27 juin 2016

Comment survivre à une Impulsion ElectroMagnétique (2/2)

Dans une première partie, nous avons étudié les caractéristiques d'une IEM - Impulsion ElectroMagnétique - causes et probabilités.

Nous avons vu que pour le survivaliste, une telle menace devait être prise au sérieux, quelle que puisse être sa cause à l'origine, naturelle ou humaine. D'autant plus, et ce contrairement à d'autres telles que le nucléaire, par exemple, qu'il existe un certain nombre de solutions faciles et abordables pour s'en protéger.

Elles consistent pour le principal dans l'aménagement de cages de Faraday destinées à recevoir le matériel sensible...




Le principe de la cage de Faraday


Ce dispositif tire son nom de son inventeur, Michael Faraday, et consistait au départ dans une enceinte en aluminium conductrice reliée à la terre de façon à maintenir son potentiel fixe, étanche aux champs électriques, que ceux-ci aient été créés ou non par un courant.

Il existe différentes sortes de cages, aménageables suivant les besoins :

- Les cages modulaires

Ce sont a priori celles les plus adaptées au survivaliste, et les plus faciles à réaliser. Elles sont faites à partir de bacs en acier pliés ou de panneaux en bois revêtus sur les deux faces d'une feuille d'acier. Les bacs sont assemblés entre eux à l'aide de boulons. Les panneaux en bois sont assemblés à l'aide de profils d'assemblage en acier.

Les cages modulaires permettent d'atteindre des performances supérieures à 130 dB à 1 GHz.

- Les cages architecturales en cuivre

Elles sont réalisées à l'aide d'un feuillard de cuivre de 0,2 ou 0,3 mm qui est posé en recouvrement et brasé en continu à l'étain. Cette technique est utilisée dans les locaux de grandes dimensions et permet de s'adapter aux géométries complexes (coins, décrochements, poutres, piliers). Il n'y a pas de perte de place, le cuivre s'appliquant directement sur les murs.

Les cages en cuivre permettent d'atteindre des performances supérieures à 120 dB à 1 GHz.

- Les cages architecturales en tissu métallisé

La cage est réalisée à l'aide d'une tapisserie métallisée posée à l'aide de colle. Les performances atteintes sont supérieures à 60 dB à 100 MHz. Ces performances suffisent pour quelques applications.

Certains équipements électroménagers équipés de blindages internes pourraient constituer a priori de bonnes cages de Faraday. Les plus connus sont les fours à micro-ondes et les réfrigérateurs. Il faut dire que leur réputation dans ce domaine est largement surfaite, surtout pour les premiers, et de tels appareils devront être impérativement testés au préalable (voir plus loin).

En résumé, une cage de Faraday est une structure close qui possède une couche extérieure conductrice. Elle peut prendre la forme d'une boite, d'un cylindre, une sphère ou toute autre forme pour autant qu'elle soit fermée. La couche extérieure peut être conductrice en elle-même (fer, aluminium...) ou faite d'un matériau non conducteur (bois, carton, polystyrène...) recouvert d'un matériau conducteur.


Une cage de Faraday réalisée à partir d'une boite en bois
recouverte de couches de papier aluminium


La fabrication d'une cage de Faraday


Sans vouloir entrer dans des explications trop techniques, nous retiendrons seulement qu'il n'est pas nécessaire que la couche de métal extérieure soit très épaisse pour protéger des IEM. Si vous avez choisi l'aluminium, quelques couches d'une feuille d'alu de cuisine un peu épais feront l'affaire.

Il vaut toujours mieux éviter les " trous " et les fuites dans la structure, tout en sachant qu'ils ne compromettront pas la sécurité si leur taille reste minuscule (trous d'épingle ou quelques millimètres seulement). Pour ce qui est du métal employé, cela n'a pas vraiment d'importance. La conductivité d'à peu près n'importe quel métal est suffisante pour contrecarrer l'effet d'une IEM, même si certains sont plus conducteurs que d'autres. Par exemple, si l'argent (le meilleur conducteur) était utilisé à la place de l'aluminium, il suffirait alors d'une épaisseur 4 à 5 fois moindre. Bien entendu, il serait ridicule d'investir dans des conteneurs en argent lorsque des matériaux qui ne coûtent rien font aussi bien l'affaire !

Contrairement à ce qu'on peut lire parfois, l'expérience a prouvé qu'il n'est pas nécessaire de relier la cage à la terre une fois celle-ci terminée (le niveau du champ électromagnétique à l'intérieur de la boite étant pratiquement le même dans les deux cas). Il est également préférable de ne pas l'enterrer, ce qui reviendrait à focaliser l'IEM et augmenter sa puissance.

Comme on peut le déduire, il existe de nombreux contenant tout faits qui peuvent être aménagés en cage de Faraday. Les plus petits pourraient être des caisses métalliques à munitions, ou des seaux en acier galvanisé munis d'un couvercle. Voire des boites en bois recouvertes d'alu. Personnellement, je vous conseille les cantines en fer, que l'on trouve dans de multiple tailles.

Quelle que soit la boite de départ que vous choisirez, il est impératif que celle-ci soit entièrement recouverte de métal conducteur, y compris le couvercle et notamment la jonction entre ce couvercle et les bords de la boite. Sur l'image C de la photo ci-dessus, vous constaterez que les tranches des côtés ont été elles aussi recouvertes de papier alu, de même que le dessous du couvercle. Par contre, la même photo laisse à penser qu'il n'y aurait qu'une seule épaisseur d'alu, ce qui est largement insuffisant.

Enfin, un autre point fondamental est d'isoler l'intérieur de manière à ce qu'aucun des équipements à protéger ne puisse être en contact avec le métal conducteur. Une telle isolation pourra se faire au moyen de plaques de polystyrène, de bois, ou de carton collées à l'intérieur des parois.

Pour ceux qui disposeraient de beaucoup d'équipements, rien n'empêche de construire des cages de grandes dimensions, voire d'y consacrer une pièce entière au besoin. Comme vous le savez à présent, il suffira de recouvrir les parois de la pièce au moyen de feuilles d'aluminium ou de cuivre, du sol au plafond, sans oublier bien entendu d'isoler ces feuilles entre elles ainsi que la dernière, de manière à ce que rien de ce que l'on puisse mettre à l'intérieur ne vienne au contact.


Une armoire aménagée en cage de Faraday.
Il ne manque plus qu'à isoler l'aluminium à l'intérieur.


Les coffres-forts constituent bien évidemment d'excellentes cages de Faraday, de même que la majorité des ascenseurs (c'est la raison pour laquelle les signaux de portables ne passent pas au travers). Les voitures également, mais dans une bien moindre mesure puisqu'elles contiennent de nombreux matériaux composites non conducteurs ainsi que de larges surfaces vitrées. Le test est simple, si vous pouvez téléphoner ou recevoir des appels à l'intérieur de votre voiture, cela signifie ipso facto qu'elle n'est pas une cage de Faraday !

Enfin, et contrairement à la légende, un four à micro-ondes n'est pas une bonne cage de Faraday, pas plus que des sacs Mylar.

Une méthode facile pour une cage d'urgence consisterait à mettre l'objet à protéger dans un sac en plastique un peu épais, comme ceux employés pour la congélation, et d'enrouler du papier alu tout autour. Pour une protection réellement efficace, l'expérience à prouvé qu'il faudrait renouveler l'opération pas moins de cinq fois, c'est à dire mettre l'objet ainsi protégé dans un autre sac entouré lui-même d'une autre couche d'alu, et ainsi de suite.

Le principe n'est pas beaucoup plus compliqué pour un contenant en dur, puisqu'il consiste simplement à " faire une boite dans la boite ". Par exemple et pour une cantine en fer cela reviendrait à :
  1. Isoler tout l'intérieur y compris le dessous du couvercle avec de fines plaques de polystyrène.
  2. Placer un grillage aux mailles serrées sur les côtés et le fond, en reliant entre eux les différents pans par soudure ou avec du fil de fer, sans oublier le dessous du couvercle et la jonction entre celui-ci et les bords.
  3. Isoler ce grillage avec d'autres plaques de polystyrène ou de bois, ou encore du carton, pour que le contenu de la boite ne soit pas en contact avec le métal.
  4. Tester la cage une fois terminée (voir méthode ci-dessous).
  5. Ajouter au besoin un ou deux niveaux de protection supplémentaires en doublant ou triplant la couche de grillage. On pourrait tout aussi bien utiliser de la feuille d'alu de cuisine épaisse collée sur une couche isolante (3 couches au minimum).


Ce qui doit être protégé


Les effets d'une attaque IEM sur les systèmes électroniques vont être en grande partie liée à sa taille et son altitude. Certaines tempêtes solaires ou bombes nucléaires de faible puissance auraient probablement peu d'impact sur terre mais dans tous les cas, il ne coûtera pas grand chose au survivaliste de prendre ses précautions par l'aménagement de cages appropriées.

Une attaque IEM massive telle que celle engendrée par une bombe atomique explosant à haute altitude aurait pour effet de " griller " les systèmes électriques et électroniques de toute nature comme les téléphones portables, les talkies walkies, les radios, télés, chargeurs de batterie - y compris solaires - la plupart des lampes récentes à LED, les systèmes de vision nocturne et d'imagerie thermique, les ordinateurs, clés usb contenant des informations, les systèmes d'alarme, etc.

Et de déclencher par la même occasion les systèmes de mise à feu électro-pyrotechniques, tels que ceux des explosifs de type mines Claymore et autres, dans la mesure ou la mise à feu accidentelle d'un dispositif électro-pyrotechnique peut être provoquée par de l'énergie électrique induite par un système de transmissions, une impulsion électromagnétique ou tout simplement de l'électricité statique...

Il est probable que la grande majorité des voitures continuent de rouler en cas d'attaque IEM, mais les derniers modèles bourrés d'électronique pourraient par contre devenir inutilisables.

La bonne nouvelle est que les systèmes pyrotechniques simples comme par exemple les amorces de munitions, ne sont pas affectés par une IEM, à moins éventuellement d'être stockés en un seul endroit et en très grandes quantités. Donc pas de risques a priori de voir son 12 exploser dans les mains !




Comment savoir si votre cage de Faraday est efficace ?


Les fréquences d'une IEM s'échelonnent approximativement depuis celles d'une radio AM jusqu'à celles d'une radio FM, c'est à dire depuis les fréquences 540 kHz jusqu'à celles de 108 MHz. Même si cela ne vous dit pas grand chose, le point important à retenir est qu'il est possible de tester l'efficacité d'une cage de Faraday au moyen d'une simple radio AM/FM.

Pour commencer, calez votre radio sur la station FM qui a le signal de réception le plus fort, et tourner le volume à fond. Mettez la radio dans la cage que vous aurez aménagée, puis fermez le couvercle. Si vous ne l'entendez plus, cela signifie que votre cage aura bloqué le signal. Ne vous réjouissez pas trop vite non plus, dans la mesure où les signaux de la bande FM sont les plus faciles à stopper.

Calez ensuite votre radio sur une station AM, et procédez au même test. La basse fréquence des signaux AM rend des derniers aptes pénétrer les objets en profondeur. Si vous n'entendez rien, c'est plutôt bon signe. Tout ce qui est en mesure de bloquer de forts signaux FM et AM est susceptible de constituer une bonne cage de Faraday.

Gardez cependant à l'esprit que la puissance de ces signaux est relativement faible à l'intérieur d'une maison, à moins de vivre à proximité immédiate d'une antenne-relais. C'est une chose importante à savoir, dans la mesure où on peut voir des vidéos sur YouTube et ailleurs où des gens mettent leur téléphone portable dans un four à micro-ondes, ou dans un sac Mylar, et " prouvent " l'efficacité de tels dispositifs parce qu'ils arrêtent le signal. Or les signaux de portables sont les plus faciles à stopper, et sans commune mesure avec la puissance de ceux qu'engendrerait une IEM. De tels équipements n'auraient aucune chance d'arrêter le rayonnement d'une impulsion électro-magnétique massive.

Vous pouvez faire l'expérience par vous-même. Si vous habitez près d'une antenne, et que vous mettez votre radio AM dans le micro-ondes, il est probable que vous puissiez toujours l'entendre, preuve que votre four n'a rien d'une cage de Faraday.

De la même manière, vous vous rendriez compte que les feuilles d'aluminium de cuisine épaisses constituent par contre un très bon isolant. Si vous décidez de n'utiliser que cette protection (sans contenant externe en métal), il est nécessaire de suivre les recommandations suivantes :
  • Utiliser un minimum de 5 couches de feuilles alu, toutes isolées les unes des autres.
  • La feuille placée au plus près de l'objet ne doit pas être en contact direct avec celui-ci, auquel cas elle amplifierait le signal en servant d'antenne.
  • Il est préférable d'utiliser des feuilles les plus épaisses possibles.
Pensez également à enlever toutes les piles de vos appareils avant de les stocker !

Bien entendu, vous n'êtes pas obligé d'emballer chacun des équipements de manière individuelle. Vous pouvez par exemple en mettre plusieurs dans une pochette en tissu, et entourer l'ensemble d'alu.

Une dernière chose : En cas d'attaque IEM, ne soyez pas trop pressé d'ouvrir votre cage et de sortir le matériel. Un ennemi éventuel pourrait lancer une première attaque IEM, puis attendre quelques jours avant de lancer une deuxième dans le but de détruire le plus d'équipements possibles.

L'idéal serait d'avoir deux jeux d'équipements dans deux cages de Faraday différentes. La première serait de petite taille avec peu de choses à l'intérieur, comme par exemple une radio AM/FM et quelques talkies-walkies, et la seconde plus grande contenant tous les équipements principaux. Cette dernière ne serait alors ouverte qu'après un certain délai suivant une attaque IEM, ou bien lorsqu'on aurait vraiment besoin de ce matériel.

Comme vous avez pu le constater, protéger ses équipements électroniques n'est pas très difficile. En prenant vos précautions dès à présent, vous pouvez vous assurer qu'ils fonctionneront encore le jour où les lumières vont s'éteindre...

26 commentaires:

  1. Bonjour
    Ma question est peut être idiote, mais une simple boite de gâteau en aluminium pourrait -elle être utilisée ?.
    Cordialement !.

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    1. Oui bien sûr, mais elle ne serait pas suffisante à elle seule. Vous devrez ajouter des couches supplémentaires à l'intérieur (grillage ou feuille d'alu), et tester jusqu'à la neutralisation complète de tout signal radio AM/FM puissant.

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    2. Donc si on isole l'intérieur d'un congélateur coffre (recouvrir l'intérieur de feuilles de ba13 ) qui a déjà une contenance respectable cela paermettrait de sauver un minimum de matériel électrique autonome,car a quoi bon protèger du matériel si il n'ya plus de courant du tout aux prises et pour longtemps.Que faut il sauver ?les générateurs solaires pour batteries,les lampes et les systèmes de vision nocturne ainsi que les batteries rechargeables correspondantes ?ais-je tort ?

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  2. Oui pour le congélateur, mais n'oubliez pas que le dessous du couvercle est entouré d'un joint en caoutchouc qui l'isole des parois et qu'il faudra enlever le moment venu pour que le métal soit entièrement au contact (tout comme les réfrigérateurs).
    Il est aussi probable que la seule couche extérieure de métal ne soit pas suffisante. Effectuez systématiquement le test avec la radio AM/FM et ajouter autant de couches que nécessaire (alu ou grillage aux mailles fines).
    Le matériel à protéger concerne d'abord les chargeurs solaires, lampes torches à LED, équipements tactiques (lunettes de vision nocturne, thermique, viseurs électroniques, etc.), les ordinateurs, clés USB, et tout autre matériel électrique ou électronique que l'on jugerait utile.
    Bien entendu, une protection contre les IEM ne se justifie que si l'on dispose de sources d'énergie alternatives ou d'un stock de piles conséquent pour faire fonctionner ses équipements une fois les lumières éteintes...

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  3. Merci de ces précisions bien nécessaires Pierre pour un sujet peu abordé,existe il des rames autres que nucléaires et prévues plus pécifiquement pour créer ces dégats et qui en produit ?

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    1. Vous voulez dire des armes je suppose ? Oui, bien sûr, il en existe. Mais comme je l'ai évoqué en première partie, on ne trouve que peu ou pas d'informations récentes à ce sujet. Tout est classifié et ultra secret. Aucune chance pour nous d'en connaître le détail pas plus que les effets...

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    2. En tout cas si on suit un peu autre chose que les infos Mean stream, on tombe sur des menaces particulières quant aux armes susceptible d'être utilisées !!

      http://africa24.info/2016/01/31/president-poutine-la-russie-larabie-saoudite-a-lage-pierre-soutenir-terrorisme/



      Petite question :
      Selon toi, doit-on protéger les stocks de pile??

      D'avance merci et encore bravo pour la qualité de ton travail que je suis de puis très longtemps..

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    3. Les piles à protéger sont les piles rechargeables récentes contenant une puce électronique de régulation de température (accus au lithium entre autre - Li-Ion, Li-Mn, etc.). Il est probable que cette puce soit grillée lors d'une IEM, rendant la pile inutilisable. D'où l'intérêt de rester " basique " y compris au niveau des piles !
      Les piles alcalines classiques de même que les batteries de voitures au plomb devraient passer le cap sans problème, dans la mesure où elles ne procèdent que d'une réaction chimique.
      Par contre, les chargeurs de pile sont à protéger systématiquement, bien entendu.

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  4. Merci Pierre pour cet article fort intéressant.
    Cependant, je dois avouer que je n'ai pas compris la phrase suivante:
    "Il est également préférable de ne pas l'enterrer, ce qui reviendrait à focaliser l'IEM et augmenter sa puissance."
    Pourrais-tu développer?

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  5. Bonjour Pierre, quand tu dis "Utiliser un minimum de 5 couches de feuilles alu, toutes isolées les unes des autres." quoi utiliser pour séparer ces 5 couches d'alu ? Du papier ? Dans ce cas tu réalise un condensateur multicouches ? Peux-tu nous donner plus explication pour réaliser ces 5 couches ???

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  6. C'est indiqué dans l'article. Le plus simple est d'utiliser des sacs de congélation. Il n'y a qu'à relire le paragraphe qui s'y rapporte.

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    1. J'avoue , c'est pas idiot le coup des sac de congélation ....

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  7. ebonjour, est-ce que des épuiments électroniques non alimentés sont protégés contre les iem, ou est-ce le fait qu'ils soient en fonction qui les rends vulnérable ?
    Cordialement.

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    1. J'ai tendance à penser que s'ils sont débranchés ils ne subiront pas la surtension du réseau.
      Mais cela ne les met pas à l'abri des tensions induites dans l'appareil lui-même par l'onde magnétique.
      Si l'appareil est débranché (sans câble attaché) et bien blindé, je pense qu'il a une chance de survivre.
      Peut-être même qu'un parafoudre connecté au plus près pourrait l'isoler suffisamment vite du réseau.

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  8. AMHA une IEM a un spectre en fréquence très très large ....de la VLF jusqu'a ( au minima avoué par les autorités )plus de 100MHz ( j'ai vu des articles qui parlaient de 2GHz ) et générant , pour les armes atomiques de haute altitude , des champs , au sol, de 50KV par mètres soit 500V par centimètre . Cela veut dire que les pistes des circuits imprimés de nos tel, tablettes etc même éteints , vont subir une agression de plusieurs centaines de volts ...pas sur qu'ils survivent ...
    Pour la mise a la terre de la cage de faraday , sachant qu'il y aura des milliers de volts d'écart sur une plage de fréquence énorme , il me semble préférable de connecter a la terre avec des piquets tout autour de la cage .... Il ne s'agit pas de bloquer le pauvre petit rayonnement d'émetteurs GSM et autres wifi et ondes courtes pour faire une mesure de CEM dans la cage de Faraday ... Il s'agit de bloquer une énergie monstrueuse aussi destructrice qu'un petit impact de foudre ( C'est une image a ne pas prendre au pied de la lettre )

    Mais tout ça c'est juste mon avis

    Osefnoj

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  9. 50kV/m?
    Il n'y a pas que les appareils électriques qui risquent de griller!
    Combien d'entre nous peuvent supporter près de 100 000 volts entre la tête et les pieds si couché dans le mauvais sens?
    Ou même plus de 5 000 volts entre les deux oreilles?

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    1. 24v suffisent a te tuer, c'est surtout l'intensité qui est mortel.

      pour les 50kV je pense qu'il parle de courant induit, qui se creeraient dans les circuit électrique. par contre je trouve les valeurs un peu haute perso .

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    2. absolument c'est en induit ....

      Reprise d'une partie d'une info de wikipédia ( essais en 1962--depuis il y a eu des progrès --)

      "En juillet 1962, les essais nucléaires des États-Unis dans l'espace (1,44 mégatonnes ou 6,0 PJ), à 400 km au-dessus du milieu de l'océan Pacifique, ont été appelés Starfish Prime. Ils ont démontré que l'ampleur et les effets d'une explosion nucléaire en haute altitude étaient beaucoup plus importants que ce qui avait été calculé précédemment. Les essais de Starfish Prime sont également connus du grand public pour avoir causé des dommages électriques à Hawaï, à 1 445 km du point de détonation, éteignant environ 300 lampadaires, déclenchant les alarmes antivol et endommageant les communications par micro-ondes d'une compagnie de téléphone10.

      Starfish Prime était le premier essai réussi de la série d'essais nucléaires à haute altitude menés par les États-Unis au cours de l'année 1962 sous le nom d’opération Fishbowl. Les essais suivants, Bluegill Triple Prime et Kingfish, ont finalement fourni assez de données sur les IEM pour permettre aux physiciens d'identifier avec précision les mécanismes physiques à l'origine de ces impulsions11.

      Les dégâts de l'IEM de Starfish Prime ont été rapidement réparés en raison de la robustesse (par rapport à aujourd'hui)12 de l'infrastructure électrique et électronique d’Hawaï en 1962.

      L'ampleur relativement faible de l'IEM de Starfish Prime à Hawaii (environ 5 600 volts / mètre) et le montant relativement faible des dommages causés (par exemple, seulement 1 à 3 % des lampadaires éteints)13 a conduit certains scientifiques à sous-estimer l'ampleur du problème. De nouveaux calculs12 ont montré que si l'ogive de Starfish Prime avait explosé sur le nord des États-Unis, l'ampleur de l'IEM aurait été beaucoup plus importante (22 à 30 kilovolts par mètre) en raison de la plus grande force du champ magnétique terrestre au-dessus des États-Unis, ainsi que de son orientation différente dans les hautes latitudes."

      fin de citation wikipédia

      L'articli wikipédia ne rentre pas trop dans les détails et n'est pas très a jour mais il donne une petite idée de la chose....

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    3. Tu ne risques rien . Sauf si pacemaker ..

      Osefnoj

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    4. D'accord.
      Cependant, à de tels niveaux, je pense que même notre système nerveux doit encaisser le coup.
      Je plains les hyper-sensibles.

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  10. Normalement cela se passe pas trop mal ....enfin bien mieux que d'être exposé plusieurs minutes a un rayonnement micro onde de moyenne ou forte puissance ....

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  11. Tout ça c'est bourré d'erreurs ....

    >Il est probable que la grande majorité des voitures continuent de rouler en cas d'attaque IEM

    Faux, tout l'électronique est foutue. Après les années 70, tout est électronique.

    Sinon en cas d'EMP toutes les centrales nucléaires du monde disjonctent et ne refroudissent plus. Tu as environ 80 Tchernobyl en France en une semaine, sans évidemment d'arrêt des émissions radio actives.

    C'est bien joli ce que tu racontes mais ça ne sert à rien.

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    1. Tiens, toujours les mêmes conneries sur le nucléaire...

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  12. J'imagine que des fûts métal de ce type conviendraient parfaitement, non ? http://tap-shop.fr/fut-metal-a-ouverture-totale-2.html

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    1. Oui, mais à condition de ne pas oublier d'enlever le joint caoutchouc qui fait l'étanchéité entre le fût et le couvercle de manière à ce que le métal soit en contact.

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    2. Pour ceux qui en cherche secteur Champagne j'ai ai en quantité. Donc troc possible

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