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RÉSUMÉ
De nombreux procédés d'enrichissement de l'uranium ont été étudiés depuis le début du nucléaire, allant de mises en œuvre à l'échelle du laboratoire à des installations pilotes ayant des capacités de quelques centaines de milliers d’unités de travail de séparation. Actuellement, seuls deux procédés sont utilisés industriellement pour produire de l'uranium enrichi, la diffusion gazeuse et la centrifugation, basés tous les deux sur la mise en œuvre de l'uranium sous forme UF 6. L’article présente également les procédés ayant fait l’objet de recherche et de développement conséquents. Ces procédés mettent en œuvre l'uranium soit sous forme hexafluorure, soit sous forme métallique ou par l'intermédiaire d'autres composés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Michel ALEXANDRE : Ancien Directeur de recherche, CEA Saclay
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Jean-Pierre QUAEGEBEUR : Ancien Ingénieur de programme, CEA Saclay
INTRODUCTION
Des progrès remarquables ont été accomplis tant dans la diversité que dans les performances des techniques d'enrichissement, depuis la mise en service des premiers calutrons en 1944. Malgré l'effort considérable de recherche et développement entrepris sur de nombreuses techniques, seuls deux procédés industriels restent actuellement en présence pour satisfaire aux besoins en uranium enrichi.
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9. Conclusion générale
Les critères de choix d'un procédé d'enrichissement ont évolué depuis l'origine de l'industrie nucléaire, mais deux constantes demeurent : le groupe prenant en charge la réalisation doit premièrement posséder la technologie, ou du moins faire un pari pas trop risqué sur son aboutissement et deuxièmement posséder les moyens financiers, soit d'un coût acceptable pour le budget consacré à la défense, soit visant plus ou moins à la rentabilité pour une production civile.
Ainsi, on peut distinguer les époques pionnières, avant 1970, où l'essentiel de l'enrichissement était consacré aux besoins de la Défense, en général sous la responsabilité des États, et, de 1970 à nos jours, avec des besoins croissants pour l'alimentation de réacteurs électrogènes sous la responsabilité de sociétés privées ou para-publiques. La première période a vu le développement de la diffusion gazeuse (États-Unis, Angleterre, France) et de la centrifugation (URSS). Les débuts de la seconde période ont été caractérisés par une compétition sévère entre la diffusion gazeuse et la centrifugation. Partie d'une position minoritaire au début des années 1980, la centrifugation appliquée à la production d'uranium faiblement enrichi, grâce à des progrès constants (changement de matériaux, augmentation des capacités des machines unitaires…) a peu à peu supplanté la diffusion gazeuse du point de vue des coûts de production, au point de devenir maintenant la seule technologie envisagée pour les futures usines d'enrichissement.
Reste le cas de la construction d'installations n'ayant pas pour vocation première l'alimentation de centrales électronucléaires. Comme leur réalisation n'entre pas le plus souvent dans le cadre des traités internationaux, d'autres critères tels que la discrétion, le détournement (changement de la teneur de production une fois l'installation terminée) ou la rapidité de construction peuvent entrer en ligne de compte.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GOWING (M.) - Britain and atomic energy. - (1939-1945), 464 p. (1964).
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(2) - HEWLETT (R.C.), ANDERSN (O.E.) - The new world. - Penn. State University Press, 766 p. (1962).
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(3) - BRETON (J.P.) - Note on the power consumption of a separating element. - J. Nucl. Sci. Eng., 1, p. 293 (1974).
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(4) - MASSIGNON (D.) - Gaseous diffusion. - In Villani (S.) Ed. Uranium enrichment. Topics in applied physics, Springer Verlag, vol. 35, p. 55-182 (1979).
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(5) - WILKIE (T.) - Tricastin points the road to energy independence. - Nuclear Engineering International, vol. 25, no 305, p. 44, oct. 1980.
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(6) - Enrichissement isotopique par diffusion gazeuse. - Bull. Inf. Sci. et Techn. du CEA no 206, p. 134 (1975).
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1 À lire également dans nos bases
BORDIER (G.), ALEXANDRE (M.) - Séparation de l'uranium par laser. - [BN 3 601] Base « Génie nucléaire » (2003).
ALEXANDRE (M.), QUAEGEBEUR (J.-P.) - Enrichissement de l'uranium. Généralités et principes. - [BN 3 595] Base « Génie nucléaire » (2009).
HAUT DE PAGE
USEC Inc. http://www.usec.com/
Nuclear Regulatory Commission http://www.nrc.gov/
Uranium Information Centre http://www.uic.com.au/
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