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II) DANGERS ENVIRONNEMENTAUX ET POTENTIEL DE DESTRUCTION Cet extraordinaire phénomène qu'est la radioactivité a, comme nous l'avons vu précédemment, ébranlé le monde scientifique dans le domaine énergétique. Des travaux menés par plusieurs physiciens ont pu démontrer que certains atomes présents autour de nous pouvaient être radioactifs, soit qu'ils avaient la capacité d'émettre de l'énergie et des rayonnements. Nous ne nous en apercevons pas, mais l'utilisation de la radioactivité et des techniques nucléaires fait partie de notre quotidien : l'électricité, l'industrie, la recherche ou encore la médecine.
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II) DANGERS ENVIRONNEMENTAUX ET POTENTIEL DE DESTRUCTION

Cet extraordinaire phénomène qu’est la radioactivité a, comme nous l’avons vu
précédemment, ébranlé le monde scientifique dans le domaine énergétique. Des travaux
menés par plusieurs physiciens ont pu démontrer que certains atomes présents autour de nous
pouvaient être radioactifs, soit qu’ils avaient la capacité d’émettre de l’énergie et des
rayonnements. Nous ne nous en apercevons pas, mais l’utilisation de la radioactivité et des
techniques nucléaires fait partie de notre quotidien : l’électricité, l’industrie, la recherche ou
encore la médecine. De ces utilisations, proviennent les déchets radioactifs, potentiellement
dangereux pour l’homme et son environnement, d’où le besoin d’être stockés afin de
n’affliger aucune nuisance. D’autre part, la radioactivité est soumise à des utilisations
pernicieuses, engendrant un potentiel de destruction considérable.

1. Les déchets radioactifs

De façon générale, un déchet se définit par « tout résidu d’un processus de production,
de formation ou d’utilisation, de toute substance, matériau, produit et plus simplement, de tout
bien abandonné ou que son détenteur destine à l’abandon ».

Parmi les déchets, se trouvent les déchets radioactifs, principalement constitués de
déchets ménagers et industriels. Ils se différencient des autres par leur composition ; en effet,
ils contiennent des éléments dont la radioactivité est très élevée et par conséquent, ne peuvent
pas être jetés dans l’environnement, présentant un risque donc une gestion particulière.

Il existe cinq familles de déchets radioactifs, classés en fonction de leur niveau de
radioactivité et leur durée de vie. Ce classement a été réalisé par l’Autorité de Sûreté
Nucléaire (ASN).

→ Les TFA (déchets à très faible activité) : ils proviennent des installations nucléaires, ce
sont par exemple les gravats, la ferraille, ou le béton qu’on trouve autour d’elles. Leur
radioactivité est très faible et avoisine celle de la radioactivité naturelle.

→ Les FAVL (déchets à faible activité à vie longue), disposés en deux catégories :

Déchets radifères Déchets graphites

Ce sont des déchets minéraux issus du Ils proviennent des réacteurs nucléaires des
traitement de minerai de radium (ex : anciens premières centrales électriques françaises.
paratonnerres)
Ce sont principalement des chemises de
graphites (éléments qui entouraient le
réacteur et contribuaient à leur bon
fonctionnement.

Ils ralentissent également les neutrons émis
par les fissions nucléaires.

→ Les FMAVC (à faible et moyenne activité à vie courte) : à aux seuls, ils représentent déjà
90% des déchets radioactifs, c’est-à-dire presque la totalité. Ce sont les objets contaminés lors
du fonctionnement des centrales (ex : les tenues de protection des personnes travaillant autour
de la radioactivité : gants, blouses) mais aussi des laboratoires et des utilisateurs de
radioéléments (atome dont le noyau est instable donc radioactif). Leur nocivité peut atteindre
les 300 années maximum.

→ Les HA (à haute activité) et les MAVL (à moyenne activité à vie longue) sont regroupés
car ils présentent des caractéristiques similaires. Ce sont des produits de fission, c’est-à-dire
des résidus de la réaction nucléaire d’un noyau lourd d’uranium ou de plutonium, qui a lieu
dans les centrales nucléaires. A eux seuls, ils représentent 95% de la radioactivité totale, mais
ne représentent que 3% du volume des déchets. La durée de leur nocivité peut atteindre des
milliers voire des millions d’années.

2. Un stockage nécessaire à la protection de l’écosystème

Les déchets radioactifs sont un danger non négligeable pour l’homme et
l’environnement. En effet, selon leur nature, leur activité et leur temps d’exposition, ils
peuvent provoquer chez l’organisme des brûlures plus ou moins graves, des cancers ; d’où la
nécessité d’être isolés afin d’assurer la protection de l’écosystème.


A) Confiner les déchets radioactifs

C’est l’une des trois étapes qui consistent à notre protection. Confiner les déchets
passe tout d’abord par la réduction de leur volume afin que leur compactage, leur incinération
et leur conditionnement soient facilités.

Ensuite, ils sont prêts à être stockés, ce sont des « colis ». Ces derniers sont composés,
bien sûr des déchets mais pas uniquement : ce n’est que 15% du colis ; le reste est constitué de
l’emballage de ces déchets donc d’un matériau de confinement et d’un conteneur. Le matériau
peut être en ciment, en bitume ou en résine, ou encore en verre. Cela dépend du type de
déchets mais, par exemple, pour ceux dont l’activité est la plus élevée, le verre sera très
souvent utilisé car il est résistant à la radioactivité et à la dégradation au cours du temps. Le
conteneur et le matériau forment la première barrière de protection entre les déchets et
l’homme.

Certains déchets ont un confinement particulier :

→ Les HAVL sont vitrifiés (conditionnés dans des verres spéciaux résistant à la chaleur et
aux radiations). C’est la Compagnie Générale des Matières (COGEMA) qui est la spécialiste
dans les activités liées au cycle du combustible.

Le problème avec le confinement des déchets est qu’il doit non seulement être garanti
pour aujourd’hui, mais également le rester pour les milliers d’années à venir ; les substances
radioactives que nous léguerons aux générations futures devront être à l’avance prises en
charge de manière sûre.


Β) Le stockage des déchets radioactifs

Cette étape consiste à mettre les colis de déchets radioactifs dans des installations
appropriées sans l’intention de les retirer. En France, le choix du stockage de 10% des déchets
n’a pas encore été arrêté, mais en attendant, ils sont en entreposage (stockés de façon
réversible).

Il faut également préciser les différents centres de stockage présents en France, on en
dénombre trois : celui de la Manche, ceux de Soulaine (FMAVC) et de Morvilliers (TFA) en
Aube. Les FAVL sont donc en entreposage, sur des sites de COGEMA (La Hague), à
Marcoule ou sur ceux du CEA à Cadarache. Les HA et les MA sont en entreposage provisoire
chez leurs producteurs.

Le stockage des déchets militaires se fait dans des établissements de la défense
nationale. Tous les déchets ne sont pas stockés, il existe le recyclage également ; c’est le
traitement des combustibles usés qui a été mis en place par le CEA dès les années 60.

Avantage écologique Avantage économique

Les déchets sont triés et leur volume est De la récupération des matières encore
réduit, cela réduit également leur radio- valorisantes (plutonium et uranium) et des
toxicité (cela est fait en extrayant le combustibles usés, surgit une production
plutonium, composant le plus radiotoxique d’électricité non négligeable.
du combustible usé).


Sans ce recyclage, aujourd’hui, en France, le volume total des déchets radioactifs
serait multiplié par 3.


C) Gestion des déchets radioactifs

Pour 90% des déchets Pour 10% des déchets

La gestion est assurée par l’Agence La gestion est assurée par des organismes
Nationale pour la Gestion des Déchets publics de recherche d’après la loi Bataille
Radioactifs (ANDRA). Elle localise et du 30/12/1991 qui axe la gestion des déchets
répertorie l’ensemble des déchets radioactifs vers trois parties pour la CEA et l’ANDRA.
à l’échelle nationale puis vérifie leur qualité Des collaborations extérieures viennent
et celle de leur colis. Concevoir, implanter, également en aide à la recherche française tel
construire et gérer des centres du stockage que le Centre National de la Recherche
font également partie de ses tâches. Scientifique (CNRS) ; de plus, on trouve the
Department of Energy (DOE) aux Etats-Unis
ou encore the Japan Atomic Energy Research
Institute (JAERI) au Japon.























































Le contrôle et la surveillance des activités nucléaires mais également la protection du
grand public et des travailleurs exposés à la radioactivité sont à la charge de l’Autorité de
Sûreté Nucléaire (ASN) qui est codirigée par les ministres de la Santé et de l’Ecologie.
L’ASN élabore la réglementation relative à la gestion des déchets radioactifs, elle assure le
contrôle de la sûreté des installations nucléaires et de plus réalise des inspections chez les
producteurs de déchets (EDF, COGEMA, hôpitaux) et chez l’ANDRA.

D) La gestion de demain

Cette partie traitera principalement les 3 voies de gestion instaurées par la loi Bataille
du 30 décembre 1991. Elle ne concerne que les HAVL et les MAVL.
[A compléter]

3. Dangers non taisibles

Sous la virtualité bénéfique de la radioactivité, se cachent bien des dangers. Nous avons
déjà évoqué la présence de déchets radioactifs, aussi désormais parlerons-nous des menaces
plus flagrantes que celle-ci a engendrées. Des victimes, des blessés, des morts forment une
nécropole peu à peu fortifiée par la radioactivité. Si Marie Curie pansa les blessures des
soldats de la Première Guerre Mondiale, celles de la seconde furent bien plus graves.

A) Présentation et fonctionnement de la bombe H

Parmi les cocardiers des grandes puissances, nous reconnaîtrons les créateurs de la
bombe à hydrogène, connue sous le nom de « bombe H », dont le principe fut évoqué pour la
première fois par le hongro-américain Edward Teller en 1941, alors que le projet militaire
Manhattan se mettait en place. Ce projet, dirigé par le physicien Robert Oppenheimer et le
général Leslie Groves, fut définitivement lancé en 1942, après qu’une lettre d’Albert Einstein
à Franklin Roosevelt révélât les attentions secrètes de l’Allemagne nazie. Plus tard, Einstein
sera contrit d’avoir rédigé les demandes qu’il fit au président, à savoir « porter une attention
1particulière à la préservation de l'approvisionnement en uranium » et créer « des bombes d'un
1nouveau type et extrêmement puissantes pouvant être assemblées » en utilisant le principe de
la fusion.
La bombe H dite « bombe à fusion » ou « thermonucléaire » repose donc sur le principe
expliqué dans la première partie de notre exposé. Les réactions de fusion mises en jeu lors de
l’explosion de cet obus comprennent uniquement les isotopes de l’Hydrogène, à savoir le
Deutérium (D) composé de 2 atomes d’hydrogène, et le Tritium (T) composé de 3 atomes
d’hydrogène, comme leurs noms l’indiquent. Interviennent également le Lithium (Li) et
3l’Hélium 3 ( He) en tant que candidats potentiels pour la réaction. Selon les propriétés
nucléaires des éléments chimiques énoncés ci-dessus, plusieurs réactions chimiques peuvent
se produire :

1. + → 4 + + 17,588
2. + → 3 + + 3,268
3. + → + + 4,03
4. 3 + → 4 + + 18,34
5. 6 + → + 4 + 4,78
6. 7 + → + 4 + − 2,74 Précisons que n est un neutron, p un proton, et ε MeV l’énergie en méga électronvolts
-19 (non SI  1ev = 1,602 176 53.10 J) dégagée. La première de ces réactions (fusion
deutérium-tritium) est la plus fréquente car les conditions de température et de compression
sont à la portée d'explosifs chimiques de haute performance. Elle est par elle-même
insuffisante pour démarrer une explosion thermonucléaire, mais peut être employée pour
doper la réaction : quelques grammes de deutérium et de tritium au centre du cœur fissible
produiront un flux important de neutrons, qui augmentera significativement le taux de
combustion du matériau fissible. Les neutrons produits ont une énergie de 14 MeV, ce qui est
suffisant pour provoquer y compris la fission de l'U-238, conduisant à une réaction Fission-
Fusion-Fission. Les autres réactions ne peuvent se dérouler que lorsqu'une explosion nucléaire
primaire a produit les conditions nécessaires de température et de compression.
-7L'explosion d'une bombe H se déroule sur un intervalle de temps très court : 6.10 s.
-7 -8La réaction de fission réclame 5,5.10 s de seconde et celle de fusion 5.10 s. Après l'allumage
de l'explosif chimique, la bombe à fission se déclenche. L'explosion provoque l'apparition de
rayons X, qui se réfléchissent sur l'enveloppe et ionisent le polystyrène qui passe à l'état de
6plasma. Les rayons X irradient le tampon qui compresse le combustible de fusion ( LiD) et
l'amorce en plutonium qui, sous l'effet de cette compression et des neutrons, commence à
6fissionner. Compressé et porté à de très hautes températures, le deutérure de lithium ( LiD)
démarre la réaction de fusion. On observe généralement ce type de réactions de fusion.
Lorsque le matériel de fusion fusionne à plus de 100 millions de degrés, il libère énormément
d'énergie. À température donnée, le nombre de réactions augmente en fonction du carré de la
densité : ainsi, une compression mille fois plus élevée conduit à la production d'un million de
fois plus de réactions. La réaction de fusion produit un large flux neutronique qui va irradier
238le tampon, et si celui-ci est composé de matériaux fissiles (comme U), une réaction de
fission va se produire, provoquant une nouvelle libération d'énergie, du même ordre de
grandeur que la réaction de fusion.

La configuration de la bombe H, appelée Teller-Ulam, est la suivante : l’étage
primaire est constitué d’une bombe à fission qui va produire les rayonnements X et γ alors que
l’étage secondaire renferme la masse de combustible prisonnière dans une petite capsule qui
rentrera en fusion lorsque le premier étage aura émis des radiations. Elle sera adoptée lors du
premier test, celui d’Ivy Mike, en 1952.













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nde1. D’après la lettre elle-même d’Albert Einstein, datée du 2 août 1939, juste après le début de la 2 Guerre
Mondiale.


A : étage de la fission
B : étage de la fusion

1. Lentilles d'explosifs à haute puissance
2. Uranium 238 (« tampon »)
3. Vide (« lévitation »)
4. Gaz de tritium (« surcharge », en bleu) enfermé dans un
cœur évidé de plutonium ou d'uranium
5. Mousse de polystyrène
6. Uranium 238 (« tampon »)
7. Deutérure de lithium 6 (combustible de la fusion)
8. Plutonium (allumage)
9. Enveloppe réfléchissante (réfléchit les rayons X vers l'étage
de fusion)





Explosion d’Ivy Mike sur l’atoll d’Enewetak (Îles Marshall), le 11 janvier 1952.

B) Présentation et fonctionnement de la bombe A

La bombe A, connue sous le nom de « bombe atomique », fut une des premières armes
nucléaires fabriquées lors de la Seconde Guerre Mondiale. Un brevet d’invention fut déposé
en 1939 par les physiciens Frédéric Jolio-Curie (époux de la fille du couple Curie), Hans
Halban et Lew Kowarski. Contrairement à la bombe H, la bombe A repose sur le principe de
la fission, inverse à celui de la fusion, et explicité de même dans la première partie. On utilise
principalement l’uranium 235 et le plutonium 239 comme éléments fissiles.

Une masse de matériel fissible est qualifiée de critique quand elle devient capable
d'entretenir une réaction en chaîne, compte tenu de sa taille, de sa forme, de la pureté et de la
composition isotopique du matériau. Une mesure numérique du caractère critique est le
coefficient multiplicateur de neutron k = f - l, où f est le nombre de neutrons relâchés en
moyenne par chaque évènement de fission et l est le nombre moyen de neutrons perdus, soit
parce qu'ils s'échappent du système ou parce qu'ils sont capturés par d'autres atomes sans produire de fission. Quand k = 1, la masse est dite critique, quand k < 1 la masse est sub-
critique, et pour k > 1 la masse est dite supercritique.
La masse critique d'une boule de matériau pur (non modéré) en l'absence de réflecteur
est d'environ 50 kilogrammes pour l'uranium 235 et de 10 kilogrammes pour le plutonium 239.
Si l'on dispose autour de la matière fissile un revêtement renvoyant une partie des neutrons
vers elle (réflecteur à neutrons), on peut diminuer la masse critique.
Pour éviter que la réaction ne se déclenche n'importe quand, on donne à la matière
fissile une forme facilitant l'échappement des neutrons : séparation en deux morceaux, ou
boule creuse, donc de plus grande surface. De cette manière, la masse critique n'est pas
atteinte, et il n'y a donc aucun risque qu'une fission nucléaire s'amorce sans qu'on le désire. Le
déclenchement de l'explosion a lieu lorsque toutes les parties de la matière fissile sont
brusquement réunies, sous une forme convenable, et atteignent ainsi une masse supercritique.

Il existe deux manières d’amorcer la réaction :

→ L’insertion : un bloc de matière fissile est projeté contre un autre, constitué de la même
matière, à l’intérieur d’un bloc creux. Le bloc est projeté à l’aide d’un explosif très puissant,
ce qui permet la multiplication des neutrons, et donc, d’arriver auxdits stades.

→ L’implosion : elle consiste à rassembler la matière fissile sous la forme d’une boule creuse,
puis à la comprimer pour augmenter sa densité. C’est une technique plus complexe mais plus
probante car les scientifiques parviennent plus rapidement à la disposition super critique.

La bombe A est beaucoup moins puissante que la bombe H. Cependant, cela ne
l’empêchera pas d’entrer dans l’histoire. En effet, l’une des premières bombes atomiques
lancées n’est autre que celle d’Hiroshima-Nagasaki dont nous allons parler maintenant.

C) Les explosions Hiroshima et Nagasaki : des réalités historiques frappantes

Les bombardements des villes japonaises ont lieu le 6 et le 9 août 1945, alors que la
Seconde Guerre Mondiale se termine en Europe. Rappelons que celle-ci ne prendra fin que le
2 septembre 1945, après la capitulation forcée de la puissance japonaise devant la force
ineffable des américains. A ce titre, la conférence de Postdam, dirigée par Truman, Churchill
et Staline dès le 17 juillet, est chargée de délibérer sur le sort des nations ennemies, et décide
donc de lancer un ultimatum au Japon, refusé par le premier ministre Kantaro Suzuki. Ce déni
contraint les généraux états-uniens d’user du nucléaire.

Le champignon atomique sur Nagasaki, montant jusqu’à 18km
d’altitude, avec une puissance de la bombe équivalente à
20 000 tonnes de TNT.

Les deux bombes qui seront lancées sont nommées Fat Man et Little Boy, deux bombes
atomiques prêtes à raser la superficie totale des villes-cibles respectives, Nagasaki et
Hiroshima. Elles prendront leur départ à San Francisco et seront transportées à bord du
croiseur Indianapolis. Fat Man est une bombe à fission dont le cœur est composé de
plutonium, Little Boy est, quant à elle, remplie de cylindres d’uranium. Ce choix est expliqué
par le fait qu’une bombe remplie en plutonium soit plus puissante qu’une bombe à uranium.
Cette dernière est lancée sur Hiroshima, centre militaire et donc cible primordiale, par le
Boeing B-29 Enola Gay, baptisé ainsi par son pilote Paul Tibbets en l’honneur de sa mère,
pour que l’avion soit « sous une bonne étoile »…

L’explosion de deux villes n’était pas attendue par les Japonais, la capitale ne sera en effet
informée de la catastrophe que seize heures après celle-ci, après s’être rendue compte que les
lignes d’Hiroshima ne répondaient plus. Les secours se feront donc attendre, et très peu de
gens auront pu résister à l’humidité excessive du nuage atomique et au noir étouffant de
cendres radioactives formées après l’événement. Sur 310 000 habitants à Hiroshima et 250
2000 à Nagasiki, on dénombrera respectivement en moyenne 115 000 et 70 000 morts. Les
nombreux survivants, appelés « hibakusha », représentent plus de 250 000 « victimes de la
bombe », la grande majorité étant sévèrement blessés : brûlures par les flammes, irradiation,
et effets indirects médicaux auxquels nous nous intéresserons dans le paragraphe 5.

Une femme japonaise victime de brûlures dessinées
par son kimono, après l’explosion d’Hiroshima.

Pour finir ce récit de guerre, précisons que Hirohito et ses « condisciples » ne
passèrent pas l’ultimatum. Il fallut en attendre un second et que l’on envoie des pamphlets aux
populations japonaises les appelant à demander au Japon de se rendre, sans quoi ils auraient
renversé l’Etat. Ajoutons de plus, qu’après un coût humain considérable, il y a également un
fort coût économique lié aux réparations des industries et des habitations.

Se dégagent également, après cette excursion militaire, de nombreuses critiques sur le
manque de justification des généraux quant à l’utilisation de la bombe, dont les arguments se
limitent au fait qu’il y aurait eu des centaines de milliers de blessés américains et étrangers et
que la guerre n’aurait pu se terminer sans attentat conséquent et violent.








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2. Pour Hiroshima :
D’après une estimation de 1946 : sur 245 000 habitants, 70 à 80 000 auraient été tués et autant blessés.
D’après une estimation de 1956 : sur 256 300 personnes, 68 000 furent tuées et 76 000 blessées.
D’après une autre plus récente : sur une population de 310 000, de 90 à 140 000 personnes furent tuées. »

Pour Nagasaki :
D’après l’estimation de 1946 : 35000 personnes auraient été tuées et un peu plus blessées.
D’après celle de 1956 : sur une population de 173 800, 38 000 furent tuées et 21 000 blessées.
D’après la plus récente : sion de 250 000, de 60 à 80 000 personnes furent tuées. D) Récit de la catastrophe de Tchernobyl : des milliers d’Ukrainiens agonisant

Les utilisations de la radioactivité évoluent mais sont responsables de catastrophes
comme celle de Tchernobyl du 26 avril 1986, dans la centrale nucléaire Lénine en Ukraine.

La catastrophe est due à un dysfonctionnement du réacteur, un RBMK 1000 (réacteur
de grande puissance à tubes de force). Le cadre du lieu n’est également pas propice : en
Ukraine, la politique de contrôle des centrales est très limitée, la sûreté des habitants en pâtit
donc… Dans la nuit du 25 au 26 avril, une expérience est conduite pour tester son
alimentation électrique de secours, relevant qu’il a perdu de sa puissance thermique, sans
laquelle la production d’énergie se fait moindre. Les techniciens, voulant la raugmenter,
commettent alors plusieurs erreurs : ils augmentent la puissance des pompes, la pression dans
le circuit primaire, puis la chaleur du réacteur. A 1h23 et 44s précises, des petites explosions
détonent, le réacteur qui n’était alors pas confiné centuple sa puissance, le cœur est fracturé
par le choc, et un incendie très important se déclare.

La prise en charge de l’incendie fait appel à plusieurs pompiers qui mourront irradiés
en raison des rayons X radioactifs produits par le cœur de la centrale. Ils essaieront tant bien
que mal d’éteindre le feu. Des plongeurs seront ensuite amenés à fermer les vannes car les
salles sont noyées, et un contact entre l’eau et le réacteur provoquerait une explosion
radioactive. Des pilotes parviennent finalement à l’extinction, en lâchant des mélanges
d’argile et de plomb pour étouffer l’incendie, ce après cinq à six heures de nuages de fumée
dégagés.

Malgré les efforts apportés par la communauté Ukrainienne du nucléaire, le réacteur
dégage d’importantes masses de déchets radioactifs et toxiques, que des opérateurs sont
chargés de récolter en moins de 90 secondes. La zone est entièrement contaminée et les
populations n’ont alors pas commencé à évacuer… Prenons pour exemple un marathon
scolaire « de la paix » à Pripiat, ville aujourd’hui abandonnée, qui se déroulait autour de la
centrale à ce moment même, sachant que la ville était déjà pourvue de flashs blancs formés
par la radioactivité au rythme de plusieurs par seconde ! Ce n’est que le 14 mai qu’un
« sarcophage » de béton est construit dans le but de couvrir le réacteur et d’empêcher ses
réactions intempestives, ce après presqu’un mois de pluie toxique.

Les populations agonisent, victimes d’irradiation et d’intoxication. Les conséquences
sont gravissimes, un nuage radioactif se forme. Ce dernier survole toute l’Europe, atteignant
même la France. Il est composé de radionucléides, d’iodes et de césiums (134 et 137), dont
l’activité atteint 40 000 becquerels/m². Le césium 137 est toujours présent actuellement. Les
conséquences sur les hommes en France ne sont pas négligeables, et celles sur
l’environnement sont de même considérables. A ce titre, voici une carte des retombées en
France, et un tableau comparatif :