URANIUM

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Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber

Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber
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Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945

Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945
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Minéraux uranifères

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Uranium : production minière

Uranium : production minière
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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

Otto Hahn Fritz Strassmann et Fritz Haber

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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. 

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Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945

Hiroshima et la capitulation du Japon, 1945

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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... 

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Géochimie, métallurgie extractive

L'uranium a quatre valences possibles, les valences 4 et 6 [...]

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Écrit par :

  • : ingénieur École nationale supérieure de géologie, Nancy, chargé de mission à la Direction des mines et usines
  • : professeur d'université à l'I.U.F.M. de Créteil, chercheur au Centre d'études de chimie métallurgique (C.N.R.S.)
  • : Ingénieur au Centre d'études nucléaires, Saclay
  • : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique

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HAHN OTTO (1879-1968)

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MCMILLAN EDWIN MATTISON (1907-1991)

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  • Georges KAYAS
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MANHATTAN PROJECT

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
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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 uranium 235 et à plutonium, élaboré par les autorités américaines en 1943. Les travaux entrepris, qui mobilisèrent un grand nombre de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/manhattan-project/#i_1398

MEITNER LISE (1878-1968)

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
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Physicienne et chimiste nucléaire autrichienne. Après des études à Vienne où elle était née, Lise Meitner se rend, en 1907, à Berlin pour y recevoir l'enseignement de Max Planck, qui, en introduisant, en 1900, le « quantum d'action », avait jeté les bases de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/lise-meitner/#i_1398

MISSILES

  • Écrit par 
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M.O.X. (Mixed Oxide), industrie nucléaire

  • Écrit par 
  • Bernard LAPONCHE
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Le MOX (Mixed Oxide) désigne un combustible constitué d'un mélange d'oxydes de plutonium et d'uranium, utilisé actuellement dans certains réacteurs à eau et uranium enrichi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/m-o-x-mixed-oxide-industrie-nucleaire/#i_1398

NAMIBIE

  • Écrit par 
  • Charles CADOUX, 
  • Philippe GERVAIS-LAMBONY, 
  • Reginald H. GREEN
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NEUTRON

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  • Bernard SILVESTRE-BRAC
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Dans le chapitre « Utilisations des neutrons »  : […] Très tôt, on a remarqué qu'un neutron possède une grande capacité de briser un noyau d'uranium 235 selon une réaction du genre : n + 235U → X1 + X2 + kn + énergie. Les noyaux X1 et X2 résultant de cette fission […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/neutron/#i_1398

NIGER

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  • Mamoudou GAZIBO, 
  • Sadou GAZIBO, 
  • Emmanuel GRÉGOIRE
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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

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  • Jean BUSSAC, 
  • Frank CARRÉ, 
  • Robert DAUTRAY, 
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  • Jean TEILLAC
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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

  • Écrit par 
  • Bernard BOULLIS, 
  • Noël CAMARCAT
  •  • 7 078 mots
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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

  • Écrit par 
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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

  • Écrit par 
  • Paul BOUÉ, 
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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 plutonium, qui, n'existant pas dans la nature, est produit par un réacteur nucléaire en quantité variable suivant le type de réacteur. On peut aussi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-applications-militaires/#i_1398

NUCLÉAIRE - Déchets

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NUCLÉAIRE (notions de base)

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  • Universalis
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NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

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  • Bernard PIRE
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NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

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  • René BIMBOT, 
  • René LÉTOLLE
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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

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  • André CHESNÉ
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Dans le chapitre « Plutonium 239 »  : […] 239 se forme dans les réacteurs nucléaires alimentés à l'uranium. La capture radiative d'un neutron par l'uranium 238 conduit à un isotope de masse supérieure, l'uranium 239. Celui-ci, instable, se transmute par émission β en neptunium 239 avec une demi-vie de 23,45 minutes. Ce dernier isotope est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plutonium/#i_1398

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POLONIUM

  • Écrit par 
  • Georges BOUISSIÈRES, 
  • Universalis
  •  • 2 968 mots
  •  • 2 médias

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

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY
  •  • 176 mots
  •  • 1 média

Le 2 décembre 1942, Enrico Fermi, physicien Italien (1901-1954) alors émigré aux États-Unis, réalise à l'université de Chicago la première réaction en chaîne, fondée sur la fission de noyaux atomiques. Celle-ci est obtenue en utilisant de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/premiere-reaction-nucleaire-en-chaine/#i_1398

PROTACTINIUM

  • Écrit par 
  • Robert GUILLAUMONT
  •  • 1 882 mots
  •  • 1 média

d'entre eux, 231Pa et 234Pa, existent dans la nature associés à la géochimie de l'uranium. L'isotope de masse 231, émetteur α de demi-vie T1/2 = 32 760 ans, appartient à la famille radioactive 4n + 3 engendrée par l'uranium 235 et se trouve en quantité pondérable dans les minerais d'uranium (0,3 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/protactinium/#i_1398

PROTÉROZOÏQUE

  • Écrit par 
  • Janine BERTRAND-SARFATI, 
  • Renaud CABY
  •  • 3 792 mots
  •  • 1 média

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

  • Écrit par 
  • Bernard SILVESTRE-BRAC
  •  • 5 424 mots
  •  • 4 médias

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

  • Écrit par 
  • Georges BOUISSIÈRES
  •  • 2 336 mots
  •  • 1 média

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'uranium. Sa demi-vie est 1 600 ans ; il émet des rayons α de 4,78 MeV, en donnant naissance à un gaz radioactif, le radon 222 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radium/#i_1398

RÉACTEUR NUCLÉAIRE E.P.R. (European Pressurized Reactor)

  • Écrit par 
  • Bernard LAPONCHE
  •  • 1 539 mots

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'uranium (UO2) enrichi à 3,5 p. 100 d'uranium 235 (contre 0,7 p. 100 dans l'uranium naturel) et l'eau joue le double rôle de modérateur (ralentisseur de neutrons) et de caloporteur (transporteur de chaleur). Une […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/european-pressurized-reactor/#i_1398

RÉACTEURS NUCLÉAIRES À SELS FONDUS

  • Écrit par 
  • Daniel HEUER, 
  • Elsa MERLE-LUCOTTE
  •  • 2 709 mots
  •  • 2 médias

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

  • Écrit par 
  • Ali BENSAÂD, 
  • Jeffrey Allman GRITZNER
  •  • 7 608 mots
  •  • 8 médias

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

  • Écrit par 
  • Pascal RICHET
  •  • 5 141 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « La rigueur de la physique »  : […] Ernest Rutherford (1871-1937) qui tira profit du fait que la désintégration de l’uranium et du thorium produisait une quantité d’hélium qui représente aussi une mesure du temps. Avec son estimation du taux de production d’hélium par l’uranium, Rutherford put déterminer l’âge d’un minéral uranifère d’après les teneurs mesurées pour ces deux […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/age-de-la-terre/#i_1398

THORIUM

  • Écrit par 
  • Alfred LECOCQ, 
  • Jean-Pierre ZANGHI
  •  • 2 977 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Applications nucléaires »  : […] À la différence de l'uranium ou du plutonium, le thorium n'est pas fissile. Cependant, l'atome de thorium 232 peut absorber un neutron thermique, issu par exemple de la fission contrôlée d'un atome d'uranium 235, et donner du thorium 233, lequel, par deux émissions β […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/thorium/#i_1398

TŌKAI-MURA ACCIDENT NUCLÉAIRE DE (30 sept. 1999)

  • Écrit par 
  • Yves LEERS
  •  • 441 mots
  •  • 1 média

Au cours d'une opération de conversion d'uranium enrichi en uranium 235, les techniciens (dont l'un est décédé depuis lors) ont dépassé de plus de sept fois la masse nécessaire pour atteindre la criticité, supprimant une étape intermédiaire indispensable dans le processus. Contrairement à la routine, la conversion s'est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/accident-nucleaire-de-tokai-mura/#i_1398

TORBERNITE

  • Écrit par 
  • Guy TAMAIN
  •  • 599 mots

Phosphate hydraté d'uranium, de formule chimique : CuO(UO)2(PO4)2, 12 H2O […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/torbernite/#i_1398

TYUYAMUNITE

  • Écrit par 
  • Guy TAMAIN
  •  • 326 mots

Vanadate hydraté d'uranium, de formule chimique Ca(UO2)2(VO4)2H2O, la tyuyamunite apparaît, à l'analyse, composée de CaO à 5,87 p. 100 ; de UO3 à 59,96 p. 100 ; de V2 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tyuyamunite/#i_1398

URANINITE

  • Écrit par 
  • Philippe ROSSI
  •  • 560 mots

L'uraninite est le principal minerai d'uranium et de radium et doit son nom au premier de ces métaux. C'est un dioxyde d'uranium, mais, dans la nature, celui-ci est plus ou moins oxydé, et, de ce fait, sa composition varie entre deux pôles : UO2 et UO3. Le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/uraninite/#i_1398

URANIUM-THORIUM-PLOMB DATATION PAR L'

  • Écrit par 
  • Hervé BELLON
  •  • 352 mots

Les isotopes 238 et 235 de l'uranium et le thorium 232 sont radioactifs. Dans les trois cas, les produits radiogéniques formés sont des isotopes du plomb : 238U donne 206Pb + 84He (T = 4,51 × 109 ans), […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/datation-par-l-uranium-thorium-plomb/#i_1398

WALVIS BAY

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 421 mots

aérienne. Ancien port en eau profonde utilisé par la marine sud-africaine, il exporte depuis la fin des années 1970 l'uranium extrait dans l'une des plus grandes mines du monde, située à Rössing, 80 kilomètres au nord-est de Walvis Bay. Toutefois, l'exportation de ce produit a chuté depuis 1979 pour ne représenter que 1 000 tonnes en 2005 (5 000 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/walvis-bay/#i_1398

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/