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Nov 20, 2023

La science derrière les feux d'artifice : ce qui se passe dans les expositions spectaculaires de la fête du Canada

Qu'est-ce qui rend un feu d'artifice rouge et un autre vert ? La fête du Canada a lieu cette semaine et nous pouvons nous attendre à voir de nombreux feux d'artifice d'un océan à l'autre. Alors, comment ces délicieux affichages

Qu'est-ce qui rend un feu d'artifice rouge et un autre vert ?

La fête du Canada a lieu cette semaine et nous pouvons nous attendre à voir de nombreux feux d'artifice d'un océan à l'autre. Alors, comment ces délicieuses démonstrations se produisent-elles réellement ?

Bien que les feux d'artifice se présentent sous de nombreuses formes, styles et tailles, chacun est basé sur une combinaison de deux éléments de base : le cierge magique et le pétard.

Vous vous souvenez d'avoir attendu le début du feu d'artifice, de remplir le temps en courant et en agitant un cierge magique dans les airs ? Peut-être, tout en inquiétant vos parents du fait que vous pourriez vous blesser ou mettre le feu à quelque chose ? Eh bien, vous ne vous en êtes peut-être pas rendu compte, mais vous teniez dans votre main l’un des éléments essentiels des présentoirs colorés que vous attendiez.

Un cierge magique. Crédit : Getty Images

Les étincelles caractéristiques projetées par un cierge magique résultent de la combustion d'un mélange très spécifique de produits chimiques et de poudres. Parfois associée au charbon de bois et au soufre, la poudre métallique agit comme une source de carburant tout en fournissant également la couleur des étincelles. Les produits chimiques contenus dans le mélange, tels que le nitrate de potassium, le nitrate de baryum ou le nitrate de strontium, agissent comme des oxydants, fournissant de l'oxygène à la flamme et provoquant le vol des étincelles dans des directions aléatoires. Un liant, tel que la dextrine, maintient l’ensemble du mélange et le colle à une fine poignée métallique.

Même si les cierges magiques n'explosent pas, quiconque en tient un, en particulier les enfants, doit être très prudent ! Ils brûlent à des températures d’au moins 1 000°C, ce qui est largement suffisant pour provoquer de graves brûlures, voire enflammer des vêtements. Faites également attention à l’endroit où les étincelles atterrissent, surtout s’il y a eu une période de temps sec dans votre région.

Un paquet de pétards éteints. Crédit : Ritesh Man Tamrakar/Flickr (CC BY 2.0)

Le pétard est un feu d’artifice bien plus simple. La poudre à canon est emballée dans un tube ou une sphère en papier, puis scellée avec un fusible pour délivrer une flamme à l'intérieur. Le seul but du pétard est d’exploser et de produire une forte détonation lorsqu’il explose. La taille du pétard, et donc la quantité de poudre à canon qu'il contient, détermine la taille de l'explosion et l'intensité du bruit.

Même si les pétards sont interdits dans de nombreux endroits, y compris au Canada, on en voit encore sous une forme ou une autre. En effet, les pétards sont combinés de différentes manières avec des cierges magiques pour fabriquer des coquilles de feux d'artifice. Ces coquillages constituent la base de tous les feux d'artifice, avec leurs gros booms et leurs immenses fleurs de lumière colorées dans le ciel.

La coquille de feu d’artifice la plus basique est un cylindre ou une sphère vide faite de papier et de ficelle. En son cœur se trouve un pétard appelé charge éclatée, relié à l’extérieur de l’obus par un fusible à synchronisation. Dans l'espace restant de la coque se trouvent de la poudre à canon, ainsi qu'une collection de petites étoiles constituées des mêmes composants chimiques que les cierges magiques, mais sans le manche métallique. Ces étoiles peuvent être disposées dans la poudre à canon dans une variété de configurations différentes, chacune produisant un type d'affichage différent.

Certains obus de feux d'artifice peuvent être BEAUCOUP plus complexes, comme cet obus japonais d'environ un mètre de large, qui comporte non seulement des sphères scintillantes tapissant l'intérieur, mais également des coquilles imbriquées contenant encore plus de sphères scintillantes, conçues pour exploser bien après l'éclatement initial. Crédit : Joël(frikitiki)/Flickr (CC BY-ND 2.0)

Une fois la mèche allumée, l'obus tire dans les airs à partir d'un tube de lancement spécial, parfois en utilisant une charge de lancement incorporée directement au bas de l'obus. Le fusible de synchronisation brûle lentement par rapport au reste des composants du feu d'artifice et détermine l'heure exacte et la hauteur au-dessus du sol lorsque l'obus du feu d'artifice explose, de sorte que les résultats soient visibles à des kilomètres à la ronde. Lorsque la charge éclatée explose finalement, elle enflamme la poudre à canon qui l'entoure. Cela fait simultanément brûler et étinceller les étoiles, tout en faisant exploser la coquille, projetant les étoiles scintillantes en feu vers l'extérieur.

Un feu d'artifice multicolore éclate. Crédit : DeltaWorks/Pixabay