I-
Rappel physique
1-1 Nature:
Les
rayonnements RADAR ( Radio Detection and Ranging) sont des
rayonnements électromagnétiques hyperfréquence dont la fréquence est
située entre 30 et 300000 Mhz.
Les
ondes électromagnétiques sont formées d’une composante champ électrique E et d’une composante champ magnétique H, qui
sont des vecteurs perpendiculaires
entre eux et tous deux perpendiculaires à la direction de propagation. Le
produit vectoriel des composantes E et H est le vecteur P, appelé vecteur de
Poynting.
L’énergie
transportée par ces rayonnements est trop faible pour avoir une action
ionisante directe. L’énergie électromagnétique rayonnée dans l’espace
est communément nommée « densité
de puissance » et mesurée en W/m² ou en mW/cm².
Cette
énergie est libérée dans l’espace par une antenne
ou un aérien dont les caractéristiques ( gain, géométrie, dimensions,
etc...) régissent les propriétés du faisceau produit. Ce faisceau n’est
constitué qu’à une certaine distance de l’aérien, nommée distance de
champ lointain . En fonction de la distance à l’antenne, on définit
ainsi 3
zones de rayonnement : la zone de Fresnel, la zone de Raleigh et la
zone de Fraunhoffer.
·
La zone de Rayleigh :
c’est la zone de champ proche. Il y a échange d’énergie réactive entre
l’antenne et le milieu extérieur. Zone dangereuse
·
La zone de Fresnel :
il s’agit d’une zone intermédiaire dans laquelle la densité de
puissance est fluctuante
·
La zone de Frauhoffer : c’est la zone
dite de champ lointain, à grande distance par rapport à la longueur d’onde.
Les champs sont rayonnés sous la forme d’onde quasiment plane.
La
forme du faisceau est très
complexe: en champ lointain, il peut être considéré comme conique; en champ
proche, pour un rayonnement directif, il
existe des lobes latéraux ou postérieurs qui peuvent entraîner l’irradiation
de personnes placées en dehors de l’axe de l’aérien.
La
directivité d’une antenne
caractérise la manière dont cette antenne concentre son rayonnement dans une
certaine direction de l’espace. Elle est définie comme le quotient de l’intensité
de rayonnement dans une direction donnée par la valeur moyenne de cette
intensité de rayonnement pour toutes les directions de l’espace (exprimée
en dB). Une antenne isotrope a une
intensité de rayonnement égale dans toutes les directions de l’espace. Sa
directivité est nulle (0 dB). Les antennes radar des navires sont directives,
et en plus mobiles sur 360°, ce qui augmente leur puissance par rapport à
une antenne isotrope.
La
puissance isotrope rayonnée
équivalente (PIRE) d’une antenne est la puissance qu’il faudrait
fournir à une antenne ayant un rayonnement isotrope pour produire la même
puissance que l’antenne directive dans la direction considérée. Elle est
égale au produit de la puissance fournie à l’antenne d’émission par le gain de cette antenne. Le gain
est inversement proportionnel aux angles d’ouverture du faisceau.
1-2 Pénétration:
Quand
le faisceau, après s’être propagé en espace libre (onde incidente),
rencontre un obstacle, une partie de l’énergie est réfléchie (onde
réfléchie). Elle constitue l’écho utilisé pour la détection. Une autre
partie pénètre dans la matière de l’obstacle et va être absorbée
plus ou moins rapidement en fonction des propriétés électriques de cette
matière et de la longueur d’onde du rayonnement. L’énergie
électromagnétique ainsi absorbée va se transformer en chaleur et entraîner
un échauffement en profondeur. Les profondeurs de pénétration pour les
fréquences utilisées en radar varient de 10 cm pour un rayonnement de 100
Mhz à une fraction de millimètre pour un rayonnement de 10 gHz.
1-3 Modulation:
Pour
pouvoir faire voisiner un émetteur très puissant et un récepteur très
sensible, les deux utilisant la même antenne, il faut que l’émetteur
fonctionne pendant des durées très brèves, nommées impulsions,
séparées par des intervalles de silences pendant lesquels le récepteur va
recevoir les échos. La durée des impulsions est en général de l’ordre de
la micro-seconde, leur fréquence de répétition variant de 100 à 10000
impulsions par seconde.
La
puissance instantanée ou puissance de
crête de l’émetteur va être moyennée en fonction de cette
modulation, le rapport entre puissance de crête et puissance
moyenne étant de l’ordre de 1000 à 2000 pour les émetteurs radar
classiques. Les puissances moyenne et de crête sont reliées par:
Pm = Pc t/T
avec
Pm: puissance moyenne
Pc: puissance de crête
t: durée des impulsions
T: taux de récurrence des impulsions
Le
rapport t/T est appelé taux
de remplissage du rayonnement.
II-
Bases physiques des effets biologiques des fréquences Radar
1-
Bases physiques:
- la fréquence des ondes,
- la puissance émise, en distinguant la puissance crête de la
puissance moyenne modulée,
- la configuration de la source émettrice,
- la forme, les dimensions et l’orientation dans le champ de l’organisme
exposé,
- la composition des tissus cibles,
- de nombreux facteurs d’environnement.
2-Etudes
expérimentales portant sur les actions biologiques des radiofréquences:
1- Effets thermiques:
-
à haute fréquence, où l’eau est le principal absorbant, et au-dessus du
seuil thermique, l’effet produit correspond à un échauffement général et
localisé des tissus qui peut dépasser les capacités de la
thermorégulation.
-
à plus faible puissance, la régulation thermique permet de maintenir une
température corporelle constante et les effets biologiques sont alors encore
dus à des échauffements, mais localisés.
2- Effets non-thermiques:
En
laboratoire, il n’a pas encore été clairement démontré l’existence d’effets
mutagènes ou cancérogènes en rapport avec les ondes présentes dans l’environnement.
Certaines études semblent montrer que les champs électromagnétiques
pourraient augmenter les risques de leucémies et de
tumeurs du cerveau.
Les
effets tératogènes ou la réduction de la spermatogénèse sont liés au
stress thermique.
III-
Action des radiofréquences sur l’homme
1- Effet thermogène:
Lorsque
l’énergie absorbée atteint un niveau suffisamment important, sa
transformation locale en chaleur entraîne, dans les tissus où elle se
produit, un effet thermogène loco-régional.
Selon
les circonstances, on peut observer:
·
en
cas de forte densité de puissance focalisée, des
brûlures superficielles ou profondes;
·
en
l’absence de focalisation, une hyperthermie
loco-régionale, dont la gravité dépend de la région du corps
exposée.
·
en
cas d’exposition accidentelle brève, la possibilité de points chauds à l’origine
d’une nécrose, éventuellement
retardée, difficile à évaluer faute de pouvoir connaître précisément la
répartition énergétique à l’intérieur du corps;
·
en
cas d’expositions répétées et/ou prolongées à des densités de
puissance modérées, une charge thermique élevée conjuguée, le cas
échéant, à des effets spécifiques.
Par ailleurs, le cristallin présente une sensibilité particulière aux ondes en
raison de son avascularisation et de son absorption préférentielle dans sa
partie postérieure. Il a été démontré que seule une élévation thermique
rapide dépassant 41°C est susceptible d’entraîner une cataracte. Mais, en cas d’irradiations répétées à des
expositions énergétiques, même inférieures au seuil de 150mW.cm², elle
peut néanmoins survenir si la fréquence des agressions ne permet pas entre
chaque exposition une réparation des lésions physico-chimiques
infra-liminaires.
2- Effets spécifiques:
Il s’agit de ceux qui ne
paraissent pas dus au dégagement loco-régional de chaleur. Ils ont été
décrits:
- à partir de 2 observations de mécaniciens radaristes de l’Armée
de l’Air, en 1959;
- d’une étude élargie à 70 exposés aux ondes radar et 30
témoins;
- d’après les résultats comparés d’observations soviétiques
relatives à une action biologique des radiofréquences;
- d’après les résultats d’observations récentes d’exposition
aux radiofréquences et aux micro-ondes.
En fait, aucune relation
certaine n’a pu être prouvée entre les signes et symptômes décrits et l’exposition
aux ondes électromagnétiques.
- une asthénie physique, des myalgies
- une asthénie psychique avec difficulté d’idéation, troubles de
la mémoire et du caractère
- des troubles du sommeil
- des céphalées
- une sensation ébrieuse avec vertiges, lipothymies, nausées,
- des troubles de la thermo-régulation avec frissons, poussées
fébriles et sudorales
- des sensations dysesthésiques des extrémités
- une anorexie ou un amaigrissement.
2- Le système
neuro-endocrinien:
Lorsque des désordres
endocriniens apparaissent chez un sujet exposé aux rayonnements
électromagnétiques, il y a lieu d’explorer complètement cette
dysendocrinie. Certaines observations ont fait état de modifications des taux
sanguins de certaines hormones.
3-Le système immunitaire:
Aucun trouble n’a été
cliniquement décelé chez l’homme.
4-Effets particuliers:
Nous avons déjà signalé
plus haut le seul effet attesté propre aux hyperfréquences
qui est une perception auditive de « click » ou « buzz »
appelée aussi « microwave
hearing ».
Au niveau des conséquences
sur la santé, la question peut être considérée sous deux aspects:
·
Effets
sur l’acuité auditive: bien qu’il soit peu probable que la perception des
micro-ondes radar constitue un trouble, on ne sait pas quelles peuvent être
les répercussions des ondes de pression thermo-élastiques générées à des
niveaux significativement élevés. Ni les données physiologiques, ni l’expérience
ne permettent pour l’instant une complète analyse du phénomène.
·
Réactions
physiologiques et psychologiques: la perception auditive des mico-ondes
produit des effets similaires aux réactions habituelles de stress.
5-
Effets cancérogènes :
En ce qui concerne le risque cancérogène, des études sont actuellement en cours. Un certain nombre de ces études sont positives, d’autres sont négatives. Il faut cependant en retenir une tendance à révéler l’existence d’une relation entre l’exposition aux champs et les cancers, notamment les leucémies et les cancers du cerveau. Il est impossible de considérer leurs résultats comme concluants. Mais l’accumulation des résultats positifs pour certains sites spécifiques constitue un élément qui justifie la poursuite des recherches.
Limites
d’exposition
1-
Valeurs limites fondamentales:
Au-dessus
de 10 mHz, la limite supérieure de débit d’absorption spécifique (DAS) ne
doit pas dépasser:
0,4 W/kg
pour le corps entier
10 W/kg
pour une partie du corps (sauf extrémités)
20 W/kg pour les extrémités
Ces
restrictions de base résultent de l’aboutissement d’observations
effectuées à partir d’expérimentations animales.
2-
Valeurs limites dérivées:
A
partir des restrictions de base, il a été défini des valeurs limites d’exposition
professionnelle dérivées (VLE) servant de références pratiques aux
mesurages effectués en laboratoires et sur sites. Ces valeurs sont données
pour une exposition de durée supérieure ou égale à 6 minutes.
|
Fréquence f (Mhz)
|
Valeur d’intensité de
champs électrique (V/m) |
Valeur d’intensité de
champ magnétique (A/m) |
Densité de puissance
équivalente (W/m²) |
|
10-400
|
61,4 |
0,16 |
10
|
|
400-2000
|
3,07 x f1/2 |
8,14
x 101/2 x f |
f/40 |
|
2000-300000
|
137 |
0,364 |
50 |
Valeurs
limites d’exposition professionnelle aux champs électromagnétiques de
fréquence radioélectrique correspondant aux ondes RADAR
Surveillance
médicale
1-
Cas général:
En
ce qui concerne les visites médicales, les résultats expérimentaux très
contradictoires obtenus sur l’animal et le peu de renseignements concernant
l’exposition humaine ne permettent pas l’élaboration actuelle d’un
protocole de surveillance défini.
On
conseillera néanmoins une surveillance plus attentive des personnels soumis
à des ondes électromagnétiques en fonction de la nature du travail. On
portera une attention particulière à l’apparition ou à l’évolution de
tout signe neurologique, endocrinien ou immunologique.
Il
est souhaitable de prévoir, tous les deux ans, un contrôle oculaire avec
examen à la lampe à fente en recherchant toute anomalie éventuelle, en
particulier cristallinienne.
2-
Contre-indications particulières:
Légalement,
il n’existe aucune contre-indication.
2-1 Porteurs d’implants passifs:
Les
implants passifs métalliques (fils métalliques, prothèses, stérilets...)
peuvent être source d’un échauffement du tissu environnant l’implant ou
d’une induction de charges électriques. Cette dernière peut provoquer, par
effet de pointe, des microdécharges perçues généralement comme des
picotements.
2-2 Porteurs d’implants actifs:
Pour
les stimulateurs cardiaques, les prothèses auditives, les pompes à
médicaments, il convient de tenir compte de l’interaction possible entre
les champs électromagnétiques et les circuits électriques, voire
électroniques, de l’appareillage.
En
général, les sujets porteurs d’un tel appareillage doivent être
considérés comme inaptes à un poste de travail en environnement
électromagnétique.
2-3 Dysendocrinies et syndromes neurovégétatifs:
Les
radiofréquences pouvant interférer favorablement ou défavorablement sur l’évolution
des dysendocrinies et des dystonies neurovégétatives préexistant à l’exposition
ou apparues pour d’autres causes, on se doit d’être très prudent quant
à l’affectation de personnes présentant de tels troubles à des postes de
travail exposés.
3-
Information du personnel:
Il
est prudent de conseiller de limiter le stationnement dans les zones exposées
aux ondes électromagnétiques au temps strictement nécessaire à l’accomplissement
des tâches prévues et de s’abstenir de s’exposer inutilement hors des
périodes de travail effectives.
Dr Dominique JEGADEN
