L'ingénieur, 1 mars 1961, Printemps

PRINTEMPS 1 OS 1 47 I È M E ANNÉE No ISS AN ADIENNE STRIEl REVUE TRIME mtaass P.x&i A »/ |NI HMS Le service CUSSON vous aide à jours etre en avance touj L’équipement de terrassement, de construction et de débus-quage que distribue notre compagnie est construit pour donner un rendement sûr dans les pires conditions.Mais, tôt ou tard, même le meilleur equipment fait défaut.Il faut alors pouvoir compter .sans délai .sur les services d’experts.Nous disposons, à nos ateliers de Montréal et à nos quatre succursales régionales des mécaniciens formés à l’usine et capables de réparer votre équipement rapidement, sur le chantier.Ces mécaniciens possèdent des instruments spéciaux pour localiser les défectuosités.Ils ont de plus les outils et les connaissances nécessaires pour remettre l’équipement en bon état.Ce sont des spécialistes habitués à travailler sur le chantier.Ils sont en mesure de vous aider à obtenir, avec votre équipement la meilleur rendement possible, au meilleur marché possible.Vous n’avez qu’à nous téléphoner.Notre service vous aidera à tenir vos machines à l’oeuvre, à faire plus de travail en moins de temps et à augmenter ainsi vos profits.Le service Cusson est toujours à votre disposition .A DEUX PAS DE CHEZ VOUS •“m ’ Chas Cusson Limitée MONTRÉAL ROUYN JONQUIÉRE QUÉBEC RIMOUSKI SEPT-itES —| Fi REVUE TRIMESTRIELLE CANADIENNE No 18 5 VOLUME 47 PRINTEMPS 1961 ADMINISTRATION ET ABONNEMENTS Ernest Lavigne .secrétaire SOMMAIRE RÉDACTION Louis Trudel .rédacteur en chef B.P.501, Snowdon, Montréal 29, Canada Tel.: RE.9-2451 PUBLICITÉ Représentants : LES ÉDITIONS COMMERCIALES INC.4621, rue de Salaberry, Montréal 9 Tél.: FEderal 4-3450 PHOTO DE COUVERTURE Entrée principale du nouveau pavillon de la faculté des Sciences de l'Université de Sherbrooke.A l'ouverture de la faculté en 1954, 119 étudiants s'inscrivaient en Sciences appliquées (Génie) et 17 en Sciences pures.Aujourd'hui, au total, 260 étudiants fréquentent la faculté, dont 235 en Sciences appliquées.Sur ce nombre, 28.2% sont de Sherbrooke même, 53.3% d'autres endroits dans les Cantons de l'Est et 18.5% d'autres régions.NOTES SUR LES EFFETS DES RADIATIONS SUR L’HOMME par Wladimir Paskievici .15 TRAVAUX SOUS-MARINS D’UN GENRE INÉDIT AU CANADA Expérience d’un étudiant-ingénieur en stage par Jean-Guy Si cotte .20 PROBLÈMES DE LA PROTECTION CONTRE LES ATTAQUES AÉRIENNES ATOMIQUES par Roger Takacs .24 RÉCHAUFFAGE DE LA VAPEUR POUR LA CENTRALE NUCLÉAIRE DE DOUGLAS POINT par Pierre Portier.29 MESURE DE LA QUANTITÉ DE COURANT AU MOYEN DU COULOMÈTRE ÉLECTRONIQUE par J.-C.Sisi.35 ENGINEERING FOR TOMORROW par G.-M.Dick .37 COUP D’OEIL SUR L INDUSTRIE ET SUR LA TECHNOLOGIE .42 VIE UNIVERSITAIRE .44 NOUVELLES DES ASSOCIATIONS .45 NOUVELLES DES INGÉNIEURS .46 REVUE DES LIVRES .56 INDEX DES ANNONCEURS .64 EDITEURS: L'Association des Diplômés de Polytechnique, C.P.501, Snowdon, Montréal 29, Canada.Tél.: RE.9-2451.— Parution: mars, juin, septembre et décembre.— Imprimeurs : Pierre Des Marais.— Abonnements : Canada et Etats-Unis $5 par année, autres pays $6.— Autorisée comme envoi postal de la seconde classe, Ministère des Postes, Ottawa.— Droits d'auteurs: Les auteurs des articles publiés dans L'INGENIEUR conservent l'entière responsabilité des théories ou des opinions émises par eux.Reproduction permise, avec mention de source; on voudra bien cependant faire tenir è la Rédaction un exemplaire de la publication dans laquelle paraîtront ces articles.— L'Engineering Index et Chemical Abstracts signalent les articles publiés dans l'INGENIEUR.TIRAGE CERTIFIÉ: MEMBRE DE LA CANADIAN CIRCULATION AUDIT BOARD.il •8CÎWi OUTILLAGE POUR LES COMMUNICATIONS FILS ET CÂBLES ÉLECTRIQUES FOURNITURES ÉLECTRIQUES APPAREILS ÉLECTRIQUES 4 Northern Electric COMPANY LIMITED ____VOUS SERT BIEN *1# é &.;;Y FAITS DIVERS FRANK! CLIENT : Département des Travaux Publics.Ottawa LOCATION : Drummondville.Que.ARCHITECTES : E.A.Gardner.Département des Travaux Publics INGENIEURS-CONSEILS : J.M.Marceau & Associés.Montréal ENTREPRENEUR-GÉNÉRAL : Benjamin Robidas.Drummondville TYPE DE STRUCTURE : Bureau des Postes NOMBRE D'UNITÉS : 95 Caissons Franki CHARGES PORTANTES : 100 à 120 tonnes PROFONDEURS DES CAISSONS : 19' 5" PROTOCOLE DE SONDAGE DESCRIPTION DU SOL SURFACE DU SOL SABLE BRUN GLAISEUX SABLE JAUNE FIN TRACES LIMON SABLE GRIS FIN À MOYEN AVEC TRACES DE LIMON SABLE GRIS MOYEN AVEC TRACES DE LIMON.CONTENANT DU GRAVIER QUELQUES BLOCS DE MORAINE GROS SABLE GRIS.TRACES DE LIMON.GRAVIER ET GROS CAILLOUX EL 295 0 283 0 263 0 NAPPE AQUIFÈRE — 12' 16’ 253 0 31’5 40’ 42’ De la littérature sur les différents systèmes de fondation Franki et les publications périodiques "FRANKI FACTS" vous seront envoyées sur demande.Ecrivez à Franki of Canada Limited.187, Boulevard Graham, Montréal lé.P.Q.PROFONDEUR Caisson Franki dans le sable élimine toute possibilité d un tassement différentiel Problème Avant de procéder à la construction de ce nouvel édifice, d'anciennes fondations ont dû être enlevées, nécessitant une excavation générale de 12' de profondeur.La nappe aquifère fut trouvée à la même élévation.Le sous-sol, de capacité portante moyenne et très saturé, consistait de sable brun à gris, légèrement limoneux, allant jusqu'à 42' de profondeur.Tout tassement différentiel par conséquent devait être évité.Solution Le Caisson Franki, d'une capacité portante de 120 tonnes, fut choisi, parce que l'application de la méthode Franki de compactage de sols sans cohésion, assure une capacité portante uniforme sous chaque unité.Les bases élargies de 95 Caissons Franki furent faites en forgeant le béton d'affaissement nul dans le sable à 19'5" sous la surface du sol, jusqu'à ce que la résistance requise ait atteint un minimum de 20 coups de marteau de 140,000 livres d'énergie pour les 5 derniers pieds cubes de béton.Ce contrôle dans la procédure d'installation élimine toute possibilité d'un tassement différentiel.La méthode Franki de former les caissons dans les sols granuleux implique une profondeur déterminée où les bases seront faites; c'est-à-dire, la longueur de l'unité.Ceci par conséquent permet d'estimer le coût exact et de soumettre un prix forfaitaire pour le travail.PKAMK OR CANADA LIMITED Siège Social: 187 BOULEVARD GRAHAM, MONTRÉAL 16, P.Q.QUÉBEC • OTTAWA • TORONTO • EDMONTON • VANCOUVER Décoratifs! Nouveaux! Fonctionnels! Libérés des restrictions que leur imposaient les techniques conventionnelles de construction des toits, les architectes et ingénieurs peuvent créer des formes plus esthétiques, utiliser des portées plus grandes sans colonnes, réaliser d'importantes économies et surtout donner libre cours à leur imagination créatrice.Tout cela grâce à un merveilleux matériau aux multiples usages: le béton.L’introduction de la "troisième dimension” dans le dessin des toits en béton permet une grande variété de formes et d’applications fonctionnelles.TOITS EN BÉTON fait de cimeNT [ANada Les formes types LES TOITS CINTRÉS à voiles souvent être préfabriqués, puis ce qui réduit considérablement grande y,.,u,uaiuui K' l minces ueuveii puis hissés en place, qui réduit considérablement le coût de construction.Très fonctionnels, ils confèrent une beauté architecturale aux immeubles (écoles, édifices publics et commerciaux) qui en sont pourvus.les dômes confèrent légèreté et symétrie.Leur calotte mince et sans nervures n’exige que trois points d’appui.Le dôme de la nouvelle aréna Maurice Richard, d’un diamètre de 275 pieds, est l’un des plus grands dômes sans colonnes intérieures en Amérique.COURT CANADA CEMENT COMPANY, LIMITED Immeuble Canada Cernent, square Phillips, Montréal P.Q.Bureaux de vente: Moncton • Québec • Montréal • Ottawa • Toronto • Winnipeg Regina • Saskatoon • Calgary • Edmonton 4—PRINTEMPS 1961 L'INGÉNIEUR i lliul! .L^ILUIW MNN TVn n n in li Ü it LES VOÛTES DU TYPE PARABOLOÏDE HYPERBOLIQUE permettent de très grandes portées et possèdent une capacité portante remarquable.Toutes leurs génératrices étant des lignes droites, on peut utiliser des poutrelles d’acier et des madriers rectilignes pour les coffrages et l’armature et réaliser ainsi de grandes économies.6 les toits plissés permettent des portées audacieuses.Les trois types principaux (en V, en Z et en W modifié) autorisent un grand nombre de variantes.En outre, ces toits se prêtent admirablement au porte-à-faux.On tire pleinement parti de cet avantage dans l’architecture des écoles, magasins et immeubles industriels.Pour recevoir les cinq brochures gratuites sur tes toits voûtés, veuillez faire parvenir à Canada Cernent Company ce coupon attaché à une feuille de votre papier à lettres.1.Sections du toit cintré à voiles minces en béton préfabriqué, pendant la construction du nouveau magasin Steinberg, au centre d'achats Riverside, de Eastview, Ontario.Architectes: Dawson & Baker.Ingénieur-conseil: Dr.Félix M.Kraus.Fabricants des voûtes en béton préfabriqué: Hochelaga Precast Structures, Ltd.Entrepreneurs généraux: Beta Construction Ltd.2.L’aréna Maurice Richard, de Montréal.Architecte: Jean Julien Perreault.Ingénieurs-conseils en structures: Brouillet & Carmel.Entrepreneur: Charles Duranceau Limitée.Panneaux muraux en béton préfabriqué: Creaghan & Archibald Ltd.Toit dôme en béton Gunite: Geocon Ltd.3.Toit genre paraboloïde hyperbolique de la maison de M.et Mme Cleeve Horne, à Pickering Township près de Toronto.Architectes-conseils : Michael Clifford and Kenneth Lawrie.Ingénieur-conseil : Morden Yolles.Entrepreneur : Nils Ericksons.Ce toit se compose d'une voûte en béton de 2", reposant sur une charpente de poutres d'acier en double T, et équilibrée par deux contreforts en béton armé.4.Le toit plissé du Pavillon du Lac des Castors.Propriétaire: la cité de Montréal.Architectes: Hazen Sise and Guy Desbarats de la firme Affleck, Desbarats, Dimakopoulos, Lebonsold & Sise.Ingénieur en structure: Antoni Martynowicz.Entrepreneurs généraux: Duroc Construction Inc.5.Le toit type paraboloïde hyperbolique du nouveau Centre sportif de Montréal.Architecte: Paul E.Lambert.Ingénieurs en structure: Beaul.eu, Trudeau & associés.Entrepreneurs généraux: Omega Construction Co.Ltd.Fabricants des dalles du toit en béton préfabriqué: Porete Co.(Canada) Ltd.6.Toit plissé de la synagogue Adath Jeshurun Hadrath Kodesh, Montréal.Architectes: Mayers & Girvan.Ingénieur-conseil: Veuillez Bernard Geller.^ m’envoyer Entrepreneurs générauxt^f vos brochure*: Louis Donolo, ni-Roofs With I Inc* w a New Dimension ?2.Design Of Bar- rel! Shell Roofs Analysis Plates Of Folded 4.Elementary Analysis Of Hyperbolic Paraboloid Shells ?5.Coefficients For Design Of Cylindrical Concrete Shell Roofs PRINTEMPS 1961 BREVET EN INSTANCE [ ENTREPRENEUR MODERNE RACCORD D'EXTRÉMITÉ MONTAGE BREVET EN INSTANCE UTILISE LE.SYSTÈME DE RACCORDS MODULAIRES T & B POUR CABLES ARMÉS À VERROUILLAGE PRISE DE TERRE BREVET EN INSTANCE SUPPORT BREVET EN INSTANCE .pour tirer plein avantage de sa souplesse Avec le système de raccords modulaires, vous spécifiez le raccord qui convient exactement.Raccord d’extrémité, bout mort, support, prise de terre, montage, coiffe de joint, pour endroits humides ou secs; les raccords T & B peuvent résoudre tous ces problèmes, au plus bas prix d’installation.Demandez notre série gratuite "Eye-Opener" et voyez comment ce nouveau système peut vous être profitable ENGINEERED Vente exclusive par votre distributeur local T&B THOMAS & BETTS LIMITED 751 Victoria Square * Montréal, Québec Bureaux de vente et entrepôts : Saint-Jean, N.B.• Toronto • Montréal Winnipeg • Saskatoon • Calgary • Edmonton • Vancouver Filerie adéquate avec HOUSEPOWER entier 6_ PRINTEMPS 1961 L'INGÉNIEUR prouvent que vous pouvez diminuer le coût du polissage avec Formbrite, le laiton d’étirage Anaconda à grain superfin.LATION D’ÉTIRAGE ORDINAIRE (taille des grains, .045 mm) — après 40% d’allongement LATION D’ÉTIRAGE FORMBRITE (taille des grains, .005 mm) —après 40% d’allongement TRACES DE SURFACE GROSSIES montrant la rugosité qui cause un effet "d’écorce d’orange” en travaillant le laiton d’étirage ordinaire.L'aplanissement de telles montagnes jusqu'au niveau des vallées exige beaucoup d’usure.Pour de petits produits fortement étirés, jusqu'à cinq meules à polir peuvent être nécessaires.La composition de polissage revient cher; le rendement est peu élevé; les opérations sont retardées.L’ÉCHANTILLON ÉTIRÉ de laiton d’étirage ordinaire, grossi 20 fois, ressemble à l’illustration ci-dessus, à gauche, quand on le regarde sous un éclairage oblique.Sa structure microscopique, à droite, est grossie 75 fois.C'est ce genre d’étirage qui est employé depuis des dizaines d'années pour la fabrication des produits en laiton embouti ou étiré, et la micrographie démontre d'une autre façon la raison du coût élevé du polissage.TRACES DE SURFACE GROSSIES montrant l’égalité de la surface de Formbrite, même après la déformation résultant de l'essai des caractéristiques de polissage du laiton d'étirage.Il est relativement facile de niveler ces petits monts sur la surface du Formbrite.Dans bien des cas, les usagers constatent qu'ils peuvent éviter complètement l’opération d’usure, et qu’un simple polissage à la couleur suffit.Les économies de finissage s’élèvent jusqu’à 50%.>' k mm «-T*.spçjl » • .r-" *>¦ ‘ .t VUE SOUS UN JOUR OBLIQUE et grossie 20 fois par le microscope, la surface étirée du Formbrite apparaît comme ci-dessus, à gauche.Sa structure microscopique est grossie de 75 fois, à droite.Cette structure uniforme et d’un grain superfin est obtenue par des procédés spéciaux de laminage et de recuite.Formbrite est plus élastique, plus dur, plus résistant aux égrati-gnures que les laitons d’étirage habituels dans les mêmes trempes ordinaires.Malgré tout, il conserve une ductilité remarquable pour l’emboutissage et l’étirage—même des produits aussi fortement étirés que les barillets de stylos.Et le Formbrite ne coûte pas plus cher que le laiton ordinaire, malgré sa supériorité.Pour de plus amples renseignements, écrivez à : Anaconda American Brass Limited, New Toronto, Toronto 14, Ontario.Bureaux de ventes; Québec, Montréal, Calgary et Vancouver.ooiiof FORMBRITE* Laiton d'étirage à grain superfin un produit ANACONDA* • Marque déposée L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1961 —7 vsv/.m-si M i M Jmk CHEMIN DE FER CARTIER Voici comment les entreprises Pitts-Foley et Temiskaming se sont taillé un chemin à travers le roc « pour construire la voie de chemin de fer Cartier de 191 miles.jfjf Explosifs à toutes fins.partout au Canada On dut creuser une voie ferree et cinq tunnels à l’aide de sautages dans des milles de roc hérissé de failles, éboulements et plans de stratification imprévus.Il fallut lutter pour conserver pied sur les pentes escarpées des montagnes et travailler sans relâche malgré des températures 40° sous zéro.Il fallut aussi assurer l’approvisionnement des hommes et des machines par une seule voie d’accès transformée en marécage gluant par les pluies du printemps, balayée par le sable et infestée de mouches noires pendant l’été.Et pourtant, grâce aux hommes et aux explosifs, les travaux furent achevés en moins de deux ans! Pour l’exécution de ce projet géant, on utilisa quelque 8,000,000 de livres d’explosifs C-I-L.Les experts du Service technique C-I-L contribuèrent à accélérer les travaux en joignant leurs connaissances techniques à celles des entrepreneurs et dynamiteurs.En outre, la C-I-L assura la livraison continue des explosifs indispensables à un projet de cette envergure.Entrepreneurs associés: Pitts-Foley, Montréal Sous-entrepreneurs [ tunnels): Temiskaming-Inspiration, Montréal, Toronto, North Bay.CINQ TUNNELS DE 350 À 1,416 PIEDS DE LONG ont été creusés, nécessitant environ 260,000 livres de ’’Forcite” 75% pour le sautage de 85,000 ver.eu.de roc.Cette vue de l’entrée sud du tunnel No 2 montre les excellents résultats obtenus grâce au plan de tir soigné et à l’application de méthodes de sautage éprouvées.LES TROUS DE RELEVAGE POUR UNE DES NOMBREUSES VOIES A FLANC DE COTEAU dans la section ’’Canyon” sont chargés de ’’Forcite” 60% .L’amorçage à retards fractionnés avec les détonateurs ’’Short-Period” C-I-L maîtrisèrent le rejet, gardèrent les déblais sur les lieux et assurèrent une meilleure fragmentation.Explosifs Fleuve St-Laurent \ s* V ilr JPR1 1 ' ÆW® ” 3 Voici le tracé du chemin de fer Cartier, ruban d’acier de 191 milles entre la mine de fer de la Quebec Cartier Mining Company au lac Jeannine et Port Cartier ouvert toute l’année.AMENAGEMENT D’ASSIETTES DE PIED À 400 PIEDS AU-DESSUS DU “CANYON”.Des équipes de terrassiers forent des trous à l’aide de marteaux pneumatiques pour obtenir, après sautage à la "Forcite” 60% , une corniche étroite, ensuite élargie pour recevoir l’équipement, permettre le forage et le sautage et procéder au nivellement final.DU FAIT QUE LA VOIE FERREE FUT CONSTRUITE SELON UN SYSTÈME DE RÉCUPÉRATION (tous les déblais des sautages furent utilisés dans la construction) , la bonne fragmentation du roc constitua un facteur essentiel qui permit d’accélérer la construction.Cela simplifia aussi l’entretien de l’équipement mécanique, d’oîi une économie substantielle si l’on tient compte des difficultés à assurer le service d’entretien.ON RENCONTRA FRÉQUEMMENT DU ROC EN FAILLE tel qu’à l’entrée du tunnel No 3.En raison de leurs grandes vitesses, "Dynamex” 70% et '’Forcite” 60% furent employés afin de prévenir les trous coupés et obtenir le maximum de fragmentation. CONTRACTORS ENGINEERS 4850 AMIENS ST., MONTREAL NORTH, CANADA COULEZ Culée ouest du pont Honoré Mercier parti du projet de la Canalisation du St-Laurent.Un sous-contrat FORM-LOK.Deux coulées dans une période de 10 jours incluant S,600 pi.car.EN VITESSE COUPEZ VOS FRAIS panneaux préfabriqués avec les FORM-LOK Maintenant le système de coffrage FORM-LOK a été accepté par Industrial Acceptance Corporation pour les achats à tempéraments.TOUTES REQUÊTES SERONT CONSIDÉRÉES CANADIAN LIMITED Nous sommes intéressés dans toutes propositions de location, achats ou agences.Un service d'ingénieurs hautement expérimentés dans les problèmes de coffrage est à votre disposition.Construction Division: Francis Hughes & Associates Incorporated Seul le panneau FORM-LOK peut transformer vos problèmes de coffrage en travail de routine, et vous permettre d'ériger I6 pieds carrés de formes d'un seul coup ! FORM-LOK, un panneau de contreplaqué dans un cadre d'acier, ne pèse que 90 Ids pour une surface de I6 pieds carrés.Et un choix de panneaux de toutes les dimensions vous permet de résoudre tous vos problèmes, même avec des quantités limitées.Les panneaux FORM-LOK sont très résistants et faciles d’entretien aussi; ils peuvent être réparés sur le chantier sans outils spéciaux.Ils peuvent s’adapter à tous les systèmes de ferronnerie utilisés dans la construction lourde ou mi-lourde, et leurs qualités d’isolation les rendent préférables aux panneaux d’acier.Enfin les seuls outils nécessaires pour l’érection ou le décoffrage sont un marteau et une pince-monseigneur.I0—PRINTEMPS I96I L’INGÉNIEUR ILL, C EEC tee at MV?*¦ CANADIAN ALLIS-CHALMERS 1.Compresseurs 2.Pompes 3.Appareils de manoeuvre électrique 4.Fours rotatifs 5.Réducteurs Falk et transmissions à courroie en V “Texrope” 6.Groupes électrogènes Conception et réalisation supérieures grâce à un équipement homogène fabriqué par une seule maison Canadian Allis-Chalmers est la maison qui offre le choix le plus complet d’équipement électrique, d’équipement de transport d’énergie et d’équipement de transformation au Canada.Si vous désirez moderniser vos installations ou en monter de nouvelles, vous bénéficierez de nombreux avantages et vous réaliserez des économies appréciables en assurant à votre propre équipe de spécialistes le concours de celle d’Allis-Chalmers pour l’organisation de la production.Pour obtenir de plus amples renseignements, adressez-vous au bureau de vente Allis-Chalmers le plus proche ou écrivez à Canadian Allis-Chalmers, C.P.37, Montréal (PQ) 60-C-2-F PRINTEMPS I96I — 11 ©TOD ©©[LU GDH PUISSANCE POUR AUJOURD’HUI ET POUR Partout où il y a de l’électricité, il y a de la vie: miracle de prévoyance et de génie humains.Elle fait naître des industries, accroît le confort du foyer et ouvre au progrès des horizons nouveaux.Indispensable à la réalisation de ces merveilles, le pylône qui supporte une ligne de transport d’énergie est un symbole de puissance, d’abondance et de foi en l’avenir.La compagnie Sha>vinigan joue un rôle important dans la marche en avant que permet l’énergie électrique.En assurant le service à plus de 250,000 usagers — particuliers, commerces, industries — elle appuie solidement l’essor du Québec.Grâce à Télec-tricité, jointe aux meilleurs techniques et à la compétence de la main-d’oeuvre, les produits de notre province se vendent aux quatre coins du monde.12 — PRINTEMPS 1961 L'INGÉNIEUR D1B «MH» MMX ¦¦¦ ¦*' I ‘ ___________________________ En cette année de notre 25e anniversaire nous sommes fiers de pouvoir citer des milliers d'ouvrages traités à I1 "OSMOSE", les premiers en 1936, et qui résistent encore à l'épreuve du temps.Bois de mine traité à l'OSMOSE en 1936 La seule épreuve valable pour les préservatifs du bois est celle du TEMPS Traverses traitées à TOSMOSE Poteaux traités à TOSMOSE en 1938 et encore en usage en 1936 et encore en usage ¦MlfS ùmmh Pont traité à l'OSMOSE en 1940 et encore en usage Poteaux de garde-fou traités à l'OSMOSE en 1943 et À votre service dans tout le Canada et dans le monde entier .partout où l'usage du bois est recommandé WOOD PRESERVING COMPANY OF CANADA LTD.10 8 0 PRATT AVENUE, MONTREAL, PO.TRURO • TORONTO .WINNIPEG • EDMONTON • VANCOUVER encore en usage Glissoir traité à l'OSMOSE en 1936 et encore en usage L'INGÉNIEUR PRINTEMPS I96I — I3 .%.des unités DB chauffent un entrepôt Ces deux chaudières Dominion Bridge de 300 HP, timbrées à 100 lb./po.ca., sont utilisées pour le chauffage.Elles sont équipées de brûleurs à l’huile lourde, à coupelle rotative et ventilation forcée.Compactes, accessibles et entièrement automatiques, les chaudières complètes D.B.sont équipées de brûleurs à l’huile, à gaz ou mixtes gaz-huile, et se font en une gamme variée de débits à haute et basse pression (vapeur ou eau chaude).Elles sont étudiées et construites au Canada par la Division des chaudières de Dominion Bridge, qui possède une longue expérience en ce domaine.Service rapide et sérieux assuré par les 15 usines de la Société, situées dans les principales villes.Pour tous renseignements, demander le catalogue 68YY-125.Division des chaudières 68 DOMINION BRIDGE DOMINION BRIDGE COMPANY LIMITED - QUINZE USINES D’UN OCÉAN À L’AUTRE I4_ PRINTEMPS 1961 L'I NGÉN I EU R Introduction Dans ces notes, qui font partie du cours régulier de Physique Nucléaire s'adressant aux étudiants en Génie Physique de l'Ecole Polytechnique de Montréal, on donnera quelques idées générales sur le problème des effets des radiations sur l'homme.On s'occupera d'abord à définir l'unité de mesure de l'effet biologique des radiations, le rem; on examinera, par la suite, les différents facteurs qui gouvernent la gravité des effets pathologiques.Le problème, particulièrement important des normes de sécurité, c'est-à-dire, des doses maximum admissibles des radiations absorbées, sera étudié en détail et on donnera des indications sur les limitations que ces normes impliquent dans divers cas particuliers, et pour les différentes sortes de rayonnements.Pour terminer, on montrera, en guise de comparaison, la grandeur de l'irradiation naturelle et celle, estimée, des retombées radioactives.Des sujets, également importants, comme les moyens de protection contre les rayonnements de même que les effets pathologiques des irradiations qui dépassent la dose maximum admissible, ne seront pas traités ici; des ouvrages spécialisés répondront mieux à chaque question spécifique.NOTES SUR LES EFFETS DES RADIATIONS SUR L'HOMME par WLADIMIR PASKIEVICI Assistant professeur, Département de Génie physique École Polytechnique de Montréal Définitions et généralités Définition: un rayonnement ionisant est un rayonnement de particules, chargées ou non, ou d'ondes électromagnétiques, qui ionise, directement ou indirectement, une partie du milieu qu'il traverse.D'après cette définition, les particules a, /?de même que les neutrons, et les rayons X et Y, sont tous des rayonnements ionisants; notons en passant, que l'ionisation se produit lorsque le rayonnement cède une partie de son énergie aux atomes qu'il rencontre.Le degré, ou pouvoir spécifique d'ionisation, mesuré en nombre de paires d'ions produits par unité d'épaisseur de matière traversée, dépendra de la nature du rayonnement, de son énergie et des propriétés physiques du milieu traversé.Sa valeur peut être mesurée avec précision dans chaque cas particulier, ou calculé d'après des formules théoriques ou à l'aide des tables construites à cet effet.La connaissance du pouvoir spécifique d'ionisation d'un rayonnement particulier est très importante, car, sauf de très rares exceptions — celles notamment des réactions nucléaires qui changent l'identité des atomes — l'effet biologique des radiations est dû exclusivement à l'ionisation produite à l'intérieur des cellules qui sont les éléments constitutifs de tout tissu.Il apparaît donc évident que la grandeur de l'effet biologique est fonction de la quantité d'énergie absorbée dans les tissus, mais il faudra tenir compte d'autres facteurs, de nature physiologique et biologique ; nature du tissu, mécanisme de défense et de réparation, etc.Ces facteurs sont rassemblés parfois sous la dénomination de "radiosensibilité".Définition : le rad est l'unité d'énergie absorbée, par unité de masse de substance irradiée et est égale à 100 erg/gramme.D'après cette définition, le rad est une grandeur physique indépendante de la nature du rayonnement ou de l'absorbant.Etant donné cependant que la même dose de rayonnements absorbés (même nombre de rads) n'a pas la même efficacité biologique, suivant la nature du rayonnement, on a été amené à définir le rem comme unité fondamentale de mesure.1 rem = t?X 1 rad V est un facteur d'efficacité biologique relative (E.B.R.); on l'appelle aussi parfois facteur d'efficacité biologique (F.E.B.).Sa valeur qui varie entre 1 et 20 est donnée dans le Tableau I, pour différentes sortes de rayonnements.L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1961 — 15 TABLEAU I Valeurs de HE.B.R.) pour divers rayonnements Rayons X et V, électrons de toute énergie 1 Neutrons lents 5 Neutrons rapides et protons jusqu'à 10 Mev et particules « 10 Fragments lourds de fission 20 Remarque importante : Le (E.B.R.) est une grandeur biologique dont la valeur exacte dépend de la fonction biologique considérée; pour cette raison les chiffres indiqués dans le tableau précédent sont approximatifs et indiquent seulement un ordre de grandeur qui est cependant communément accepté.Notons aussi que la définition exacte du rem, qui est d'ailleurs identique à l'antérieure est la suivante ; Définition : un rem est la dose de rayonnement ionisant absorbé, dont l'efficacité est la même que celle d'un rad de rayons X dont la perte d'énergie linéaire est de 3 kev//x et le débit de dose d'environ 10 rads/minute.C'est cette définition qui est à la base de la mesure expérimentale de l'(E.B.R).Dans la radiologie on utilise souvent une autre grandeur qui se rattache à la quantité de rayonnement reçu par unité de temps.Définition : le roentgen(r) est la quantité de rayonnement électro-magnétique (rayons X ou V) qui produit, par ionisation, dans 1 cm3 d'air sec, à température et pression normales, un nombre d'ions qui transportent une unité électrostatique de charge, de chaque signe.On peut calculer facilement que 1 r produit environ 2 x 109 paires d'ions/sec et comme il faut environ 32.5 ev d'énergie pour pro- duire une paire d'ions dans l'air, on trouve que l'énergie cédée est égale à 83.8 erg/g.air, c'est-à-dire environ 0.84 rad.Le roentgen est une grandeur physique, facilement mesurable et son importance provient aussi du fait que l'énergie qu'il dissipe dans un tissu mou, est d'environ 1 rad.En résumé, une dose d'exposition de 1 roentgen ( 1 r ) de rayons X (ou Y) correspond à une dose absorbée dans un tissu mou de 1 rad d'énergie, qui est égale, par définition à 1 rem (unité biologique).Pour compléter la liste des définitions, disons que la quantité d'un élément radioactif, est évaluée par sa radioactivité.Définition: un curie (1C) est la quantité d'un radio-élément où se produisent 3.7 x 1010 désintégrations par seconde.On remarque que cette définition est indépendante du radioélément et du rayonnement émis lors de la désintégration.Elle représente la quantité d'un gramme de Radium.Effets pathogènes des rayonnements Distinguons d'abord deux modes d'irradiations ; a) irradiation externe : la source se trouve hors de l'organisme, exemple, tube des rayons X.b) irradiation interne : la source est dans l'organisme.Considérons maintenant les variables, qui gouvernent la gravité des lésions par irradiation.1.Variables physiques communes, quel que soit le mode d'irradiation a) la dose absorbée: cette dose est proportionnelle, en irradiation externe, au flux de photons ou particules qui traversent le milieu irradié et en irradiation interne à la quantité d'élément radioactif présent dans l'organisme.b) débit de la dose absorbée : l'effet biologique sera moindre si une certaine dose était absorbée pendant une période très longue, que si elle était absorbée pendant un temps très court, comme p.ex., en irradiation externe.Ceci est dû à la capacité de résistance et de réparation des cellules et des tissus: cette propriété notable permet de définir dans la plupart des cas un seuil ou dose maximum, comme étant la dose en dessous de laquelle il n'y a pas d'effet biologique décelable.Notons cependant que les effets génétiques ne semblent pas avoir de seuil et que par conséquent le dommage est proportionnel à la dose absorbée par les gonades, ou organes reproductifs.2.Variables physiques ayant une action différente suivant le mode d'irradiation a) nature du rayonnement : les particules a provenant d'une irradiation externe pénètrent quelques dizaines de microns dans la peau et ne produisent aucun effet; par contre, les mêmes « provenant d'une irradiation interne sont très nocifs à cause de leur grand pouvoir ionisant.(E.B.R.= 10) — les /?, ou électrons traversent quelques millimètres de tissu; l'effet sera donc localisé, tant en irradiation interne qu'externe.— les Y sont beaucoup plus pénétrants et traversent le corps humain en entier; en général c'est l'irradiation ex- 16—PRINTEMPS 1961 L’I N GÉN I EU R terne qui sera la plus dangereuse.b) étendue de l'irradiation : — en cas d'irradiation externe, celle-ci sera beaucoup moins nocive si elle était strictement localisée, que si elle était généralisée.Cette propriété permet à l'organisme de subir des doses locales extrêmement fortes dans certains traitements médicaux.— en cas d'irradiation interne, il faut tenir compte du comportement du radio-élément; s'il se répand dans tout l'organisme, l'effet sera réduit, mais s'il a la tendance de se fixer sur un certain organe, celui-ci peut être détruit.3.Autres variables importantes, conditionnant la gravité de l'irradiation interne a) la voie d’absorption du radioélément : certains radio-éléments inhalés sont dangereux parce qu'ils se fixent dans les poumons, tandis que s'ils étaient avalés, ils seraient éliminés; c'est le cas du plutonium qui n'est pas soluble dans les liquides digestifs.b) la vitesse d’élimination du radio-élément : si l'on définit la période biologique d'un élément comme étant le temps nécessaire à sa demi-élimination de l'organisme, on trouve que l'action biologique d'un radio-élément, décroit en fonction d'une période effective : T • T b r eff 'p | f b r où on a posé T \ = période biologiaue b T 1 = période radioactive Il est à noter que la période effective est parfois très inférieure à la période radioactive de l'élément.On trouvera dans le Ta- bleau III les valeurs de T pour eff certains radio-éléments.c) nature du tissu : les différents tissus ne sont pas également radiosensibles, c'est - à - dire qu'à dose absorbée égale (en rems) les effets biologiques seront différents selon le tissu considéré.Comme règle générale, ils seront d'autant plus élevés que le tissu est composé par des cellules plus jeunes, qui se multiplient plus rapidement et qui sont les moins spécialisées.C'est ainsi qu'on a défini un certain nombre d'organes "critiques" : — la peau — les tissus sanguin-formateurs — les glandes génitales Dans cette liste on inclut aussi parfois les yeux et le foie.Normes de protections A.Travailleurs professionnellement exposés Définition : la dose maximum admissible (d.m.a.) est la dose de rayonnement ionisant reçu par un individu, qui, dans l'état actuel de nos connaissances, est jugée incapable de lui causer des troubles appréciables durant son existence.Cas particuliers : — lorsqu'il s'agit d'une irradiation générale, pénétrante et susceptible de toucher les organes critiques.d.m.a.= 5 x (N - 18) rems N = âge de l'individu Remarques : 1.on considère qu'un jeune homme commence à travailler à 18 ans seulement.2.la dose totale, en 40 années de travail atteint 200 rems.3.en moyenne, la d.m.a.annuelle est de 5 rems, soit 100 mili-rems par semaine (100 mrem/ sem).La d.m.a.peut atteindre 300 mrem.à condition que la durée de l'irradiation ne dépasse pas 10 semaines.4.une dose de 25 rems reçue exceptionnellement peut être considérée sans effet à condition que l'irradiation se produise une seule fois dans sa vie.— pour la peau, la d.m.a.= 10 x (N-18) rems/an.— pour les bras et les jambes, la d.m.a.= 75 rems/an.Comme règle générale, et pour être à 1 abri du cas où un organe critique serait atteint, on accepte de prendre comme norme : d.m.a.= 100 mrems/semaine B.Reste de la population Il est important, pour des raisons génétiques, que l'ensemble de la population soit exposé aussi peu que possible.On recommande aujourd'hui comme dose maximum 5 rems durant les 30 années de vie reproductive.Les effets de cette irradiation sont estimés à 1/6 des effets naturels.Grandeur de l'irradiation naturelle Les mesures faites en France, en Angleterre et aux Etats-Unis ont donné à peu près les mêmes résultats, pour l'irradiation moyenne de l'organisme entier.Les résultats varient entre 100 et 300 mrems/année avec le chiffre inférieur le plus probable.Le Tableau II montre les chiffres obtenus en France.L'apport des retombées radioactives, par suite de l'ingestion du 90Sr, l37Cs, fera augmenter ces chiffres de 10% environ.Aux Etats-Unis les chiffres, pendant une période de 30 ans, sont les suivants : L'INGÉNIEUR PRINTEMPS 1961 — 17 TABLEAU II Grandeurs de l'Irradiation Naturelle, en mrems/an Doses absorbées par Origine de l'irradiation — — les gonades les os A) Rayons cosmiques (peut être multi- plié par 5 du fait de l'altitude) 30 30 B) Rayonnement tellurique provenant : — du sol 50 à 100 50 à 100 — des matériaux d'habitation (pierres, béton ou bois) 50 à 200 50 à 200 — des descendants du radium 2 à 25 2 C) Irradiation d'origine interne par : —