URANIUM
L'uranium (symbole U, numéro atomique 92) est un élément chimique métallique très dense (d = 19), dur, dont la couleur grise rappelle celle du nickel. Pendant les cent cinquante ans qui suivirent sa découverte, en 1789, par Martin Heinrich Klaproth, on lui trouva peu d'applications – essentiellement la fabrication d'émaux –, et il fut étudié principalement parce qu'il était le plus lourd (poids atomique 238,02) des éléments connus. Eugène Melchior Péligot montra, en 1841, que la substance isolée par Klaproth était en réalité l'oxyde UO2 et prépara l'uranium métallique par réduction du tétrachlorure UCl4 à l'aide de potassium. En 1938, Otto Hahn et Fritz Strassmann découvrirent que le noyau d'uranium bombardé par un flux de neutrons éclatait en noyaux plus légers comme ceux de baryum (Z = 56) et de krypton (Z = 36) en libérant une énergie considérable. La découverte de ce phénomène appelé fission fut à l'origine des recherches les plus intenses jamais effectuées sur un élément chimique. En 1939, Enrico Fermi, puis Leo Szilard, Herbert Lawrence Anderson et Frédéric Joliot-Curie montrèrent que ce processus pouvait s'effectuer de façon continue par l'intermédiaire d'une réaction en chaîne. Il fut démontré aussi que seul l'isotope 235 était fissile. La première réaction nucléaire en chaîne fut mise en œuvre le 2 décembre 1942 à l'université de Chicago. Les applications militaires suivirent rapidement : explosion d'Hiroshima le 6 août 1945, puis développement par les grandes puissances d'un arsenal nucléaire considérable.
Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber
photographie
Le chimiste allemand Otto Hahn (1879-1968), au centre, et ses collègues Fritz Strassmann et Fritz Haber, à Munich, en 1962. Otto Hahn reçut le prix Nobel de chimie en 1944 pour sa théorie de la fission de l'uranium, théorie émise en 1938.
Crédits : Hulton Getty
Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945
vidéo
Le 6 août 1945, un bombardier américain largue la première bombe atomique de l'histoire sur la ville d'Hiroshima, au Japon. Une seconde bombe A est lancée sur Nagasaki le 9 août. Les deux cités sont entièrement détruites; quelque 150 000 personnes sont tuées sur le coup. Ce chiffre...
Crédits : National Archives
Géochimie, métallurgie extractive
L'uranium a quatre valences possibles, les valences 4 et 6 [...]
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Écrit par :
- Jean CARALP : ingénieur École nationale supérieure de géologie, Nancy, chargé de mission à la Direction des mines et usines
- Jean-Louis VIGNES : professeur d'université à l'I.U.F.M. de Créteil, chercheur au Centre d'études de chimie métallurgique (C.N.R.S.)
- Jeanne LEHMANN : Ingénieur au Centre d'études nucléaires, Saclay
- Bernard BOUDOURESQUES : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique
Classification
Autres références
« URANIUM » est également traité dans :
ARMES - Armes lourdes
Dans le chapitre « Les armes nucléaires » : […] À masse égale réagissante, la fission de l'uranium 235 ou du plutonium 239 est dix-huit millions de fois plus énergétique que celle d'un explosif courant, comme le T.N.T. (trinitrotoluène). Mais la rapidité de l'explosion met si vite la charge fissile en configuration non critique que le rendement n'est que de un à quelques dixièmes : le rapport […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/armes-armes-lourdes/#i_1398
AUSTRALIE
Dans le chapitre « Mines, énergie et industrie » : […] Le sous-sol de l'Australie recèle 38 p. 100 des réserves mondiales d'uranium – métal dont l'avenir et les prix semblent assurés en raison de l'épuisement des ressources en pétrole, et elle assure le quart de la production mondiale de ce minerai qu'elle exporte intégralement. Tandis que la houille, souvent extraite à fleur de terre, a vu sa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/australie/#i_1398
BAGOMBÉ RÉACTEUR NUCLÉAIRE NATUREL DE
Le gisement d'
BECQUEREL ANTOINE HENRI (1852-1908)
Né le 15 décembre 1852 à Paris, Henri Becquerel était le fils d'Alexandre Edmond et le petit-fils d'
BLINDÉS MATÉRIELS
Dans le chapitre « Les blindés américains »
: […]
Balkans et lors de la
CARNOTITE
CENTRALE NUCLÉAIRE DE SHIPPINGPORT (Ohio)
La première centrale nucléaire civile de la filière R.E.P. (réacteur à eau pressurisée) produisant de l'électricité de manière industrielle a été mise en service, aux États-Unis, le 2 décembre 1957 à Shippingport, près de Pittsburgh (Ohio). Celle-ci utilisait un réacteur nucléaire de 60 mégawatts électriques (MWe), modéré et refroidi par de l'eau […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/centrale-nucleaire-de-shippingport/#i_1398
CURIE LES
Dans le chapitre « Travaux préliminaires » : […] Henri Becquerel avait observé que certains minerais contenant de l'uranium avaient la propriété d'émettre un rayonnement doué de caractères communs avec les rayons X, qui venaient d'être découverts par Rœntgen. Il s'était limité à prouver que les rayons uraniques n'étaient pas la conséquence d'une excitation due à une cause extérieure et à mettre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/les-curie/#i_1398
DÉCOUVERTE DE LA RADIOACTIVITÉ NATURELLE
En février 1896, Henri Becquerel (1852-1908) prépare des cristaux de sulfate double d'uranyle et de potassium et, afin d'étudier leur phosphorescence, les place sur une plaque photographique entourée d'un papier. Le soleil étant absent, il enferme ses plaques dans un tiroir. Quelques jours plus tard, il constate qu'elles ont été fortement […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-de-la-radioactivite-naturelle/#i_1398
DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)
1896 Après la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm C. Röntgen en 1895, de nombreux savants recherchent des sources naturelles de rayons X. Le physicien français Henri Becquerel découvre fortuitement que des sels d'
DIORI HAMANI (1916-1989)
Le Niger, où viennent d'être découverts à Arlit, dans l'Aïr, de riches gisements d'
ÉNERGIE NUCLÉAIRE CIVILE (France) - (repères chronologiques)
1962 Le réacteur E.D.F. 1 (Chinon, Indre-et-Loire), dont le combustible est de l'
FERMI ENRICO (1901-1954)
Dans le chapitre « Réalisation de la première pile atomique »
: […]
FLUOR
Dans le chapitre « Applications »
: […]
La séparation de l'uranium 235, isotope dont la fission est à l'origine de l'énergie nucléaire, de son isotope l'uranium 238 nécessite, quel que soit le procédé utilisé (diffusion ou ultracentrifugation), l'emploi d'un composé gazeux de l'uranium. Seul le fluorure UF
FRÉJACQUES CLAUDE (1924-1994)
à l'un des sujets traités par les Américains : le procédé de séparation des isotopes de l'uranium, qui a produit l'uranium enrichi avec lequel fut fabriquée la bombe d'Hiroshima. Trois jeunes poudriers, qui consacreront toute leur vie à ce programme, commencent à travailler dès 1953 : Oleg Billous (X 48) pour le « procédé », Gaspard Dreyfus (X 49 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/claude-frejacques/#i_1398
GAZ RARES ou GAZ NOBLES
Dans le chapitre « Le radon en France : émission et surveillance » : […] mineurs, commença dès la Seconde Guerre mondiale. Après guerre, l'exploitation des mines d'uranium a permis (grâce au contrôle des conditions de travail des mineurs) d'évaluer plus précisément les effets induits et conduit à s'en protéger. La France, en particulier, s'est dotée d'un programme de protection particulièrement ambitieux. Les résultats […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/gaz-rares/#i_1398
HAHN OTTO (1879-1968)
IONS ÉCHANGEURS D'
Dans le chapitre « Permutations d'ions »
: […]
de la permutation d'ions est le traitement des solutions d'attaque des minerais. Par exemple, les minerais d'uranium sont attaqués par l'acide sulfurique. On obtient une solution de sulfate d'uranyle accompagnée d'impuretés telles que fer,
KAZAKHSTAN
Dans le chapitre « De la crise postsoviétique à l'essor contemporain »
: […]
postsoviétique, repose essentiellement sur l'exploitation des richesses du sous-sol. D'importants gisements d'
MACKENZIE, fleuve
Dans le chapitre « Population et économie »
: […]
Des minerais métalliques ont été découverts le long des marges orientales et méridionales du bassin. Du minerai d'
MCMILLAN EDWIN MATTISON (1907-1991)
de feuilles de papier à cigarettes. C'est ainsi que McMillan découvre que la feuille de papier-filtre qui porte l'
MANHATTAN PROJECT
On désigne sous le nom de Manhattan Project le premier programme américain de réalisations scientifique et technique destinées à la fabrication de bombes atomiques à
MEITNER LISE (1878-1968)
MISSILES
Dans le chapitre « Les missiles de croisière »
: […]
de charges explosives dites « conventionnelles », c'est-à-dire prétendument non nucléaires, mais en réalité souvent très radioactives puisque à l'
M.O.X. (Mixed Oxide), industrie nucléaire
Le MOX (Mixed Oxide) désigne un combustible constitué d'un mélange d'oxydes de
NAMIBIE
Dans le chapitre « Une économie dépendante »
: […]
si prometteuses. Près de
NEUTRON
Dans le chapitre « Utilisations des neutrons »
: […]
Très tôt, on a remarqué qu'un neutron possède une grande capacité de briser un noyau d'
NIGER
Dans le chapitre « Un pays avant tout rural » : […] (17 p. 100 du PIB). Depuis 1971, ce dernier est constitué de l'exploitation des mines d'uranium d'Arlit et d'Akokan (3 200 t en 2003). Seule source de devises et véritable rente jusqu'en 1983, année où le cours se retourna et commença à baisser, l'uranium représente encore 48 p. 100 des recettes à l'exportation en 2005. Des espoirs sont fondés sur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/niger/#i_1398
NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires
Dans le chapitre « Réacteurs surgénérateurs à neutrons rapides » : […] des captures parasites et le meilleur rendement en neutrons (η) du plutonium 239 permettent à ces réacteurs d'être surgénérateurs avec le cycle 238U-239Pu (facteur de surgénération de 1,1 à 1,3). Ainsi, alors que les réacteurs des autres filières ne tirent principalement leur énergie que de l'isotope 235U (avec un appoint du plutonium […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-reacteurs-nucleaires/#i_1398
NUCLÉAIRE - Cycle du combustible
Dans le chapitre « Le procédé Purex de retraitement » : […] Purex (Plutonium Uranium Refining by Extraction). Fondé sur l'extraction sélective de l'uranium et du plutonium par un composé organique, le phosphate tributylique (TBP), il est aujourd'hui fort de près de soixante-dix années d'études et de développement. Le concept a été établi au cours des années 1940 aux États-Unis. Il a débouché sur des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-cycle-du-combustible/#i_1398
NUCLÉAIRE - Applications civiles
Dans le chapitre « Technologies non éprouvées mais disposant d'une expérience industrielle importante » : […] autant de plutonium qu'ils en produisent : de ce fait, ce sont des consommateurs de 238U, l'isotope qui constitue 99,3 p. 100 de l'uranium naturel et qui n'est pas fissile dans les réacteurs à neutrons thermiques (dits aussi à spectre thermique). C'est là l'intérêt majeur de ces réacteurs dans une perspective de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-civiles/#i_1398
NUCLÉAIRE - Applications militaires
Dans le chapitre « Matériaux fissiles »
: […]
Parmi les matériaux fissiles, les plus intéressants sont l'isotope 235 de l'uranium, qui se trouve en faible proportion (0,7 p. 100) dans l'uranium naturel, et l'isotope 239 du
NUCLÉAIRE - Déchets
Dans le chapitre « La formation des noyaux radioactifs à l'intérieur des combustibles usés » : […] Les corps à vie longue visés par la transmutation sont créés par interaction des neutrons avec les noyaux lourds (uranium, plutonium) constituant le combustible de départ ou créés lors de son irradiation dans le réacteur. Ils se répartissent suivant deux catégories : les produits de fission et les actinides […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-dechets/#i_1398
NUCLÉAIRE - Sûreté des centrales nucléaires
Dans le chapitre « Principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire »
: […]
d'une chaudière classique mais la chaleur, ensuite transformée en partie en électricité, y est produite par la fission de noyaux d'
NUCLÉAIRE (notions de base)
Dans le chapitre « L’électronucléaire »
: […]
Les filières à eau ordinaire ; le combustible est l’oxyde d’uranium enrichi ou un mélange d’oxyde d’uranium et de
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques
Dans le chapitre « Applications énergétiques »
: […]
de l'électricité est maintenant produite à partir des réactions de fission des noyaux lourds (principalement l'uranium). Les travaux actuels dans ce domaine se concentrent sur la recherche de cycles moins polluants, tel le cycle du
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes
Dans le chapitre « Chimie et physique nucléaires » : […] de propriétés des isotopes dans la production d'énergie nucléaire par fission de l'uranium. Le seul isotope naturel fissile par neutrons lents est l'uranium 235. Sa très grande dilution (0,7 p. 100) dans l'uranium naturel, qui comporte 99,3 p. 100 d'isotope 238 capteur de neutrons lents, rend impossible l'établissement de fissions en chaîne dans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-isotopes/#i_1398
PLUTONIUM
Dans le chapitre « Plutonium 239 »
: […]
239 se
POLLUTION
Dans le chapitre « Causes de la pollution nucléaire »
: […]
donc de ne pas avoir d'influence sur le climat, et d'être largement indépendante du prix de son « combustible », l'uranium 235, lequel peut en outre être stocké massivement, sans problème technique en raison de son faible volume. De plus, les gisements majeurs d'
POLONIUM
Dans le chapitre « État naturel et préparation » : […] Le polonium 210 est présent dans les minerais uranifères en équilibre radioactif à la concentration de 7,6 × 10—11 gramme par gramme d'uranium. Son abondance dans l'écorce terrestre peut donc être évaluée à environ 10—13 p. 100. Sa période est assez longue pour que des traces puissent être extraites […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/polonium/#i_1398
PREMIÈRE RÉACTION NUCLÉAIRE EN CHAÎNE
Le 2 décembre 1942,
PROTACTINIUM
d'entre eux, 231Pa et 234Pa, existent dans la nature associés à la géochimie de l'
PROTÉROZOÏQUE
Dans le chapitre « Paléoprotérozoïque (de — 2,5 Ga à — 1,6 Ga) » : […] fluviatiles à marines qui se sont déposées entre — 2,14 et — 2,05 Ga. Ils renferment des carbonates manganésifères et, à leur sommet, une formation volcano-sédimentaire. C'est au sein des zones minéralisées en uranium qu'a été découverte la « pile nucléaire naturelle » d'Oklo (Gabon) qui a fonctionné il y a 1,95 Ga (Gauthier-Lafaye et al., 1989 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proterozoique/#i_1398
RADIOACTIVITÉ
Dans le chapitre « La radioactivité autour de nous » : […] Il faut citer essentiellement les trois familles de l'uranium 238 (4,5 × 109 ans), de l'uranium 235 (7,1 × 108 ans) et du thorium 232 (1,4 × 1 010 ans), ainsi que l'isotope 40 du potassium (1,3 × 109 ans, 0,012 p. 100 du potassium naturel), émetteur β—, sans descendant radioactif. Incidemment, la faiblesse relative de la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite/#i_1398
RADIUM
L'isotope du radium découvert par Pierre et Marie Curie est un radionucléide de masse 226 qui appartient à la famille radioactive naturelle de l'
RÉACTEUR NUCLÉAIRE E.P.R. (European Pressurized Reactor)
Dans le chapitre « Rappel sur les réactions nucléaires à eau pressurisée »
: […]
la filière des réacteurs à eau pressurisée (R.E.P., en anglais P.W.R. pour Pressurized Water Reactor). Le combustible est de l'oxyde d'
RÉACTEURS NUCLÉAIRES À SELS FONDUS
Dans le chapitre « Comment déployer à grande échelle ce type de réacteur ? » : […] L'233U utilisé comme matière fissile dans les T.M.S.R.-N.M. dès son démarrage n'existant pas à l'état naturel sur Terre, des études sont également menées afin d'identifier les meilleures solutions qui puissent permettre de fournir la première charge en matière fissile pour ces réacteurs. Un démarrage direct à l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/reacteurs-nucleaires-a-sels-fondus/#i_1398
SAHARA
Dans le chapitre « Le renouveau économique du Sahara et ses effets sur l'urbanisation du territoire » : […] Dans la partie méridionale du Sahara, l'exploitation des gisements miniers (fer et uranium), quoique moins importante que celle des hydrocarbures, a également des effets sur l'urbanisation du territoire. Les sites miniers les plus importants sont le gisement de fer de Kediet ej Jill, dans la région du Tiris Zemmour en Mauritanie, et le gisement d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/sahara/#i_1398
TERRE ÂGE DE LA
Dans le chapitre « La rigueur de la physique »
: […]
THORIUM
Dans le chapitre « Applications nucléaires »
: […]
À la différence de l'uranium ou du
TŌKAI-MURA ACCIDENT NUCLÉAIRE DE (30 sept. 1999)
Au cours d'une opération de conversion d'
TORBERNITE
Phosphate hydraté d'
TYUYAMUNITE
Vanadate hydraté d'
URANINITE
L'uraninite est le principal minerai d'
URANIUM-THORIUM-PLOMB DATATION PAR L'
Les isotopes 238 et 235 de l'
WALVIS BAY
aérienne. Ancien port en eau profonde utilisé par la marine sud-africaine, il exporte depuis la fin des années 1970 l'
Voir aussi
Pour citer l’article
Jean CARALP, Jean-Louis VIGNES, Jeanne LEHMANN, Bernard BOUDOURESQUES, « URANIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/uranium/
