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lundi 19 mars 2012

Vous avez dit faible dose ? II Americium 241.


Produit d'activation mais surtout produit de décroissance du plutonium 241, l'américium 241, qui a été détecté sur le sol japonais,  est un radioélément artificiel de période radioactive de 432,2  années. Son activité spécifique est de 1,27E11 Bq/gr, sa constante de désintégration s-1 (λ) de 5,086E-11 et sa densité de 13,7 gr/cm3. Cet élément est un émetteur α dont les particules ont une énergie de 5,64 MeV, soit de 5,640 MeV * 1,60209E-6 Erg par MeV = 9,0358E-6 Erg. Ces particules α ont une capacité de pénétration dans les tissus (et dans l'eau) limitée à 0,05 millimètre (50 microns). Immobilisée dans les tissus, toute poussière fine α dissipe dès lors l'énergie ionisante des rayonnements qu’elle émet dans toutes les directions dans une sphère d'un rayon de 50 microns égal au trajet maximal dans la chair des particules α. Réceptacle de l’ionisation, une telle sphère de chair pèse pour autant ce poids infime de 523,6 ngr (4/3 * Pi * (50 * 0,0001^3)).

Etude de cas d'une poussière ultra-fine d’américium 241 de 0,2 micron incrustée quelque part dans les tissus.

 Une particule ultra-fine d'américium 241 de 0,2 micron de diamètre a un volume de 4,19E-15 cm3, un poids de 0,06 pgr (4,19E-15 cm3 * 13,7 gr/cm3), contient 1,43E8 atomes et a une activité de 7,293E-3 Bq. En 1 année cette particule désintègre 1,43E8 * 1-(Exp(31536000*-5,086E-11)) = 229792 fois. En cas d'incorporation et de blocage une pareille poussière ultra-fine dépose dans l’aire histologique atteinte 2,30E5 Bq * 5,640 MeV * 1,60209E-6 Erg par MeV / 5,236E-7 gr = 3,9655 millions de Erg, soit de 39655,5 RAD puisque 1 Rad équivaut à 100 Erg/gr. Compte tenu enfin du fait que les particules α ont une efficacité biologique relative (EBR) de 10, le dommage réel souffert est de 396555 REM (RAD * EBR = REM), à savoir de 3965,5 Sievert.  Vous avez dit faible dose ?



dimanche 18 mars 2012

Vous avez dit faible dose ?


L'uranium 238 métallique est un produit artificiel utilisé dans l'industrie nucléaire civile et militaire (UA). Tiré de la concentration d'un élément minéral naturel, il a une densité de 18,95 gr/cm3. Ce radioélément a une période radioactive autour de 4,49 milliards d'années, une activité spécifique de l'ordre de 12386 Bq/gr et une constante de désintégration s-1 (λ) de 4,895E-18. Il désintègre en mode α. Chacune de ses particules α à une intensité de 4,184 MeV, soit de 6,7031E-6 Erg (1 MeV = 1,60209E-6 Erg), et une capacité de pénétration dans les tissus (et dans l'eau) de l'ordre de 0,05 millimètre. Immobilisée dans les tissus, une poussière fine radioactive alpha dissipe ainsi son énergie dans une sphère d'un rayon de 50 microns égal au trajet maximal dans la chair de ses rayonnements α et d'un poids de 523,60 ngr (4/3 * Pi * (50 * 0,0001^3)). (1 cm3 de chair = 1 gr). 


Etude de cas d'une poussière inhalable de 1 micron bloquée dans les tissus, par exemple d'uranium dit appauvri


Une particule d'uranium 238 de 1 micron de diamètre a un volume de 5,24E-13 cm3 (4/3 * Pi * ((1/2)*0,0001)^3) ), un poids de 9,92 pgr (5,24E-13 cm3 * 18,95 gr/cm3), contient 2,51E10 atomes et présente une activité de 1,229E-7 Bq. En 1 an cette particule désintègre 2,51E10 * 1-(Exp(31536000*-4,895E-18)) = 3,88 fois. Cette poussière fine radioactive dépose ainsi dans la microscopique boule de chair atteinte 49,6 Erg (4,96E-6 Joules. -1 Erg = 1E-7 Joule-) soit, puisque 1 Rad équivaut à 100 Erg/gr, 496,2 millième de RAD. Compte tenu du fait que les particules α ont une de efficacité biologique relative (EBR) de 10, le dommage effectif subi est de 4,96 REM (RAD * EBR = REM), à savoir de 49,6 milliSievert avec moins de 4 désintégrations....  Vous avez dit faible dose ?



André M-E., Plutonium, poumons et effets de proximité, in  Etudes & Expansion,  N° 276, Liège, Belgique, 1978. http://users.skynet.be/mauriceandre/ sous le titre Uranium et  Plutonium c’est pas du chocolat.

Cochran T.B., Arkins M., Hoenig M., Nuclear weapons databook, Natural Resources Defense Council, Inc., Ballinger Publishing Company, Washington, USA,1999. http://docs.nrdc.org/nuclear/files/nuc_84000001a_01.pdf

Dietz L.A., Estimate of Radiation Dose From a Depleted Uranium Oxide Particle, January 1991. http://www.xs4all.nl/~stgvisie/VISIE/Dietz-L/Dietz-du-3.html

Glasstone S., Redman L. M., An Introduction to Nuclear Weapons, WASH-1037 Revised. U.S. Atomic Energy Commission, Division of Military Applications, USA, 1972. http://www.doeal.gov/FOIADocs/RR00172.pdf

Glasstone S., Dolan J.,  The effects of nuclear weapons, United States department of defense  & Energy research and development administration, Washington DC, 3Edition, USA, 1977. http://www.princeton.edu/~globsec/publications/effects/effects12.pdf 

Gofman J.G.,  Tamplin A.R.,  Poisoned power: The case against nuclear power plants, Chatto & Windus Ltd, London, 1973. http://www.ratical.com/radiation/CNR/PP/

Nato handbook on the medical aspects of NBC defensive operations AmedP 6(B)Departments of the army, the navy, and the air force, Washington, D.C., USA, 1996.  http://www.fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch5.htm

Tamplin, A.R., Cochran T.B., Radiation Standards for Hot Particles, National Resources Defense Council Report, Washington D.C, USA, 1974.