruit et s’assimilent aux réactions consécutives à des stress (ou perturbations) dues à des agressions autres que sonores.
- Cette distinction entre réactions spécifiques et non spécifiques n’a jusqu’à nouvel ordre qu’une portée plus ou moins théorique; les moyens actuels d’investigation se prêtent davantage à constater l’action exercée par l’ensemble des vibrations de la zone sonore qu’à étudier les effets particuliers d’une vibration donnée.
- Action sur la respiration et la circulation. — Dès que
- L’on dépasse un certain seuil d’intensité sonore global, situé entre 65 et 70 dB, des réactions circulatoires et respiratoires apparaissent.
- Meyer Delius a constaté, sous l’influence d’un bruit complexe (*) d’intensité globale voisine de 90' dB, une nette augmentation de la résistance des vaisseaux périphériques au pas-
- Fig. 1. — Action d’un bruit complexe de 90 dB sur la circulation sanguine de l’extrémité d’un doigt.
- En haut : fréquence et amplitude du pouls digital normal. En bas : sous l’influence du bruit considéré, la fréquence du pouls digital augmente, l’amplitude diminue.
- sage du courant sanguin. Ce phénomène apparaît aussi bien entre 200 et 4oo Hz qu’entre 3 200 et 6 4oo IIz : il est donc indépendant de la fréquence des vibrations (fig. 1).
- Avec des bruits intermittents, on observe soit une accélération de la respiration, soit une apnée suivie de polypnée. Le cœur s’accélère, la tension artérielle augmente légèrement. Pour des bruits continus de 4 000 Hz et 90 dB, accélération respiratoire, augmentation du rythme cardiaque, passant de 70
- 1. Un bruit complexe est un bruit dont le spectre est formé d’un ensemble de fréquences, sans répartition particulière.
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- Fig. 2. — Réaction circulatoire et respiratoire sous l’influence d’un son pur de 4 000 Hz et de 90 dB d’intensité, après 4 mn d’exposition.
- En haut : l’élévation de la tension artérielle passe de 12 cm/Hg à 13 cm/Hg, après 3 mn 30 s. En bas : le rythme respiratoire est nettement accéléré après 3 mn d’exposition au bruit considéré.
- à 8o pulsations par mn. La tension artérielle s’élève en général de i à 2 cm (fig. 2). Chez certains sujets au contraire, on note une légère hypotension.
- ! Les bruits brefs donnent des réactions très voisines de celles de l’émotion. Les bruits continus provoquent des manifestations analogues à celles qui sont observées dans le cas de fatigue musculaire.
- Motricité gastrique. — Des expériences réalisées sur des étudiants par Lair et Smith, en utilisant des sons de 1 5oo Hz et 7b dB, ont fait apparaître un ralentissement des mouvements de l’estomac et une chute du tonus gastrique. Ainsi pourraient s’expliquer le ralentissement du transit intestinal et les troubles digestifs, fréquemment observés chez les ouvriers qui travaillent dans des ateliers bruyants. Des troubles gastro-intestinaux de même nature, avec constipation, se rencontrent chez certains pilotes d’avion, placés dans des ambiances sonores étendues en fréquences et de forte densité. Ces troubles disparaissent généralement au bout de 24 heures d’arrêt de vol.
- Ces phénomènes s’expliquent vraisemblablement par une hyper-réflectivité et une hypertonie du système nerveux sympathique, du fait de l’exposition aux bruits.
- Troubles neuro-musculaires. — Les vibrations sonores exercent une action particulièrement nette sur les muscles lisses. C’est ainsi que, chez l’homme exposé à des sons continus de 710 Hz et 80 dB, on constate une contraction de la pupille de l’oeil adapté à l’obscurité. Lorsque le bruit cesse, l’adaptation réapparaît progressivement. On a par ailleurs signalé l’apparition de crampes musculaires chez les aviateurs exposés au bruit, ainsi que des spasmes de divers muscles lisses et des crises de rétention vésicale.
- Des vibrations de basse fréquence et de très forte intensité peuvent entraîner des troubles de l’équilibre. Certains ouvriers, quand ils sont exposés à des bruits de réacteurs d’avions, éprouvent des vertiges qui correspondent à des régimes déterminés des moteurs. Rappelons que ces réactions répondent à une excitation vestibulaire : celle-ci aboutit également à une élévation du tonus musculaire et à des symptômes de fatigue. G,, von Bekesy a fait, à ce sujet, une observation intéressante : sous une pression sonore de 100 dyne/cm2 (soit ii4 dB), l’attitude de repos de la tête est modifiée. Sous des sons modulés de 3 à 5 s de durée, des oscillations de la tête se produisent, synchronisées avec les modulations. Ces mouvements périodiques seraient attribuables à un déplacement de la périlymphe, sous l’effet de la pression sonore.
- Meyer Delius a mesuré les modifications de la position de la tête pour des bruits blancs (2) de 800 à 1 60O' Hz, appliqués pendant i5 s sous ii4 dB d’intensité. Lorsqu’une oreille est obturée, le déplacement de la tête a lieu en direction du côté non obturé. La régularité et la grandeur de la réaction observée démontrent qu’il ne peut s’agir d’un mouvement volontaire.
- Ces quelques exemples témoignent de l’élévation du tonus musculaire sous l’effet d’une pression sonore intense. Ils apportent une nouvelle contribution au problème de la fatigue sous l’action du bruit.
- Réactions humorales. — Parmi les réactions humorales dues à l’exposition aux vibrations sonores, nous avons pu mettre en relief certaines modifications du nombre des éosinophiles du sang en circulation. D’autres auteurs ont signalé des variations dans la viscosité du sang ainsi qu’une accélération de la vitesse
- 2. Un bruit blanc est un bruit dont toutes les fréquences qui le composent ont la même intensité.
- de sédimentation. Des modifications de la glycémie sont également imputables à l’action du bruit : hyperglycémie au début, puis hypoglycémie lorsque l’exposition se prolonge pendant plusieurs heures.
- Nous-même avons récemment précisé que le taux de potassium du sang circulant s’abaisse de 12 à i5 pour 100 chez 60 pour xoo des sujets exposés à un bruit complexe de 90 dB d’intensité.
- Les observations faites en ce qui concerne le métabolisme de base sont assez contradictoires; il semble que certaines modifications se produisent sans qu’on puisse affirmer dans quel sens. Toutefois, en utilisant des vibrations dont les fréquences sont comprises entre 1 2oo‘ et 4 800 Hz, avec des intensités de xxo à 120 dB, c’est généralement une augmentation du métabolisme qui est constatée. Il se peut, bien que les études sur ce sujet soient fragmentaires, que les différents métabolismes humains soient perturbés : des expériences pratiquées sur les animaux ont fait apparaître des troubles du métabolisme des lipides et des glucides.
- La même incertitude subsiste en ce qui concerne l’action du bruit sur les glandes endocrines. Les travaux déjà nombreux publiés à ce sujet ont presque tous porté sur les glandes endocrines d’animaux placés dans une ambiance sonore élevée. L’examen histologique de ces glandes a permis de constater l’action manifeste du bruit. Des conclusions relatives à l’homme ne peuvent être formulées que par extrapolation.
- Fonctionnement cérébral. — Les très nombi’euses recherches menées sur le fonctionnement cérébral en fonction du bruit n’ont fourni jusqu’ici que des résultats sans grande concordance et il est parfois difficile d’en tirer des conclusions précises.
- En certains cas cependant, on a pu établir, sans doute possible, que les bruits avaient exercé une action manifeste sur le cerveau. L’observation de l’électroencéphalogramme faite par S. Lewis en 1921 n’avait fourni aucune indication : il est vrai que les sujets n’avaient été soumis qu’à des bruits de faible intensité, ne dépassant pas 45 dB. En revanche, A. Ward, expérimentant avec une intensité de 187 dB, a constaté une
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- abolition ou une désynchronisation frappante et rapide des rythmes alpha de la région pariéto-occipitale, avec une activation marquée dans la région frontohemporale. Nos propres expériences, menées avec des fréquences de 22 000 Hz et ii5 dB d’intensité, nous ont permis de constater une stimulation du rythme alpha qui prend un - caractère pointu. Des pointes rapides apparaissent, isolées. Ces caractéristiques de l’électroencéphalogramme peuvent être rapprochées de celles que l’on constate chez des sujets atteints d’épilepsie (3).
- Réactions subjectives au bruit. — La réaction subjective au bruit ne dépend pas toujours des réactions végétatives qui viennent d’être évoquées. Elle pose un problème psychologique et, comme elle varie d’un individu à l’autre, il est difficile de tracer, en ce qui la concerne, des règles générales. Il n’en est pas moins vrai que le bruit, même de faible intensité, peut provoquer des troubles psychologiques graves : inutile d’insister sur le fait que des bruits nocturnes ont pour conséquence des insomnies, génératrices elles-mêmes de névroses et de véritables troubles organiques.
- Plusieurs auteurs allemands se sont attachés à déterminer les intensités globales qui peuvent donner lieu à des insomnies. Leur enquête a porté sur 35o personnes : ayant enregistré sur magnétophone le bruit d’un rabotage de bois avec des intensités allant de 3o à 70 dB, ils plaçaient l’appareil dans la chambre à coucher de leur sujet. Dès que celui-ci s’éveillait, il devait couper le courant : l’appareil enregistrait alors l’heure du réveil et l’intensité du bruit atteinte à ce moment précis.
- Voici le classement, par professions, des personnes soumises à cette épreuve : les ouvriers manuels étaient en moyenne réveillés par un bruit de 4o dB; les ménagères se réveillaient entre 45 et 48 dB; les personnes exerçant une profession intellectuelle ne s’éveillaient qu’entre 48 et 5o dB. Le classement par âges a donné les résultats suivants : le quart des personnes de moins de 3o ans s’éveille entre 38 et 4o dB; celles dont l’âge est compris entre 3o et 4o ans ne s’éveillent qu’à 48 et 5o dB; celles de plus de 60 ans sont promptes à s’éveiller.
- Un autre enseignement de cette enquête est que les bruits violents mais courts changent le sommeil profond en demi-sommeil : à demi réveillé, le sujet présente déjà une accélération des rythmes respiratoire et circulatoire.
- Réactions psychomotrices. — Les études faites sur les réactions psychomotrices de l’homme exposé au bruit montrent que les temps de réaction sont fréquemment allongés. Se fondant sur l’ensemble des expériences et observations de son époque, Berrien a conclu en 1946 que les bruits diminuent l’activité psychique, le rendement et la vitesse du travail; il ajoutait qu’une différence essentielle existe entre les bruits continus et les bruits intermittents, ces derniers étant les plus nocifs.
- En ig5o, Kryter, dans un rapport très complet, émettait un avis sensiblement différent. Selon lui, la plupart des expériences faites sont contestables : les bruits réguliers et soutenus ou les bruits auxquels on s’attend ne nuisent pas à l’activité psychomotrice ni au rendement du travail. Cela résulterait d’une adaptation psychologique et physiologique, alliée à un effort supplémentaire fourni par les sujets.
- Une longue série de tests, pratiqués par différents auteurs, fait ressortir les aspects très variés des réactions psychomotrices au bruit. Le test du comptage de lampes de différentes couleurs s’allumant alternativement a été conduit par Jerison : les sujets étaient d’abord placés pendant une demi-heure dans une ambiance relativement calme de 70 dB, puis pendant une heure et demie dans une ambiance très bruyante. Peu de différences ont été notées dans les erreurs de comptage. Une autre consta-
- 3. Voir : L’électroencéphalographie, par le docteur Paul Laget. La Nature, mai 1958, p. 161.
- tation assez curieuse et qui n’était pas prévue dans l’expérience est la suivante : les individus qui avaient présenté de la fatigue auditive après l’exposition au bruit test conservaient le même rendement dans le calme et dans le bruit. Par contre, chez les individus qui n’avaient subi aucune perte d’acuité auditive du fait de l’heure et demie passée dans l’ambiance de xio dB, les erreurs de comptage étaient beaucoup plus importantes.
- Opérant également sur l’homme et utilisant des sons de 100 à 3oO' Hz et de 92 à 100 dB pendant 10 à i5 s, à des intervalles variables, Smith a constaté en iq56 que ces bruits avaient pour effet d’augmenter la quantité des réponses aux tests mentaux courts mais d’en diminuer la qualité. Toutefois les différences entre les groupes de sujets soumis au bruit et les groupes témoins ne sont pas importantes.
- Davis, médecin psychiatre de la marine américaine, a observé pendant sept mois le personnel d’un porte-avions (70 sujets), exposé sur le pont d’envol à des spectres sonores très étendus dont l’intensité globale avoisinait i25-i3o dB. Selon ses résultats, publiés en 1958, il existe un affaiblissement incontestable bien que léger du rendement au cours de ces expositions sonores.
- Des expériences conduites par Jerison et Smith méritent d’être tout particulièrement notées : elles ont porté sur l’appréciation de l’écoulement du temps, sous un bruit de forte intensité. Quinze étudiants, en train d’accomplir une tâche qui les occupait presque totalement, devaient toutes les dix minutes, actionner un signal. Pendant l’expérience de contrôle (3o mn dans une ambiance de 75 dB), les sujets ont réagi en moyenne toutes les 9 mn. Placés ensuite, pendant 1 h 3o, dans une ambiance bruyante de ii5 dB, ils ont réagi environ toutes les 7 mn, ce qui prouve un « étirement » psychologique du temps.
- Des expériences globales montrent que certains travaux sont fortement influencés par le bruit. Selon une étude faite sur l’initiative d’une compagnie d’assurances américaine, il suffit d’atténuer le bruit de 20 à 25 dB pour améliorer, dans de très larges proportions, l’efficacité des travailleurs. Dans un atelier de mécanique où le spectre sonore s’étendait de 5oo à 4 000 Hz, les faux mouvements des opérateurs ont été éliminés à raison de 52 pour 100, les frais de main-d’œuvre réduits de 47 pour 100. La même atténuation de bruit dans un secrétariat augmente de 9 pour 100 le rendement des dactylos et évite 29 pour 100 des erreurs de frappe.
- En France, un atelier où sont utilisés des marteaux et des presses a vu le taux annuel des accidents du travail s’abaisser de 12 à 3, à la suite de l’insonorisation du local. Le taux des accidents s’est de même abaissé de 14,92 à 8,88 dans une usine d’aviation après aménagement antibruit.
- Leconte, dans sa thèse, rend compte d’un examen pratiqué par lui, à l’aide de tests visuels, afin de déterminer les réactions psychotechniques au bruit. Sur une cinquantaine de sujets, 65 pour 100 ont présenté un allongement du temps de réaction; 26 pour 100 ont eu un raccourcissement léger; chez 10 pour 100, aucune modification notable n’était constatée. Sa conclusion est que le bruit perturbe en général les réactions visuelles, les ralentit dans la plupart des cas et les rend en outre irrégulières.
- Fonctions visuelles. — Nous avons personnellement cherché à déterminer quelles sont les fonctions visuelles qui subissent des perturbations, du fait d’un bruit complexe. Celui que nous avons choisi comme bruit-test était fourni par le moteur d’un scooter fonctionnant à l’arrêt sur le régime de l’accélération de départ. Son spectre, très étendu, allait de 5o à 5 000 Hz, avec toutefois une fréquence dominante de 3 000 Hz (fig. 3). L’intensité sonore globale variait, en cours d’expérience, entre 98 et io5 dB.
- Les résultats obtenus ont mis en évidence plusieurs perturbations, concernant :
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- Fig. 3. — Spectre sonore
- d’un scooter relevé à S m en arrière et dans l’axe de l’échappement ( accélération
- de départ).
- Spectre étendu entre 50 et 5 000 Hz ; dominante à 3 000 Hz ; intensité sonore globale de 98 dB.
- i° Le sens du relief. — Trente sujets ont été examinés en utilisant l’appareillage Howard-Dolman qui fait intervenir l’analyse mentale de la détermination des distances. Les sujets, avant l’exposition au bruit, faisaient une erreur moyenne de i/i mm. Au bout de i5 mn de séjour dans l’ambiance bruyante, l’erreur moyenne atteignait 28 mm. Une heure après la cessation du bruit, l’erreur moyenne était revenue à i4,5 mm. Nous croyons donc pouvoir conclure que l’appréciation réelle de la distance est perturbée par le bruit. Il est à remarquer que, dans cette appréciation, plusieurs éléments psychologiques entrent en jeu, parmi lesquels la mémoire, le raisonnement et l’intégration des différentes sensations périphériques.
- 20 La vision des couleurs. — Nous avons choisi des sujets dont la vision des couleurs est absolument normale et les avons soumis au bruit-test. L’épreuve consistait en une présentation, à 4 m de distance, de feux colorés, s’éteignant après o,o4 s et sous une ouverture angulaire de 2'. Dans j5 pour 100 des cas, les feux ont été confondus, le vert étant appelé blanc. Une heure après l’arrêt de l’émission sonore, la lecture était redevenue entièrement normale.
- 3° La vision nocturne. -— Un examen préliminaire des sujets permettait de constater que leur vision nocturne était caractérisée par une valeur moyenne du seuil de 0,09 bougie/hm2. Cette valeur exprime la luminance la plus faible qui puisse assurer la détermination des formes d’un objet. Or, après i5 mn d’exposition au bruit-test, cette valeur est passée à 0,21 bougie/hm2. La capacité visuelle nocturne serait donc nettement affectée par le bruit. La baisse constatée fait ressortir une valeur du seuil qui excède la valeur maximale admise pour un sujet normal.
- En résumé, trois fonctions visuelles au moins sont affectées par le bruit-test qui, remarquons-le, joue un rôle important dans l’ambiance sonore d’une ville.
- Fonctions supérieures. — Les auteurs qui ont traité de l’action des bruits sur les fonctions supérieures et le rendement du travail sont loin d’exprimer des opinions identiques. Dans « Benox Report ig53 », W. R. Miles montre que les réactions au bruit varient à la fois selon les sujets, selon leur genre de travail et selon les lests d’exploration qui sont mis en œuvre. Il signale en particulier que, dans l’aviation, le rendement professionnel reste assez bon, malgré l’intensité des bruits.
- Dikson et Ghadwick, au contraire, notent que le bruit des moteurs à réaction provoque de l’instabilité et de 1’ « aberration mentale ». Le spectre sonore aurait, en ce qui concerne les fonctions supérieures et surtout le rendement du travail, une influence prédominante : certaines fréquences en effet sont beaucoup plus dangereuses que d’autres. Il faut également tenir compte du genre de travail à exécuter.
- Selon Stevens, le fait que subjectivement un bruit est désagréable et fatigant n’implique pa.s que ce bruit affecte sensiblement l’activité mentale. Des expériences de laboratoire où
- le bruit atteignait une intensité globale de ii5 dB ont montré que le rendement n’était diminué que chez 5 pour 100 des individus.
- Des études récentes de Corso visent à opérer une discrimination parmi les sujets dont les facultés mentales sont le plus affectées par le bruit. Il semble que les différences individuelles de sensibilité soient sans rapport avec les caractéristiques de la personnalité. Elles seraient plus nettement en relation avec le niveau fonctionnel d’activité du système nerveux végétatif. Ces recherches sont encore à leur début, mais l’auteur espère pouvoir fonder ses conclusions concernant la sensibilité au bruit des différents sujets sur l’observation de leur rythme cardiaque et sur leur pression artérielle.
- Cette thèse conduirait à n’étudier que les réactions physiopathologiques de l’organisme humain au bruit. Thèse qui nous paraît trop exclusive car il semble bien que, chez certains individus, les réactions psychiques sont prépondérantes, surtout pour des intensités sonores comprises entre 3o et 60 dB, qui sont trop faibles pour provoquer des réactions physiopathologiques notables. C’est ce que constate également Lehmann.
- Entre 60 et 90 dB, les réactions somatiques apparaissent. Elles sont alors indépendantes de la réaction subjective qui ne fournit aucun renseignement précis sur leur importance.
- Entre 90 et 120 dB, pourvu que le temps d’exposition soit assez long, des lésions de l’oreille interne apparaissent à leur tour avec un accroissement des réactions somatiques, toujours associées à des réactions subjectives. Ces dernières, selon les tendances psychiques de l’individu, peuvent conduire à des névroses caractérisées.
- Au-dessus de 120 dB, il suffit de temps d’exposition très courts pour que la surdité s’installe, accompagnée de lésions somatiques graves, irréversibles, concernant surtout le système nerveux.
- Ayant défini ces différents échelons, nous pensons que, si l’on veut étudier de manière systématique l’action d’un bruit sur l’organisme humain, il est nécessaire d’envisager les facteurs suivants, se rapportant d’une part au bruit considéré et d’autre part à l’individu qui y est exposé : le niveau sonore ambiant; l'intensité du bruit considéré (et sa différence avec le niveau ambiant) ; le spectre de fréquences de ce bruit; la rapidité d'apparition et de disparition du bruit; la durée et la répétition du bruit; l'état physiologique du sujet; la nature de ses occupations.
- Mais en attendant de nouvelles données expérimentales on peut déjà énumérer, à titre indicatif, les bruits qui semblent être les plus nocifs pour l’organisme humain. Parmi ceux de faibles intensités (égales ou inférieures à 4o dB), on doit faire état des bruits réguliers au point de provoquer dans l’organisme une sorte de phénomène de résonance. Ils sont également nocifs lorsqu’il s’établit un synchronisme entre eux et certains rythmes physiologiques (respiration, pouls). C’est le cas des gouttes d’eau tombant plus ou moins régulièrement sur une
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- plaque métallique, de ronronnements de moteurs, etc. Viennent ensuite des bruits plus intenses, mais inattendus, riches en transitoires de 60 à 90 dB (porte qui claque). Et enfin les bruits continus de forte intensité (90 dB et au-dessus) produits par les moteurs d’avions et dans les ateliers bruyants.
- Il faut encore souligner que les bruits les plus nocifs, à intensités égales, sont ceux où dominent les fréquences les plus aiguës et les sons les plus purs.
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- De tout ce qui précède, on peut conclure qu’il serait erroné
- d'envisager d’une manière trop générale les effets du bruit sur les individus. Les réactions physiopathologiques en effet sont, dans la plupart des cas, indépendantes des réactions subjectives et n’obéissent pas nécessairement aux mêmes mécanismes.
- Par ailleurs, une distinction doit être faite entre les bruits de faible intensité et ceux qui se caractérisent par un spectre de fréquences d’intensité très élevées. Ces derniers exercent sur l’homme une action physiopathologique qui va du « stress » psychique aux traumatismes somatiques. De tels bruits comptent parmi les principaux facteurs de vieillissement de l’organisme.
- Médecin-colonel P. Grognot.
- Les prix Nobel de Sciences 1959
- Les éclatants succès de la biologie moléculaire ont été, une fois de plus, proclamés par l’attribution du prix Nobel de physiologie et de médecine au professeur Arthur Kornberg, né à New York, en 1918, de l’Université Stanford (San Francisco), où il enseigne la biochimie, et au professeur Severo Ochoa, âgé de cinquante-quatre ans, d’origine espagnole, également titulaire d’une chaire de biochimie, celle de la Faculté de Médecine de l’Université de New York, qu’il occupe depuis 1954. Les lauréats s’inscrivent dans une longue suite de chercheurs voués à l’exploration d’un domaine où se découvre toujours plus de subtilité et de complexité et où l’on avance pas à pas, en recourant aux plus fines des méthodes modernes de préparation et d’analyse (chromatographie, spectrophotométrie dans l’ultraviolet, ultracentrifugation, spectre de diffraction des rayons X...), en scrutant au microscope électronique les bactéries et les virus, en multipliant les investigations sur des « matériels » soigneusement choisis, comme le thymus de veau, la semence de saumon, les germes de blé. Les travaux que vient ici de couronner le jury de Stockholm portent sur deux substances qui apparaissent aujourd’hui comme fondamentales dans l’intimité de la cellule vivante : l’ADN et U ARN (acide désoxyribonucléique et acide ribonucléique).
- C’est l’ADN, en effet (les Anglo-Saxons disent DNA), qui, dans les chromosomes, porte l’information génétique, s’identifiant ainsi aux gènes eux-mêmes. Cela, on Je sait depuis la découverte capitale d’Avery. Cette substance gouverne la spécificité des diverses enzymes et protéines qui accomplissent les réactions vitales. Walson et Crick en ont proposé un modèle satisfaisant qui consiste en deux chaînes de molécules enroulées autour l’une de l’autre en une double hélice, à la manière d’un escalier en colimaçon, la rampe étant une chaîne d’esters phosphoriques et les marches étant figurées par des bases que relient entre elles des ponts d’hydrogène, deux bases puriques et deux pyrimidiques se manifestant comme un code à quatre lettres dont la séquence détermine la spécificité du legs héréditaire, de sorte que la molécule géante de l’ADN peut se comparer à une bande magnétique sur quoi se trouve inscrit le programme de l’hérédité : une mutation, c’est le changement de place accidentel d’une « lettre » ou d’un a groupe de lettres ». Bien que construit d’éléments relativement simples et peu nombreux, ce prodigieux édifice chimique peut présenter un nombre inimaginablemertt élevé de combinaisons de ces éléments, ce qui le rend, capable de contenir en puissance le détail comme le tout de chaque espèce vivante, de chaque variété ou sous-variété... Lors du processus de duplication, lorsqu’un chromosome se dédouble, chacune des hélices est capable de déterminer la spécificité de l’hélice qui va venir la compléter pour constituer une nouvelle hélice double.
- Quant à l’ARN, d’une composition et d’une structure analogues à celles de l’ADN, mais plus simples, il joue un rôle intermédiaire entre l’ADN et les protéines. D’autre part, dans la plupart des virus des animaux et des végétaux, il remplit la même fonction que l’ADN, c’est-à-dire y porte l’information génétique.
- On savait depuis longtemps déjà que les acides nucléiques sont des polymères dont le motif est un élément base-sucre-phosphate, appelé nucléotide, le sucre de l’ADN différant de celui de l’ARN. Le problème posé aux biochimistes était de passer de ces éléments au polymère. Les deux chercheurs américains y sont parvenus, en découvrant des enzymes bactériennes capables de catalyser cette synthèse. La première publication du professeur Ochoa, datée de 1955, porte sur la découverte qu’il fit avec une jeune Française, Marianne Grunberg-Manago, d’une enzyme bactérienne capable de polymériser les éléments de l’ARN. Cette découverte ne passa pas inaperçue en France, puisque, la même année, la Société de Chimie biologique décernait à ses auteurs le grand prix Charles-Léopold Mayer. Le professeur Kornberg devait réaliser ensuite une opération similaire, en obtenant à son tour, in vitro, la polymérisation de l’ADN.
- On peut dire que les biochimistes commencent ainsi d’approcher, dans l’ordre de la vie, des secrets comparables en importance à ceux que recèle, dans l’ordre physique, le noyau atomique.
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- Une nouvelle élucidation des mystères de l’atome a eu lieu en 1955, lorsque fut constatée la création d'antiprotons, obtenus au moyen du gigantesque accélérateur de particules de l’Université Berkeley, en Californie, instrument de dix mille tonnes, qui consomme autant d’électricité qu’une ville de cent mille habitants et peut communiquer à des particules une énergie de six milliards d’électron-volts (billion d’électron-volts s’exprimant en abrégé par BeV, la puissante machine a reçu le nom de bevatron).
- Il y avait longtemps que les physiciens soupçonnaient l’existence de l’antiproton, particule élémentaire équivalente au proton, mais portant, au lieu d’une charge positivé, une charge négative. Comme il existait un électron positif et un électron négatif, on pouvait penser qu’il existait semblablement deux sortes symétriques de protons, ainsi que l’avait prévu Dirac dès 1938. Mais jusqu’alors la réalité du proton négatif n’avait, pu être vérifiée expérimentalement. La gloire d’avoir opéré cette vérification, dont l’annonce, il y a quatre ans, par Ernest 0. Lawrence et ses collaborateurs, fit sensation, est
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- revenue à Emilio Segré et à Owen Chamberlain, ce qui leur vaut aujourd’hui de recevoir le prix Nobel de physique. La découverte représente une contribution de profonde importance à la connaissance de l’Univers, en apportant une confirmation expérimentale aux géniales hypothèses de Dirac sur l’équilibre électrique et la symétrie des particules élémentaires. Dirac, rappelons-le, avait aussi prévu l’électron positif ou positon, que devait découvrir Cari Anderson en ig32.
- La charge électrique du proton étant la même que celle de l’électron négatif mais de signe contraire, la charge de l’antiproton est la même que celle de l’électron positif, mais également de signe contraire. Il est donc possible de concevoir des atomes qui se trouveraient en équilibre électrique, comme tous ceux du monde où nous vivons et dont nous sommes faits, mais dont la répartition des charges électriques serait inversée. De tels atomes constitueraient une matière inverse ou antimatière, et l’hypothèse a pu être émise qu’il pourrait exister dans l’Univers des systèmes de mondes construits en antimatière. Un de ces mondes et un monde édifié comme le nôtre, s’il leur arrivait de se rencontrer, se dématérialiseraient instantanément, évanouis en une fantastique explosion d’énergie, libérée sous forme de rayons gamma...
- Né à Tivoli en igo5, le professeur Emilio Segré s’est joint, en xg37, à l’équipe de physiciens nucléaires de Berkeley. Il a été un ami et collaborateur de Fermi, constructeur de la première pile atomique, lui-même lauréat du prix Nobel. Son nom est attaché à de nombreux travaux sur les isomères, sur la fission spontanée et sur les particules de haute énergie. Il a participé à la découverte de plusieurs éléments chimiques, dont le technétium et l’astate.
- Le professeur Owen Chamberlain, né à San Francisco en igao, enseigne à l’Université Harvard depuis iq58. Il a commencé
- sa carrière de ph ysicien il y a seulement dix-sept ans. Il était alors membre de l’équipe de chercheurs de l’Université de Californie qui devait mettre au point, par la suite, la bombe atomique. Ses expériences ont principalement porté sur la diffusion des protons et des neutrons de haute énergie et sur la polarisation des protons.
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- Le prix Nobel de Chimie xg5g couronne les travaux du professeur tchécoslovaque Jaroslav Heyrovsky, né à Prague le 20 décembre i8go, de l’Université Charles-Ferdinand de Prague, qui inventa en ipaa une admirable méthode d’analyse, la pola-rographie, extension de l’électrolyse, permettant de déterminer la nature chimique de nombreux corps, et de les doser, même à l’état de traces infimes. Trois ans plus tard, il mettait au point, avec un savant japonais, le docteur Masuzo Shibata, le polarographe, et, en iga8, il publiait les premiers résultats de ses expériences. Ils appai’urent d’une importance telle qu’en ig5o était créé à Prague un « Institut Polarogi’aphique » à la tête duquel fut placé le père de la nouvelle méthode.
- Celle-ci est devenue d’usage courant dans tous les laboratoires où l’on effectue des micx’o-analyses, qu’il s’agisse de recherche pure ou de recherche appliquée, du dosage, en biologie, de corps complexes comme les vitamines, par exemple, ou bien, dans la métallurgie du zinc, de déceler les ti'aces de plomb ou de cadmium présentes dans le zinc.
- Notons que le professeur Jaroslav LIeyrovsky est le premier savant tchécoslovaque titulaire d’un prix Nobel.
- Fernand Lot.
- Vitesse du vent et hauteur des vagues dans l’Àntarctique
- Le Bulletin d'information de l'Année géophysique internationale, publié par l’Académie des Sciences de l’U.R.S.S., donne quelques résultats obtenus par une expédition soviétique chargée d’étudier l’agitation provoquée par les vents dans l’Océan antarctique. Ces études ont été effectuées au cours du premier semestre de ig57. Elles comprenaient des observations visuelles, la photographie stéréoscopique et la mesure des vagues et de la houle à l’aide d’ondographes. L’ondographe fonctionnait impeccablement même à des températures très basses, de l’ordre de — 20° C. En moyenne, la hauteur maximale des vagues, enregistrée par mer agitée entre le 3o janvier et le 18 avril et dans la zone comprise entre 46° et 67° de latitude sud, était de
- 7 à 8 ni, pour une vitesse maximale du vent comprise entre 21 et 24 m/s. La tempête la plus forte se pi’oduisit le 3i mars et le ier avril ig57 à 52°5'6/ de latitude sud et 66°o6' de longitude est. La vitesse du vent atteignit alors 3o m/s, et la hauteur maximale des vagues 12 m. La longueur moyenne des vagues était de i3o m. La tempête dura 4a h. Le nombre d’heures pendant lesquelles la hauteur des vagues dépassait 5 m a été de 36. Au cours d’une autre tempête, qui se déchaîna en avril à la latitude sud de 46°o4' et qui dui’a en tout 126 h, ce nombre atteignit même io5 h, bien que la vitesse maximale du vent ne fût, dans ce cas, que de 24 m/s, et la hauteur maximale des vagues de 10 m. C. M.
- Développement économique de la Corée du Nord
- La revue soviétique Priroda a donné quelques renseignements sur les progrès accomplis dans le domaine économique et indus-tx-iel par la Corée du Nord. Ainsi, le niveau de production industrielle y dépassa, déjà, en 1955, le niveau d’avant-guerre. Le secteur nationalisé fournit 82 pour 100 du revenu national, et l’industrie lourde assure 54 pour 100 de la production totale du pays. Des installations nouvelles permettent, depuis 1956, l’irrigation de 74 pour 100 des superficies occupées par les rizières., Les régions agricoles consommaient, en 1956, 3,4 fois plus d’énergie électrique qu’en 1949. Le sous-sol du pays a été exploré ces dernières années, ce qui a permis d’en apprécier la richesse. Ainsi, les réserves d’anthracite et de lignite ont été évaluées à environ 2,48 milliards de tonnes. Cependant, et bien que l’extraction du charbon ait atteint, dès .1956, le niveau d’avant-guerre, les besoins de l’économie nord-coréenne, en plein essor, ne sont pas encore
- couverts. Aussi se propose-t-on de porter l’extraction du charbon à 10 millions de tonnes en 1961. Quant aux minerais, il faut signaler principalement ceux de fer. Le bassin du Moussan, par exemple, est l’un des plus riches en fer parmi tous les bassins de l’Asie. Dans le sous-sol de la Corée du Nord, on trouve également des gisements de tungstène, de molybdène, de nickel, de cobalt, de. titane et de vanadium, sans parler du cuivre, dont l’exploitation constitue l’une des branches les plus iinpqrUmtess de l’industrie coréenne. Les réserves de magnésite^ et dé métaux rares (cérium et thorium) sont également considérables. Quant à l’énergie électrique, on prévoit que sa production sera portée à 9,5 milliards de kWh en 1961. Signalons enfin que la production de la fonte en Corée du Nord atteignit, en 1956,. 187 200 t, de l’acier 190 000 t, et des engrais minéraux 195 000 t.
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- L’Actualité instrumentale
- Les
- détecteurs de particules et d’ions rapides
- Les particules rencontrées en physique nucléaire et lors des nombreuses applications de la radioactivité peuvent se classer en trois groupes :
- i° Les particules fortement ionisantes :
- — La particule a (noyau d’hélium 2He++). Elle est émise par les noyaux, lourds en général (numéro atomique Z supérieur à 82).
- —- Le proton (noyau d’hydrogène ]H+). C’est une parLicule élémentaire. On l’obtient par accélération d’hydrogène ionisé. On le rencontre également lors de certaines réactions nucléaires.
- — Le deuton (noyau d’hydrogène lourd (H+). C’est un projectile très utilisé, car il permet de nombreuses réactions nucléaires. On le prépare en accélérant des ions d’hydrogène lourd.
- — Les ions loui'ds. Ils sont nombreux (ions de carbone, de mercure...); ils peuvent apparaître au cours de certains processus (fission, spallation) ou être produits par ionisation et accélération.
- — Les électrons (électron négatif ou négaton, électron positif ou positon). Ce sont des particules élémentaires. Us peuvent être émis soit par les noyaux lors d’une transformation radioactive (émission ou jü+), soit par l’atome lors du réarrangement du cortège électronique, suivant un processus nucléaire (électrons Auger, électrons de conversion interne).
- 20 Le rayonnement électromagnétique de faible longueur d’onde (X < 100 U-X) : rayons X, photon ou rayon y.
- 3° Le neutron (ôn). C’est une particule élémentaire électriquement neutre, d’où les difficultés pour le détecter.
- La détection d’une particule est le mécanisme par lequel on peut la rendre sensible à nos sens, grossiers à l’échelle des phénomènes étudiés (le diamètre d’un noyau est de l’ordre de io-12 cm). Suivant les propriétés d’interaction avec la matière, la détection sera plus ou moins facile.
- Les particules du premier groupe (fortement ionisantes) sont aisées à détecter car elles cèdent facilement une partie de leur énergie cinétique à la matière qu’elles traversent en ionisant les atomes de celle-ci (une particule a dans l’air normal forme ainsi xoo à i5o 000 paires d’ions par centimètre de parcours). Ces particules peuvent subir une déviation de la part de la matière traversée; celte déviation est d’autant plus importante que la vitesse de la particule est faible et que sa masse est petite.
- Le rayonnement électromagnétique réagit faiblement avec la matière. Contrairement aux particules ionisantes, il disparaît lors de son interaction. Son énergie est utilisée :
- — Pour expulser un électron profond (K ou L) de l’atome qu’il vient de rencontrer, et lui communiquer sous forme d’énergie cinétique l’énergie qui reste disponible (effet photoélectrique) ;
- — Pour communiquer à un électron libre (ou peu lié) une partie de l’énergie, le surplus étant utilisé pour émettre un photon de longueur d’onde supérieure à celle du photon incident (effet Compton) ;
- — Pour « créer » une paire d’électrons, l’un négatif, l’autre positif, qui se partagent sous forme d’énergie cinétique l’énergie disponible après leur création.
- Le neutron est une particule non ionisante, qui lors de son passage à travers la matière peut :
- — soit perdre une partie de son énergie par choc élastique (en particulier expulser un noyau d’hydrogène d’un composé) et poursuivre sa route après avoir subi une déviation ;
- — soit être absorbé par le noyau qu’il vient de heurter, formant un noyau composé, en général excité.
- La désexcitation de celui-ci donnera naissance à des photons et à des particules, ou seulement aux uns ou aux autres.
- Les détecteurs. — Les détecteurs les plus courants dont nous parlerons ici utilisent deux manifestations de l’ionisation produite par les particules, directement (premier groupe) ou indirectement (photon et neutron).
- — A) On utilise les ions formés pour obtenir un signal électrique.
- — B) On regarde la lumière émise par le détecteur pour dissiper l’énergie cédée par la particule.
- Le premier principe donhe naissance aux compteurs et le second aux scintillateurs.
- Compteurs. — Nous classons dans cette rubrique les détecteurs utilisant la charge électrique des ions formés par le passage d’une particule. Nous en citerons trois types :
- -i° D’abord les détecteurs dans lesquels on mesure uniquement l’ionisation primaire. Ce sont :
- — Les chambres d’ionisation; elles permettent la mesure d’un flux, le courant fourni par la chambre étant proportionnel au nombre de particules (supposées toutes identiques) qui les traversent ;
- . — Les chambres à impulsions; elles mesurent l’ionisation produite par chacune des particules les traversant; l’ionisation est proportionnelle à l’énergie cédée par la particule à l’intérieur de la chambre.
- 20 Les détecteurs pour lesquels on mesure une ionisation proportionnelle au nombre d’ions formés par la traversée de la particule. Le signal obtenu est proportionnel à l’énergie perdue par la particule dans le compteur.
- Fig. 1. — Compteur proportionnel CPX de la S.A.I.P.
- Un four à calcium (à gauche) permet la purification des gaz de remplissage. La fenêtre (au milieu du oorps cylindrique) peut être en béryllium (20 mg/cm2) ou en aluminium (5 mg/cm2).
- (.Photo S.A-.I.P.).
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- V ( Unités erbitraires)
- Fig. 2. — Courbe d’intensité du champ électrique dans les différents types de détecteurs.
- (/a, charge recueillie sur l’anode collectrice ; qe, charge formée par ionisation par la particule incidente. V, tension appliquée entre les éleclrodes. Zones de fonctionnement : A., en chambre d’ionisation ; B, en compteur proportionnel ; C, en compteur de Geiger-Müller.
- 1
- Fig. 3. — Compteur utilisant l’angle solide 4 pour comptage absolu de source assez faible d’émetteur d’électrons.
- 11 peut être utilisé en compteur proportionnel en modifiant le remplissage.
- (Pholo S.A.I.P.).
- 3° Le détecteur à l’aide duquel on recueille une impulsion chaque fois qu'une paire d’ions au moins a été formée dans son enceinte. C’est le compteur de Geiger-Müller.
- Ces détecteurs diffèrent essentiellement par l’intensité du champ électrique qui y règne (fig. 2). Ainsi dans la chambre d’ionisation et la chambre à impulsions, la charge recueillie est égale à la charge des ions formés traversant le détecteur.
- Dans le compteur proportionnel on recueille une charge qui est proportionnelle à l’ionisation primaire, c’est-à-dire à celle due au seul passage de la particule dans le compteur. Le facteur de multiplication peut atteindre des valeurs de l’ordre de mille. Le compteur sert d’amplificateur, il permet donc, associé à un amplificateur linéaire, de détecter et de mesurer l’énergie de particules beaucoup moins énergiques que celles qui peuvent être détectées dans une chambre à impulsion.
- Dans le compteur de Geiger-Müller, le facteur de multiplication est si grand que la charge recueillie ne dépend plus de l’ionisation produite par la particule incidente, pourvu qu’elle ait formé au moins une paire d’ions.
- Cette charge dépend de la forme, du volume, du gradient, du champ électrique interne et du gaz de remplissage.
- Une mise en forme électronique suffit en général pour se servir de l’information reçue.
- Dans l’utilisation du détecteur en compteur de Geiger-Müller, il est nécessaire d’adjoindre au gaz de remplissage (en général argon ou hélium) une certaine proportion, soit d’une vapeur organique (fig. 4), ce qui donne les compteurs autocoupeurs dont la tension de fonctionnement dépasse 1 000 Y, le temps de résolution 0,1 ms, et dont la vie est limitée à io8 coups environ; soit d’un halogène (fig. 5) (brome en général) ce qui a pour effet d’abais-
- Fig. 4 et S. — Tubes compteurs de Geiger-Müller.
- A gauche, types « Cloche » ; remplissage : argon + vapeurs organiques.
- A droite, types « Halogène » ; remplissage : argon + halogène.
- (Photos L.C.T.).
- ser la tension de fonctionnement au-dessous de 1 000 V, d’allonger très sensiblement le temps de résolution au delà de la milliseconde, mais aussi de prolonger la vie du compteur d’une façon pratiquement illimitée.
- Scintillateurs. — Peut être utilisée comme scintillateur une substance qui transforme une partie de l’énergie dissipée par le passage d’une particule ionisante en lumière visible, si cette substance est transparente à la lumière émise.
- Les scintillateurs sont connus depuis le début de la radioactivité; les mesures de parcours de particules a. ont été faites en utilisant le sulfure de zinc (activé à l’argent ou au cuivre). Celui-ci a l’inconvénient d’être peu transparent à la lumière émise, ce qui limite son emploi à la détection des particules a pour lesquelles les couches nécessaires sont suffisamment minces pour transmettre suffisamment de lumière.
- Le développement de la physique nucléaire, la nécessité d’augmenter la capacité de comptage ont entraîné celui des scintillateurs.
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- On classe les scintillateurs en trois groupes qui rendent compte de leur fonctionnement. Ce sont : les cristaux semi-conducteurs; les cristaux ioniques; les cristaux moléculaires.
- Nous ne citerons que ceux qui sont le plus fréquemment utilisés. On les trouve chez Quartz et Silice, chez Radiation Counter Laboratories (R.C.L.), Terminal Radio International (T.R.I.L.), chez Intertechnique qui représente la grande firme Ilarshaw Chemical Co.
- — Le sulfure de zinc (activé à l’argent ou au cuivre); sa vie moyenne de luminescence est de io p.s. Son opacité limite son emploi à la détection des particules a.
- — L’iodure de sodium (activé au thallium) est un des plus utilisés car sa densité est assez grande; il est possible de réaliser de gros monocristaux limpides. Les photons y donnent un pic photoélectrique qui permet d’en déterminer l’énergie assez facilement (fïg. 6 et 7). Sa vie moyenne de luminescence est de 0,2 p.s et son spectre d’émission présente un maximum vers 4 100 A. Malheureusement, il est déliquescent et sa conser-
- Fig. 6. — Cristaux d’iodure de sodium activé au thallium minces pour la détection et la mesure des rayons X.
- A gauche : à fenêtre de béryllium ; à droite : à fenêtre d’aluminium.
- Fig. 7. — Cristaux d’iodure de sodium (activé au thallium) pour la détection des photons.
- Noter la forme en puits des deux cristaux situés en haut, à droite.
- (Photos Quaktz et Silice).
- vation dans une enveloppe étanche en limite un peu l’utilisation. Son rendement (rapport de l’énergie émise sous forme de lumière à l’énergie perdue par la particule lors de sa traversée) est le meilleur de tous les scintillateurs connus actuellement.
- A côté de lui, nous citerons seulement l’iodure de lithium (activé à l’europium) dont la vie moyenne est de 0,7 p.s.
- Parmi les cristaux moléculaires utilisés, nous citerons l’an-thracène, le naphtalène, le phénanthrène, le terphényl, le polystyrène (fig. 8), le stilbène, Leur vie moyenne de luminescènce est comprise entre 7 et 70 mjxs. Certains peuvent être utilisés
- Fig. 8. — Scintillatéur plastique (polystyrène).
- Noter la taille par rapport au crayon à bille placé à côté.
- (Photo Qeautz et Silice).
- en solution (par exemple le terphényl dans le toluène). Les détecteurs peuvent avoir de grandes dimensions (plusieurs litres).
- Pour différents scintillateurs, le tableau I compare la bande d’émission, la vie moyenne de luminescence, le rendement, en attribuant la valeur 100 à l’iodure de sodium.
- Tableau I. — Caractéristiques de quelques scintillateurs
- Scintillatéur Bande d’émission (Â) Vie moyenne (,10—® s) Rendement
- Iodure de sodium
- (activé au Tl) . 3 770-4 55o 200 : 100
- Anthracène . 4 a5o-4 600 25 4a
- Stilbène .... 3 980-4 180 6 28
- Naphtalène .3 3oo-3 600 Â ÔO 10,.
- Terphényl dans to-
- luène (8 g/li . 3 4oo-3 700 2,2 23
- Les scintillateurs ne sont jamais utilisés seuls; il faut transformer le petit signal lumineux indiquant le passage d’une particule. On utilise un photomultiplicaleur à électrons, qui n’est rien d’autre qu’une cellule photoélectrique à vide suivie d’un amplificateur. Celui-ci est à large bande passante (son temps de montée est de l’ordre de quelques millimicrosecondes) et son gain peut dépasser 10 millions pour certains types.
- La détection. — Particules fortement ionisantes (moins les électrons). — Leur parcours est faible, ils perdent beaucoup d’énergie en traversant la matière. Polir les détecter il faut donc qu'ils puissent pénétrer dans le détecteur.
- Les particules oc émises par les corps naturels ont un parcours de quelques centimètres dans l’air normal, ce qui représente quelques milligrammes par centimètre carré de masse superficielle. Il faut placer l’échantillon aussi près que possible du détecteur dont la paroi sera aussi fine que possible. Puisque le parcours est faible, l’épaisseur du détecteur peut être également faible, et ainsi la perte d’énergie des particules moins ionisantes sera réduite.
- Pour la mesure des sources intenses ôn peut utiliser les chambres d’iônisatiohs à air.
- Détection des électrons. — Ils Sont moins ionisants que les particules précédèntes, leur parcours est donc eh général plus long.
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- Tableau II. — Caractéristiques de quelques types de compteurs
- Constructeur Référence Tension de fonctionnement en volts Nature et épaisseur de la paroi DÉTECTE (') Observations
- a p mou P dur V X n lent
- L.C.T. . . v. i 3 A 7 >> 1 000 mica < 2 mg cm—2 + + + X + Fig- 4.
- L.C.T. . . i3 A 6 > 1 000 mica > 2 mg cm—2 X X + Fig. 4*
- L.C.T. . . 3 G 12 < 600 verre 1 mm + Fig. 5.
- S A.I P. . . FCP 101 > 1 5oo sans paroi + + + + Compteur 2 it ) peuvent être uti-
- S.A.I.P. . . FC 102 > 1 5oo sans paroi + + + + Compteur 4 ic [ Usés en pro-
- Ifig. 3). ) portionnel.
- S.A.I.P. . . CP X variable béryllium 20 mg cm—2 + + + X + Compteur pouvant utiliser une
- source gazeuse interne — pro-
- portionnel (fig. 1).
- R.C.L. . . 10 100 r>j I 300 mica i,3 mg cm—2 + + X
- R.C.L. . . 10 200 i 3oo sans paroi + + + X Peut être utilisé en proportionnel.
- R.C.L. . . 10 202 1 4oo sans paroi + + + X Compteur 4 peut être utilisé en
- proportionnel.
- R.C.L. . . 10 3o6 1 000 verre 3o mg cm—2 + X + Peut mesurer un courant liquide
- ou gazeux externe.
- R.C.L. . . 10 4oi r a5o verre 3oo mg cm—2 X +
- R.C L. . . 10 5oo 1 600 + Compteur à BF3.
- T R.I.L. . . VX N 1 1 700 + Compteur à BF3.
- T.R.I.L. . . 6 3o6 +
- 1. + : Bien ; X Médiocrement.
- L.C.T. : Laboratoire central des Télécommunications (Paris) ; S.A.I.P. : Société d’Applications Industrielles de la Physique (Paris* ; R.G.L. : Radiation Counter Laboratories (agent à Bruxelles) ; T.R.I.L. : Terminal Radio International Ltd (agent à Parisl.
- Pour dénombrer les électrons rapides, on peut accepter des parois plus épaisses que pour les particules et. Tous les scin-lillateurs sont utilisables à condition évidemment que les électrons puissent atteindre le cristal.
- Il est souvent commode, pour rendre minimum l'influence des photons, de prendre de l’anthracène d’une épaisseur correspondant au parcours des électrons étudiés.
- Détection des photons. — La probabilité pour un photon de réagir avec la matière est très faible : le problème se complique et pour un rendement de détection acceptable il faut utiliser un détecteur dont la masse superficielle soit suffisante.
- Ici nous distinguerons les photons suivant leur énergie : pho-
- Fig. 9. — Scintillateurs pour neutrons.
- A gauche : Scintillateur au Ixh'o pour la détection des neutrons lents ou thermiques. A droite : Scintillateur Hornyak pour la détection des neutrons rapides.
- (Photo Quartz et Silice).
- tons peu énergiques (inférieurs à i5o keV), souvent appelés rayons X par les constructeurs; et photons plus énergiques appelés rayons y* Si, pour les premiers, les compteurs peuvent avoir un rendement satisfaisant, supérieur à 3o pour ioo, le rendement pour les seconds est toujours faible et décroît avec l’énergie (jusqu’à a MeV).
- Fig. 10. — Chambre d’ionisation compensée type C.C.P. 1 N 10 de la Compagnie des Compteurs.
- Cette chambre comprend deux séries de compartiments dont une seule série a ses parois recouvertes de bore ; la différence entre les courants d’ionisation recueillis dans les deux séries représente la contribution des
- neutrons lents.
- (Photo C‘* des Compteurs, Montrouge).
- Ce n’est qu’avec les scintillateurs qu’on peut atteindre une efficacité suffisante en utilisant des cristaux de masse superficielle importante. L’iodure de sodium présente une masse superficielle de l’ordre de 3 700 mg/cm2 pour 1 cm d’épaisseur; l’argon qui remplit en général les compteurs présente une masse superficielle de l’ordre de 1 mg/cm2 pour 1 cm d’épaisseur et cela à une pression de 4oo Tor, pression déjà importante pour un compteur de Geiger-Müller (1 Tor (torricelli) = 1 mm Hg).
- La mesure des flux intenses se fait également à l’aide de chambres d’ionisation (la comparaison d’étalon se fait à l’aide d’une chambre d’ionisation appelée « grand condensateur »).
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- Détection des neutrons. — Dans le cas des neutrons, il faut passer par un intermédiaire pour obtenir une ionisation dans le détecteur; il y a deux types essentiels : pour les neutrons rapides, les détecteurs à protons de recul (type Hornyak) (fig. 9) ; pour les neutrons lents ou thermiques, les détecteurs à réactions nucléaires (fig. 8).
- On utilise les réactions nucléaires suivantes :
- — Avec le bore : '"B + Jn —>- ;',Li + iHe + énergie.
- » —> 2 ^He + |H + énergie.
- — Avec le lithium : ^Li + Jn —>- J He + + énergie.
- La mesure et le contrôle des flux importants, comme ceux que l’on rencontre au voisinage des piles, ont conduit à construire des chambres d’ionisation soit à proton de recul, soit à bore (fig. 10).
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- Dans le tableau II, nous avons consigné quelques renseignements sur des compteurs types. On en trouve de similaires chez d’autres constructeurs.
- Conclusion. — Le choix d’un détecteur doit être guidé par les considérations suivantes : nature des particules à détecter; énergie de ces particules; présence simultanée d’autres particules; intensité du flux de particules. Pour un flux inférieur à 5oo impulsions par seconde, le compteur suffit; pour un flux jusqu’à un million, le cristal est nécessaire; et pour les flux intenses, il faut penser à la chambre d’ionisation.
- Si le compteur permet des ensembles de comptage d’un prix de revient moins élevé, ses possibilités sont moindres, et les scintillateurs gagnent progressivement du terrain grâce à leur efficacité et leur sélectivité plus grandes pour les pholons.
- Y. Deschamps.
- Protection de la nature et surpopulation
- Il s’agit là de deux problèmes intimement associés, probablement les plus graves de ceux qui se posent actuellement à l’humanité, la plupart dos autres menaces qui pèsent sur elle en découlant. Leur antagonisme présent, s’il doit se poursuivre, la conduira inévitablement à la catastrophe. Le jour n’est sans doute plus si éloigné où l’expansion démographique, dont nous sommes témoins depuis quelques dizaines d’années, sera telle, que les ressources alimentaires dont nous disposons ne parviendront plus à subvenir aux besoins des générations futures.
- Le premier de ces problèmes, celui de la protection de la nature, pris dans un sens très large, donne lieu à de louables efforts en vue de remédier à ce que F. Osborne a pu qualifier de a pillage de la planète ». Rien ne permet, malheureusement, de prévoir si les mesures prises dans certains pays donneront finalement un résultat positif. Ainsi, la déforestation, malgré quelques résultats locaux de x-eboisement, se poursuit inexorablement et jamais l’érosion du sol, sa plus grave conséquence, n’a été aussi générale et active.
- La terre ne tardera pas à compter 3 milliards d’habitants, qui seront le double dans moins de 50 ans, pour peu que l’augmentation de la population se poursuive au rythme présent. Dans ces conditions., il semble assez illusoire d’espérer sauvegarder notre milieu et préserver des ressources naturelles que nous gaspillons allégi'einent.
- Ce sont ces questions, d’une brûlante actualité, qu’expose clairement et avec mesure R. F. Dasmann, dans un ouvrage concis, intitulé Environmental Conservation, présenté sous forme d’un manuel destiné à l’enseignement, mais susceptible d’intéresser un large public (“). Ce volume débute par une inti’oduction à l’écologie, dont le rôle est fondamental pour aborder les problèmes que soulèvent la préservation de notre milieu et le meilleur emploi des ressources naturelles qu’il nous offre, indispensables pour assurer le bien-être de l’humanité. Une place importante est accordée à deux de ses éléments essentiels : l’eau et le sol. Des notions de pédologie sont exposées. Les grandes unités biologiques naturelles (toundra, taïga, forêts tempérées et tropicales de divers types, déserts, etc.) sont ensuite examinées, de même que la marque de l’homme sur la terre. L’auteur monti'e, à ce propos, comment bien des civilisations passées se sont éteintes avec la disparition du sol arable, à la suite de mauvais procédés de culture et d’une déforestation excessive, qu’illustrent bien les dévastations méditerranéennes et tropicales. La leçon du passé ne profite malheureusement guère et ces pratiques néfastes se perpétuent dans de nombreux pays.
- On pouvait se permettre jadis, lorsque l’humanité était restreinte et disposait encore de vastes espaces, de gaspiller certaines ressources. La terre est devenue aujourd’hui trop petite et le prodigieux accroissement du nombre de ses habitants donne un caractère d’urgence et de gravité à toutes les mesures à prendre en vue d’éviter ce gaspillage. R. Dasmann pense, non sans quelque ingénuité, que l’on parviendra à agir plus efficacement dans ce sens, sur l’opinion, grâce à une éducation du public !
- R. F. Dasmann expose, dans un de ses meilleurs chapitres, celui du problème de la population, son point de vue sur la question délicate et cependant primordiale du contrôle des naissances, le seul remède qui permettrait, s’il en est encore temps, d’éviter à
- t. Environmental Conservation, par R. F. Dasmann. 1 vol., 307 p., 153 fig. John Wiley, New York, 1959. Prix : 6,50 dollars
- l’humanité un très sombre avenir. Cette mesure ne se conçoit, dit-il, en pays démocratique, que librement consentie. Ceci implique évidemment aussi une sérieuse mise en garde du public et l’adoption de mesures diverses qui favoriseront cette solution. Sauf en de très rares pays, nous n’en sommes pas encore là et le point de vue de bien des gouvernements est toujours de blâmer ceux, trop rares, qui tentent d’alerter l’opinion devant le péril de la surpopulation et de les traiter de prophètes de malheur.
- Certains experts n’hésitent pas à affirmer que la limite de la productivité alimentaire de la terre est loin d’être atteinte et que les possibilités de celle-ci, convenablement exploitées, en mettant en valeur les zones arides, et les progrès de la technique, permet-tront de subvenir aux besoins d’une population mondiale même plusieurs fois supérieure à ce qu’elle est actuellement. L’auteur oppose à ces vues l’opinion plus raisonnable d’autres spécialistes, qui se refusent à partager cet optimisme excessif. Malgré les efforts considérables déployés ces dernières années pour augmenter le rendement de nos ressources alimentaires., près de la moitié des habitants du Globe, à en croire les, rapports des Nations Unies, ne mangent pas à leur faim.
- En admettant même qu’une augmentation notable de ces ressources soit possible, le fait d’assurer une ration convenable de calories aux générations futures lui paraît une perspective insuffisante. Que doit-on attendre, en effet, d’une natalité désordonnée et d’une Industrialisation excessive ? Une économie planifiée à l’extrême, des masses humaines enrégimentées, perdant toute liberté, vivant en automates dans une sorte d’organisation mondiale totalitaire I Plus de fantaisie, une vie morne parmi d’immenses, agglomérations urbaines, voilà ce qui attend l’humanité de demain si la natalité n’est pas freinée. Les experts et les économistes, conclut R. F. Dasmann, négligent trop souvent de nous parler de la qualité de la vie qui attend, de ce fait, les prochaines générations. Us sous-estiment l’influence bénéfique de ce que l’on peut appeler la vie de nature. Pour que la vie mérite d’être vécue, il faut procurer aux foules d’autres satisfactions qu’une ration alimentaire et un logement. H faut leur assurer des biens difficilement définissables et qui embellissent l’existence, de l’espace pour se récréer, des coins de nature vierge pour se promener, des sites sauvages à contempler. Or, ces satisfactions deviendront illusoires si notre proche descendance est réduite à une existence analogue à celle de la société d’une fourmilière. E. Aubert de la Rüe.
- Méfaits de la pollution de l'air
- Le Jardin Botanique de Palerme a jeté un cri d’alarme : les espèces rares y sont menacées par les fumées et les produits de combustion des hydrocarbures utilisés pour le fonctionnement de l’usine à gaz de la ville. Certaines plantes se sont trouvées complètement desséchées, telle Xanthorrea undulatifolia, dont c’était l’unique spécimen en Italie. D’autres sont à l’agonie, comme un magnifique exemplaire, haut de 30 m, d’Arorucarta Kohi, originaire d’Australie. Les premières inquiétudes concernant ce Jardin Botanique remontent à 1906 ; depuis cette date, plusieurs promesses de transfert de l’usine n’ont jamais été suivies d’effet.
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- LE CIEL EN JANVIER I960
- Temps Universel et Temps des Éphémérides. — Depuis 1925, le temps civil de Greenwich dénommé « Temps Universel » (T. U.) est pris pour argument- des éphémérides. Mais, du fait de la variabilité de la durée de la rotation de la Terre, donc de la seconde, fraction du jour moyen, il est pris à partir de 1960, pour argument, un temps uniforme dénommé « Temps des Éphémérides » (T. E.) et la seconde est désormais une fraction déterminée de la valeur de l’année tropique au 0 janvier 1900, 12u T. E. Pour 1960, on a la relation simple : T. E. = T. U. — 35 s. Toutefois, à titre provisoire et jusqu’à nouvel avis, il ne sera fait usage dans la rubrique « Le Ciel » que du Temps Universel.
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- SOLEIL : du 1er janvier au 1er février (à O11) sa déclinaison croît de — 23°6' à — 17026' et la durée du jour de 8*16“ à 9*18“ ; diamètre apparent le 1er = 32'35',0, le 31 = 32'31",1. — LUNE : Phases : P. Q. le 3 à 18*43“, P. L. le 13 à 23*51“ D. Q. le 21 à 15*1“, N. L. le 28 à 6*16“ ; apogée le 10 à 13h, diamètre apparent 29'26" ; périgée le 26 à 10h, diamètre apparent 33T'. Principales conjonctions : avec Uranus le 16 à 7*, à 3°51' S. ; avec Neptune le 22 à 5h, à 1 °46' N. ; avec Jupiter le 25 à 8*, à 4°39' N. ; avec Vénus le 25 à 15*, à 3°44' N. ; avec Mars le 26 à 9*, à 5°37' N. ; avec Saturne le 26 à 15*, à 4°23' N. ; avec Mercure le 28 à 11* à 5°56' '(N. Principales occultations : le 10, de 318 B. Taureau (mag. 5,7) immersion à 17*35“,8 ; le 11, de 130 Taureau (mag. 5,5) immersion à 17*39“,1 ; le 12, de 26 Gémeaux (mag. 5,1) immersion à 20*11“,6. — PLANÈTES : Mercure, perdu dans les lueurs de l’aurore, devient totalement inobservable ; Vénus, encore très belle étoile du matin, se lève le 13 à 4b48“, soit 2*53“ avant le Soleil ; Mars, faible et difficile étoile du matin dans l’aurore ; Jupiter, devient un peu observable dans l’aube, précède Mars, se lève le 13 à 3*36™, soit 2*7“ avant le Soleil, près de Vénus le 21 ; Saturne, réapparaît un peu le matin dans l’aube à la fin du mois, près de Mars le 31 ; Uranus, dans le Lion est visible toute la nuit, le 15 : position 9*31“ et + 15°29', diamètre app. 4",0 ; Neptune, dans la Balance de mieux en mieux visible le matin, se lève le 13 à 1*49“. — ÉTOILES VARIABLES : minima observables A’Algol (2“,2-3“,5) le 2 à 19*,4, le 17 à 3*,o, le 20 à 0*,3, le 22 à 21*,2, le 25 à 18*,0 ; minima de (i Lyre
- (3“,4-4“,3) le 2 à 4b,2, le 15 à 2*,5, le 28 à 0*,9 ; minima de 6 Balance (4“,8-o“,9) le 13 à 7*,3 le 20 à 6*,9) le 27 à 6*,5 ; maximum de T Grande Ourse (6“,4-13“,5) le 9, de R Hydr'e (3“,5-10“,9) le 22, de R Verseau (5“,8-10“,8) le 31. — TEMPS SIDÉRAL : au méridien de Paris, à 0* (T. U.) : le 1er : 6*47“59s, le H : 7*27“25s, le 21 : 8*6“51s, le 31 : 8*46“16s.
- Phénomènes intéressants. — Le Soleil au périgée le 4 à 19*, la Terre au périhélie. — Surveiller la surface tachée du Soleil. — Lumière cendrée de la Lune, le soir, du 1er au 3 et du 30 au 3 février. — On observera le rapprochement Vénus-Jupiter dans l’aube du 21 et Mars-Saturne dans l’aube du 31. — La planète Uranus rétrograde dans le Lion est à rechercher à la position indiquée. — Étoiles filantes : du 1er au 3,'Bootides (radiant (1 Bouvier), rapides à traînées longues. — On contemplera les belles constellations d’hiver : Taureau, Gémeaux, Cocher, Orion, Grand et Petit Chiens.
- Heures données en Temps universel, ajouter une heure pour obtenir le temps légal en vigueur.
- L. Tartois.
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- Initiation aux processus aléatoires, par Maurice Girault. 1 vol. 14 x ,22. 120 p., 15 flg.
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- Un processus aléatoire ,est une fonction aléatoire du temps. Exemple : le nombre de clients dans une file d’attente ou la température au cours de l’année d’un point géographique bien déterminé. L’auteur n’a pas voulu écrire un traité mathématique complet et il s’est adressé aux utilisateurs plus qu’aux théoriciens. Il étudie le processus de Poisson qui se définit de la façon suivante : un événement (désintégration d’un atome, arrivée d’un client dans un magasin, passage d’un camion sur une roùte, panne d’une machine dans une usine, ttfis d’une assiette dans un restaurant, etc.), toujours le même se réalise mais les instants où cela se produit sont aléatoires. Quelques applications relatives aux files d’attente sont traitées. L’énoncé des exemples montre que ce petit livre, saura être particulièrement utile aux ingénieurs et à tous ceux qu’intéresse la recherche opérationnelle.
- Présentation des statistiques, par P. Pèpe.
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- Alors que la méthode statistique s’introduit dans les techniques les plus diverses, recherche scientifique, industrie, commerce, il convient de vulgariser son emploi en montrant la façon de l’utiliser, c’est-à-direj de présenter les statistiques de façon à permettre au mieux leur emploi : comparer les- données qu’elles expriment, en tirer des jugements et des décisions. La lre partie est consacrée aux observations statistiques, à l’élaboration et à la reproduction de tableaux, tandis que la 2° partie se préoccupe des présentations graphiques. De nombreux exemples font de cet ouvrage un véritable outil de travail pour tous ceux qui emploient les statistiques.
- An approach to Modem Physics, par E. N. »A C. Andrade. 1 vol. 14,5 x 22, x-254 p., 9 fig., 16 planches hors texte. G. Bell and Sons, Londres, 1959. Prix, relié : 27 sh, 6 d.
- La 2‘ édition de cet ouvrage qui est ici présentée a donné lieu à de ' nombreux remaniements par rapport à la 1’“, datant seulement de trois ans. Dans cet intervalle, la scierice a largement progressé et les . notions générales, tracées à grand trait, sur l’énergie, les vibrations sonores, l’optique, l’électricité, la structure de l’atome et du noyau, ont dû être actualisées.
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- M1”0 Tonnelat, professeur à la Faculté des Sciences, a écrit un ouvrage didactique destiné aux étudiants du 3e cycle. Désireuse surtout d’indiquer les difficultés qui ont amené Einstein à formuler la théorie de la relativité, l’auteur a exposé les principes de la théorie électromagnétique de Maxwell et a ainsi montré comment s’introduisait logiquement la relativité. La relativité restreinte et la relativité générale forment ensuite la majeure partie de l’ouvrage. Les compléments malhématiques sont rejetés à la fin du livre pour ne pas alourdir l’exposé.
- The classical theory of fields, par L. D. Landau et E. M. Lieshitz. 2° édition. 1 . vol. 15 x 23,5, x-354 p., fig. Pergamon Press, Londres, 1959. Prix, relié : 70 sh.
- Les auteurs abordent la théorie des champs électromagnétique et de gravitation par la voie la plus ardue mais aussi la plus rigoureuse et la plus féconde. Les deux premiers chapitrés constituent un exposé de la Relativité restreinte remarquable par sa concision et sa clarté. Sur cette base, les auteurs construisent les équations fondamentales du champ électromagnétique et de son interaction avec les particules chargées. Les cas particuliers importants du champ statique et des ondes électromagnétiques sont développés. Les auteurs déduisent ensuite l’équation fondamentale de l’optique géométrique et développent cette approximation. Us traitent enfin le problème du rayonnement du point.de vue classique. La théorie du champ de gravitation est
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- De la pierre philosophale à l’atome
- Nicolas Flamel (13 30-1417)
- « Le vingt-cinquième jour d'avril de l'an 1382, sur les cinq heures du soir, je transmuai une quantité de mercure en quasi autant de pur or, meilleur que l'or commun, plus doux, plus ployable ».
- T?n nous racontant l’aventure de la chimie, de la pierre philosophale à l’atome, René Marcard a voulu retracer la genèse d’une science dont le développement fut l’un des principaux facteurs de la marche en avant de notre civilisation. Son livre n’est pas seulement une mine d’anecdotes et de renseignements qui enrichiront la petite histoire : il éclaire une des disciplines fondamentales de la connaissance, et celle justement qui subit le plus, aux yeux du profane, la contagion de la magie.
- Après avoir mis eh évidence l’apport de la préhistoire et des civilisations les plus reculées à l’histoire de la chimie, l’auteur restitue leur importance longtemps insoupçonnée à la conception des quatre éléments d’Aristote et aux élégantes cogitations des atomistes grecs qui ne sortiront de l’oubli que grâce à la Renaissance. Il nous montre ensuite comment Alexandrie devint le creuset cosmopolite où s’élaborèrent les premiers principes de l’alchimie qui allait emplir le Moyen Age de rêves démesurés.
- par René Marcard
- Avec l’alchimie, ce sont des hommes habités par un feu étrange qui entrent en scène : tous s’acharnent désespérément à percer le secret des substances naturelles et de leurs combinaisons. Voici Geber, Avicenne et leurs élèves à l’ombre des mosquées de Tolède et de Cordoue. Voici Albert le Grand, Roger Bacon et Arnauld de Villeneuve, puis Raymond Lulle qui n’aurait pas hésité, si la mer avait été faite de mercure, à en tenter la transmutation fabuleuse. Voici le faiseur d’or Nicolas Flamel et le grand argentier Jacques Cœur qui ne fut qu’un habile rogneur de monnaie et aussi cet étonnant Paracelse, l’extravagant médecin errant aux anticipations géniales.
- Mais bientôt la chimie va perdre sa chrysalide alchimique. La scholastique agonise, la Renaissance porte ses fruits et un jour enfin apparaît Lavoisier : avant de mourir sur l’échafaud, il bouleverse toutes les théories admises et pose les fondements de la chimie moderne, que préciseront après lui Berthollet et les membres de la « Société d’Arcueil ». La prodigieuse époque qui s’ouvre alors met la chimie au service de la médecine, grâce aux travaux de Berthelot, Pasteur, Becquerel, Pierre et Marie Curie.
- Aujourd’hui, nous vivons sans doute l’âge d’or de la chimie : l’âge des matières plastiques, l’âge surtout de l’énergie atomique. La vieille espérance de la pierre philosophale est presque une réalité maintenant, si l’on s’en rapporte aux techniques de la physique nucléaire. Reste à l’homme à choisir comment il se servira de cette science aux allures de sorcellerie : contre les terribles maux du vingtième siècle... ou contre lui-même ?
- F. JOLIOT-CuRIE DANS SON LABORATOIRE
- (Photo André Steiner).
- Collection D’un monde à l’autre. Un volume in-8° soleil avec 6 illustrations et ij hors-texte. Prix : 13/0 F.
- PLON
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- Ç‘." F*.1 LA CLOTUR
- présentée de même, en s'appuyant sur un très clair exposé de la Relativité généralisée (métrique non euclidienne). Les auteurs ont su remarquablement garder le contact avec les problèmes physiques, de sorte que la lecture des développements mathématiques, assez ardus, n’est jamais lassante. On peut recommander ce traité comme ouvrage .de référence et d'étude pour les physiciens.
- Aide-mémoire Dunod Électronique, par
- II. Aberdam. 1 vol. 10 x 15, 448 p., 250 fig. Dunod, Paris, 1959. Prix, relié : 580 F.
- Sous un format commode et dans une forme condensée mais néanmoins utilisable, le lecteur trouvera la plupart des renseignements et formules relatifs à l’électronique. Excellent ouvrage de travail pour ingénieurs et techniciens.
- Notions sur les circuits d’impulsion, par
- J. M. Farley. Traduit de l'anglais par D. Gui-mer. 1 vol. 11 x 16, 160 p., 75 fig. Monographies Dunod, Paris, 1959. Prix, relié toile souple : 960 F.
- L’auteur a supposé le lecteur déjà familiarisé avec les tubes électroniques et les éléments des techniques de réception ; les bases de la radioélectricité sont supposées connues ou sont rappelées brièvement, et les applications aux impulsions étudiées sans long préambule. Les mathématiques sont utilisées à l’occasion dans un but de précision et de concision, mais les problèmes sont traités dans l’ensemble sans calculs, en essayant surtout de faire comprendre les principes physiques en jeu. Recommandé aux physiciens ou ingénieurs de recherche qui désirent s’initier aux circuits d’impulsion, ce volume convient aussi aux radio-électriciens, les références à des théories physiques non élémentaires n’étant jamais indispensables au raisonnement.
- Technologie des réacteurs nucléaires, publié sous la direction de T. Reis. Tome I : Matériaux, par P. Ageron, A. Bonaldi, M. Gauzit et T. Reis. 1 vol. 16 x 25, 570 p., 142 fig., Gauthier-Villars, Paris et Eyrolles, Paris, 1959. Prix, relié : 6 900 F.
- Après un rappel des notions de la physique des réacteurs et des actions des rayonnements sur la matière, les auteurs étudient successivement les matériaux fissiles et fertiles, les matériaux non fissiles utilisés comme absorbeurs de neutrons pour les réflecteurs, pour les réfrigérants, comme modérateurs, comme matériaux de protection ou de construction. Cet ouvrage, très bien présenté, apparaît à son heure après la publication, par la même équipe, de plusieurs livres sur les aspects économiques de l’énergie nucléaire et sur les divers problèmes de physique théorique et pratique que soulève le génie nucléaire.
- E É LECTRIQUE
- Les radio-isotopes au service de l’Homme,
- par Fernand Lot. Préface de Pierre Auger, directeur du Département des sciences de l’Unesco. 1 vol. 13,5 x 21,5, 84 p., 8 planches de photos hors texte. Unesco, Paris, 1958.
- En septembre 1957, l’Unesco a réuni à Paris une conférence internationale sur l'utilisation des radioisotopes dans la recherche scientifique. Il était naturel qu'elle consacrât à cette question un fascicule de sa petite collection « L’Unesco et son programme ». La rédaction de ce 16° fascicule a été confiée au talent de Fernand Lot. C'est un excellent exposé élémentaire, qui rappelle d’abord la structure de l’atome, la découverte de la radioactivité naturelle puis de la radioactivité artificielle, les conditions de production et de séparation des isotopes radioactifs, les procédés de détection des radiations qu'ils émettent, et enfin leurs principales utilisations dans la recherche scientifique et industrielle et dans la thérapeutique.
- The physical metallurgy of magnésium and its alloys, par G. Y. Raynor. Volume 5 des International sériés of Monographs on Métal Physics. 1 vol. 14 x 22, x-531 p., 226 fig. Pergamon Press, Londres, 1959. Prix, relié : 75 sh.
- Très intéressante monographie consacrée au magnésium (propriétés physiques et chimiques, structures électronique et cristalline) et à ses alliages. Ouvrage très documenté que l'on consultera avec profit.
- Catalysis in Practice, publié sous la direction de Charles H. Collier. 1 vol. 12,5 x 19, vi-153 p., fig. Reinhold Publishing Corporation, New York, 1957. Prix, relié : 3,95 dollars.
- Communications présentées à un colloque d’écoles d’ingénieurs et consacré aux catalyseurs. On traite successivement la préparation des catalyseurs, leurs divers modes d’utilisation et le côté économique.
- Précis de Chimie organique^ par Victor Grignard, membre de l’Institut, prix Nobel. 4e édition entièrement refondue et mise à jour, publiée par Roger Grignard et Jean Colonge. 1 vol. 17,5 x 24,7, 902 p., 29 fig. Masson, Paris, 1958. Prix, broché : 7 000 F ; cartonné toile : 8 000 F.
- Depuis la première édition, les qualités de cet ouvrage^ ont été largement appréciées. Rappelons que chaque fonction simple y est étudiée successivement sur ses différents supports (chaînes acycliques et aromatiques), alors que d’autres auteurs préfèrent traiter séparément la chimie des composés acycliques et celle des composés aromatiques ou cycliques. Tout au long de
- leur œuvre, les auteurs ont essayé de dégager les principes essentiels qui président à l’élaboration et à la transformation des composés organiques. A cet effet, ils ont fondé leur classification sur la notion de degré d’oxydation, ce qui permet de grouper d’une manière rationnelle des opérations en apparence très différentes. A la suite de chaque fonction, figurent des monographies consacrées aux termes les plus importants de la fonction étudiée. Cette édition comporte d’assez nombreuses modifications imposées par les progrès récents. Citons, par exemple, l’exposé des méthodes de dosage des éléments, les utilisations nouvelles en polymérisation des organo-aluminiques, la présentation des mécanismes réactionnels selon les théories modernes. On regrette que certaines substances n’aient pas donné lieu à un exposé plus détaillé comme les antibiotiques, les résines époxydes, les peroxydes, etc. Un appendice consacré aux méthodes générales de la chimie organique permet d’avoir une vue d’ensemble sur une méthode particulière, quelquefois même sur l’emploi d’un réactif comme le fluorure de bore, le chlorure d’aluminium ou le sodium. Un index alphabétique permet de trouver rapidement tout ce qui a trait à un sujet déterminé. — R. R.
- Proceedings of the International Symposium on Macromolecular Chemistry held in Prague, 1957. Supplément n° 2. 1 vol. 17x24,5, 306 p., fig., 12 p. de photos hors texte. Pergamon Press, Londres, 1959. Prix, relié : 35 sh.
- Précieuse mise au point sur les progrès de recherches difficiles conduites dans quelques laboratoires spécialisés des deux mondes. Parmi les exposés généraux de physico-chimie, on notera la contribution de spécialistes français du Centre de Recherches sur les Macromolécules de Strasbourg (diffusion de la lumière, biréfringence d’écoulement). Les radiocristallographes trouveront sûrement intérêt à l’exposé, malheureusement rédigé en russe, sur la diffraction des rayons X par le polyéthylène et le polytétrafluoroéthylène. A noter encore une assez brève communication de M. Magat sur l’amorçage des polymérisations par les rayons gamma et un long exposé sur le mécanisme et la cinétique de la polymérisation des alpha-oléfines par une équipe de chercheurs du Politécnico de Milan. L’ensemble des exposés, très riche, montre clairement les progrès de la chimie macromoléculaire à la faveur d’un élargissement constant du domaine de ses méthodes de recherche.
- The Viruses. Biochemical, Biological and Bio-physical Propertie$i édité par F. M. Burnet et W. M. Stanley. Vol. 2 : Plant and bac-terial viruses, 1 vol. 15 x 23,5, xvi-408 p., 73 fig., dont 35 en planches hors texte. Vol. 3 ; Animal viruses, 1 vol. 15 x 23,5, xvm-428 p., 28 fig. en planches hors texte. Academie Press, New York et Londres, 1959. Prix, relié : 13 et 12 dollars.
- Ces deux volumes font suite à un premier tome qui traite de la virologie générale. Le but est de faire la somme des connaissances actuelles en matière de virus. Dans chacun des volumes, les différents chapitres ont été confiés à une pléiade de chercheurs. Le volume 2 traite spécialement des virus qui s’attaquent aux végétaux et aux bactéries : dans ce vaste sujet
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- entrent les processus d’infection des végétaux, l’étude biochimique de la mosaïque du tabac et des autres virus des plantes. Une large place a été réservée au bactériophage. Le volume 3 aborde un sujet qu’il a été assez difficile de délimiter mais qui finalement couvre essen-tieüement les virus qui croissent et se développent dans les tissus des vertébrés à sang chaud. A travers les textes présentés on peut mesurer l’évolution rapide de la virologie, science complexe où les moyens d’investigation sont d’ordre biochimique, biologique et biophysique. Les directeurs de l’ouvrage ont opportunément rappelé que les connaissances fondamentales des processus de la vie sont en relation avec les recherches qui se poursuivent dans le domaine des virus.
- Inside the Living Cell. Some secrets of life, par J. A. V. Butler. 1 vol. 14,5 x 22.5, 174 p., fig., planches hors texte. G. Allen et Unwin Ltd., Londres, 1959. Prix, relié : 21 sh.
- Très intéressant ouvrage de vulgarisation faisant connaître, compte tenu des découvertes des dix dernières années, les processus qui se produisent au sein de la cellule vivante pour assurer son développement et sa reproduction. L’auteur examine également l’action des rayonnements, les phénomènes cancérigènes, les cellules spécialisées telles que celles des muscles, du cerveau, etc., et aborde des problèmes plus vastes et plus philosophiques : ceux de la vie et de la mort.
- The Orchids, publié sous la direction de Cari L. Whitner. 1 vol. 15,5 x 23,5, x-648 p., 78 fig., 61 pl. h. t. The Ronald Press, New York, 1959. Prix, relié ; 14 dollars.
- Cet important ouvrage sur les Orchidées résulte de la collaboration de 16 spécialistes de la biologie, de la botanique et de l’entomologie. Leurs travaux réunis constituent une somme des connaissances acquises depuis le moment où l’attention a été attirée sur les Orchidées jusqu’à ces toutes dernières années. 0 A côté d’une classification méthodique de ces végétaux, des études poursuivies pour leur culture, on peut relever différents chapitres sur l’embryologie et le développement, les problèmes de l’hybridation et de l’hérédité, les maladies fongiques et virales et le rôle joué par les mycorhizes dans la germination des plantes.
- Cours d’anatomie comparée des Vertébrés,
- par Jean G. Baer, professeur à l’Université de Neuchâtel. 1 vol. 16,5 x 23, 210 p., atlas de 68 planches groupant 523 fig. en noir et en couleurs. Masson, Paris, 1958. Prix : 5 000 F.
- Ce cours retrace avec clarté les traits principaux de l’évolution des Vertébrés à travers les enseignements de l’anatomie comparée. Après un exposé général de la classification des formes fossiles et vivantes et un tableau de leur distribution dans le temps, les divers systèmes et appareils (peau et phanères, squelette, système nerveux, organes des sens, appareils digestif et respiratoire, circulation, etc.) sont comparés dans la progression des groupes. On voit comment ont pu subsister seuls les groupes chez lesquels une corrélation suffisante des divers systèmes s’est maintenue dans l’évolution. L'exemple de la lignée du Cheval, présentée dans un dessin à trois dimensions, montre qu’il ne s’agit pas d’une « orthogenèse » au sens où on l’entend ordinairement. Une telle présentation de l’évolution prépare à la compréhension des vues les plus modernes. L’atlas de planches, relié à part, facilite la consultation des figures. L’ouvrage, destiné principalement aux étudiants, intéresse tous les naturalistes. C’est, sous une forme volontairement dépouillée de toute littérature, tout ce que F « honnête homme » doit savoir sur une science qui détient le secret de nos origines.
- Les animaux d’Australie, par P.-H. Fischer, chargé de missions en Océanie. Préface de J. Berlioz, professeur au Muséum. 1 vol. 14 x 22.5, 286 p., 46 fig. de Danielle Fisciier. Payot, Paris, 1959. Prix : 2 300 F.
- Si le terme de « fossile vivant » a un sens, il ne peut mieux s’appliquer qu’aux mammifères d’Australie, disons plutôt à ses quadrupèdes homéothermes. Leur intérêt zoologique est énoime, car le milieu qui les a abrités est une île immense et il s’agit ici non de quelques espèces isolées mais de deux classes,
- les Marsupiaux et les Monotrèmes. Les autres animaux, terrestres ou marins, ne sont pas aussi extraordinaires, mais ils présentent plus d’une particularité intéressante. L’ensemble forme bien « la faune la plus curieuse du monde » dont M. P.-H. Fischer donne ici une excellente étude. Toutes les espèces sont dangereusement menacées. Heureusement le gouvernement australien et le peuple australien tout entier se sont maintenant passionnés pour leur sort et des mesures qu’on espère efficaces sont prises pour les protéger.
- La vie des Amphibiens et des Reptiles»
- par Robert Mertens. 1 vol, 22,5x29,5, 208 p., 96 planches en héliogravure et 16 hors-texte en couleurs. Horizons de France, Paris, 1959. Prix, cartonné : 3 850 F.
- En feuilletant ce beau livre de la collection La nature vivante, on est surpris de voir que certains lézards et serpents, certaines grenouilles et autres amphibiens ne le cèdent en rien, par l’éclat et la variété des coloris, aux oiseaux et aux papillons. Ils sont seulement moins nombreux, quoique les zones intertropicales des deux mondes soient beaucoup plus riches en espèces que nos régions tempérées. Amphibiens et Reptiles n’occupent qu’une place modeste dans le monde d’aujourd’hui, comparativement à ce qu'ils furent dans le passé, mais ils présentent encore une grande diversité de formes et de modes de vie, et beaucoup d’entre eux se sont adaptés à des conditions sans doute bien différentes de celles qu’ont connues leurs ancêtres. Le texte de M. Mertens, du Muséum de Francfort-sur-le-Main, nous présente un tableau complet de cette variété et fait apparaître tout l’intérêt qui s’attache à l’étude de ces animaux.
- Ichneumon-flies of America north of Mexico» par Henry et Marjorie Townes. United States National Muséum, Bull. 216. 1 vol. 15,5x23,5, 318 p., 196 fig. Smithsonian Institution,
- Washington, 1959. Prix : 1,25 dollar.
- Ce volume traite de la première sous-famille des Ichneumonidae d’Amérique, les Metopiinaey comprenant environ 150 espèces. Ils sont tous parasites de Lépidoptères ; la ponte se fait dans la chenille bien avant sa nymphose ; au moment de sa transformation la larve de i’ichneumon file un cocon lâche dans la' chrysalide et l’éclosion se fait en découpant une capsule dans la partie antérieure de cette dernière. Le travail comprend des tableaux de détermination et des descriptions des espèces, accompagnés d’une illustration abondante, donnant des dessins d’ensemble pour chaque groupe et de nombreux dessins de détails pour chaque espèce.
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- Ce fléau méconnu : le termite* par H. Mathieu, ingénieur forestier D. P. E. 1 yoL 13 x 19,5, 94 p., 43 fig. J.-B. Baillière et fils, Paris, 1959. Prix : 750 F.
- Les termites font d'importants dégâts dans les maisons du Sud-Ouest de la France où ils sont acclimatés depuis cinq siècles ; on les signale depuis peu dans la vallée de la Loire, à Paris, à Dunkerque. Ce petit livre expose tout ce qu’il faut savoir en vue d’une lutte efficace : biologie des termites, détection, moyens préventifs et curatifs.
- Les insecticides, par Roger Dajoz, agrégé des Sciences naturelles. 1 vol. 11,5 x 17,5, 128 p., 33 fig. Collection « Que sais-je P ». Presses Universitaires de France, Paris, 1959. Prix : 200 F.
- Petit livre très bien fait qui traite l’ensemble de la question : méfaits des insectes ; principaux insecticides (non organiques, d’origine végétale, organiques de synthèse, relations entre la toxicité et la structure moléculaire) ; mécanismes de pénétration ; mode d’action ; résistance acquise ; dangers des insecticides ; insecticides endothérapiques (ou systémiques). L’auteur conclut judicieusement que les insecticides ne doivent être employés qu’avec prudence et qu’en beaucoup de cas on doit leur préférer d’autres méthodes : lutte biologique, méthodes culturales appropriées.
- La menace radioactive, par A. Pirie. Traduit de l’anglais par L. Choparjl 1 vol. 15 x 21,5, 150 p., 14 fig. Dunod, Paris, 1959. Prix, broché : 950 F.
- Tl n’est pas actuellement de problème plus brûlant et aussi plus controversé que celui des retombées radioactives, dues aux explosions atomiques. Sous la direction de A. Pirie, une équipe de huit savants britanniques a entrepris de sonder ce problème, en insistant tout particulièrement sur ses aspects biologiques. Les effets des radiations ne sont pas seulement considérés d’après des sondages expérimentaux, mais aussi en examinant avec une stricte objectivité les dégâts déjà causés à l’homme et aux animaux. Une part importante de l’étude est consacrée au cancer et à la leucémie- en fonction des radiations ionisantes, aux effets du strontium 90 et aux répercussions génétiques de la radioactivité. Les conclusions exprimées, si impartiales qu’elles soient, sont en général pessimistes.
- LTndustrie atomique en France et dans le monde, par G. Benoit. 1 vol. 15 x 22, 160 p., 22 fig. Coll. « Perspectives ». Dunod, Paris, 1959. Prix, relié : 2 900 F.
- Dans une branche aussi nouvelle que celle de l'énergie atomique, il est indispensable de remettre à jour un ensemble de notions déjà acquises. G’est à quoi répond ce petit livre de lecture facile qui condense, dans leur actualité, les problèmes de base de l'énergie nucléaire, vue sous l’angle industriel. Après un rappel fort clair des principales données techniques, un exposé panoramique situe l’industrie nouvelle dans son contexte économique et résume les programmes nationaux, prolongés par les différentes actions internationales.
- Le pétrole thermonucléaire» par Camille Rou-geron. Collection « Tribune libre », n° 50. 1 vol. 14 x 20,5, 175 p. Plon, Paris, 1959. Prix : 690 F.
- L’auteur de ce livre est l’ardent propagandiste d’une idée dont il paraît avoir eu la primeur, celle d’utiliser les explosions thermonucléaires pour produire de l’énergie, sans avoir à recourir à la fusion contrôlée, jusqu’ici inaccessible. Les procédés qu’il propose sont nombreux, depuis la jonction de la surface avec l’énergie géothermique jusqu’à l’enrichissement et l'exploitation plus économique des .gisements de pétrole et des schistes bitumineux. De nombreux et séduisants arguments sont développés à l’appui de cette thèse.
- La route du ciel est ouverte, par K. Schütte. Traduit par C. Mamontoff. 1 vol. 14 x 22, 224 p., 42 fig. Dunod, Paris, 1959. Prix, broché : 960 F.
- Le rapide essor de l’astronautique et les envois répétés de missiles à travers l’espace posent à tous moments une grande variété de problèmes où interfèrent des disciplines aussi différentes que la propulsion par réaction, la mécanique céleste, la géophysique, l’électronique, la biologie. L'ouvrage de K. Schütte a le
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- grand mérite d’apporter les notions nécessaires sous une forme facilement abordable par un public de culture scientifique moyenne. Il aidera à comprendre les informations parfois hermétiques que la presse diffuse à chaquë nouveau lancement de fusée spatiale.
- Les sciences occultes ne sont pas des sciences, par R. Imbert-Nergal. Préface de Jean Rostand. 1 vol. 14 x 23, 332 p. Publications de l'Union Rationaliste, Paris, 1959. Prix : 750 F.
- Au siècle de la science, la prospérité de l’as-
- trologie, de la voyance, de la radiesthésie peut grandement étonner. M. Jean Rostand l’attribue à des -défauts persistants de notre enseignement. Mais l’appétit de surnaturel n’est-il pas, pour certains, foncièrement irrépressible, puisqu’on a vu des hommes rompus à la méthode scientifique se laisser berner, à l’occasion, par des charlatans ? Cependant il est au moins un point sur lequel une action est possible et c’est celui qu’a choisi M. Imbert-Nergal. Comme la science est à la mode, l’occultisme se réclame de la science et se propose de jouer sur les deux tableaux. D’une part, on prétend que la science
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- rationnelle ne peut nous découvrir tout le réel et que l’occultisme seul peut y pourvoir ; d'autre part, on nous dit que les sciences occultes pratiquées par des gens sérieux présentent toutes les garanties scientifiques désirables. M. Imbert-Nergal expose d’abord ce qu’est la vraie science et il montre ensuite que l’occultisme transgresse continuellement les principes les plus élémentaires de la connaissance positive. Mais convaincra-t-il ceux qui désirent être trompés ?
- Vent de sable et requins, par Freddy Tondeur. Préface de J. Foucher-Créteau. 1 vol. 14 x 19, 254 p., 36 photos hors texte. Librairie Académique Perrin, Paris, 1958. Prix, bro-ché : 900 F.
- L’auteur, président fondateur du Club des chasseurs sous-marins d’Alger, raconte une expédition d’Algérie à la Mer Rouge, à travers la Tunisie, la Tripolitaine, le désert de Libye et l’Égypte. Au milieu des imprévus d’un tel voyage, des ruines grandioses évoquent un passé prestigieux. Mais les plus fortes émotions sont réservées à l’exploration et à la chasse sous-marine. La caméra fait son œuvre, mais plus souvent le harpon. Les sportifs seront comblés. Les naturalistes regretteront que l’étude de tous ces êtres reste superficielle et qu’on songe surtout à les tuer.
- Trésors engloutis, par P. de Latil et J. Ri-voire. 1 vol. 14 x 19,5, 349 p., 16 ill. ét 9 cartes in texte, 25 ill. h. t. Plon, Paris, 1959. Prix, relié : 1 650 F.
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- Janvier. ... 1 cl 48 Mai ... 193 à 240 Septembre. . . - . . . 385 à 424
- Février. . . . ... 49 îl 96 Juin .... . . . 241 à 288 Octobre ...
- Mars .... ... 97 à 144 Juillet .... ... 2S9 à 336 Novembre . . . . . . 465 à 512
- Avril .... . . . 145 cl 192 Août .... . . . 337 à 384 Décembre . . . . . . 513 à 560
- Nota. — Les numéros de pages, précédés de la lettre C renvoient aux pages de couverture en regard de ces numéros. — Les chiffres en caractères gras indiquent les; articles principaux.
- INDEX ALPHABÉTIQUE
- A
- Abeilles et pollinisation des fleurs de cotonnier, 533.
- Acides nucléiques : structure, 29. Acoustique d’une salle : réactions sur le chanteur et sur l’orateur, 1.
- Action antimitotique et caryoclasique de-substances chimiques, 402.
- Actualité instrumentale, 40, 86, 134, 181, 232, 277, 319, 376, 501, 549.
- Adaptation des Vertébrés marins, 433, 493. Aéro-glisseur Saunders-Roe « Hovercraft », 534.
- Aéronautique : 23e Salon international,
- 371.
- Afrique du Sud : projet d’observatoire européen, 432.
- Aggravation des bruits aéronautiques, 258.
- « Agnathes et Poissons », 140. Alignements de menhirs : signification, 24-6.
- Allergies à la pénicilline, 81. Aménagement économique du Languedoc, 34.
- Amiante du Canada, 408.
- Amplification électronique des images radiologiques, 444.
- Ampoule en matière plastique pour lampes à incandescence, C 385.
- Analyse chimique et automatisme, 323. ------par coulométrie-, 200.
- — physiologique des techniques- vocales chantées, 205.
- Anguille d’Europe : reproduction, 314. Anhydride carbonique dans l’atmosphère et variations du climat, 483.
- Animaux dans les fusées soviétiques, G 513.
- — du Sahara, 231.
- Année géophysique internationale : aurores polaires et lumière du ciel nocturne,
- 439.
- ---------: recherches océanographiques,
- 396.
- ---------: vitesse du vent et hauteur
- des vagues dans T Antarctique, 547. Anomalie P chez la Grenouille verte, 485. Antibiotique contre les mycoses de la peau, G 337.
- — dans le venin des fourmis, 540.
- — et épuration de l’eau, 539. Antarctique : relief, 306.
- Appareil d’électrolyse avec contrôle automatique du potentiel cathodique, 235.
- — expérimental nouveau de recherches thermonucléaires : I.C.S.E., 541.
- — pour la mesure des constantes de temps, 326.
- Appareils de radiocristallographie, 277. Appeaux de pêche acoustiques utilisés au . Sénégal et au Niger, 486.
- Applications récentes de l’hygrophotogra-phie, 312.
- Archéologie et applications des Sciences physiques et naturelles, 270. Archæopteryx (troisième), 524.
- Argent : emplois, 226.
- Armateurs grecs et pétroliers, 2-26. Association nationale de protection des Salmonidés, G 193.
- Astronautique : Congrès de Londres, 458. Atar (Mauritanie) : parcelles expérimentales protégées, 72.
- « Atlas du Maroc » : publication, 438. Augmentation de la poussée des turboréacteurs, 21.
- Aurores boréales exceptionnelles de 1957,
- 102.
- — polaires : observation pendant l’Année géophysique internationale, 439.
- Automatisme en chimie analytique, 323. Autoroute du 7e Méridien (Hambourg-Sa vone), 540.
- Avion d’évasion, 477.
- — de transport à décollage vertical, 156.
- — machine agricole, 116.
- Avions : essais de fatigue des structures, 304.
- Azote liquide : installation pour la production, 331.
- B
- Bactéricides dans le venin des fourmis, 540.
- Bactéries détectées par radiocarbone, 459. Baisse de la production du pétrole, C 49. Balances électroniques Sartorius, 507. Barrage de Mauvoisin (Valais), 7.
- — de Migoëlou, 410.
- — du Kouilou, 259.
- Bathyscaphe F.N.R.S. III : résultats biologiques des plongées, 224.
- Batterie nucléaire, 401.
- Bilan de la myxomatose, 366.
- Biochimie de l’œil et propriétés optiques,
- 422.
- Biotron, 62.
- Blatte américaine à yeux blancs, 23. Blériot : cinquantenaire de la traversée de la Manche, 333.
- Boîte à gants pour petites manipulations, 381.
- Botanique des Pharaons, 231.
- Brasilia, future capitale du Brésil, 152. Brésil : développement énergétique, G 1.
- — exportateur de thé ?, 345.
- Bruit : réduction sur le D.C.8, 258.
- Bruits : physiologie et pathologie, 542.
- — aéronautiques : aggravation, 258. Bruit de fond, 298, 318.
- C
- Câble d’interconnexion électrique France-Angleterre, C 49’.
- Cacaoyers à fèves blanches, 477. Camargue : réserve zoologique et botanique, 262.
- Canada : industrie de la pâte à papier, 171.
- Cancer : décès, 315.
- Carrare : extraction des marbres, 24. Cartouches de C02 liquide pour débitage des matières solides, 484.
- Cellule isolée de l’organisme : comportement, 153.
- Centrale hydroélectrique la plus puissante, 417.
- — laitière de Bonnillet (Vienne), 374.
- — solaire en Arménie, 365-.
- Centrales nucléaires à eau : considérations
- générales, 56.
- ---------: centrales à eau pressurisée,
- 118.
- ---------: centrales à eau bouillante,
- 158.
- ---------centrales à tubes de force,
- 218.
- Centres d’études nuclaires de l’Euratom, 459.
- Cheptel ovin de la Nouvelle-Zélande :
- accroissement de l’effectif, 116.
- Chiens : flair développé par administration de phénamine, 276.
- Chimie des radiations et matières plastiques, 14.
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-
-
-
- 562
- Chirurgie dentaire : réactions plus ou moins douloureuses en relation avec la pigmentation de l’iris, 497.
- Chlorure de sodium : nouvelles recherches,
- 178.
- Choix des professions aux Pays-Bas, 395. Choléra : recrudescence en Asie, C 145. Cholestérol et huile de foie de morue, € 425.
- Chromatographie centrifuge sur papier, 378.
- — en phase vapeur, 378.
- Chromosome surnuméraire du mongolien,
- 521.
- Chromosomes : marquage radioactif et processus de duplication, 254.
- Ciel nocturne : observation de la lumière pendant l’Année géophysique internationale, 439-
- Cigognes et leurs migrations, 465. Cinquantenaire de la traversée de la Manche par Blériot, 333.
- Climat : variations en relation avec la teneur en anhydride carbonique de l’atmosphère, 483.
- Coenzyme A : synthèse réussie, C 289. Collecteurs automatiques de fractions, 232. Combustible nouveau pour lampes éclair, 276.
- Comité interministériel de la recherche scientifique, 33.
- Comment l’acoustique d’une salle réagit sur le chanteur et l’orateur, 1. Comparaison de la voix parlée et de la voix chantée, 448.
- Conduites à lait en plastiques, C 289. Conférence internationale sur le traitement numérique de l’information, C 97,
- 370.
- Conférences mycologiques, C 425.
- Congrès d’Astronautique de Londres, 458.
- — (3e) de la Météorologie mondiale et utilisation des satellites artificiels, 253.
- Conservation du sol et équilibre agro-sylvo-pastoral, 374.
- Contamination des corps célestes par les explorations extraterrestres, 267.
- — radioactive des êtres vivants, 177. Coque des navires : protection contre les
- salissures, 421.
- Corbeaux : comportement acoustique, 49. Coi*beville : usine de traitement de l’oxyde d’uranium, 216.
- Corée du Nord : développement économique, 547.
- Corrosion : moyens de lutte, 112, 172. Cotonnier : pollinisation par les abeilles,
- 533.
- Coulométrie, 200.
- Coupes histologiques : préparation automatique, 324.
- Crocodiles de l’Afrique Noire française,
- 126.
- Cybernétique et sociologie, 375.
- Cycles de l’anhydride carbonique et variations du climat, 483.
- D
- Dangers des radiations des montres lumineuses, 39.
- Débitage des matières solides par cartouches de C02 liquide, 484.
- Décantation électrostatique du pétrole,
- 362.
- Décès par cancer, 315.
- Décollage vertical des avions, 156. Deimo-s et Phobos, satellites artificiels de Mars ?, 409, 526.
- Démarrage de la pile G.2 à Marcoule, 250. Démographie : situation en France, 389. Destinée d’une cellule isolée de l’organisme, 153.
- Détails sur le D.C.9, 455.
- Détecteurs de défauts par ultrasons, 501.
- — de particules et d’ions rapides, 549. Détection des bactéries par radiocarbone,
- 459.
- Détroit de Messine transformé en isthme ?, 217.
- « Deuxième récolte » du pétrole par injection d’eau dans le gisement, 227. Développement économique de la Corée du Nord, 547.
- — énergétique du Brésil, C 1.
- Ditakh et son fruit, source de vitamine C,
- 296.
- Domestication de l’Élan du Cap ?, 269. Données récentes sur la rotation de la Terre, 80.
- Duplication des chromosomes, 254.
- E
- Eau : épuration par antibiotique, 539.
- — de mer : possibilités d’ingestion par l’Homme, 307.
- — distillée : appareil pour la production en continu sans ébullition, 329'.
- Eaux souterraines : relevé en Allemagne de l’Ouest, 77.
- Écran vert et équilibre agro-sylvo-pasto-ral, 374.
- Écrans de télévision : éclairage de l’entourage, 139.
- Fioriture : invention et évolution, 215. Élan du Cap domestiqué ?, 269.
- Électrama, 376.
- Électrification des voies ferrées soviétiques, C 1.
- Électronique et mesure des isotopes radioactifs, 134.
- — et Pièce détachée Radio : 2e Salon,
- 181.
- Embryologie expérimentale : problèmes et concepts, 417.
- Emplois de l’argent, 226.
- Énergie : utilisations domestiques, 408.
- — géothermique, 356.
- — solaire : construction d’une centrale électrique en Arménie, 365.
- Engins spatiaux américains récents, 179.
- -----: expérience américaine de voyage
- dans l’espace de deux singes, 306.
- -----: non-contamination des corps
- célestes explorés, 267.
- Enregistreurs de courbes y = i(x), 325. Ensemble de comptage pour l’enseignement, 331.
- Épuration de l’eau par antibiotique, 539. Équilibre agro-sylvo-pastoral : sauvegarde pour la conservation du sol, 374. Éruption sous-marine de Faiâl, 145.
- Essais de fatigue des structures d’avions, 304.
- Été 1959 en France, 431.
- Étude des groupes et relations humaines,
- 375.
- Euratom : centres d’études nucléaires, 459.
- Évolution de l’écriture, 215.
- Expérience de la fusée lunaire soviétique,
- 78.
- Expériences d’hybridation sur le Papilio dard anus, 460.
- Exploration des galaxies voisines, 395.
- — des mers profondes, 425, 500. Explorations extraterrestres des corps célestes et précautions à prendre pour leur non-contamination, 267.
- Exposition (56e) de la Société française de Physique, 319.
- Expositions mycologiques, C 425. Extraction de la ponce aux Iles Éoliennes,
- 104.
- — de l’hélium : nouvelle méthode, 20.
- — des marbres de Carrare, 24.
- F
- Faial : éruption sous-marine, 145. Fabrication de gros lingots de molybdène par frittage, C 241.
- — des glaces sans polissage, C 241. Femmes chinoises : mutilation du pied,
- 82.
- Fer : gisement de la baie d’Ungava (Canada), 285.
- Ferme celte découverte dans un polder hollandais, 139.
- Fermetures sans portes, 395.
- Flair des chiens : action de la phénamine, 276.
- Flore et faune des Iles Galapagos, 289. Foire internationale de Lille, C 97.
- Forêts : vestiges dans le Nord sibérien, 103.
- Fourmis : antibiotique découvert dans le venin, 540.
- — rouges : expansion d’une espèce aux États-Unis., 540.
- Freinage par inversion de poussée sur les avions, 258.
- Frittage de l’oxyde d’uranium, 216.
- — du molybdène, C 241.
- Froid terrestre : record, 500.
- Fruit du ditakh, source de vitamine C,
- 296.
- Fusées à poudre, 223.
- Fusée cosmique Lunik I, 78.
- ------- — : précisions sur la construction, le lancement et la trajectoire, 364.
- ----Lunik II : lancement, 456.
- Fusées spatiales, 79.
- ----américaines., 179.
- ----« habitées », C1 513.
- G
- Galapagos (îles) et leur monde étrange,
- 289, 346.
- Galaxies : super-amas, 390.
- — voisines : exploration, 395.
- Gallium, 103.
- Galvanomètre : histoire, 418.
- Gaz de Lacq à Nantes-Cheviré, 189.
- ----à Paris, 541.
- — naturel : gisement en Écosse, 133. Gène antagoniste des souris sans poils,
- 523,
- Générateur d’électrolyse à potentiel contrôlé, 235.
- Géographie et photographie aérienne, 488. Géothermie, 356.
- Gibraltar : creusement d’un tunnel sous le détroit. 230.
- Gisement de fer de la baie d’Ungava (Canada), 2S5.
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-
-
- 563
- — de gaz en Ëcosse, 133.
- Glaces : nouveau procédé de fabrication sans polissage, G 241.
- Glandes excrétrices de sel chez les Reptiles et Tortues de mer, 222.
- Graphite de textiles, 500.
- Grenouille verte : anomalie P, 485. Grenouilles transportant leurs têtards, 532.
- Griffon : performances récentes, C 813. Guernesey et l’industrie de la tomate, 168. Guidage des saumons, 102.
- H
- Hanneton : migrations, 164.
- Hautes tensions et poussières électrisées,
- 316.
- Hélicoptère : coopération avec les bateaux de pêche, 55.
- — : nouveau moteur ultra-léger, C 145. Hélium : nouvelle méthode d’extraction,
- 20.
- Herbariums des Pharaons, 231. Hibernation par transfusion de sang froid, C 385.
- Histoire, métallurgie et linguistique, 472. Histoire de l’idée de sélection naturelle, 107.
- •— du galvanomètre, 418.
- Horloge parlante magnétique, 329.
- « Hovercraft », appareil nouveau de propulsion aérienne, 534.
- Huile de foie de morue et cholestérol, C 425.
- — synthétique pour l’horlogerie, 285. Humidimètre à chauffage infrarouge, 381. Hybridation du théier en U.R.S.S., 199'.
- — expériences sur le Papilio darclanus,
- 460.
- Ilygrophotographie : applications récentes, 312.
- I
- I.C.S.E., appareil nouveau de recherches thermonucléaires en remplacement de Zêta, 541.
- Iles de glace flottantes : mesure de la salinité et de la température internes, 400. Iles Éoliennes, Lipari et extraction de la ponce, 104.
- Iles Féroé, 241.
- Iles Galapagos et leur monde étrange,
- 289, 346.
- Images radiologiques amplifiées électroniquement, 444.
- Industrie chimique en U.R.S.S., 382.
- — de la pâte à papier au Canada, 171.
- — de la tomate à Guernesey, 168. Influences des ultrasons sur les semences,
- G 465.
- Ingestion d’eau de mer par l’Homme, 307. Insectes marins, 101.
- Insecticides dans le venin des fourmis, 540.
- Installation pour la production d’azote liquide, 331.
- Invention et évolution de l’écritre, 215. Inversion de poussée sur les Comet-4, 258. Iris : coloration en relation avec les réactions aux opérations de chirurgie dentaire, 497.
- Isotopes radioactifs : appareils de mesure électroniques, 134.
- ------et sources lumineuses, 508.
- J
- Jardin botanique de Palerme : espèces rares menacées par la pollution de l’air, 555.
- « Jet-streams » et navigation aux grandes altitudes, 35.
- Joints téflon pour rodages, 188.
- K
- Kouilou : projet de construction d’un barrage et d’une centrale, 259.
- Iisar de Tichit en Mauritanie, 536.
- L
- Lagon englouti, 500.
- Laine et recherche scientifique, 417. Lampes à incandescence à ampoule en matière plastique, C 385.
- Lancement de la fusée cosmique Lunik II, 456.
- — réussi du Vanguard III, 458.
- Larmes de Crocodiles... et autres, 222. Lavande en Angleterre, 132.
- Lavodune, appareil de lavage pour installations minières, 117.
- Lille : Foire internationale, C 97. Linguistique, métallurgie et histoire, 472. Lumière du ciel nocturne : observation pendant l’Année géophysique internationale, 439.
- Lune : photographies de la face invisible,
- 513.
- Lunik II : lancement, 456.
- Lunettes : verre à puissance variable,
- 355.
- Lutte contre la corrosion, 112, 172.
- M
- Malformation cardiaque curieuse chez une souris, 471.
- Marbres de Carrare : extraction, 24. Marcoule : démarrage de la pile G.2, 250.
- — : piles G, 412.
- Marquage radioactif des chromosomes et processus de leur duplication, 254.
- Mars et ses satellites, 526.
- — : taches sombres et preuves spectrales de l’existence de composés organiques, 528.
- — : nature de la vie sur la planète,
- 531.
- « Mas », premier satellite artificiel dont l’orbite coupe celle de la Lune, 498, 513.
- Matériau de structure nouveau pour avions : nid d’abeilles, 454.
- — thermoélectrique nouveau pour batterie atomique, 401.
- Matière plastique pour fabrication d’ampoule de lampes à incandescence, C 385. Matières plastiques et chimie des radiations, 14.
- Méfaits de la pollution de l’air, 555. ce Menhirs » curieux en Bulgarie, 541.
- — : signification des alignements, 246. Mer Caspienne : relief du fond, 348.
- — d’Aral : variations de niveau, 45. Mers profondes : exploration, 425, 500.
- Messine : projet de barrage du détroit, 217.
- Mesure de la salinité et de la température à l’intérieur d’une île de glace flottante, 400.
- — des constantes de temps. : appareils, 326.
- — des isotopes radioactifs : appareils,
- 134.
- Mélallurgie, linguistique et histoire, 472. Métaux : protection par les peintures anticorrosion, 112, 172.
- Météorite intéressante en U.R.S.S., G 465. Météorologie et utilisation des satellites artificiels, 253. '
- Métrologie : 47e Session du Comité international des Poids et Mesures, 213. Meule alimentaire des Termites champignonnistes, 385.
- Microealorimétrie biologique, 97.
- Migoëlou : barrage et usine hydroélectrique automatique, 410.
- Migrations des cigognes, 465.
- — du hanneton, 164.
- Minerais sous-marins, C 465.
- Mollusque Monoplacophore : seconde
- espèce vivante, 382.
- Molybdène : fabrication de lingots de J 00 et 250 kg par frittage, C 241.
- Monaco : Musée d'Anthropologie préhistorique, 13.
- Mongolisme, maladie chromosomique, 521. Montagnes au fond de la Caspienne méridionale, 318.
- Montres lumineuses : dangers des radiations, 39.
- Monts Ourals subarctiques, 85. Morphologie comparée des Vertébrés marins, 433.
- Mortalité par cancer, 315.
- ------empoisonnements, 188.
- ------tuberculose, C 145.
- Moteur ultra-léger pour hélicoptère, C 145. Moyen-courrier à réaction D.C.9, 455. Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco, 13.
- Mutilation du pied des femmes chinoises,
- 82.
- Mycologie : expositions et conférences, C 425.
- Mycoses de la peau : guérison par un antibiotique, C 337.
- Myopie enrayée par administration de vitamine E, C 385.
- Myxomatose : premier bilan, 366.
- N
- Nature de la vie sur la planète Mars, 531. Navigation aux grandes altitudes et utilisation des « jet-streams », 35.
- Navires : protection de la coque contre les salissures, 421.
- — pétroliers et armateurs grecs, 2-26. Nid d’abeilles, nouveau matériau de structure pour avions, 454.
- Non-conservation de la parité dans les interactions faibles, 108.
- Nouvelle méthode d’extraction de l’hélium,
- 20.
- Nouvelles métrologiques, 213.
- — recherches sur le chlorure de sodium,
- 178.
- Noyau terrestre : températures, 508.
- « Nuages argentés » : résultats des observations, 252.
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-
-
-
- o
- Observation des aurores polaires et de la-lumière du ciel nocturne pendant l’Année géophysique internationale, 439.
- — des « nuages argentés », 252. Observatoire européen projeté en Afrique
- du Sud, 432.
- Occultation de Régulas par Vénus, 478. GE il : biochimie et propriétés optiques,
- 422.
- Œufs de tortue : récolte à Sarawak et en Malaisie, 36.
- Oiseaux contre avions, 23.
- Organisation et orientation de la recherche scientifique en France, 33.
- Origine de la doctrine de l’évolution par la sélection naturelle, 107.
- Origines et adaptations des Vertébrés marins, 433, 493.
- Oscilloscopes nouveaux, 32G.
- Oxyde d’uranium : frittage, 216.
- P
- Pandémie grippale de 1937 , 22.
- Papilio dardanus : expériences d’hybridation, 460.
- Parité : non-conservation dan® les interactions faibles, 108.
- Particules et ions rapides : appareils de détection, 549.
- Pâte à papier au Canada, 171.
- Pathologie et physiologie des bruits, 542. Paysages à sauver, SI.
- Pêche : appeaux acoustiques utilisés au Sénégal et au Niger, 486.
- Teintures anticorrosion pour la protection des métaux, 142, 172.
- Pénicilline et épuration de l’eau, 339.
- — médicament allergique, 81. Performances de l’aviation française, 111,
- C 313.
- Peste en régression dans le monde, G 143. Pétrole : décantation électrostatique, 362.
- — : a deuxième récolte » par injection d’eau dans le gisement, 227.
- — : production en baisse, C 49.
- — en U.R.S.S., 100.
- — jeune, 209.
- Phéromones, 297.
- Phobos et Deiinos, satellites artificiels de Mars P, 409, 526. Photo-gonio-diffusomètre, 322. Photographie aérienne et géographie, 488. ------et usines marémotrices, 171.
- — : nouveau combustible pour lampes éclair, 276.
- — : progrès des plaques sensibles, C 193.
- Photographies de la face invisible de la Lune, 513.
- Photomètre pour l’observation des satellites artificiels, 499.
- Physiologie des Vertébrés marins, 493.
- — et pathologie des bruits, 542.
- — phonatoire : analyse des techniques vocales chantées, 205.
- ----: voix parlée comparée à la voix
- chantée. 448.
- Physique des plasmas, 509.
- Pièce détachée Radio : 2e Salon, 181.
- Pied des femmes chinoises : mutilation,
- 82.
- Pigmentation de l’iris en relation avec les réactions aux douleurs dentaires, 497.
- Pile G.2 de Marcoule : démarrage, 250. Piles G de Marcoule, 412.
- « Plan Delta » des Pays-Bas : aspects économiques, 8.
- — ----------: — géographiques, 67.
- — quinquennal atomique français, 250. Plomb tétraéthyle : préparation, 180.
- « Poissons et Agnathes », 140. Pollinisation des fleurs de cotonnier par les abeilles, 533.
- Pollution de l’air, 553.
- Pompe à vide à titane, 237.
- Pompes à vide, 86.
- — de laboratoire en verre, 381.
- Ponce : extraction aux Iles Éoliennes, 104. Population des plus grandes villes, de
- l’U.R.S.S., C 337.
- Port pétrolier géant en Écosse, 133.
- Porte de fermeture invisible, 395. Potentio-pII-mètre hautes performances, 379.
- Poussières électrisées, 317.
- Préparation du plomb tétraéthyle, 180. Preuves spectrales de l’existence sur Mars de composés organiques, 528.
- Prix « Atome pour la paix », 85.
- — Nobel de Sciences 1959, 546. Printemps 1959 en France, 345.
- « Problèmes et concepts de l’embryologie expérimentale », 417.
- Production d’eau distillée : appareil, 329.
- — du pétrole en baisse, C 49.
- — du vide, 86.
- — et réserves d’uranium, 61. Professions les plus en vue aux Pays-
- Bas, 395.
- Programme d’action régionale pour le Languedoc, 34.
- Progrès récents en microcalorimétrie biologique, 97.
- Projet d’observatoire européen en Afrique du Sud, 432.
- Propriétés optiques et biochimie de l’œil,
- 422.
- Protection de la coque des navires contre les salissures, 421.
- — de la faune et de la flore aux îles Galapagos, 346.
- — de la nature : création de l’Association nationale de protection des Salmonidés, C 193.
- ---------: oiseaux contre avions, 23.
- — —- — : paysages à sauver, 81. et surpopulation, 555.
- — des métaux par les peintures, anti-corrosion, 112, 172.
- Protée : reproduction, 401.
- Prototypes pour transport aérien à courte distance, 534.
- Psycho-sociologie des relations humaines,
- 375.
- Publication de l’Atlas du Maroc, 438. Puits le plus profond, 12, G 97.
- Pyrèthre : production et vente en progression, 76.
- Q
- Qualités acoustiques d’une salle : réactions sur le chanteur et sur l’orateur, 1.
- R
- Radar : observation de Vénus, 353. Radiations des montres lumineuses : dangers, 39.
- — et réactions chimiques, 14.
- Radioactivité : contamination des êtres
- vivants, 177.
- Radiocarbone : emploi pour la détection des bactéries, 459'.
- Radiocristallographie : appareils, 277.
- Raie 21 cm dans les galaxies lointaines, 492.
- Réacteur européen Dragon, 247.
- Récepteur pneumatique de rayonnement, 333.
- Recherche océanographique : direction confiée à FUnesco, 167.
- Recherche scientifique en France : création d'un Comité interministériel, 35. -------sur le mouton et la laine, 417.
- Recherches nouvelles sur la planète Mars, 526.
- — océanographiques de l’Année géophysique internationale, 396.
- —• sur le comportement acoustique des corbeaux, 49.
- Récolte des œufs de tortue à Sarawak et en Malaisie, 36.
- Record du froid terres Ire, 500.
- Récupération de la charge utile du Disco-verer II, 268.
- Réduction du bruit sur le D.C.8, 258.
- Régulateur à niveau constant de. gaz liquéfié, 331.
- Régulus occultée par Vénus, 478.
- Relations humaines des groupes dans les entreprises, 375.
- Relevé des eaux souterraines en Allemagne de l’Ouest, 77.
- Relief de l’Antarctique, 306.
- Renouveau du pyrèthre, 76.
- Reproduction de l’Anguille d’Europe, 344.
- — du Protée, 404.
- Reptiles : glandes excrétrices de sel chez certaines espèces, 222.
- Réserve zoologique et botanique de Camargue, 262.
- Réserves et production de l’uranium, 61.
- Ressemblances des Vertébrés marins : signification, 493.
- Ressources de la Russie septentrionale, 318.
- Résultats biologiques des campagnes du bathyscaphe F.N.R.S. III, 224.
- Retour des deux singes « spatiaux » américains, 306.
- Riziculture au Congo belge, 306.
- Roches ultrabasiques, 63.
- ------- : erratum, 144.
- 'Rotation de la Terre, 80.
- Rotodyne, appareil nouveau de propulsion aérienne, 534.
- S
- Sables vifs du Sahara nord-occidental, 66. Sahara : étude de la faune, 231.
- Salinité interne des îles de glace flottantes, 400.
- Salon (2e) de la Pièce détachée Radio et de l’Électronique, 181.
- — (23e) international de l’Aéronautique,
- 371.
- — (5e) international de la Chimie, 376. Satellite artificiel Discoverer II : récupération de la charge utile, 268.
- ----Vanguard III : lancement réussi,
- 458.
- Satellites artificiels, 78, 79.
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- ------: observation au photomètre, 499.
- ------- : utilisation envisagée par le
- 3e Congrès de la Météorologie mondiale,
- 253.
- ------américains, 179.
- — de Mars, 409, 526.
- Saumons : guidage, 102.
- Sauterelles gobeuses d’œufs, 460. Sauvegarde des sites naturels et historiques en France, 193.
- Sciences, nouvelle revue scientifique, C 423.
- Sciences physiques et naturelles appliquées en Archéologie, 270.
- Sécrétion de la glande excrétrice de sel chez les Reptiles et les Tortues de mer, 222.
- Sel léger et sel non hygroscopique, 178. Semaine du Laboratoire (XIVe), C 193. Semences : germination accélérée par les ultrasons, C 465.
- Signification des alignements de menhirs, 246.
- — des ressemblances des Vertébrés marins, 493.
- Sites naturels et historiques en France : sauvegarde, 193.
- Situation démographique française, 389. Société française de Physique : 56e Exposition, 319.
- Sociologie et cybernétique, 375.
- — et relations humaines, 375.
- Sondage du « Vitiaz » dans la fosse des
- Mari a nn es, 500.
- Soufflerie supersonique E.4 de l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr, 409. Sources lumineuses à isotopes radioactifs,
- 508.
- Souris : malformation cardiaque curieuse, 471.
- — sans poils : gène antagoniste, 523. Spectrographe d’émission sous vide, 37S. Stratosphère : température, 315. Structure des acides nucléiques, 29. Subsidence dans le delta du Pô, 117. Substances antimitotiques et caryoclasi-
- ques : étude de leur action, 402. Super-amas de galaxies, 390. Surpopulation et protection de la nature, 555.
- Synchrocyclolron d’Orsay, 337. Synchroscopes, 40.
- — 50 MHz, 237.
- Synthèse réussie du coenzyme A, C 289.
- T
- Taches sombres de la planète Mars : structure et nature physique, 528. Tachymètre à grande sensibilité, 327. Technétium à plus longue période, 500. Techniques vocales chantées : analyse physiologique, 205.
- Télescope radar à Stanford, C 513. Télévision : éclairage de l’entourage des écrans, 139.
- Tellure, 252.
- Température de la stratosphère, 315.
- — interne des îles de glace flottantes, 400.
- Températures du noyau terrestre, 508. Tensiomètre de mouillage, 329.
- Termites champignonnistes : rapports avec Jes champignons de leurs « meules », 385.
- Terre : données récentes sur la rotation,
- 80.
- Thé : exportation par le Brésil ?, 345. Théier : hybridation en E.R.S.S., 199. Tbermorégulateur Adamel, ISS.
- Tichit (Mauritanie), 536.
- Tomate : industrie à Guernesey, 168. Tortues : récolte des œufs à Sarawak et en Malaisie, 36.
- — marines : glandes excrétrices de sel, 222.
- Tourbe, source d’énergie, 189.
- Traitement numérique de l’information :
- Conférence internationale, G 97, 370. Transfusion de sang froid, C 385. Transport aérien à courte distançe : nouveaux prototypes, 534.
- Transports aériens en II.R..S.S., 152. Traversée de la. Manche par Blériot : cinquantenaire, 333.
- Tsunamis, 416.
- Tuberculose : décès dans le monde, C 145. Turboréacteur léger Bristol « Orpheus »,
- 77.
- Turboréacteurs : augmentation de la poussée, 21.
- Tunnel du détroit de Gibraltar, 230.
- — sous-marin entre Rio et Niteroi, 157.
- U
- Ultrasons : influences sur les semences, C 465.
- — et détection de défauts, 501.
- Unesco et recherche océanographique, 167. Uranium : réserves et production, 61.
- U.R.S.S. : transports aériens, 152.
- Usine hydroélectrique automatique de Migoëlou, 410.
- Usines marémotrices et photographie aérienne, 171.
- Utilisations domestiques de l’énergie, 408.
- V
- Variations de niveau de la mer d’Aral, 45. —• du climat en relation avec la teneur en anhydride carbonique de l’atmosphère, 483.
- Végétation de la zone aride : parcelles protégées d’Atar, 72.
- Vénus observée au radar, 353.
- — : occultation de Régulus, 478.
- Verre chauffé électriquement, 333.
- — de lunettes à puissance variable, 355. Verrerie de laboratoire et industrielle, 379'. Vertébrés marins : adaptations et mystère de leurs origines, 433, 493.
- Vestiges de forêts dans le Nord sibérien, 103.
- Vie animale au Sahara, 231.
- — végétale et animale exceptionnelle de certaines zones marines, 417.
- Vin de Chypre, 62.
- Viscosimètres, 187.
- Vitamine C dans le fruit du ditalcli, 296.
- — E et myopie, C 385.
- Vitesse du vent et hauteur des vagues dans l’Antarctique, 547.
- Voies ferrées soviétiques : électrification, C i:
- Voiture sans roues ni suspension, 62. Voix parlée comparée à la choix chantée,
- 448.
- Z
- Zêta : remplacement par I.C.S.E., 541. Zone aride : parcelles protégées d’Atar,
- 72.
- Zones privilégiées en vie marine, 447.
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-
- LISTE ALPHABÉTIQUE DES AUTEURS
- A. (A.). — Les réserves et la production de l’uranium, 61.
- A. (R.). — Verre de lunettes, à puissance variable, 355.
- Aubert de la Rüe (E.). — Protection de la nature et surpopulation, 555.
- B. (G.). — Sauterelles gobeuses d’œufs, 460.
- B. (0.). — L’invention et l’évolution de l’écriture, 215.
- B. (R.). — L’Actualité instrumentale : Viscosimètre à ultrasons, 187 ; viscosimètres rotatifs plan-cône, 187 ; appareil d’électrolyse avec contrôle automatique du potentiel cathodique, 236 ; pompe à vide à titane, 237 ; syncbroscopes 50 MHz, 237 ; enregistreurs de courbes y = f(x), 325 ; balances électroniques Sartorius, 507.
- Baïsset (A.), Montastruc (P.) et Démonté (H.). — L’Homme peut-il boire de l’eau de mer ? Mise en évidence de l’action favorable des extraits post-hypophysaires sur le naufragé de laboratoire, 307.
- Barbier (D.). — L’observation des aurores polaires et de la lumière du ciel nocturne pendant l’Année géophysique internationale,
- 439.
- Bergamaschi (C.) et Radvanyi (P.). — Le synchrocyelotron d’Orsay,
- 337.
- Buvet (René). — L’Actualité instrumentale : Les synchroscopes, 40 ; produc tion du vide, 86 2e Salon de la Pièce détachée Radio et de l’Blectronique, 181 ; 5e Salon international de la Chimie et Électrama, 376 ; détecteurs de défauts par ultrasons, 501.
- C. (D.). — Un programme d’action régionale pour le Languedoc, 34. — Le vin de Chypre, 62. — La tourbe, source d’énergie, 189.
- C. (G.). — Après le Phytotron, le Biotron, 62. — Le guidage des saumons, 102. — L’Unesco et la recherche océanographique, 167. — La contamination radioactive des êtres vivants, 177. — Mortalité par empoisonnements, 188. — Aggravation des bruits aéronautiques, 258. — Une nouvelle préoccupation : ne pas contaminer la Lune et les planètes, 267. — Les décès par cancer, 315. — La situation démographique française, 389. — Zones privilégiées en vie marine, 447. — Détection des bactéries par radiocarbone, 459. — Les cycles de l’anhydride carbonique et les variations du climat, 483. — Iris et douleur dentaire, 497 .— Lagon englouti, 500. — Le gène antagoniste des souris sans poils, 523. — Abeilles et coton, 533.
- C. (L.). — Blatte américaine à yeux blancs, 23. — Les sables vifs du Sahara nord-occidental, 66. — L’histoire de l’idée de sélection naturelle, 107. — Larmes de crocodiles... et autres, 222. — La vie animale au Sahara, 231. — L’Élan du Cap peut-il devenir un animal domestique P, 269. — Les phéromones, substances, biologiquement actives, voisines des hormones, 297. — L’Anguille d’Europe ne se reproduirait que grâce à l’Anguille d’Amérique, 314. — Une seconde espèce vivante de Mollusque Monoplaco-phore, 382. — L’anomalie P chez la Grenouille verte, 485. — Des grenouilles qui transportent leurs têtards, 532. — Bactéricides et insecticides dans le venin des fourmis, 540.
- C. (R.). — Le 3e Congrès de la Météorologie mondiale a envisagé l’utilisation des satellites artificiels, 253.
- Cayeux (André de). — Les roches ultrabasiques, 63 ; erratum, 144.
- Chambry (Dominique). — La Lavande en Angleterre, 132. — La pâte à papier au Canada, 171. — La protection de la coque des navires contre les salissures, 421.
- Char vin (Pierre). — Le bruit de fond, 298. — La Conférence internationale sur le traitement numérique de l’information, 370.
- Chauvin (Rémy). — Recherches nouvelles sur Mars : la nature de la vie sur Mars, 531.
- Chopard (Lucien). — La récolte des œufs de tortue à Sarawak et en Malaisie, 36. — Les insectes marins, 101. — Les migrations du Hanneton, 164. — Résultats biologiques des campagnes du bathyscaphe F.N.R.S. III, 224. — La reproduction du Protée, 401. — Expériences d’hybridation sur le Papilio dardanus, 460.
- Christ (Yvan). — La sauvegarde des sites naturels et historiques en France, 193.
- Cohen (Gaston). — La pandémie grippale de 1957 , 22. — Guernesey et l’industrie de la tomate, 168.
- Courtot (P.). — L’Actualité instrumentale : Les collecteurs automatiques de fractions, 232.
- D. (B.). — Appeaux de pêche acoustiques utilisés au Sénégal et au Niger, 486.
- Dechaseaux (Colette). — Les adaptations des Vertébrés marins et le mystère de leurs origines. 1. Morphologie comparée, 433. — 2. Physiologie. Signification des ressemblances, 493.
- Démonté (H.), Baïsset (A.) et Montastruc (P.). — L’Homme peut-il boire de l’eau de mer ? Mise en évidence de l’actic favorable des extraits post-bypophysaires sur le naufragé de laboratoire, 307.
- Deschamps (Yvon). — L’Actualité instrumentale : L’électronique dans la mesure des isotopes radioactifs, 134 ; les détecteurs de particules et d’ions rapides, 549.
- Devaux (Pierre). — Le barrage et l’usine hydroélectrique automatique de Migoëlou, 410.
- Dorst (Jean). — Les îles Galapagos et leur monde étrange. 1. Les îles. Flore et faune. Les Reptiles, 289. — 2. Les Oiseaux. État de la faune et mesures nécessaires, 346.
- F. (J.-C.). — Etude des groupes et relations humaines, 375.
- Fouciiet (Jacques). — La structure des acides nucléiques, 29. —
- Le marquage radioactif des chromosomes et le processus de leur duplication, 254. — Les super-amas de galaxies, 390.
- G. (H.). — Nouvelles recherches sur le chlorure de sodium : sel léger et sel non hygroscopique, 178. — La préparation du plomb tétraéthyle, 180. — Débitage des matières solides par cartouches de €Os liquide, 484.
- G. (J.). — a Problèmes et concepts de l’Embryologie expérimentale », 417.
- G. (P.). — Projet de tunnel sous-marin entre Rio et Niteroi, 157. — La signification des alignements de menhirs, 246.
- Gauroy (Pierre). — Les îles Féroé, 241. — La biochimie de l’œil et ses propriétés optiques, 422. — Les Cigognes et leurs migrations, 465.
- Gougenheim (A.). — Les recherches océanographiques de l’Année géophysique internationale, 396.
- Gramet (Philippe). — Recherches acoustiques sur les Corbeaux, 49.
- Grasse (Pierre-P.). — Un nouveau type de symbiose : la meule alimentaire des Termites champignonnistes, 385.
- Grognot (Médecin-colonel P.). — Physiologie et pathologie des bruits, 542.
- Guérin (Pierre). — Recherches nouvelles sur Mars : Les satellites de Mars et l’extraordinaire accélération angulaire de Phobos, 526 ; les taches sombres de Mars et les preuves spectrales de l’existence de composés organiques, 528.
- Guillaume (J.) et Rimsky (A.). — L’Actualité instrumentale : Appareils de radiocristallographie, 277.
- Guillerme (Jacques). — Les Iles Éoliennes, Lipari et l’antique extraction de la ponce, 404.
- Hours (Magdeleine). — Les Sciences physiques et naturelles au service de l’Archéologie, 270.
- Husson (Raoul). — Comment l’acoustique d’une salle réagit sur le chanteur et sur l’orateur, 1. — Analyse physiologique des techniques vocales chantées, 205. — La voix parlée comparée à la
- - voix chantée, 448.
- Jansen (P.-Ph.). — Le « Plan Delta » des Pays-Bas. 1. Aspects techniques, 8.
- Joly (André). — Histoire du galvanomètre, 418.
- L. (J.). — Sur le bruit de fond, 318. — L’exploration des galaxies voisines, 395. — Projet d’Observatoire européen en Afrique du Sud, 432. — La raie 21 cm dans les galaxies lointaines, 492. — Sur la physique des plasmas, 509.
- Lehman (J.-P.). —Un troisième Archæopteryx, 524.
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- 567
- Lejeune (Jérôme). — Le mongolisme, maladie chromosomique, 521.
- Lequeux (J.). — Données récentes sur la rotation de la Terre, 80.
- — L’amplification électronique des images radiologiques, 444.
- Lot (Fernand). — Hautes tensions et poussières électrisées, 316.
- — Les prix Nobel de Sciences 1959, 546.
- M. (C.). — Les variations de niveau de la mer d’Aral, 45. — Monts Ourals subarctiques, 85. — Les aurores boréales exceptionnelles de 19'57, 102. — L’observation des « nuages argentés », 252. — Pour augmenter le flair des chiens, 276. — La température de la stratosphère, 315. — Les ressources de la Russie septentrionale, 318. — Montagnes au fond de la Caspienne méridionale, 318. — Données soviétiques sur la marche de la première fusée cosmique, 364. — L’industrie chimique en U.R.S.S., 382. — Salinité et température des îles de glace flottantes, 400. — Phobos et Deimos, satellites artificiels ?, 409. — Photomètre pour l’observation des satellites artificiels, 499. — Le cc Vitiaz » a sondé 11 034 m dans la fosse des Mariannes, 500. — Curieux « menhirs » en Bulgarie, 541. — Vitesse du vent et hauteur des vagues dans l’Antarctiquc, 547. — Développement économique de la Corée du Nord, 547.
- Al. (II.). — L’éclairage de l’entourage des écrans de télévision, 139.
- — Nouvelle huile d’horlogerie, 285. — Sources lumineuses à isotopes radioactifs, 508.
- AI. (Y.). — Le lavodune, séparateur par saltation, 117. — Usines marémotrices et photographie aérienne, 171. — Le gaz de Lacq à la centrale de Nantes-Cheviré, 189. — Le frittage de l’oxyde d’uranium, 216. — Pétrole jeune, 269. — Les utilisations domestiques de l’énergie, 408. — Technétium à plus longue période, 500.
- Al a y (Raoul-Michel). — L’action antimitotique et caryoclasique de substances chimiques (Colloque international de Montpellier),
- 402.
- Mériel (Yves). — Le barrage du Kouilou, 259. — L’énergie géothermique, 356.
- Montastruc (P.), Baïsset (A.) et Démonté (H.). — L’Homme peut-il boire de l’eau de mer ? Mise en évidence de l’action favorable des extraits post-hypophysaires sur le naufragé de laboratoire,
- 307.
- AIoreau (Henri). — Nouvelles métrologiques, 213.
- AIorel (Pierre). — La non-conservation de la parité dans les interactions faibles, 108.
- Muller (Paul). — L’expérience de la fusée lunaire soviétique, 78.
- N. (R.). — Le printemps 1959 en France, 345. — Le bel été 1959 en France, 431.
- Naegelé (Antoine). — La végétation de la zone aride. Les parcelles protégées d’Atar, 72. — Le fruit du Ditalch, source importante de vitamine antiscorbutique en A.O.F., 296.
- Nédey (Georges). — La lutte contre la corrosion. Protection des métaux par les peintures anticorrosion. 1. Traitements préalables. Couches primaires, 112. — 2. Couches de finition. Peintures antirouille, 172.
- O. (P.). — « Agnathes et Poissons », 140. — L’ « Écran vert » et l’équilibre agro-sylvo-pastoral, 374.
- P. (L.). — Les emplois de l’argent, 226. — Le tellure, 252.
- Pelmont (Jean). — La destinée d’une cellule isolée de l’organisme
- et les enseignements qu’elle nous apporte, 153.
- Perruche (Lucien). — Le gallium, 103.
- R. (R.). — L'Actualité instrumentale : La 56e Exposition de la Société française de Physique, 319 ; au fil des stands..., 319 ; photo-gonio-diffusomètre, 322 ; automatisme en chimie analytique, 323 ; préparation automatique des coupes histologiques, 324 ; appareil pour la mesure des constantes de temps, 326.
- Radvanyi (P.) et Bergamaschi (C.). — Le synchrocyclotron d’Orsav, 337.
- Rimsky (A.) et Guillaume (J.). — L’Actualité instrumentale : Appareils de radiocristallographie. 277.
- B,oblin (Michel). — Alétallurgie, linguistique et histoire, 472.
- Rosset (Robert). — Progrès récents en microcalorimétrie biologique, 97. — La coulométrie, méthode moderne d’analyse chimique, 201. — La réserve zoologique et botanique de Camargue, 262.
- — Décantation électrostatique du pétrole, 362.
- Rousseau (Michel). — Premier bilan de la myxomatose, 366.
- S. (J.). — Les « jet-streams » facilitent la navigation aux grandes altitudes, 35. — Le cinquantenaire de la traversée de la Manche par Blériot, 333. — Quelques détails sur le D.C.9, 455.
- fi. (M.). — Centrales nucléaires à eau. 1. Considérations générales, 56. — 2. Centrales à eau pressurisée, 118. — 3. Centrales à eau bouillante, 158. — 4. Centrales à tubes de force, 218. — La « deuxième récolte » du pétrole par injection d’eau dans le gisement, 227. — Un réacteur européen : Dragon, 247. — Le démarrage de G.2 à Marcoule et le plan quinquennal français, 250. —• Les piles G de Marcoule, 412. — Les centres d’études nucléaires de l’Euratom,'459'. — L’I.C.S.E. remplacera Zêta, 541.
- Sivadjian (Joseph). — Quelques applications récentes de l’hygro-photographie, 312.
- Spincourt (Jacques). — L’augmentation de la poussée des turboréacteurs, 21. — Le turboréaelcur léger Bristol « Orpheus », 77.
- — Du Pionnier et de l’Allas au Lunik, 79. — Performances de l’aviation française, 111. — Vers l’avion de transport à décollage vertical, 156. — Les fusées à poudre, 223. — L’inversion de poussée sur les Cornet 4, 258. — Les essais de fatigue des structures d’avion, 305. — Le 23e Salon international de l’Aéronautique, 371. — Une nouvelle soufflerie supersonique française : la soufflerie E.4 de l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr, 409.
- — Le nid d’abeilles, nouveau matériau de structure pour avions, 454. — Nouveaux prototypes pour transports aériens à courte distance, 534.
- Tartois (L.). — Le ciel en chacun des mois de février 1959 à janvier 1960, 45 , 93, 141, 190, 238, 286 , 333 , 382, 423 , 401, 509 , 556.
- Tazieff (Haroun). — L’éruption sous-marine de Faial, 145.
- Thomas (Léon). — La mutilation du pied des Chinoises, 82.
- Toupet (Ch.). — Le ksar de Tichit en Alauritanie, 536.
- Valence (AL). — Chimie des radiations et matières plastiques, 14.
- Vaucouleurs (Gérard de). — Arénus observée au radar, 353. — Un phénomène rarissime : l’occultation de Régulus par Vénus, 478.
- Vichney (Nicolas). — Les récents engins spatiaux américains : ATanguard II, Discoverer I, Pionnier IV, 179. — La tentative de récupération de la charge utile du Discoverer II, 268. — Après le retour des deux singes n spatiaux », 306. — De la Terre à la Lune : premier coup au but, 456. — Le « Alas », premier satellite artificiel dont l’orbite coupe celle de la Lune, 498. — Comment furent prises les premières photos de la face invisible de la Lune, 513.
- Villiers (A.). — Crocodiles de l’Afrique Noire française, 126.
- W. (P.). — Les transports aériens en lï.R.S.S., 152. — Brasilia, future capitale fédérale du Brésil, 152. — Le détroit de Messine transformé en isthme ? 217. — On reparle du tunnel du détroit de Gibraltar, 230. — L’amiante du Canada, 408.
- Wagret (Paul). — Les marbres de Carrare, 24. — Le « Plan Delta » des Pays-Bas. 2. Aspects géographiques, 67. — Photographie aérienne et géographie, 488.
- Wagret (Paul et Françoise). — Le Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco, 13. — La publication de l’Atlas du Maroc, 438.
- Wolff (Torben). — L’exploration des mers profondes, 425-
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- TABLE DES MATIÈRES
- I. — MATHÉMATIQUES ET ASTRONOMIE
- Données récentes sur la rotation de la Terre (J. Lequeux). . 80
- Conférence sur le traitement numérique des informations. . C 97
- Vénus observée au radar (Gérard de Vaucouleurs) .... 353
- La Conférence internationale sur le traitement numérique de
- l'Information (Pierre Chauvin).................................370
- Les super-amas de galaxies (Jacques Fouciiet)....................390
- L’exploration des galaxies voisines (J. L.)...................395
- rhobos et Deimos, satellites artificiels ? (C. M.). . . . . 409
- Projet d’Observatoire européen en Afrique du Sud (J. L.). . 432
- Un phénomène rarissime : l’occultation de Régulus par Vénus
- (Gérard de Vaucouleurs)........................................47S
- La raie 21 cm dans les galaxies lointaines (J. L.) .... 492
- Un grand télescope radar à Stanford...........................G 513
- Comment furent prises les premières photos de la face invisible de la Lune (Nicolas Viciiney)...............................513
- Recherches nouvelles sur Mars :
- Les satellites de Mars et l’extraordinaire accélération angulaire de Phobos (Pierre Guérin)...........................526
- Les taches sombres de Mars et les preuves spectrales de l’existence de composés organiques (Pierre Guérin) . . 528
- La nature de la vie sur Mars (Rémy Chauvin).................531
- Le ciel en chacun des mois de février 1939 à janvier I960, 45,
- 93, 141, 190, 238, 286, 333, 382, 423, 461, 509, 550
- II. — SCIENCES PHYSIQUES 1. Physique.
- L’Actualité instrumentale :
- Les synchroscopes (René Buvet)............................... 40
- Production du vide (René Buvet)............................. 86.
- L’électronique dans la mesure des isotopes radioactifs (Yvon
- Deschamps).................................................134
- 2e Salon de la Pièce détachée Radio et de l’Ëlectronique
- (R. Buvet).................................................181
- Viscosimètre à ultrasons (R. B.)........................... 187
- Viscosimètres rotatifs plan-cône (R. B.).....................187
- Thermorégulateur Adamel......................................188
- Les collecteurs automatiques de fractions (P. Gourtot). . 232
- Appareil d’électrolyse- avec contrôle automatique du potentiel cathodique (R. B.).................................235
- Pompe à vide à titane (R. B.)................................237
- Synchroscopes 50 MHz (R. B.).................................237
- Appareils de radiocristallographie (A. Rimsicy et J. Guillaume) .................................................277
- La 56e Exposition de la Société française de Physique :
- Au fil des stands (R. R.)..................................319
- Photo-gonio-diffusomètre (R. R.)...........................322
- Préparation automatique des coupes histologiques (R. R.). 324
- Enregistreurs de courbes y - f(æ) (R. B.).................325
- Nouveaux oscilloscopes.....................................326
- Appareil pour la mesure des constantes de temps (R. R.). 326
- Tachymètre à grande sensibilité............................327
- Horloge parlante magnétique................... 329
- Eau distillée en continu à haute pureté sans ébullition. 329
- Tensiomètre de mouillage...................................329
- Installation pour la production d’azote liquide. . . . 331 Ensemble de comptage pour l’enseignement .... 331
- Régulateur à niveau constant de gaz liquéfié. . . . 331
- Récepteur pneumatique de rayonnement.......................333
- 56e Salon international de la Chimie et Électrama (R. Buvet) :
- Spectrographe d’émission sous vide.........................378
- Potentio-pH-mètre hautes performances......................379
- Pompes de laboratoire en verre.............................381
- Humidimètre à chauffage infrarouge.........................381
- Balances électroniques Sartorius (R. B.)......................507
- Les détecteurs de particules et d’ions rapides (Yvon Des-
- ciiamps) ..................................................549
- Progrès récents en microcalorimétrie biologique (Robert
- Rosset)....................................................... 97
- La non-conservation de la parité dans les interactions faibles
- (Pierre Morel)................................................108
- Nouvelles métrologiques (Henri Moreau)..........................213
- Le bruit de fond (Pierre Chauvin)...............................298
- Sur le bruit de fond (J. L.)....................................318
- Sur la physique des plasmas (J. L.).............................509
- 2. Chimie.
- Chimie des radiations et matières plastiques (M. Valence). . 14
- La structure des acides nucléiques (Jacques Fouciiet). . . 29
- Le gallium (Lucien Perruche)..................................103
- Nouvelles recherches sur le chlorure de sodium : sel léger et
- sel non hygroscopique (H. G.)...............................178
- La coulométrie, méthode moderne d’analyse chimique (Robert
- Rosset).....................................................200
- Le tellure (L. P.)............................................252
- Synthèse réussie du coenzyme A.............................C 2S9
- L’Actualité instrumentale :
- La 56e Exposition de la Société française de Physique :
- Automatisme en chimie analytique (R. R.) . 323
- 5e Salon international de la Chimie et Électrama. . . . 376
- Chromatographie en phase vapeur...........................378
- Chromatographie centrifuge sur papier.....................378
- Verrerie de laboratoire et industrielle...................379
- Boîte à gants pour petites manipulations..................381
- 3. Sciences nucléaires.
- Centrales nucléaires à eau (M. S.) :
- 1. Considérations générales................................. 56
- 2. Centrales à eau pressurisée..............................118
- 3. Centrales à eau bouillante...............................158
- 4. Centrales à tubes de force...............................218
- Un réacteur européen : Dragon (M. S.).......................247
- Le démarrage de G. 2 à Marcoule et le plan quinquennal français (M. S.)...................................................250
- Le synchrocyclotron d’Orsay (C. Bergamaschi et P. Rad-
- vanyi)..................................................... 337
- Les piles G de Marcoule (M. S.).............................412
- Les centres d’études nucléaires de l’Euratom (M. S.). . . 459
- Technétium à plus longue période (Y. M.).......................500
- L’I. C. S. E. remplacera Zêta (M. S.).......................541
- III. — SCIENCES NATURELLES 1. Géologie. — Paléontologie. — Gîtes minéraux.
- Les réserves et la production de l’uranium (A. A.). ... 61
- Les roches ultrabasiques (André de Cayeux).................... 63
- Erratum . 144
- Les sables vifs du Sahara nord-occidental (L. C.).......... 66
- Relevé des eaux souterraines de l’Allemagne de l’Ouest (U. I. C. N.).................................................. 77
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-
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- 569
- Le pétrole en U. R. S. S....................................100
- Vestiges cle forêts dans le .Nord sibérien..................103
- La subsidence dans le delta du Pô...........................117
- •Gisement de gaz en Écosse......................................133
- Pétrole jeune (Y. M.)...........................................260
- Le gisement de fer de la baie d’L'ngava (Canada) .... 285
- Les ressources de la Russie septentionale (C. M.)...........318
- L’amiante du Canada (P. W.).................................408
- Les adaptations des Vertébrés marins et le mystère de leurs origines (Colette Deciiaseaux) :
- 1. Morphologie comparée.....................................433
- 2. Physiologie. Signification des ressemblances .... 493
- Minerais sous-marins........................................C 465
- Un troisième Archæopteryx (J.-P. Leiimak)...................524
- Curieux « menhirs » en Bulgarie (C. M.)....................541
- 2. Physique du G-lobe. — Météorologie. — Océanographie physique.
- Les (( jet-streams » facilitent la navigation aux grandes altitudes ("J. S.)................................................ 35
- Les aurores boréales exceptionnelles de 1957 (C. M.) . . . 102
- L’éruption sous-marine de Faial (1957-1958) (Haroun Tazieff). 145
- L’observation des « nuages argentés » (C. M.).................252
- Le 3e Congrès de la Météorologie mondiale a envisagé l’uti-
- sation des satellites artificiels (R. G.)....................253
- La température de la stratosphère (C. M.).......................315
- Le printemps 1959 en France (R. N.).............................345
- Les recherches océanographiques de l’Année géophysique
- internationale (A. Gougeniieim)..............................396
- Salinité et température des îles de glace flottantes (C. M.). . 400
- Les tsunamis....................................................416
- L’exploration des mers profondes (Torben Wolff). . . . 425
- Le bel été 1959 en France (R. N.)...............................431
- L’observation des aurores polaires et de la lumière du ciel nocturne pendant l’Année géophysique internationale
- (D. Barbier).................................................439
- Une météorite intéressante en U. R. S. S......................C 465
- Les cycles de l’anhydride carbonique et les variations du
- climat (G. C.)...............................................483
- Le « Yitiaz » a sondé 11 034 m dans la fosse des Mariannes
- (C. M.)......................................................500
- Le record du froid terrestre....................................500
- Les températures du noyau terrestre.............................508
- Vitesse du vent et hauteur des vagues dans l’Antarctique (C. M.).......................................................547
- 3. Biologie générale. — Physiologie. — Zoologie.
- Comment l’acoustique d’une salle réagit sur le chanteur et
- sur l’orateur (Raoul IIusson)............................ 1
- Blatte américaine à yeux blancs (L. C.)..................... 23
- Recherches acoustiques sur les Corbeaux (Philippe Gramet) , 49
- Après le Phytotron, le Biotron.............................. 62
- Les sables vifs du Sahara nord-occidental (L. C.)........... 66
- Les insectes marins (L. Chopard)............................101
- Crocodiles de l’Afrique Noire française (A. Villiers) . . . 126
- « Agnathes et Poissons » (P. O.)............................140
- La destinée d’une cellule isolée de l’organisme et les enseignements qu’elle nous apporte (Jean Pelmont).................153
- Les migrations du Hanneton (L. Chopard) . ...............164
- Analyse physiologique des techniques vocales chantées (Raoul
- IIusson).....................................................205
- Larmes de Crocodiles... et autres (L. C.)...................222
- Résultats biologiques des campagnes du bathyscaphe
- F. N. R. S. III (L. Chopard).............................224
- La vie animale au Sahara (L. C.)............................231
- Le marquage radioactif des chromosomes et le processus de
- leur duplication (Jacques Fouciiet).........................254
- Pour augmenter le flair des chiens (C. M.)...................276
- Les phéromones, substances biologiquement actives, voisines des hormones (L. C.).........................................297
- L’Homme peut-il boire de l’eau de mer ? Mise en évidence de l’action favorable des extraits post-hypophysaires sur le naufragé de laboratoire (A. Baïssf.t, P. Montastruc et
- II. Démonté).............................................307
- Quelques applications récentes de l’hygrophotographie (Joseph
- Sivadjian)..................................................312
- L’Anguille d’Europe ne se reproduit que grâce à l’Anguille
- d’Amérique (L. C.)..........................................314
- L’Actualité instrumentale. :
- 56'2 Exposition de la Société française de Physique :
- Préparation automatique des coupes histologiques (R. R.). 324
- Une seconde espèce vivante de Mollusque Monoplacophore
- (L. C.).....................................................382
- Un nouveau type de symbiose : la meule alimentaire des Termites champignonnistes (Pierre-P. Grassé)....................385
- La reproduction du Protée (L. Chopard).........................401
- L’action antimitotique et caryoclasique de substances chimiques (Colloque international de Montpellier) (Raoul-Michel
- May)........................................................402
- (( Problèmes et concepts de l’Embryologie expérimentale »
- (J. G.).....................................................417
- La biochimie de l’œil et ses propriétés optiques (Pierre
- Gauroy)................................................... 422
- La voix parlée comparée à la voix chantée (Raoul Husson). . 448
- Expériences d’hybridation sur le « Papilio dardanus »
- (L. Chopard) . 460
- Sauterelles gobeuses d’œufs (G. B.). . . 460
- Les Cigognes et leurs migrations (Pierre Gauroy) .... 465
- Extraordinaire malformation du cœur chez la souris. . . 471
- L’anomalie P chez la Grenouille verte (L. C.)..................485
- Le gène antagoniste des souris sans poils (G. C.)..............523
- Des grenouilles qui transportent leurs têtards (L. C.). . . 532
- Les fourmis rouges aux États-Unis..............................540
- Bactéricides et insecticides dans le venin des fourmis (L. C.). 540
- 4. Botanique. — Agriculture. — Élevage.
- Le vin de Chypre (D. C.)................................... 62
- Le renouveau du pyrèthre....................................... 76
- L’avion, machine agricole..................................... 116
- La Lavande en Angleterre (Dominique Chambry)...............133
- Guernesey et l’industrie do la tomate (Gaston Cohen) . . . 168
- Hybridation du théier en U. R. S. S........................199
- La botanique des Pharaons (U. I. C. N.)....................231
- L’Élan du Cap peut-il devenir un animal domestique P (L. C.). 269
- Le fruit du Ditalch, source importante de vitamine antiscorbutique en A. O. F. (Antoine Nægelé).........................296
- La riziculture au Congo belge..................................306
- Le Brésil exportateur de thé ?........................... 345
- La centrale laitière de Bonnillet (Vienne).................374
- Laine et recherche scientifique................................417
- Expositions et conférences mycologiques....................C 425
- L’influence des ultrasons sur les semences....................C465
- Les cacaoyers à fèves blanches.................................477
- Abeilles et coton (G. C.)......................................533
- 5. Chasse. — Pêche. — Protection de la nature.
- Oiseaux contre avions (U. I. C. N.)............................ 23
- La récolte des œufs de tortue à Sarawak et en Malaisie
- (Lucien Chopard)............................................ 36
- L’hélicoptère au service des pêcheurs..................... . 55
- La végétation de la zone aride. Les parcelles protégées
- d’Atar (Antoine Nægelé)..................................... 72
- Paysages à sauver.............................................. SI
- Le guidage des saumons (G. C.).................................102
- L’Unesco et la recherche océanographique (G. C.). . . . 167
- Pour la protection de la Truite et du Saumon...............C 193
- La sauvegarde des sites naturels et historiques en France
- (Yvan Christ)...............................................193
- La réserve zoologique et botanique de Camargue (Robert
- Rosset).....................................................262
- Les îles Galapagos et leur monde étrange (Jean Dorst) :
- 1. Les îles. Flore et faune. Les Reptiles..............289
- 2. Les Oiseaux. État de la faune et mesures nécessaires. . 346
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- 570
- Premier bilan de la myxomatose (Michel Rousseau). . . . 366 L’ « écran vert » et l'équilibre agro-sylvo-pastoral (P. 0.). . 374
- Zones privilégiées en vie marine (G. C.)......................447
- Appeaux de pêche acoustiques utilisés au Sénégal et au Niger
- (B. D.)........................................................486
- Protection de la nature et surpopulation (E. Aubert
- de la Rüe) -...................................................555
- Méîaits de la pollution de l’air...............................555
- IV. — GÉOGRAPHIE. — DÉMOGRAPHIE. ETHNOGRAPHIE. — ARCHÉOLOGIE
- Les variations de niveau de la mer d’Aral (C. M.). ... 45
- Monts Durais subarctiques (C. M.).............................. 85
- Les Iles Eoliennes, Lipari et l’antique extraction de la ponce
- (Jacques Guillerme)..........................................104
- TJne ferme celte découverte dans un polder hollandais. . . 139
- La sauvegarde des sites naturels et historiques en France
- (Yvan Christ)................................................193
- L’invention et l’évolution de 1’,écriture (0. B.)...............215
- Les îles Féroé (Pierre Gauroy)..................................241
- La signification des alignements de menhirs (P. G.). . . . 246
- Les Sciences physiques et naturelles au service de l’Archéologie (Magdeleine IIours).....................................270
- Le relief de F Antarctique......................................306
- Montagnes au fond de la Caspienne méridionale (C. M.). . 318
- Les plus grandes villes de l’U. R. S. S.....................C 337
- La situation démographique française (G. C.)..............389
- La publication de F « Atlas du Maroc » (Paul et Françoise
- Wagret)......................................................438
- Métallurgie, linguistique et histoire (Michel Roblin) ... 472
- Photographie aérienne et géographie (Paul Wagret). . . 488
- Lagon englouti (G. C.)..........................................500
- Le ksar de Tichit en Mauritanie (Ch. Toupet).................536
- Développement économique de la Corée du Nord (G. M.) . . 547
- V. — AN THROPOLOGIE. — HYGIÈNE. MÉDECINE. — PSYCHOLOGIE HUMAINE.
- Le Musée d’Anthropologie préhistorique de Monaco (Paul et
- Françoise Wagret).......................................... 13
- La pandémie grippale de 1957 (Gaston Cohen)................ 22
- Les dangers des radiations des montres lumineuses. . . 39
- Allergies à la pénicilline.................................81
- La mutilation du pied des Chinoises (Léon Thomas). ... 82
- Tuberculose, peste et choléra dans le monde................C 145
- La contamination radioactive des êtres vivants (G. C.). . . 177
- Mortalité par empoisonnements (G. C.)....................188
- Les décès par cancer (G. C.)..................................315
- Un antibiotique contre les mycoses de la peau..............C 337
- Étude des groupes et relations humaines (J.-C. F.) . . 375
- Sociologie et Cybernétique....................................375
- Myopie et vitamine E.......................................C 385
- Hibernation par transfusion de sang froid..................C 385
- Huile de foie de morue et cholestérol. ....... C 425
- L’amplification électronique des images radiologiques
- (J. Lequeux)...............................................444
- Détection des bactéries par radiocarbone (G. C.)..............459
- Iris et douleur dentaire (G. C.)..............................497
- Le mongolisme, maladie chromosomique (Jérôme Lejeune) . . 521
- Epuration de l’eau par antibiotique...........................539
- Physiologie et pathologie des bruits (Médecin-colonel P. Gro-gnot) ........................................................542
- VI. — SCIENCES APPLIQUÉES
- 1. Mécanique. — Industrie.
- Nouvelle méthode d’extraction de l’hélium.................. 20
- Les marbres de Carrare (Paul Wagret)....................... 24
- La production du pétrole est en baisse.....................C 49
- Les réserves et la production de l’uranium (A. A.). . . . 61
- Le pétrole en U. R. S. S.....................................100
- Le gallium (Lucien Perruche).................................103
- Les Iles Éoliennes, Lipari et l’antique extraction de la ponce
- (Jacques Guillerme)..........................................104
- La lutte contre la corrosion. Protection des métaux par les peintures anticorrosion (Georges Nébey) :
- 1. Traitements préalables. Couches primaires..............112
- 2. Couches de finition. Peintures antirouille.............172
- Le lavodune, séparateur par saltation (Y. M.)................117
- La lavande en Angleterre (Dominique Ciiambry)................133
- La pâte à papier au Canada (D. Chambry)......................171
- La préparation du plomb tétraéthyle (II. G.)...................180
- L’Actualité instrumentale :
- Joints téflon pour rodages...................................188
- Le gaz de Lacq à la centrale de Nantes-Cheviré (Y. M.). . 189
- La tourbe, source d’énergie (D. C.)..........................189
- Le frittage de l’oxyde d’uranium (Y. M.)........................216
- Les emplois de l’argent (L. P.).................................226
- La « deuxième récolte » du pétrole par injection d’eau dans
- le gisement (M. S.)..........................................227
- Gros lingots de molybdène par frittage.......................C 241
- Fabrication des glaces sans polissage........................C 241
- Le tellure (L. P.)..............................................252
- Nouveau combustible pour lampes éclair..........................276
- Nouvelle huile d’horlogerie (IT. M.)............................285
- Hautes tensions et poussières électrisées (Fernand Lot) . . . 316
- Verre chauffé électriquement....................................333
- Verre de lunettes à puissance variable (R. A.)..................355
- Décantation électrostatique du pétrole (R. Rosset) . . . 362
- Centrale solaire en Arménie.....................................365
- L’industrie chimique en U. R. S. S. (C. M.)...................382
- Fermetures sans portes..........................................395
- Batterie nucléaire..............................................401
- La protection de la coque des navires contre les salissures
- (D. Ciiambry)................................................421
- Débitage des matières solides par cartouches de C02 liquide
- (II. G.).....................................................484
- Graphite de textiles............................................500
- L’Actualité instrumentale :
- Détecteurs de défauts par ultrasons (R. Buvet). . . . 501
- 2. Électricité. — Télévision. — T. S. F. — Photographie. — Cinéma.
- Le câble électrique France-Angleterre.........................* C 49
- L’éclairage de l’entourage des écrans de télévision (H. M.). . 139
- Les énormes progrès des plaques sensibles.....................C 193
- Nouveau combustible pour lampes éclair........................276
- Quelques applications récentes de l’hygrophotographie (Joseph
- Sivadjian)................................................ 312
- Lampes à incandescence en matière plastique...................C 385
- Les utilisations domestiques de l’énergie (Y. M.).............408
- L’amplification électronique des images radiologiques
- (J. Lequeux)...............................................444
- Sources lumineuses à isotopes radioactifs (II. M.) .... 508
- 3. Travaux publics. — Urbanisme. — Arts de l’ingénieur.
- Développement énergétique du Brésil.......................C l
- Le barrage de Mauvoisin (Valais).......................... 7
- Le « Plan Delta » des Pays-Bas :
- 1. Aspects techniques (P.-Ph. Jansen).................. 8
- 2. Aspects géographiques (Paul Wagret)................. 67
- Le puits le plus profond............................12, C 97
- Un programme d’action régionale pour le Languedoc (D. C.). 34-
- Le câble électrique France-Angleterre. . ...............C 49
- Port pétrolier géant en Ecosse............................133
- Brasilia, future capitale fédérale du Brésil (P. W.). . . 152
- Projet de tunnel sous-marin entre Rio et Niteroi (P. G.). . 157
- Usines marémotrices et photographie aérienne (Y. M.). . . 171
- Le détroit de Messine transformé en isthme ? (P. W.) . . 217
- On reparle du tunnel du détroit de Gibraltar (P. W.). . . 230
- Le futur barrage du Kouilou (Yves Mériel).................259
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- Conduites à lait dans les montagnes suisses................C 289
- L’énergie géothermique (Yves Mériel)...........................356
- Le barrage et l’usine hydroélectrique automatique de Migoëlou
- (Pierre Devaux)..............................................410
- La plus grande centrale hydroélectrique........................417
- L’autoroute du 7e Méridien.....................................540
- Le gaz de Lacq traverse la Seine à l’ile Saint-Denis . . . 541
- 4. Transports. — Aviation. — Astronautique.
- Électrification des voies ferrées soviétiques................C l
- L’augmentation de la poussée des turboréacteurs (Jacques
- Spincourt).................................................... 21
- Les « jet-streams » facilitent la navigation aux grandes altitudes (J. S.)................................................ 35
- Voitures sans roues ni suspension............................ 62
- Le turboréacteur léger Bristol « Orpheus » (Jacques Spincourt; ...................................................... 77
- L’expérience de la fusée lunaire soviétique (Paul Muller). . 78
- Du Pionnier et de l'Atlas au Lunik (Jacques Spincourt) . . . 79 Performances de l’aviation française (Jacques Spincourt). . 111
- Moteur d’hélicoptère ultra-léger.............................C 145
- Les transports aériens en U. R. S. S. (P. W.)...................152
- Vers l’avion de transport à décollage vertical (Jacques
- Spincourt)....................................................156
- Les récents engins spatiaux américains : Vanguard II, Disco-
- verer I, Pionnier IV (Nicolas Viciiney).......................179
- Les fusées à poudre (Jacques Spincourt).........................223
- Armateurs grecs et pétroliers...................................226
- L’inversion de poussée sur les Cornet 4 (J. Spincourt). . . 258
- Aggravation des bruits aéronautiques (G. C.)....................258
- Réduction du bruit sur le D. C. 8...............................258
- Une nouvelle préoccupation : Ne pas contaminer la Lune et
- les planètes (G. C.)..........................................267
- La tentative de récupération de la charge utile du Disco-
- verer II (Nicolas Vichney)....................................268
- Les essais de fatigue des structures d’avion (Jacques Spincourt) ......................................................304
- Après le retour des deux singes « spatiaux » (Nicolas
- Vichney) .....................................................306
- Le cinquantenaire de la traversée de la Manche par Blériot
- (J. S.).......................................................333
- Données soviétiques sur la marche de la première fusée cosmique (C. M.)................................................364
- Le 23e Salon international de l’Aéronautique (Jacques Spincourt) ......................................................
- Une nouvelle soufflerie supersonique française : la soufflerie E 4 de l’Institut aérotechnique de Saint-Cyr (J. Spincourt) ......................................................
- Le nid d’abeilles, nouveau matériau de structure pour avions
- (Jacques Spincourt).......................................
- Quelques détails sur le D. C. 9 (J. S.)......................
- De la Terre à la Lune : premier coup au but (Nicolas
- Vichney) .................................................
- Lancement réussi du Vanguard III.............................
- Le Congrès d’Astronautique de Londres........................
- Avion d’évasion..............................................
- Le « Mas », premier satellite artificiel dont l’orbite coupe
- celle de la Lune (Nicolas Viciiney).......................
- Photomètre pour l’observation des satellites artificiels (C. M.).
- Animaux dans les fusées soviétiques..........................
- Récentes performances du Griffon.............................
- Comment furent prises les premières photos de la face invisible de la Lune (Nicolas Viciiney)......................
- Nouveaux prototypes pour transports aériens à courte distance (Jacques Spincourt)....................................
- 371
- 409
- 454
- 455
- 456
- 458
- 458
- 477
- 498
- 499 C 513 C 513
- 513
- 534
- VII. — HISTOIRE DES SCIENCES
- L’histoire de l'idée de sélection naturelle (L. C.). . . . 107
- Histoire du galvanomètre (André Joly)......................418
- VIII. — VARIA
- Actualités et Informations, Cl, C 49, C97, G145, C 193, C 241, C 289, C 337, C 385, C 425, C 465, Les livres nouveaux, 45, 93, 141, 190, 238, 286, 334, 383,
- 423, 461, 509,
- Pour organiser et orienter la recherche scientifique Le prix « Atome pour la Paix » à G. C. de Hevesy
- La Foire internationale de Lille..................
- XIVe Semaine du Laboratoire.......................
- Professions en vue... aux Pays-Bas................
- La revue « Sciences » paraîtra tous les deux mois Les prix Nobel de Sciences 1959 (Fernand Lot).
- G 513
- 556 35 85 C 97 C 193 395 C 425 546
- »
- SUPPLÉMENT AU Na 3296 {DÉCEMBRE 1959).
- Le gérant :: F. Dunod. — dunod, éditeur, paris. — dépôt légal ; 4e trimestre ig5g, n° 33o8. — Imprimé en France.
- imprimerie barnéoud s. a. (3io566), laval, n° 4027. — i2-ig5g.
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