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CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

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Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

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9 février 2008 6 09 /02 /février /2008 09:00

(titre à chanter sur l'air "I like to be in America" de West Side Story)

Dans mon livre (chapitre 17, de la main de Mme Röntgen à la fission nucléaire), je donne quelques applications de la radioactivité, j’en ai donné aussi une sur ce blog, la datation au carbone 14. Je vous en présente une autre aujourd’hui, les détecteurs d’incendie à l’américium 241.

D-tecteur2.jpgLa plupart des détecteurs d’incendie (hôtels, lieux publics) fonctionnent avec une mini-source de ce produit radioactif (1 gramme de ce produit permet de fabriquer 5 000 détecteurs !). Le fonctionnement en est assez simple : le détecteur est constitué de deux plaques chargées par une pile, l’une positivement, l’autre négativement. Les molécules d’azote et d’oxygène de l’air, électriquement neutres, ne sont en temps normal pas attirées par une plaque ou l’autre : le courant ne circule pas. Mais, en présence de l’américium, les choses se passent différemment : l’américium émet une radioactivité alpha (la particule alpha est un noyau d’hélium 4He2, c’est à dire un atome d’hélium sans ses deux électrons, donc chargé positivement) ; ces noyaux arrachent leurs électrons aux molécules d’azote et d’oxygène de l’air ; celles-ci s’ionisent, c’est à dire deviennent chargées positivement (le dispositif est d’ailleurs appelé une chambre d’ionisation) ;  elles sont attirées par la plaque négative, de même les électrons sont attirés par la plaque positive ; un courant permanent s’installe, fonctionnement normal du détecteur, quand il n'y a pas d’incendie. On a donc créé artificiellement un courant dans l’air situé à l’intérieur du détecteur, en le rendant conducteur grâce à l'Américium élément chimique radioactif.


Que se passe-t-il alors en cas d’incendie ? Les fines particules en suspension de la fumée, dans l’espace du détecteur, viennent capter des ions, les détournant de la plaque négative : l’intensité du courant diminue, et c’est précisément ce que détecte le détecteur, déclenchant l’alarme (ou la donnant à une centrale, pour un simple capteur).


L’américium est un sous-produit des centrales nucléaires, un déchet de fission. L’uranium 238 peut capter un neutron (lors du bombardement de neutrons pour la fission) sans se fissionner ; en plusieurs étapes dans le réacteur, dont certaines de radioactivité beta, il se transforme en plutonium 241. Une dernière réaction de radioactivité beta du Plutonium permet d’obtenir de l’américium en quantités non négligeables :

FormuleAm-ricium.JPGLes réactions de radioactivité beta (comme celles-ci), dangereuses pour la vie humaine, se font toutes en réacteur nucléaire. La radioactivité alpha (comme celle qui se produit dans le détecteur) est une réaction peu puissante, non nocive.

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commentaires

Patrice FARGIER 06/04/2008 17:04

Bonjour,vous écrivez que le rayonnement alpha est peu puissant, non nocif (moins que le rayonnement beta). J'ai trouvé sur le site suivant http://www.asn.fr/sections/rubriquesprincipales/dossiers/situations-d-urgence/que-faire-en-cas-d/radioactivite une information contraire. Ils expliquent que le rayonnement alpha est plus dangereux que le rayonnement beta . Il est écrit : "Comme les rayonnements alpha sont plus nocifs que les rayonnements
bêta, 1 gray de rayonnement alpha est considérablement plus dangereux
que 1 gray de rayonnement bêta.". Cela mériterait une précision. Devrait-on lire quelque chose du style? "La faible nocivité de ce rayonnement est dans le fait qu'il est contenu dans un milieu qu'il n'a "aucune" chance de traverser parce que peu pénétrant. Mais une fois dans l'organisme, c'est le contraire." Ou bien y a-t-il une erreur dans l'un des deux articles?

Alexandre Moatti 06/04/2008 22:45


Il est clair que la radioactivité alpha est nettement moins puissante, quelques cm d'air suffisent à l'arrêter ; ceci dit l'ingestion est extrêmement dangereuse.
La radioactivité beta est plus puissante, on a plus de chances d'y être exposé. Donc votre dernière phrase me paraît correcte. Merci pour votre commentaire. A.M.


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