Éd. 1971-1976

plutonium (suite)

Fabrication et usages du plutonium

Plutonium 239

Le principe de fabrication est le suivant.

On part de l’uranium naturel, que l’on soumet dans un réacteur nucléaire à un flux de neutrons ; l’isotope 238 (proportion 99,3 p. 100) se transforme en U 239 ; cet isotope est radioactif : par émission bêta, il se transforme en neptunium 239, lequel est également radioactif, et se transforme finalement en plutonium 239 :

On sépare le plutonium de l’uranium par des traitements chimiques délicats.

Le plutonium 239 sert à fabriquer des bombes de fission ; la bombe de Nagasaki ainsi que nos engins de première génération transportés par des « Mirage IV » étaient au plutonium 239.

Sur le plan des applications civiles, cet élément constitue le meilleur combustible fissile pour alimenter les réacteurs surrégénérateurs à neutrons rapides, dans lesquels on utilise la conversion intégrale de l’uranium 238.

Les développements effectués dans le domaine des réacteurs surrégénérateurs à neutrons rapides n’ont pas encore atteint (à la fin de 1972) le degré de maturité technologique suffisant en vue de leur utilisation sur le plan industriel.

En France, des études ont été faites à Cadarache (Rapsodie, Phénix), et l’on prévoit la mise en service des premiers réacteurs rapides vers 1980.

Plutonium 238

Le plutonium 238 — obtenu par irradiation du neptunium 237 — est utilisé comme source de neutrons et de rayons alpha dans des appareils de prospection géologique et comme source d’énergie pour certains types de pompes ou de simulateurs cardiaques et dans les générateurs isotopiques.

Il existe en France deux usines de fabrication de plutonium : Marcoule et le cap de La Hague. Le centre de Marcoule (UP1) comprend deux réacteurs G₂ et G₃, qui totalisent une puissance électrique de 80 MW, et une usine chimique traite l’uranium irradié dans ces deux réacteurs. Le centre de La Hague (UP2) traite les combustibles irradiés dans les centrales de l’E. D. F. du Val de Loire.

Il est difficile d’évaluer avec précision la production de plutonium sur le plan national, de même que sur le plan mondial, les chiffres étant tenus secrets ; on admet qu’un réacteur plutonigène fournit approximativement 1 g de Pu par jour et par mégawatt de puissance thermique.

Dangers du plutonium

Le plutonium est très toxique ; son activité est environ 1 000 fois supérieure à celle de l’uranium très enrichi (90 p. 100) et 100 000 fois supérieure à celle de l’uranium naturel, il n’est pratiquement pas absorbé par voie digestive, mais par voie pulmonaire. Les normes de sécurité sont de 2.10^–12 Ci, soit 3.10^–8 mg par mètre cube d’air, la quantité admissible dans l’organisme devant être inférieure à 10^–6 g.

Aux dangers proprement nucléaires il faut ajouter les risques d’incendie ; c’est pourquoi il faut, quand on manipule le plutonium sous forme pulvérulente, opérer dans des boîtes à gants en atmosphère d’argon.

Ph. R.

➙ Nucléaire (énergie).

pneumatique

Bandage déformable et élastique que l’on fixe à la jante des roues de certains véhicules et qui protège, en l’enveloppant, une chambre à air indépendante ou non. (On dit aussi enveloppe et pneu.)

À l’état gonflé et lorsqu’il équipe un véhicule, un pneumatique est appelé à assurer la liaison entre ce véhicule et le sol. De ce fait, il joue :
— un rôle prépondérant dans la transmission des efforts longitudinaux (moteurs ou freineurs) ;
— un rôle important dans la transmission des efforts latéraux (guidage, notamment en virage) ;
— un rôle non négligeable dans la qualité de la sustentation des efforts verticaux (confort).

Historique

L’inventeur du pneumatique est l’Écossais Robert William Thomson (1822-1873). Le 10 décembre 1845, il déposa le brevet anglais n^o 10990 qui concernait l’usage de supports élastiques appliqués « autour des roues d’une voiture afin de diminuer la puissance nécessaire pour le tirer, pour rendre le mouvement plus doux et diminuer le bruit qu’elles font en roulant [...] ». Le pneumatique de Thomson se composait d’une chambre à air enfermée dans un étui en toile, gonflée au moyen d’un tuyau traversant la jante et muni d’un bouchon à vis étanche à l’air. La protection et la résistance à l’usure étaient assurées par une enveloppe en cuir ou en caoutchouc entoilé. Cette invention n’eut aucun succès et sombra dans l’indifférence et l’oubli.

Le pneumatique fut « réinventé » beaucoup plus tard par un vétérinaire de Belfast, John Boyd Dunlop (1840-1921), qui, sans avoir eu connaissance des travaux de Thomson, déposa en 1888 un brevet décrivant un tube creux gonflé, protégé par une toile recouverte de caoutchouc collée à la jante de la roue. L’invention de J. B. Dunlop connut des applications dans le domaine de la bicyclette. Cependant, son développement fut freiné par la difficulté et la longueur des réparations. En 1891, les frères André (1853-1931) et Edouard (1859-1940) Michelin déposèrent le brevet du pneu démontable et, en 1895, ils équipèrent de pneumatiques une voilure automobile, l’Éclair, qui participa à la course Paris-Bordeaux.

Description

Trois grandes zones peuvent être distinguées dans un pneumatique.

• La bande de roulement est la partie qui entre en contact avec le sol quand le pneu roule. Elle comporte généralement des sculptures dont la forme varie non seulement d’une marque commerciale à une autre, mais également en fonction de l’utilisation prévue.

• La carcasse, composée d’une ou de plusieurs nappes de câbles noyés dans du caoutchouc, a pour mission principale de supporter les effets de la pression de gonflage. De sa résistance dépend en grande partie la capacité du pneumatique à supporter la charge du véhicule qu’il équipe.

• L’accrochage (ou bourrelet, ou talon) est la partie du pneumatique qui assure sa fixation sur la jante. Pour remplir convenablement sa mission, elle doit être douée d’une certaine rigidité, qui lui est conférée par la présence d’une tringle d’acier.