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Énergie nucléaire

Qu'est-ce que le rayonnement électromagnétique ?

Le rayonnement électromagnétique est une perturbation d'un champ électrique et d'un champ magnétique qui se propage dans l'espace.

Qu'est-ce que le rayonnement électromagnétique ?

Le rayonnement électromagnétique peut se propager dans le vide, comme l'espace interplanétaire, dans des milieux moins denses, comme l'atmosphère, ou dans des structures guides, comme les guides d'ondes.

Le rayonnement gamma est un type de rayonnement électromagnétique à très haute fréquence. Le rayonnement gamma est généralement produit par des éléments radioactifs ou des processus subatomiques ou par des phénomènes astrophysiques.

Quels sont les types de rayonnement électromagnétique ?

La gamme de tous les rayonnements électromagnétiques possibles est ce que l'on appelle le spectre électromagnétique. Les différents types de rayonnement électromagnétique pouvant former un spectre électromagnétique sont : 

  • Les ondes radio.

  • Four micro-onde.

  • Rayonnement infrarouge (ou rayonnement thermique).

  • Lumière visible (ou spectre visible).

  • Rayonnement ultraviolet .

  • Rayons X.

  • Rayons gamma.

Caractéristiques du rayonnement électromagnétique

Les trois caractéristiques qui déterminent le rayonnement électromagnétique sont la fréquence, la longueur d'onde électromagnétique et la polarisation.

La longueur d'onde est directement liée à la fréquence à travers la vitesse de propagation (groupe) du rayonnement. La vitesse de propagation de groupe du rayonnement électromagnétique dans le vide est égale à la vitesse de la lumière, dans d'autres environnements cette vitesse est plus faible.

La physique des hautes énergies traite du rayonnement électromagnétique dur à l'extrémité du spectre à ondes courtes. Selon les concepts modernes, à haute énergie, l'électrodynamique cesse d'être indépendante, se combinant en une théorie avec des interactions faibles, puis à des énergies encore plus élevées, comme prévu, avec tous les autres domaines de mesure.

Il existe des théories qui diffèrent par les détails et les degrés de généralité, ce qui permet de modéliser et d'étudier les propriétés et les manifestations du rayonnement électromagnétique. La plus fondamentale des théories complètes et vérifiées de ce type est l'électrodynamique quantique.

Certaines caractéristiques des ondes électromagnétiques du point de vue de la théorie des oscillations et des concepts de l'électrodynamique sont :

  • La présence de trois vecteurs perpendiculaires entre eux (dans le vide) : vecteur d'onde, vecteur champ électrique E et vecteur champ magnétique d'intensité H.

  • Les ondes électromagnétiques sont des ondes transversales dans lesquelles les vecteurs de force des champs électriques et magnétiques oscillent perpendiculairement à la direction de propagation de l'onde, mais diffèrent sensiblement des ondes aquatiques et sonores en ce qu'elles peuvent être transmises d'une source à un récepteur même à travers un vide. .

Quels sont les effets des rayonnements électromagnétiques sur la santé humaine ?

Les effets des rayonnements électromagnétiques sur les êtres vivants dépendent principalement de deux facteurs principaux : 

  • la fréquence du rayonnement 

  • le type d'exposition au rayonnement (intensité du rayonnement, durée d'exposition, partie du corps exposée, etc.)

La quantité de rayonnement absorbé se mesure en grays, un gray correspond à l'absorption d'un joule d'énergie rayonnée par un kilogramme de matière. Une autre unité de mesure utilisée dans le domaine de l'énergie nucléaire est le sievert.

Concernant la fréquence des rayonnements, elle tend à différencier les rayonnements ionisants et non ionisants.

Les rayonnements ionisants : qu'est-ce que c'est et quels effets ont-ils ?

Les rayonnements ionisants sont ceux qui ont une fréquence suffisamment élevée pour ioniser les atomes ou les molécules des substances exposées.

Ce type de rayonnement est capable de modifier la structure chimique des substances sur lesquelles ils agissent et peut produire des effets biologiques à long terme sur les êtres vivants. Un exemple de cette altération serait la modification de l'ADN des cellules pouvant conduire au cancer.

Par curiosité, Hisashi Ouchi, l'homme qui a reçu la plus forte dose de rayonnements ionisants au monde, a reçu entre 10 et 20 sieverts.

Les rayons X et le rayonnement gamma seraient deux exemples de rayonnement électromagnétique hautement ionisant.

Rayonnements non ionisants : qu'est-ce que c'est et quels sont ses effets ?

Les rayonnements non ionisants sont ceux qui n'ont pas une fréquence suffisante pour provoquer l'ionisation des matériaux exposés.

Des exemples de rayonnement non ionisant comprennent les micro-ondes ou les ondes radio. Ce type de rayonnement n'a pas assez d'énergie pour provoquer directement des mutations de l'ADN et ne peut donc probablement pas initier la cancérogenèse mais pourrait être des promoteurs.

Du point de vue de leurs effets sur la santé, les rayonnements non ionisants peuvent être classés en trois grands groupes :

  • Champs électromagnétiques à basse fréquence (ELF) : plage de 3 à 30 000 Hz).

  • Champs radiofréquences et micro-ondes : gamme 30 kHz - 300 GHz.

  • Rayonnement optique : de la lumière infrarouge à la lumière ultraviolette.

Utilisations et applications du rayonnement électromagnétique

En général, deux macro familles d'applications peuvent être distinguées : 

  • Transport d'informations (communications radio telles que radio, télévision, téléphones portables, satellites artificiels, radars, rayons X)

  • Transport d'énergie, comme le four à micro-ondes.

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Date de publication : 29 août 2019
Dernier examen : 6 janvier 2022