Thèse présentée pour obtenir le grade de

Roger Abou - Khalil

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline : Physique Spécialité : Physique et instrumentation nucléaire Par Roger ABOU-KHALIL Titre de la thèse : Caractéristique de la charge électrique d'un aérosol radioactif naturel Soutenue publiquement le 2 octobre 2008 Membres du jury Directeur de Thèse : M. Abdelmjid NOURREDDINE, Professeur à l'Université Louis Pasteur, Strasbourg Rapporteur Interne : M. Rémi BARILLON, Professeur à l'Université Louis Pasteur, Strasbourg Rapporteur Externe : M. Georges TYMEN, Professeur à l'Université de Brest, Brest Rapporteur Externe : M. Franti?ek SPURN?, Professeur à l'Académie des sciences, Prague Examinateur : Mme. Nathalie MICHIELSEN, Ingénieur-Chercheur à l'IRSN

• jury de la soutenance


• kanso pour les discussions politiques


• processus de neutralisation


• diagramme des processus de l'évolution du radon


• théorie de la charge des aérosols radioactifs


• comportement des descendants du radon dans l'air

Sujets

• Aubert
• Louis Pasteur University
• Vendel
• Galindo
• Prague
• Laborde
• Meslin

Informations

• Publié par: profil-zyak-2012
• Publié le: 01 octobre 2008
• Nombre de lectures: 60
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

Thèse présentée pour obtenir le grade de
Docteur de l’Université Louis Pasteur
Strasbourg I

Discipline : Physique
Spécialité : Physique et instrumentation nucléaire
Par
Roger ABOU-KHALIL

Titre de la thèse :
Caractéristique de la charge électrique
d’un aérosol radioactif naturel


Soutenue publiquement le 2 octobre 2008


Membres du jury

Directeur de Thèse : M. Abdelmjid NOURREDDINE, Professeur à l’Université Louis Pasteur, Strasbourg
Rapporteur Interne : M. Rémi BARILLON, Professeur à l’Université Louis Pasteur, Strasbourg
Rapporteur Externe : M. Georges TYMEN, Professeur à l’Université de Brest, Brest : M. František SPURNÝ, Professeur à l’Académie des sciences, Prague
Examinateur : Mme. Nathalie MICHIELSEN, Ingénieur-Chercheur à l’IRSN










à Marie-Thérèse
à mon frère, ma mère et mon père














2
Remerciements

Je consacre ces quelques lignes à tous ceux qui ont participé de près ou de loin à
l’aboutissement de cette thèse …
Mes remerciements les plus sincères s’adressent tout d’abord à mon directeur de thèse,
Monsieur Abdel-Mjid NOURREDDINE, pour m'avoir fait confiance depuis mon arrivée en France
(Septembre 2004) pour mon DEA, pour m'avoir guidé, encouragé, conseillé, orienté mes recherches
aux bons moments tout en me laissant une grande liberté et en me faisant l'honneur de me
déléguer plusieurs responsabilités dont j'espère avoir été à la hauteur.
Mes remerciements vont également à mon encadrant Madame Nathalie MICHIELSEN du
laboratoire de physique et métrologie des aérosols de l’IRSN, pour la patience qu'elle a manifestée
à mon égard durant ces 3 ans de thèse, pour m’avoir aidé et m’avoir transmis les connaissances
appropriées.
J’exprime toute ma gratitude à Messieurs Jean-Claude LABORDE (Chef service SERAC) et
Jacques VENDEL (Ex-Chef labo LPMA) pour m’avoir accueilli au sein de leur laboratoire ainsi que
pour l’hospitalité dont ils ont fait preuve envers moi.
Je tiens également à témoigner ma reconnaissance à Monsieur Serge DELLA-NEGRA pour sa
collaboration à ce travail de recherche, me faisant profiter de ses conseils, de son expertise,
éclairés par des années de professionnalisme à l’IPN d’Orsay.
Je remercie vivement mes collaborateurs de l’IRSN Madame Jeanne MALET et Monsieur Lionel
BERGER. Merci Jeanne pour ta confiance, tes conseils, ton implication dans ce travail et tes
critiques. Lionel, merci pour tes conseils scientifiques stimulants, ta participation au projet, ton
ouverture et surtout pour les moments inoubliables passés ensembles…
En ce qui concerne la partie expérimentale et notamment la préparation de sources, je
remercie Monsieur Cédric AUBERT (IRSN) ainsi que Madame Catherine GALINDO (RaMsES
Strasbourg).
Je souhaite remercier également l’équipe du RaMsES de Strasbourg pour leur aide
scientifique ainsi que pour leur implication matérielle.
Messieurs Georges TYMEN (président du jury), Rémi BARILLON et František SPURNÝ m'ont fait
l'honneur de participer au Jury de soutenance; je les en remercie profondément.
Je remercie tous ceux sans qui cette thèse ne serait pas ce qu'elle est : aussi bien par les
discussions que j'ai eu la chance d'avoir avec eux, leurs suggestions ou même les bons moments de
décompression partagés. Je pense ici en particulier à Monsieur Jean-Christophe SABROUX qui m'a
largement rendu grâce à son encourageante présence quotidienne, ses conseils et nos aventures
dans la « traction ». Je pense également à mon cher collègue de bureau Pierre-Yves MESLIN avec
qui j’ai formé le duo radon ; « La classe PY », t’es le meilleur ! Enfin, mes collègues thésards,
techniciens et ingénieurs : Nadia, Seb, Sylvain, Guillaume, Pascal, Christophe, Philippe, Tony,

3
Laurent, Guy, Marjorie, Terkia, Catherine, Geneviève, Pascale, François-Xavier, François, Céline,
Dominique, Denis, Aurélie, Charles, Jeremy, Hamza, Alexandra, Nicolas, Miroslav, Bouchra,
Etienne, Juan-Carlos, Benoit, Safia, Nayla…
Ces remerciements ne seraient pas complets sans mentionner Messieurs Wehbé FARAH
(Faculté des Sciences- USJ- Liban) ainsi que Mohamed ROUMIEH (CLEA - Liban) pour l’orientation
professionnelle qu’ils ont assurée 4 ans auparavant.
J’aimerais remercier également tous mes amis Beyrouthins : Tony, Walid, Elie, Nicolas,
Robert, Nicole, Helga, Roueida, Bachir, Rania, Charlotte… mes amis à Paris : Barouky pour les
interminables discussions téléphoniques, Kanso pour les discussions politiques, Ziad pour
l’hébergement pendant les périodes difficiles, le trio ZIZ+TIBI+GHORA pour leurs gestes, Maître
Elias (cousin) ou plutôt son répondeur, André pour les parties de Basket, Tony Geryes pour les fous
rires au labo, Nayla pour le transport, Dany et Krystel à qui je souhaite le meilleur pour l’avenir,
Jean Saoud et sa famille pour leurs soutiens, Mathieu et Aurélia pour leur accueil Strasbourgeois,
Héla Saidi pour son déplacement à Strasbourg ainsi que tous ceux avec qui j’ai passé d’inoubliables
moments !
Pour leurs encouragements et leur assistance morale qui m'ont permis de faire cette thèse
dans les meilleures conditions, je remercie chaudement mes très très chers parents Mélanie,
Philippe ainsi que mon frère Rony qui m’ont toujours soutenus et qui ont toujours cru en moi.
En toute fin, j’aimerai bien remercier la femme que j’ai rencontré il y 25 mois aujourd’hui,
et sans qui il n’aurait pas été possible de terminer cette thèse et surtout dans les bonnes
conditions. Marie-Thérèse était toujours près de moi et surtout dans les moments difficiles, elle
m’a toujours soutenu et sur tous les plans. Je la remercie de tout cœur pour ce premier bébé
qu’on a eu ensemble le 02 octobre 2008 (n’ayez pas peur, c’est la thèse !!!).


















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SOMMAIRE
LISTE DES FIGURES ..................................................................................8
LISTE DES TABLEAUX .............................................................................. 10
NOMENCLATURE 11
INTRODUCTION .................................................................................... 12
CHAPITRE I ..................................................................................... 14
1. PROPRIETES ET PROCESSUS D’EVOLUTION DES DESCENDANTS DU RADON....................... 15
1.1. Propriétés du radon ................................................................................. 15
1.1.1. Propriétés nucléaires ....................................................................... 15
1.1.2. Risque sanitaire du radon et Energie Alpha Potentielle ............................ 16
1.2. Aspect atomique de la désintégration du radon ............................................... 18
1.2.1. Théorie de la charge des atomes radioactifs ......................................... 18
1.2.2. Etudes expérimentales de la distribution de charge des descendants du thoron
.................................................................................................. 20
1.3. La charge électrique totale des descendants du radon et les paramètres influents... 22
1.3.1. Théorie de la charge des aérosols radioactifs ........................................ 22
1.3.2. La charge totale des descendants du radon ........................................... 25
1.3.3. Les expériences de Wellisch............................................................... 25
1.3.4. Effet de la pression et de l’humidité relative......................................... 26
1.3.5. Effet de la nature du gaz porteur........................................................ 27
1.4. Neutralisation des descendants du radon....................................................... 28
1.4.1. Les processus de neutralisation .......................................................... 28
2181.4.2. Mesure du taux de neutralisation du Po dans l’air (travaux de Dankelmann)
.................................................................................................. 31
1.5. Comportement des descendants du radon dans l’air ......................................... 35
1.5.1. Evolution de la taille et de la charge de la fraction libre.......................... 35
1.