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Instrumentation pour la dosimétrie individuelle des travailleursArticle de référence | Réf : BN3500 v2
Auteur(s) : Jean-Marie GRAS
Date de publication : 10 janv. 2016
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Chimie des actinides - Complexes et solides en milieux aqueuxCet article fait partie de l’offre
Génie nucléaire (161 articles en ce moment)
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Le combustible neuf est le produit final des opérations de l'amont du cycle. Elles visent tout d'abord à préparer la matière première, à base de 235U et 238U pour la filière à eau légère, puis à la fabrication de l'assemblage combustible.
L'approvisionnement en uranium naturel est assuré à long terme par des contrats ayant pour objectif premier d'en garantir la sécurité. EDF et Areva ont signé en 2012 deux contrats assurant la fourniture d'environ 30 000 t sur la période 2014-2035.
La préparation de la matière première comporte les étapes successives suivantes :
extraction du minerai d'uranium en mines souterraines, carrières à ciel ouvert ou par lixiviation ;
concentration de l'Unat du minerai (qui souvent contient moins de 1 % d'uranium) par voie chimique, sur le site même d'extraction, qui aboutit au yellow cake contenant 60 à 70 % d'uranium ;
conversion (fluoration) des concentrés d'uranium (uranates et oxydes) en hexafluorure UF6 , solide à température ambiante et gazeux à température modérée ;
enrichissement isotopique de l'uranium pour augmenter la proportion de noyaux fissiles 235U (0,7 % dans l'Unat), à la teneur requise pour les réacteurs à eau (de l'ordre de 4 % pour les combustibles actuels). En France, depuis 2013, cette opération se pratique par ultracentrifugation en remplacement de la diffusion gazeuse. L'uranium appauvri est utilisé pour la fabrication du combustible MOX, mélangé avec la poudre de PuO2, mais la plus grande partie est sortie du cycle et entreposée en attendant le déploiement de réacteurs à neutrons rapides qui permettront de mieux utiliser 238U.
Après une étape préalable consistant à convertir UF6 en oxyde d'uranium enrichi UO2, la fabrication du combustible proprement dit comporte les quatre étapes suivantes :
élaboration des matériaux : tubes de gaines en alliage de zirconium et pièces de structure ;
préparation des poudres de UO2 (ou de UO2 et PuO2 dans le cas des combustibles MOX), pastillage et frittage des pastilles ;
crayonnage : introduction des pastilles dans les tubes de gaines et fermeture des crayons ;
assemblage des crayons en faisceaux.
La...
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(1) - PATARIN (L.) - Le cycle du combustible nucléaire. - Collection Génie atomique, INSTN, EDP Sciences (2002).
(2) - BARRÉ (B.) - Le cycle du combustible – Tout sur l'énergie nucléaire. - Areva, p. 45-76 (2002).
(3) - BARRÉ (B.), BAUQUIS (P.R.) - Le cycle du combustible REP – Comprendre l'avenir, l'énergie nucléaire. - Éditions Hirlé, p. 63-81 (2007).
(4) - CEA - Le cycle du combustible nucléaire. - Direction de la communication (2002) http://www.cea.fr/energie/dossier-sur-le-cycle-du-combustible-nucleaire
(5) - CEA - Le traitement-recyclage du combustible nucléaire usé. - Monographie de la Direction de l'énergie nucléaire, Éditions Le Moniteur, Paris (2008).
(6) - CEA - Le...
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