2. L'enrichissement de l'uranium
L'enrichissement de l'uranium est une étape essentielle du cycle du combustible nucléaire, grâce à laquelle la teneur en 235U, isotope fissile de l'uranium, peut être portée de 0,72 p. 100 (teneur naturelle) à la valeur nécessaire (de 3 à 4,5 p. 100) à l'alimentation des réacteurs à eau légère qui constituent de loin la filière la plus répandue dans le monde.
Cette opération met en œuvre les techniques de la séparation isotopique, techniques de mise au point industrielle difficile, et dont la maîtrise s'accompagne du risque de prolifération de l'arme nucléaire. Ce sont indiscutablement ces caractéristiques qui ont justifié le secret très strict qui continue à entourer les détails des procédés et de leur mise en œuvre. De par son importance économique et en raison de l'ampleur des problèmes scientifiques et technologiques posés, cette étape mérite une attention toute particulière. La séparation des isotopes d'un élément est toujours une opération délicate, car les caractéristiques physico-chimiques de ces isotopes sont très voisines et dépendent en fait de l'écart de masse des noyaux atomiques, égal à 1,3 p. 100 dans le cas de l'uranium.
La petitesse de l'effet séparateur unitaire des procédés actuellement industrialisés et la faiblesse de la teneur en 235U de l'uranium naturel se conjuguent pour conduire à des usines de très grande taille. Les procédés de séparation peuvent être plus ou moins sélectifs, mais la sélectivité n'est pas le seul critère de choix, il faut également tenir compte de l'investissement et de la consommation en énergie qui affectent ce choix de façon majeure.
Les procédés qui sont actuellement appliqués dans les principales usines de séparation à caractère industriel sont :
– d'une part, les procédés classiques à faible sélectivité : la diffusion gazeuse, qui se pratique dans la majorité des usines en exploitation ; l'ultracentrifugation, qui est le procédé concurrent le plus développé ; les procédés aérodynamiques (procédé E. […]
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