Low-background steel

Le terme « low-background steel » (littéralement « acier à faible fond ») désigne n'importe quel acier produit avant l'explosion des premières armes nucléaires dans les années 1940 et 1950. Suite à l'essai Trinity et aux bombardements atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki en 1945, puis aux essais nucléaires qui ont suivi au début de la guerre froide, les niveaux de rayonnement de fond se sont accrus à travers le monde[1]. De ce fait, l'acier produit depuis est contaminé avec des radioisotopes car de l'air atmosphérique, lui-même contaminé, est utilisé dans sa production, contrairement à l'acier produit avant ces évènements. Cet acier non-contaminé est utilisé dans des appareils qui exigent la plus grande sensibilité pour la détection des radionucléides.

La principale source de ce type d'aciers sont les épaves de navires coulés avant l'essai Trinity, la plus célèbre étant la flotte de navires allemands sabordés à Scapa Flow après la fin de la Première Guerre mondiale[2].

Contamination radioisotopique
Un anthropogammamètre au Laboratoire national de Rocky Flats à Denver (Colorado), fait entièrement d'acier produit avant la Seconde Guerre mondiale.

De 1856 au milieu du XXe siècle, l'acier était produit industriellement par le procédé Bessemer, où l'air est inséré dans un convertisseur pour transformer la fonte brute en acier. Vers le milieu du XXe siècle, beaucoup d'aciéries étaient passées au procédé LD où l'on utilise de l'oxygène pur au lieu de l'air. Cependant, comme les deux procédés utilisent des gaz atmosphériques, ils sont susceptibles d'être contaminés par des particules en suspension dans l'air. L'air actuel transporte des radioisotopes, comme le cobalt 60, qui se déposent dans l'acier, lui donnant une faible signature radioactive[3].

Les niveaux de rayonnement de fond mondial d'origine anthropique ont atteint un pic de 0,11 mSv/an au-dessus des niveaux naturels en 1963, l'année où le traité d'interdiction partielle des essais nucléaires a été promulgué. Depuis lors, le rayonnement de fond anthropique a diminué de manière exponentielle pour atteindre 0,005 mSv/an au-dessus des niveaux naturels[4], et continue de décroître désormais lentement car la principale source est à présent le carbone 14, un isotope à vie longue.

Applications

Parmi les dispositifs qui nécessitent de l'acier à faible fond, on peut citer :

Comme ces appareils détectent les rayonnements émis par les matières radioactives, ils nécessitent un environnement à rayonnement extrêmement faible pour une sensibilité optimale. Les anthropogammamètres à faible fond sont fabriquées avec ces aciers et sont pourvus d'un blindage extrêmement lourd contre les radiations. Ils sont utilisées pour détecter les plus infimes émissions nucléaires[5].

Notes et références
  1. « Radiocarbon dating », University of Utrecht (consulté le )
  2. Daniel Allen Butler, Distant Victory: The battle of Jutland and the Allied triumph in the First World War, Westport, Connecticut, Praeger Security International (Greenwood Publishing Group), (ISBN 0-275-99073-7, lire en ligne), p. 229
  3. Cecil Adams, « Is steel from scuttled German warships valuable because it isn't contaminated with radioactivity? », sur The Straight Dope,
  4. Sources and Effects of Ionizing Radiation, vol. I, New York, United Nations, (ISBN 978-92-1-142274-0, lire en ligne), p. 6
  5. D. Jayne Aaron et Judith Berryman, « Rocky Flats Plant, Emergency Medical Services Facility », U.S. Department of Energy, Office of Legacy Management,
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