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TPE Les effets des ondes électromagnétiques sur les êtres vivants Mathis Legay

TPE Les effets des ondes électromagnétiques sur les êtres vivants Mathis Legay Julien Marro Aymeric Rannou 1ere S2 - Lycée Félix le Dantec - Lannion Septembre 2015 - Février 2016 2 ▪ Mme Fuhrer, notre professeur de SVT et Mme Biannic, notre professeur de Physique qui nous ont aidées et encadrées tout au long de ce travail. ▪ Mr Moisan, un des fondateurs de l’entreprise AMG Microwave à Lannion (expert dans la fabrication de matériel radio et micro-ondes) qui nous a prêté gratuitement un générateur et une antenne capables d’émettre un rayonnement continu de 1800 MHz. ▪ La Maison du Gazon, filiale de l’entreprise danoise DLF (leader mondiale des semences) qui nous a gracieusement offert des graines de ray-grass anglais, pour réaliser notre expérience. ▪ Mr Pierre Le Ruz, expert du CRIIREM (Centre de Recherche et d’Information Indépendantes sur les Rayonnements Electromagnétiques) qui nous a aidé a interpréter notre expérience. ▪ Mr Raphaël Gillard, enseignant-chercheur à l’INSA de Rennes (Département Antennes & Dispositifs Hyperfréquences, Équipe Systèmes Rayonnants Complexes) qui nous a aidé a interpréter notre expérience. ▪ Mr Gérard Ledoigt, professeur de Biologie à l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand et directeur de recherche de l’ERTAC (Equipe de recherche sur les tumeurs et l'autosurveillance cellulaire) qui nous a aidé a interpréter notre expérience. ▪ Mme Marie-Claire Tricot-Cammaerts, Docteur du département de biologie des organismes à l’Université Libre de Bruxelles, qui nous a aidé a interpréter notre expérience. ▪ Mme Alice Terrasse, avocate au Barreau de Toulouse, qui a défendu la première personne en France qui a obtenu une allocation handicapée suite à une incapacité due aux ondes. Et qui a bien voulu faire un entretien téléphonique avec nous pour répondre à nos questions. ▪ Mr Alain Vian, professeur de biologie à l’université d’Angers et célèbre pour ses recherches concernant l’influence de rayonnements électromagnétiques sur des plants de tomates, qui nous a aidé concernant l’interprétation de notre expérience. ▪ Mme Elodie Le Parquer pour sa relecture. ▪ Le club d’apiculture du lycée Le Dantec qui nous a autorisé à réaliser notre expérience dans leur local. Remerciements 3 4 Introduction 6 1. Qu'est-ce qu'une onde ? 7 1.1. Etymologie et signification 8 1.2. Le principe des ondes 8 1.3. Les caractéristiques fondamentales des ondes 11 1.4. Les différents types d’ondes 18 2. Les ondes de communication 27 2.1. La téléphonie mobile 29 2.2. Le Wi-Fi 35 3. L’interaction entre micro-ondes et matière vivante 37 3.1. Les interactions onde-matière 38 3.2. Des effets thermiques mis en évidence 42 3.3. La structure cellulaire et le fonctionnement atteint 44 4. Notre expérience 57 Observation de l‘effet d'ondes de 1800 MHz sur la croissance du ray-grass 4.1. Préparation de l’expérience 58 4.2. Mise en place 64 4.3. Observations 69 4.4. Interprétation 81 5. Les effets des micro-ondes sur les êtres vivants 89 5.1. Les micro-ondes et le cerveau 90 5.2. L’électrosensibilité : interview de Maître Alice Terrasse 101 5.3. Troubles hormonaux et atteinte à la fertilité 107 6. Protection et principe de précaution 113 6.1. Comment s’en protéger dans la maison ? 114 6.2. Les bons usages du téléphone mobile 115 6.3. Différents procédés pour nous protéger : cage de Faraday et peintures isolantes 116 Conclusion………………………………………………………..121 Bibliographie……………………………………………………..123 Annexes…………………………………………………………...125 Problématique : Les ondes électromagnétiques émises par les téléphones mobiles sont-elles dangereuses ? 5 Sommaire Avec plus de 72 millions de téléphones portables activés en France pour 66 millions d’habitants en 2016, soit plus d’un mobile par personne, la technologie de la téléphonie mobile est victime d’un essor prépondérant. Ce véritable bijou de technologie prend une place de plus en plus importante dans notre société, si bien qu’il est impossible de ne pas trouver, dans quelconque lieu public, une personne penchée sur son téléphone. Le portable s’est imposé à tous, que l’on soit adolescent, ou bien plus âgé. L’expansion considérable de cette technologie s’oppose à une connaissance scientifique réduite quant aux effets des rayonnements que le téléphone portatif émet : les ondes électromagnétiques. Elles sont invisibles pour la plupart, inodores mais elles sont pourtant bien là, partout dans notre environnement. Jamais une technologie ne s’était développée aussi rapidement, et ce sans que les scientifiques ne soient certains des effets non néfastes de ces ondes. C’est un des débats qui divise le plus la communauté scientifique de nos jours, où l’incertitude plane toujours autant. Alors que l’opinion publique attend des chercheurs une réponse définitive, ces derniers sont confrontés à un défi de taille. Ce sont des études qui se contredisent qui sont publiées, une véritable guerre des laboratoires qui est lancée, reflétant les enjeux considérables qui pèsent sur ces recherches. Les uns, financés par les opérateurs mobiles, sont accusés de complaisances tandis que les autres sont accusés de négligence dans leurs protocoles. Comment donc s’y retrouver parmi les milliers d’articles scientifiques publiés, qui ne semblent pas présenter les mêmes résultats ? Nous avons essayé, en s’appuyant sur des études sérieuses et pour la plupart répliquées par d’autres laboratoires, et en mettant au point notre propre expérimentation, de regrouper les effets des ondes émises par notre téléphone, tant au niveau moléculaire, que macroscopique. Les propos rassurants donnés par les opérateurs et le gouvernement ne semblent plus suffire pour rassurer la population face aux études, qui régulièrement annoncent de nouveaux risques dans notre environnement. Les ondes émises par le téléphone mobile sont-elles dangereuses ? Nous définirons ainsi en premier lieu ce que sont les ondes électromagnétiques, et comment les téléphones portables fonctionnent, puis nous nous intéresserons aux interactions de ces rayonnements avec la matière et de leurs effets biologiques. Nous présenterons ensuite notre expérience, où nous avons exposé du ray-grass anglais. Par la suite, nous nous intéresserons aux effets des ondes électromagnétiques à l’échelle des organismes vivants, pour enfin s’attarder aux attitudes à adopter et aux possibilités qui se présentent pour se protéger de ces rayonnements. Introduction 6 1. Qu'est-ce qu'une onde ? 7 Le mot "onde" provient du latin "unda", car c'est en jetant des cailloux dans l'eau que l'on observa des cercles, des rides, se former à la surface du liquide, qui constituent donc les fameuses ondes. En sciences physiques, le mot « onde » désigne le phénomène par lequel de l’énergie est transportée sans déplacement de matière. C’est une perturbation ou une agitation qui se déplace dans un environnement donné qui, en passant, le laisse dans son état initial. Du point de vue du mathématicien, c'est une somme (finie ou non) de fonctions sinusoïdales réelles ou complexes, chacune caractérisée par une fréquence et une amplitude. 1.1. Étymologie et signification Un jeune homme veut faire une farce à son copain, en l’éclaboussant sans se faire remarquer. 1.2. Le principe des ondes Il va alors créer une poussée d’eau en espérant qu’elle atteigne sa cible. Quelques instants plus tard, il se rend compte que sa technique ne fonctionne pas. Son copain est toujours sec, car il est trop loin, et s’il se rapproche il va se faire remarquer. Le jeune homme va donc changer de technique, et va se mettre à agiter régulièrement ses bras de haut en bas. Une vague va être créée, et la cible sera mouillée. (Les schémas suivants proviennent du site de l'Observatoire de Paris) 8 Le train de vagues créé est une onde. Le jeune homme a communiqué de l'énergie à l'eau, en la mettant en mouvement de haut en bas, et celle-ci s'est propagée et arrose son copain. Schéma montrant la diffusion de l'onde à la surface de l'eau Une fois l’apport d’énergie du mouvement des bras du jeune homme dissipé de vague en vague, la surface de l’eau revient à son état d’origine. La hauteur, la distance et la durée des vagues dépendent de l’énergie initialement transmise, en d’autres termes, de la force avec laquelle le jeune homme a agité ses bras. Transport d'énergie sans transport de matière Si un canard en plastique avait été positionné à coté de la victime lorsque le jeune homme a fait sa blague, la perturbation (l’ondulation de la vague) se serait transmise de proche en proche avec un transfert d'énergie (le canard aurait oscillé) mais sans transport de matière (le canard n'aurait pas bougé). 9 Une onde est une perturbation qui se propage, et transporte de l’énergie, sans transporter de matière. Les oscillations (ou « ondulations ») à la surface de l’eau constituent la façon la plus simple et directe de « voir » les ondes. Mais il existe bien d’autres représentations d’ondes, cela va des vagues à la surface de l’eau jusqu’à la lumière (qui est elle-même une forme d’onde), qui suivent le même principe tout en étant invisibles à l’œil nu. Les ondes peuvent être très différentes les unes des autres, selon leurs caractéristiques, selon le milieu dans lequel elles se propagent, ainsi que selon leur type. 10 1.3. Les caractéristiques fondamentales des ondes Les caractéristiques d'une onde nous permettent de la décrire et d'en expliquer la propagation. Les ondes possèdent toutes des caractéristiques communes : leur façon de se propager, l'amplitude, la fréquence et la période, la longueur d'onde, la vitesse de propagation. Leur façon uploads/Science et Technologie/ tpe-rapport-final-24mars2016.pdf