Tableau périodique

Américium-241 (Am-241)

L'américium 241 est un actinide artificiel de période 432 ans, employé dans les détecteurs de fumée à ionisation. Un détecteur en contient environ 0,3 microgramme, scellé dans une feuille métallique, et les particules alpha qu'il émet ionisent l'air d'une chambre que la fumée vient perturber.

La source radioactive la plus répandue

Il existe des centaines de millions de détecteurs de fumée à ionisation dans le monde, et chacun renferme une petite quantité d’américium 241 — environ 0,3 microgramme, moins qu’un grain de sel, scellé dans une feuille d’or ou d’argent.

Rien d’autre n’a introduit une source radioactive dans autant de pièces ordinaires.

Le principe est simple. Les particules alpha ionisent l’air entre deux électrodes dans une petite chambre, si bien qu’un courant constant s’établit. Quand la fumée entre, ses particules se fixent aux ions et les neutralisent, le courant chute, l’alarme sonne.

⚠️ Le détecteur répond aux produits de combustion avant qu’ils soient visibles, ce qui rend l’alarme ionique rapide sur un feu vif à flammes.

Et l’autre type

Les détecteurs optiques fonctionnent autrement : un faisceau lumineux et un capteur placé hors de son axe, si bien que la fumée qui diffuse la lumière déclenche l’alarme. Aucune source radioactive.

Les deux répondent à des feux différents. Les alarmes ioniques sont plus rapides sur les feux vifs, aux particules fines et invisibles ; les optiques le sont sur les feux couvants, qui produisent une fumée visible à grosses particules et qui sont la manière la plus fréquente dont un incendie domestique tue.

⚠️ Les optiques déclenchent aussi moins de fausses alertes à la cuisson, ce qui compte, parce qu’une fausse alerte est souvent suivie du retrait de la pile.

Le choix français

La France a tranché en 2011 : les détecteurs à ionisation sont interdits à la vente, et ceux qui étaient installés devaient être retirés et repris par des filières agréées.

⚠️ La raison invoquée n’était pas le risque en usage, qui est négligeable, mais la fin de vie. Des millions de sources radioactives dispersées dans des logements finissent tôt ou tard à la poubelle, et aucune filière ne peut raisonnablement les récupérer une par une.

C’est un raisonnement de gestion de déchets, pas de radioprotection immédiate, et il mérite d’être compris comme tel — les détecteurs ioniques n’ont jamais irradié personne dans un salon.

Le résultat est que tout détecteur vendu en France aujourd’hui est optique, et que l’américium 241 n’y est plus qu’un sujet de manuel.

Pourquoi cet isotope

L’américium 241 émet des particules alpha à 5,5 mégaélectronvolts, qui ionisent l’air efficacement, et seulement un gamma faible à 60 kiloélectronvolts, aisément absorbé par le boîtier.

Sa période de 432 ans fait que l’intensité de la source ne varie pas sur la durée de vie de l’appareil. Un détecteur installé aujourd’hui émettra autant dans cinquante ans, et s’il tombe en panne ce ne sera pas faute d’américium.

⚠️ Et il y en a en trop. L’américium 241 est le produit de désintégration du plutonium 241, si bien qu’il s’accumule dans le combustible usé et dans le plutonium entreposé — le plutonium retraité doit en être débarrassé, ce qui en produit par nécessité.

Un élément qui n’existe pas dans la nature, produit comme sous-produit indésirable des programmes militaires et électriques, a fini au plafond des maisons parce qu’il se trouvait être l’outil adéquat.

Le garçon et l’abri de jardin

David Hahn était un adolescent de Commerce Township, dans le Michigan, en train de préparer un badge scout sur l’énergie atomique. Il a décidé de construire un réacteur surgénérateur.

Il a récupéré de l’américium en achetant des détecteurs de fumée cassés par cartons, du thorium dans des manchons de lampe à gaz de camping, du radium sur des cadrans lumineux d’horloges chinées. Il a obtenu du béryllium d’un fournisseur chimique en se faisant passer pour un professeur.

Sa source de neutrons fonctionnait. Son réacteur non : il a empilé ces matières dans un abri du jardin de sa mère, sans obtenir la moindre réaction en chaîne, mais avec des niveaux de rayonnement détectables à travers la propriété.

⚠️ Il a démonté lui-même l’installation quand les mesures l’ont inquiété. La police l’a arrêté avec les pièces dans son coffre, et l’agence de l’environnement a fini par enlever l’abri comme déchet radioactif pour l’enfouir dans l’Utah.

On raconte souvent cette histoire comme celle d’un garçon ingénieux. Elle dit surtout combien de matière réglementée peut être rassemblée par quelqu’un de patient avec un téléphone.

Identité

Protons
95
Neutrons
146
Nombre de masse
241
Masse
241.1 ± 1.2 u
Excès de masse
52.934 MeV
Spin
5/2-*

Stabilité

Demi-vie: 433 ans

Présence naturelle

Absent de la nature

Se désintègre en

Produit par

FAQ

Comment fonctionne un détecteur de fumée à ionisation ?
Les particules alpha d'une source minuscule d'américium ionisent l'air entre deux électrodes, ce qui laisse passer un faible courant constant. Les particules de fumée qui entrent dans la chambre se fixent aux ions et les neutralisent, le courant chute et l'alarme se déclenche. Le dispositif détecte les produits invisibles d'un feu vif avant que la fumée soit visible.
L'américium d'un détecteur est-il dangereux ?
Pas en usage normal. La source pèse environ 0,3 microgramme, scellée dans une feuille d'or ou d'argent, et les particules alpha ne traversent ni la feuille, ni le boîtier plastique, ni la peau. Elle ne deviendrait dangereuse qu'avalée ou inhalée après ouverture délibérée de la feuille, ce qui demande des outils et de la volonté.
Les détecteurs ioniques sont-ils autorisés en France ?
Non, plus depuis 2011. La France a interdit la commercialisation des détecteurs à ionisation et imposé le retrait de ceux qui étaient installés, au profit des détecteurs optiques. La raison invoquée était la gestion en fin de vie de millions de sources radioactives diffuses, davantage que le risque en usage. Les détecteurs vendus aujourd'hui en France sont donc tous optiques.
Qui était le scout radioactif ?
David Hahn, un adolescent du Michigan, a récupéré de l'américium dans des détecteurs de fumée, du thorium dans des manchons de lampe à gaz et du radium sur de vieux cadrans, et tenté de construire un réacteur surgénérateur dans un abri de jardin au milieu des années 1990. Il n'a obtenu aucune réaction mais bien une contamination sérieuse ; l'agence américaine de l'environnement a démonté l'abri et l'a traité comme un déchet radioactif.

Tous les isotopes du américium