Le principe de fonctionnement

I I I Les rayonnements électromagnétiques autres
que lumineux.
A part les rayons Alpha, Bêta et Gamma qui résultent de la
radioactivité et la lumière, il existe d’autres ondes électromagnétiques ayant des
effets plus au moins connus sur les humains.
Aujourd’hui, on assiste à l’explosion des équipements et installations impliquant
la mise en œuvre d'ondes électromagnétiques (oem) qui sont et seront de plus en
plus nombreux sur le marché, qu'ils soient destinés à des applications militaires,
industrielles, médicales ou domestiques : radiodiffusion, télévision,
radiotéléphonie, câbles hertzien, télémesure, radiobalisage, radars civils ou
militaires, électrothermie permettant séchage / découpage / fusion / soudage /
chirurgie / chauffage d'aliments (fours à micro-ondes).
Désormais, des normes CE imposent à tous les appareils électriques,
électroniques et aux appareils sous pression comme les réfrigérateurs ou les
percolateurs, d'être conçus pour n'engendrer ni parasite ni interférence ni chute
de tension autour d'eux. En outre, ils ne doivent pas se dérégler dans un
environnement perturbé. C'est alors que les appareils domestiques, en milieu
résidentiel, doivent être protégés contre des champs électriques de 3 V/m. Cette
valeur s'élève à 30 V/m dans l'industrie et même à 200 V/m dans une automobile
pour éviter que les airbags ou les freins ne se déclenchent intempestivement. Ces
normes ont été instaurées afin de limiter les possibles effets qu’ils peuvent
engendrer sur la santé des individus qui se trouvent aux alentours, mais aussi
afin de limiter les risques d'incompatibilité électromagnétique des ondes avec les
: pacemakers, pompes à insuline, stimulateurs de nerfs et autres implants actifs
demeurent toujours un problème entier. D'où les restrictions formulées par
l'Organisation Mondiale de la Santé, et reprises par l'Union européenne
demandant aux personnes appareillées de ne pas s’exposer à des niveaux
supérieurs au 1/10ème des recommandations classiques.
Les scientifiques ont alors découvert que les ondes électromagnétiques
provoquent un échauffement plus ou moins intense de la matière, et qu’ainsi il
pourrait avoir des effets sur les humains.
C’est cette question que nous allons étudier dans cette partie en commençant
d’abord par définir les types d’ondes que nous allons étudier, puis nous verrons
quelles peuvent entres leurs effets sur les humains.

A) Définitions
Nous allons donc étudier les rayons X et les autres forment d’ondes
électromagnétiques qui sont générées par des circuits imprimés, des téléphones
portables ou d’autres équipements issus des nouvelles technologies, c’est à dire
les Micros-ondes.
1) Qu’est ce que un rayonnement électromagnétique ?
Le mot « rayonnement » évoque splendeur et plénitude : c'est bien ce
que nous ressentons à l'égard du Soleil dont les rayons nous chauffent et nous
éclairent. Mais il existe également bien d'autres sortes de rayonnements,
bienfaisants ou non, qui nous informent sur l'Univers, nous permettent de
communiquer d'un bout à l'autre de la Terre, ou encore de " voir " l'intérieur de
notre corps.
Cela caractérise ainsi une émission et un transport d'énergie, en général sous
forme ondulatoire.
Elles sont donc l'addition de 2 perturbations ondulatoires qui se propagent en
ligne droite.
Les 2 perturbations sont électrique et magnétique. Elles se déplacent dans des
plans perpendiculaires.
Une onde électromagnétique est définie dans le vide par :
_sa longueur d'onde (longueur d'une perturbation) en mètre ( )
_sa fréquence (nombre de perturbations en 1 seconde) en hertz (Hz)
_Plus la longueur d'onde est petite, plus la fréquence est grande.
La généralité du terme " rayonnement " est telle qu'il englobe en fait des théories
physiques distinctes, aussi bien ondulatoires que corpusculaires, qui
correspondent à des modes de propagation totalement différents. On ne parlera
pas des rayonnements strictement corpusculaires.
En revanche, la complémentarité quantique entre aspect corpusculaire et
ondulatoire, qui s'applique particulièrement bien au rayonnement
électromagnétique, fait qu'on peut décrire ce dernier sous l'un ou sous l'autre

aspect. Étant donné la nature des phénomènes qui couplent ce rayonnement à la
matière et les énergies mises en jeu, on considère alors l'aspect ondulatoire pour
les rayonnements de basse et moyenne énergie et l'aspect corpusculaire pour les
rayonnements de haute énergie.
Nous allons donc évoquer les rayons X et les rayonnements électromagnétiques.
2) Les rayons X
Les longueurs d'onde des rayons X couvrent un vaste domaine, allant
de 10 nm à 0,01 nm; les limites de ce domaine étant plutôt instrumentales que
physiques, puisqu'elles sont imposées par la technique de production. Les
propriétés des rayons X mous (? > 1 nm, énergie de l'ordre de 0,1
kiloélectronvolt) se rapprochent des UV lointains. On connaît mieux le domaine
des rayons X durs (0,1 à 0,01 nm, énergie de 1 à 100 keV), très utilisés en
laboratoire, dans l'industrie et en médecine.
Pratiquement tous les rayons X produits sur Terre proviennent de la
collision d'électrons accélérés sous de fortes différences de potentiel dans des
tubes cathodiques avec des anodes métalliques. Fortement freinés par leur
interaction avec les électrons du métal, ils émettent un " rayonnement de
freinage " (ou Brehmstrahlung) sous forme d'un spectre continu de rayons X. En
outre, ils excitent par collision avec les atomes, les électrons des couches
profondes qui émettent alors des rayons X de longueur d'onde fixe et
caractéristique du métal cible. Des rayons X " thermiques " sont produits lors
des explosions nucléaires. De nombreux mécanismes cosmiques (éruption
solaire, explosions de supernovae, etc..), engendrent des rayons X dont
l'observation, qui n'est possible que hors de l'atmosphère, a ouvert une nouvelle
voie à l'astrophysique.
Les rayons X durs sont absorbés par les atomes, mais de façon très
inégale. Les atomes lourds les absorbent assez efficacement, alors que les
atomes légers n'interagissent pratiquement pas avec eux. Cette propriété confère
une opacité variable des tissus biologiques suivant leur teneur en éléments
lourds comme le calcium des os, qui est à la base de l'imagerie radiologique. Les
rayons X mous, très absorbés et donc très destructeurs des structures
biologiques, trouvent leur application en radiothérapie. Les photons X peuvent
aussi être diffusés par les atomes d'un cristal, donnant lieu à des figures de
diffraction caractéristiques de l'ordre cristallin, dont l'étude constitue la
radiocristallographie.

3) Les ondes radiofréquence micro-ondes
Les ondes radiofréquences micro-ondes sont plus courtes que les ondes
radio. Elles sont utilisées dans de nombreuses applications telles que la détection
radar ou les fours à micro-ondes. Ce sont les plus couramment utilisées dans la
vie de tous les jours (électroménager, téléphonie mobile...). Elles restent quand
même des ondes à faible transport d'énergie.
Elles possèdent une fréquence d’environ 0,3 GHz et 300 GHz, leurs longueurs
d’onde sont comprises entre 1 mm et 1 m.
Le Spectre électromagnétique
Elles sont produites dans des tubes à électrons spécifiques, comme le
klystron et le magnétron, ou grâce à des oscillateurs spéciaux ou à des semi-
conducteurs. Les rayonnements radiofréquences sont ainsi produits par des
dispositifs tels que des appareils de télédiffusion et de radiocommunication, le
chauffage par induction et le chauffage par effet diélectrique (aussi appelé
obturant de radiofréquences), les rayonnements micro-ondes sont produits par
des fours à micro-ondes, des antennes paraboliques, des systèmes de
radiodétection (radars.
Dans le cas du micro-onde, ils utilisent ces ondes pour faire vibrer les molécules
d'eau qui se trouvent dans la nourriture, ce qui produit l'échauffement. Les
micro-ondes pénètrent par des ouvertures sur le dessus de l'enceinte chauffante,
où un distributeur les répartit uniformément dans le four. Elles ne peuvent pas
pénétrer dans un récipient métallique pour chauffer la nourriture.
4) Grandeurs et unités fondamentales
_L'intensité du champ électrique : correspond à la force exercée sur une
particule chargée électriquement.
S'exprime en Volts par mètres (V/m).
_L'intensité du champ magnétique : correspond au déplacement de charges
électriques. S'exprime en Ampère par mètre (A/m).

_Fréquence d'une onde : nombre d'oscillations de la vibration en une
seconde. S'exprime en Hertz (1 Htz ou l'inverse de la seconde).
_Énergie : Plus la fréquence de l'onde est élevée, plus l'énergie qu'elle
transporte est grande. D'après la relation proportionnelle E = h. f (E l'énergie,
h une constante, f la fréquence). L'énergie s'exprime en Joule.
_La puissance : quantité d'énergie émise par un émetteur par unité de temps.
S'exprime en Watt (Joule par seconde)
_La puissance absorbée par unité de poids : dose reçue et absorbée par un
organisme par rapport à son poids. S'exprime en Watt par kilogramme.
_Quelques unités :
1GHtz = 1000 MHtz
1MHtz = 1000 KHtz
1 KHtz = 1000 Htz
_1 watt : correspond à une unité d'énergie (joule) émise ou reçue en une
seconde. Une lampe de 60 w consomme 60 joules en une seconde.
Ainsi après avoir définit ce que sont les ondes électromagnétiques et en
particulier les rayons X et les ondes radiofréquence micro-ondes, nous allons
maintenant nous pencher sur leurs effets sur les êtres humains.
B) Les effets sur les humains
La multiplication des ces différentes ondes, avec l’explosion des
nouvelles technologies dont elles constituent le pivot, c’est accompagnée de la
multiplication de maladies plus ou moins inconnues ainsi que de cancers.
Malgré leurs effets négatifs, leurs études ont permit d’élaborer de nombreux
équipements qui permettent de révolutionner la médecine ou la vie quotidienne.
Cela nous permettra de parler d’effets positifs pour ces radiations.