Les neutrons sont produits lors de diverses réactions nucléaires, telles que la fission nucléaire, la fusion et la désintégration radioactive. Ils sont également générés par les interactions des rayons cosmiques dans l’atmosphère. Selon leur énergie, les neutrons peuvent être classés en trois catégories :
- Neutrons lents : Ceux-ci ont des énergies inférieures à 1 électronvolt (eV). Ils sont souvent modérés (ralentis) par des matériaux comme l'eau ou le graphite dans les réacteurs nucléaires pour contrôler la réaction en chaîne.
- Neutrons intermédiaires : Ceux-ci ont des énergies comprises entre 1 eV et 10 mégaélectronvolts (MeV).
- Neutrons rapides : Ceux-ci ont des énergies supérieures à 10 MeV.
Effets sur les organismes vivants :
Les neutrons peuvent avoir des effets biologiques importants sur les organismes vivants. Ils peuvent interagir directement avec les noyaux atomiques, les provoquant ainsi à se désintégrer et à produire des isotopes radioactifs. Ces dommages aux cellules et aux tissus peuvent entraîner un empoisonnement par les radiations, la mort cellulaire et un risque accru de cancer.
Le rayonnement neutronique est particulièrement nocif pour les cellules à division rapide, comme celles de la moelle osseuse, du tube digestif et des organes reproducteurs. L'exposition à des niveaux élevés de rayonnement neutronique peut provoquer un syndrome d'irradiation aigu, qui peut inclure des symptômes tels que des nausées, des vomissements, de la diarrhée, de la fatigue et une perte de cheveux.
Applications :
Le rayonnement neutronique a diverses applications pratiques, notamment :
- Médecine : Les neutrons sont utilisés dans certaines techniques de traitement du cancer appelées thérapies par capture de neutrons (NCT). Il s'agit d'administrer des substances non radioactives qui s'accumulent dans les cellules cancéreuses puis d'exposer le patient à un faisceau de neutrons. Les neutrons interagissent avec les substances pour produire un rayonnement à haute énergie qui tue les cellules cancéreuses tout en minimisant les dommages aux tissus sains.
- Science des matériaux : Les neutrons sont utilisés pour l'analyse des matériaux, par exemple pour déterminer la structure cristalline et la composition des matériaux. Cela se fait à l’aide d’une technique appelée diffusion de neutrons.
- Contrôles de sécurité et non destructifs (CND) : La radiographie neutronique, une technique de contrôle non destructif, utilise des faisceaux de neutrons pour inspecter les objets et les matériaux à la recherche de défauts cachés ou de contrebande. Il est utile pour examiner des objets tels que des pièces d’avion, des barres de combustible nucléaire et des œuvres d’art.
- Énergie nucléaire : Les neutrons sont essentiels dans les réacteurs nucléaires pour entretenir la réaction en chaîne. Les neutrons lents sont utilisés pour provoquer la fission de matières fissiles comme l'uranium et le plutonium.
- Géophysique : Les neutrons sont utilisés dans les études géophysiques pour analyser la composition et la structure de la croûte terrestre et des ressources, notamment les gisements de pétrole, de gaz et de minéraux.
Il est important de noter que même si les neutrons ont diverses applications, des mesures de protection et de sécurité appropriées doivent être prises pour minimiser l'exposition aux rayonnements neutroniques nocifs.
