Matières nucléaires et cycle du combustible
Matière et matériaux

Matière et matériaux sont au cœur des problèmes techniques que l'ingénieur doit résoudre. L’industrie nucléaire, comme beaucoup d'industries de pointe, a été confrontée à une multitude de problèmes nouveaux dus notamment aux particularités du milieu d'utilisation (flux intenses et haute température, milieux corrosifs), tant pour les réacteurs que dans le cycle du combustible. Ce dernier fait appel à une chimie spécifique appliquée à la séparation d'éléments rares et souvent dans des conditions d'inaccessibilité rendant primordiale la durée de vie des appareils, hors des conditions de contrôle et de maintenance habituellement pratiquées dans l'industrie.

La place prépondérante prise par la France dans le développement de l'énergie nucléaire dans tous ses aspects, notamment la réalisation industrielle d'un cycle de combustible complet, a nécessité, pour la réussite de sa mise en œuvre industrielle, un effort de recherche considérable, non seulement pour acquérir la connaissance des matières nucléaires dont la chimie était peu connue mais aussi pour la conception des procédés et des équipements, pour la qualification des matériaux nécessaires, pour les techniques de mise en œuvre de ces matériaux et le vieillissement, voire le comportement à long terme des matières utilisées.

On peut presque dire qu'un « luxe de connaissances » est imposé par les réponses à apporter aux exigences de règles de sûreté draconiennes, justifiées tant par le risque potentiel réel du nucléaire que par la perception qu'en a le public. Cela conduit en termes d'ingénieur à un maître mot : la fiabilité. Les conséquences de toute défaillance doivent être évaluées et les opérations d'intervention doivent être prévues avec soin ; ce qui permet d'estimer l'ampleur des mesures à prendre, leur coût et, par voie de conséquence, justifie les efforts à consentir en amont sur la fiabilité des opérations et des équipements pour éviter tout incident majeur.

La rubrique matière et matériaux ne se limite pas à aborder les aspects liés à la réalisation des équipements et composants mais s'applique également, pour une très large part, aux matières nucléaires, à commencer par l'uranium, depuis son extraction jusqu'au terme ultime de son utilisation. Elle traite de tous les produits radioactifs rencontrés dans les processus nucléaires et, plus particulièrement, de ceux ayant des applications ou présentant des risques particuliers pour leur stockage ultime. Elle est articulée en quatre chapitres.