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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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Procédés de séparation par échange chimiqueArticle inclus dans l'offre
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4. Procédés aérodynamiques
Un grand nombre de procédés de séparation différents font appel à la dynamique des gaz. En dehors de la diffusion du gaz UF 6 à travers une paroi poreuse et la centrifugation de ce gaz, deux autres procédés aérodynamiques ont atteint, d'une manière inégale, un stade de développement avancé. Ce sont le procédé de séparation UCOR par vortex de l'Afrique du Sud et le procédé de séparation par tuyère de E.W. Becker.
4.1 Procédé par vortex
Le procédé de séparation par vortex est de type aérodynamique et peut être qualifié de « procédé de centrifugation à paroi fixe » [19]. Son principe est schématisé en figure 20 : un mélange gazeux est injecté dans un tube de révolution suivant une direction non radiale, de façon à y pénétrer avec une forte composante de vitesse tangentielle, ce qui induit la rotation du gaz dans le tube, d'où une force centrifuge et un effet séparatif. L'efficacité de la séparation est d'autant meilleure que la rotation du gaz est rapide, ce qui nécessite l'utilisation d'un gaz porteur léger lorsque la séparation concerne des isotopes lourds.
Les composants principaux de l'élément séparateur sont, outre le tube, des buses d'injection et des écorceurs pour séparer les débits sortants en un produit enrichi P et un produit appauvri W. Le gaz subissant une perte de charge en traversant le dispositif, des compresseurs sont nécessaires entre les étages d'une cascade.
L'effet séparatif est avant tout un effet centrifuge dans la direction radiale. La rotation du gaz crée un gradient de pression, et les composants du mélange gazeux subissent la diffusion de pression induite par ce gradient. Les équations de mouvement et de diffusion des composants du mélange sont identiques à celle de la centrifugation (§ 3.4.2).
Dans le cas d'une alimentation...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GOWING (M.) - Britain and atomic energy. - (1939-1945), 464 p. (1964).
-
(2) - HEWLETT (R.C.), ANDERSN (O.E.) - The new world. - Penn. State University Press, 766 p. (1962).
-
(3) - BRETON (J.P.) - Note on the power consumption of a separating element. - J. Nucl. Sci. Eng., 1, p. 293 (1974).
-
(4) - MASSIGNON (D.) - Gaseous diffusion. - In Villani (S.) Ed. Uranium enrichment. Topics in applied physics, Springer Verlag, vol. 35, p. 55-182 (1979).
-
(5) - WILKIE (T.) - Tricastin points the road to energy independence. - Nuclear Engineering International, vol. 25, no 305, p. 44, oct. 1980.
-
(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).
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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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