La table des nuclides de Karlsruhe, document à connaître pour les biologistes

Par Jean Boucher

Résumé : Les biologistes connaissent les éléments naturels par leur activité chimique. On enseigne même une « bio-chimie ». Or les affinités chimiques des éléments ne relèvent que des électrons périphériques. Jean Boucher, cherchant plus profond, s’interroge ici sur les harmonies mystérieuses du noyau atomique : le nombre des neutrons et des protons obéit à une loi et les éléments « biotiques » (actifs dans les organismes vivants) ont des caractéristiques nucléaires qui les distinguent des autres éléments. C’est toute une discipline qui appelle ainsi une nouvelle génération de chercheurs.

Quelques définitions :

Nuclide : chacun des constituants d’un élément, lui-même défini par le nombre de ses protons (masse unitaire chargée +) avec un nombre de neutrons variable, s’il y a plusieurs nuclides dans l’élément considéré.

Certains éléments sont mono nuclides : exemple, le fluor 9 protons, 10 neutrons, le sodium 11p, 12n.

D’autres éléments sont di nuclides, tri nuclides et parfois jusqu’à 10 nuclides (étain) pour les éléments pairs.

En général les éléments impairs (nombre impair de protons) sont constitués d’un ou deux nuclides, jamais trois, sauf potassium.

Dans la lecture de nos diagrammes, nous allons trouver sur chaque ligne horizontale (donc en abscisse) l’énumération des différents nuclides de chaque élément : le même nombre de protons, définissant l’élément, l’hydrogène, par exemple, le magnésium, le fer etc.. et un nombre croissant de neutrons repérés sur l’axe des abscisses, ceci pour les di, tri, ou polynuclides.

Progression équinumérique :

– impaire 1-3-5-7

– paire 6-8-10-12-14-16 ® 20

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La table des nuclides :

Pour tous les étudiants en sciences : chimistes, physiciens, biologistes, il existe un document de base, clé de la chimie moderne : c’est la table de Mendeleïev, la classification périodique des éléments. Chacun de nous s’est empressé d’en oublier les détails, mais chacun en connaît l’existence, l’importance, et les grandes lignes.

Quelques-uns uns même, ayant eu à l’utiliser dans leur travail de recherche, pourraient nous la réciter de A à Z. Cette classification est basée sur la répartition des électrons en couches et sous-couches, autour du noyau de chaque élément. Ce serait faire injure à nos lecteurs que d’insister davantage. Ce document est enseigné partout et affiché en bonne place dans les laboratoires.

Mais il existe un document d’égale importance, fruit de la recherche du XX^ème siècle, et qui n’est enseigné nulle part, au moins à ma connaissance, peut-être parce qu’il touche de près un domaine « tabou » : la recherche nucléaire. C’est la table des nuclides de Karlsruhe (établie simultanément peut-être par d’autres auteurs).

Elle est l’œuvre d’un groupe de chercheurs, dont quelques-uns sont disparus : G.Pfennig, H.Klewe-Nebenius, W.Seelmann-Eggebert, Müntz, de l’Institut de Radiochimie de Karlsruhe.

Cette courbe nous donne, en abscisses, le nombre de neutrons, et en ordonnées le nombre de protons pour chacun des nuclides de chaque élément, de l’hydrogène ₁H à l’uranium ₉₂U et au-delà. Les nuclides naturels sont portés en noir, avec le taux d’abondance relative¹ en blanc sur noir.

Les auteurs ont ajouté en rouge pour chaque élément les nuclides artificiels qui précèdent les naturels, et en bleu ceux qui les suivent. On y trouve ainsi le cobalt 60, familier aux médecins, le strontium 90, le césium 137, responsable de malformations dans la population de Tchernobyl ; mais, telle qu’elle est, la courbe est complexe, encombrante (2,70 m !) et donne l’impression du chaos que les physiciens du début du XX^ème siècle ont cru trouver dans le noyau de l’atome.

Mais si on l’éclaire un peu par la lecture de la courbe d’abondance des éléments dans le cosmos établie par Claude Allègre, on constate vite que, en biologie, ce sont les 30 premiers éléments qui ont de l’importance. Du 1^er au 20^ème nous trouvons les 12 éléments biotiques majeurs : H, C, N, O Si, P, S, Cl, les 8 constituants de la matière vivante ou de ses matières essentielles, avec les 4 cations biotiques majeurs  Na, Mg, K, Ca. Puis, du 21^ème au 30^ème, dans les 10 éléments de transition, nous trouvons les 5 (ou 6 ?) oligo-éléments les plus fréquents Mn, Fe, Ca, (Ni), Cu, Zn.

La première série, du 1^er au 20^ème, nous la dénommerons la phase biotique majeure, la 2^ème série, du 21^ème au 30^ème, la phase biotique complémentaire suivie de la phase abiotique, du 31^ème au 83^ème élément, puis de la phase totalement radioactive du 84^ème au 92^ème élément. A vrai dire, dans la phase abiotique, nous allons encore trouver quelques éléments biotiques à titre d’oligo-éléments, par exemple l’iode de la thyroxine (sécrétion thyroïdienne) ; il y a aussi peut-être le sélénium que les médecins nous prescrivent parfois à dose infime, comme un harmonique ( ?) du soufre. Mais soyons prudents…

Donc, étudier la structure du 20^ème au 30^ème élément, cela devient plus « confortable » que de l’entreprendre sur les 88 éléments naturels. Mais jusqu’alors on n’y voit pas grand’ chose et un ordre éventuel n’est guère apparent.

Pourtant les choses s’éclairent si l’on veut bien remarquer une particularité qui semble avoir échappé à bon nombre de chercheurs.

Si l’on admet une continuité dans la genèse des éléments, du plus petit au plus gros atome, de l’hydrogène 1 à l’uranium 235 ou 238, on constate que dans l’hydrogène 1 (99,985% de l’hydrogène naturel), la matière n’est pas entièrement constituée : il  y a bien 1 proton, 1 électron, mais pas de neutron. Or tous les nuclides de tous les éléments ont ensuite protons, neutrons et électrons, et le nombre de neutrons croît. Et l’on va voir qu’à partir d’un certain élément, le nombre de neutrons va croître plus vite que le nombre de protons.

Louis Kervran qui était très en pointe sur ces recherches, a évoqué des règles de répartition des nucléons (protons et neutrons).

Nous « sentons » qu’il y a ici une règle de répartition, comme il en existe une, très précise et bien connue, dans la répartition des électrons en couches et sous-couches. Quant à moi, la règle de répartition des nucléons (protons et neutrons) m’échappe, mais je suis convaincu que sa découverte éclairerait bien des faits inexpliqués en biologie.

Revenons à la genèse des éléments, ce que j’ai appelé l’hylogénèse.
Selon notre observation de tout à l’heure, nous prendrons pour point de départ réel, l’hydrogène 2, ²₁H, présent à 0,015% : 1p, 1n. (c’est donc un impair-impair², équinumérique [nombre égal de protons et de neutrons]).

Nous allons  trouver 3 autres impairs-impairs équinumériques : le lithium 3p, 3n ; le bore 5p, 5n ; l’azote 7p, 7n, pas un de plus. Il n’y a pas d’impair équinumérique 9-9 ni au-delà. Pourquoi ? Voyez les mathématiciens…

Les taux de présence (abondance relative de chaque nuclide dans  un élément) méritent grande attention

²₁H (1p,1n) 0,015%³   

⁶₃Li (3p, 3n) 7,5%

¹⁰₅B (5p,5n) 20%

¹⁴₇N (7p,7n) 99,6%

En observant cette progression régulièrement exponentielle ou presque, nous devinons qu’il ne peut y avoir d’impair-impair équinumérique 9-9.

Alors se produit dans l’hylogénèse, au moins dans les chiffres, un fait remarquable : le dédoublement de la molécule d’azote : (¹⁴₇N)² en ¹²₆C + ¹⁶₈O, ce que Kervran a proposé pour expliquer l’intoxication des oxycoupeurs par réaction de l’azote de l’air sur une plaque métallique chauffée au rouge agissant comme catalyseur : (¹⁴₇N)² ®  ¹²₆C + ¹⁶₈O ®   (CO) oxyde de carbone, toxique mortel.

Ce dédoublement ₇N(impair)  ® ₆C + ₈O, éléments pairs, est très important.

Avec lui s’amorce une succession, équinumérique toujours, mais paire :

¹²₆C, ¹⁶₈O, ²⁰₁₀Ne, ²⁴₁₂Mg, ²⁸₁₄Si, ³²₁₆S, et ⁴⁰₂₀Ca.

Notons bien cette particularité : il n’y a pas d’équinumérique ³⁶₁₈ (sauf infiniment minoritaire). Et cette « anomalie » en rejoint une autre : l’élément suivant le 19^ème, le potassium ₁₉K, un impair, a trois nuclides au lieu de 2 comme il est de règle pour les impairs ; tous les autres impairs (40 existent jusqu’aux radioactifs totaux) sont mono ou dinuclides, jamais trinuclides (cf. Kervran pour les commentaires !)

Maintenant, nous allons examiner la phase biotique majeure, les 20 premiers éléments, de l’hydrogène H au calcium ₂₀Ca.

Nous trouvons une suite équinumérique (autant de protons que de neutrons), d’abord impairs-impairs jusqu’à l’azote, le 7^ème, puis un dédoublement (₇N)²  ® ₆C + ₈O . Il s’en suit une succession, une « séquence », toujours équinumérique mais paire cette fois, 7 éléments pairs avec une « anomalie », ou plutôt une particularité évidente : le 18^ème n’est pas un équinumérique (sauf pour une infime fraction), et celui là, l’argon, est l’émanation du potassium 40, ₁₉⁴⁰K radioactif, le 3^ème nuclide du potassium (surnuméraire exceptionnel – répétons-le – puisque les impairs [en nombre de protons] n’ont qu’un ou deux nuclides, jamais trois).

Donc dans cette phase biotique majeure, deux faits importants au moins : le caractère exceptionnel de l’azote, terme d’une progression et amorce d’un nouveau départ initialisé par le carbone. Apparaît une nouvelle croissance de l’hylogénèse, donnant naissance à la série paire équinumérique jusqu’au calcium, avec cette exception, le potassium.

Ajoutons que l’étude des caractères physiques de la matière confirme l’attention qu’il faut porter à ces deux éléments d’importance majeure en biologie, tant en agronomie qu’en médecine, l’azote et le potassium.

Outre leurs positions très particulière sur la table des nuclides, ils ont en commun deux propriétés qui incitent à la prudence dans leur « maniement » en biologie.

Ils sont :

• à l’état « dilaté »⁴ :

 L’azote est 10 fois plus gros en diamètre que le carbone ;

 Le potassium (presque le plus gros des atomes « biotiques majeurs » : masse atomique 39 ) est le plus léger des métaux abondants  : il flotte sur  l’eau (d : 0,86).

• hydrophobes :

Leurs sels solubles (chlorures, nitrates, sulfates) cristallisent sans eau ; ils ne peuvent être « vecteurs », « transporteurs » de l’eau dans le monde vivant.

En cela, NH₄ et K s’opposent au magnésium, l’élément protecteur des êtres vivants, l’activateur d’une immense majorité des enzymes et biocatalyseurs (ex : chlorophylle) : NH₄et K sont antagonistes du Mg, leur présence (NH₄) ou présence en excès (K) entrave l’assimilation du magnésium.

Notons que la radioactivité du ₁₉⁴⁰K, seul cas dans la matière vivante, est vraisemblablement le facteur « pulsateur » de l’activité cardiaque, donc de la vie animale : d’où  sa nécessité, mais avec prudence dans son emploi en fertilisation.

Quant au magnésium, notre table des nuclides nous apprend encore d’autres choses dans le passage possible du Mg au Ca (cas de la croissance osseuse au niveau du périoste) : Mg est vraisemblablement la source du calcium osseux ; Mg représente ici un apport énergétique avec 21% de nuclides lourds contre 3% dans le calcium (il est probable que le Ca osseux n’a pas le même  taux de neutrons que le Ca des concrétions pathologiques : affaire à suivre au spectromètre de masse).

Ainsi, d’un bout à l’autre de la phase biotique majeure Z₁, à Z₂₀, s’égrène une suite d’éléments qui rend possible les transmutations biologiques imaginées par Kervran entre 1960 et 1980.

Ex : (₆¹²C)²  ® ₁₂²⁴Mg ou (₇¹⁴N)² ® ₁₄²⁸Si, ces faits n’étant réalisables que dans la phase biotique.

Conclusion :

L’examen que nous venons de faire nous conduit à penser que l’étude de la structure de la matière, à son niveau le plus intime, le noyau de l’atome, va prendre en biologie une importance majeure. Il sera au moins aussi profitable aux biologistes, agronomes, médecins, diététiciens de bien connaître la structure nuclidique des éléments, domaine de la physique et de l’énergie, que l’étude de la structure électronique, domaine de la chimie. La physique nucléaire est un domaine peu familier aux biologistes, et ils tireront de ces connaissances nouvelles un profit inestimable.

NB : La compréhension de cette étude nécessite la lecture de diagrammes qui sortent des possibilités du Cep.

Remplacer cette mention par des conseils de lecture des diagrammes

Ils sont réunis, sous forme de documents d’étude, dans deux cahiers de physique nucléaire exempts de considérations mathématiques (envoi sur demande, contre 6 euros en timbres). Leur incorporation est prévue dans la prochaine réédition de mon livre « Une véritable agriculture biologique »

Bibliographie des travaux de Louis KERVRAN (†1982), membre de l’Académie des Sciences de New York

• Aux éditions MALOINE Paris :

1963  Transmutations naturelles non radioactives  . Une propriété nouvelle de la matière.

1964  Transmutations à faible énergie.

1965  Transmutations biologiques. Métabolismes aberrants de l’Azote , du Potassium, et du Magnésium.

1970  Transmutations biologiques en Agronomie (Conférences à l’Institut National Agronomique)

1975  Preuves en biologie de transmutations à faible énergie.

1982  Transmutations biologiques  et physique moderne.

• Dans la Revue Italienne de Biologie (Ed. Rivista di Biologia) : « Apparition de Calcium dans le grain d’avoine. Confirmation des transmutations biologiques ? »

• Aux éditions du Courrier du Livre

1966, A la découverte des transmutations biologiques

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1 Attention :  ne pas confondre le taux d’abondance relative des nuclides dans chaque élément (T.A.R) et la courbe d’abondance des éléments chimiques dans le cosmos (Claude Allègre, De la Pierre à l’étoile, Fayard, 1985).

² Nous verrons que les éléments impairs (nombre impair de protons) ont des caractéristiques particulières. Nous le repérerons sur nos diagrammes par une trame grisée horizontale alternant avec le blanc des éléments pairs.  L’impair a des qualités propres,… que connaissait le poète : « De la musique avant toute chose, et pour cela, préfère l’impair plus vague et plus soluble dans l’air sans rien en lui qui pèse ou qui pose… » (Verlaine, L’art poétique – Jadis et naguère – 1884).

3 Ref : Handbook of Chemistry and physics, Cleveland,1970-71,51^ème édition.

4 En chimie organique et chimie biologique, l’état « dilaté » de l’azote est à prendre en considération dans l’étude des molécules azotées cycliques à haute activité biologique. (p. ex. noyau tétrapyrrolique  de la chlorophylle, de l’hémoglobine, et de la vitamine B12).