L’uranium et l’énergie nucléaire
T J
O
c
=J
Q
t H
O
fNJ
X I
OJ
>Q .
O
U
L'uranium naturel
possède, à raison de 0,7 % , l'isotope
qui est fissile. Cela signifie
qu'en capturant un ou plusieurs neutrons, il se scinde en deux noyaux plus légers avec émission
de deux ou trois nouveaux neutrons. Parmi les fissions les plus fréquentes, nous avons :
+ ^n
35Br+3^n
92
T2U + ;n ^ T 4 X e + 3 8 5 r + 2 >
Le bilan en masse Am est tel que la fission d'un seul atome de
libère une énergie de
193 MeV soit 3,092 X 10’“ J. Pour éviter que la réaction ne devienne explosive, il faut maîtriser
la chaîne de propagation ce qui est réalisé par certains milieux qui ralentissent les neutrons,
par exemple l'eau lourde, D^O. Le plutonium, formé à partir de l'uranium n'existe à l'état naturel qu'à l'état de traces, il est formé dans les réacteurs nucléaires, à partir de la fission de l'uranium.
La matière première : l’uranium naturel
Contrairement à une idée reçue l'uranium n'est pas un élément rare, son abondance est supérieure à celle de l'argent, voisine de celle de l'arsenic. Mais les minerais exploitables sont en
petit nombre. Une tonne de minerai de qualité ne contient que 2,7 g de matériau utilisable.
La production annuelle est d'environ 50 000 tonnes. L'unité fixant le prix de l'uranium est le
«yellow cake », une pâte jaune contenant de l'oxyde U^Og dont l'appellation commerciale est
U3O8, au prix moyen de 66 €/kg. À l'heure actuelle, 30 % de la production d'uranium provient
du Kazakhstan, mais les plus importantes réserves sont situées en Australie.
Le problème de l’enrichissement
Afin de disposer de combustible produisant de grandes quantités d'énergie, il faut enrichir
l'uranium naturel en son isotope
Cette opération est délicate à mener et différentes
méthodes chimiques, toutes basées sur la ségrégation par masses, ont été ou sont utilisées.
Citons la diffusion gazeuse de UFggazeux, la séparation en phase liquide, ou plus récemment
l'ultracentrifugation. Dans cette technique, les dérivés de
sont éjectés vers l'extérieur plus
efficacement que ceux de l'isotope léger.
L’industrie nucléaire
L'industrie nucléaire produit en France environ 75 % de l'électricité utilisée et 20 % de l'énergie totale dépensée. Elle est gérée par environ 40 000 personnes. Cette exploitation dispose
de nombreux avantages : l'électricité produite ne dépend presque pas des fluctuations économiques des sources extérieures, elle ne produit pas de gaz à effet de serre. Mais le problème qu'elle pose est celui des déchets de matériaux radioactifs qui résultent des réactions
nucléaires. À ce Jour le problème de leur élimination n'est pas résolu et leur stockage pose
d'évidents problèmes.
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L'uranium naturel
possède, à raison de 0,7 % , l'isotope
qui est fissile. Cela signifie
qu'en capturant un ou plusieurs neutrons, il se scinde en deux noyaux plus légers avec émission
de deux ou trois nouveaux neutrons. Parmi les fissions les plus fréquentes, nous avons :
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Le bilan en masse Am est tel que la fission d'un seul atome de
libère une énergie de
193 MeV soit 3,092 X 10’“ J. Pour éviter que la réaction ne devienne explosive, il faut maîtriser
la chaîne de propagation ce qui est réalisé par certains milieux qui ralentissent les neutrons,
par exemple l'eau lourde, D^O. Le plutonium, formé à partir de l'uranium n'existe à l'état naturel qu'à l'état de traces, il est formé dans les réacteurs nucléaires, à partir de la fission de l'uranium.
La matière première : l’uranium naturel
Contrairement à une idée reçue l'uranium n'est pas un élément rare, son abondance est supérieure à celle de l'argent, voisine de celle de l'arsenic. Mais les minerais exploitables sont en
petit nombre. Une tonne de minerai de qualité ne contient que 2,7 g de matériau utilisable.
La production annuelle est d'environ 50 000 tonnes. L'unité fixant le prix de l'uranium est le
«yellow cake », une pâte jaune contenant de l'oxyde U^Og dont l'appellation commerciale est
U3O8, au prix moyen de 66 €/kg. À l'heure actuelle, 30 % de la production d'uranium provient
du Kazakhstan, mais les plus importantes réserves sont situées en Australie.
Le problème de l’enrichissement
Afin de disposer de combustible produisant de grandes quantités d'énergie, il faut enrichir
l'uranium naturel en son isotope
Cette opération est délicate à mener et différentes
méthodes chimiques, toutes basées sur la ségrégation par masses, ont été ou sont utilisées.
Citons la diffusion gazeuse de UFggazeux, la séparation en phase liquide, ou plus récemment
l'ultracentrifugation. Dans cette technique, les dérivés de
sont éjectés vers l'extérieur plus
efficacement que ceux de l'isotope léger.
L’industrie nucléaire
L'industrie nucléaire produit en France environ 75 % de l'électricité utilisée et 20 % de l'énergie totale dépensée. Elle est gérée par environ 40 000 personnes. Cette exploitation dispose
de nombreux avantages : l'électricité produite ne dépend presque pas des fluctuations économiques des sources extérieures, elle ne produit pas de gaz à effet de serre. Mais le problème qu'elle pose est celui des déchets de matériaux radioactifs qui résultent des réactions
nucléaires. À ce Jour le problème de leur élimination n'est pas résolu et leur stockage pose
d'évidents problèmes.
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