Présentation
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.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Michel ALEXANDRE : Ancien Directeur de recherche, CEA Saclay
-
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.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Procédés utilisant les lasersArticle inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(171 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
5. Procédés de séparation par échange chimique
La légère différence entre les propriétés chimiques de deux isotopes d'un même élément permet de séparer ces isotopes par échange chimique réversible. Le prix Nobel U.C. Urey est le premier à s'en être servi en 1935 pour les éléments légers (H, B, C, N). Pour l'uranium, deux procédés ont été étudiés : le procédé japonais utilise l'échange entre les ions de valence IV (uraneux) et VI (uranyle) alors que le procédé français utilise l'échange entre les ions de valence III et IV.
5.1 Procédé japonais ASAHI
Le procédé est fondé sur un échange d'oxydoréduction entre les ions U(IV) et U(VI) entre deux phases solide-liquide. Une colonne garnie d'une résine échangeuse d'ions est balayée de haut en bas, successivement, par [27] :
-
une solution aqueuse oxydante ;
-
une solution aqueuse d'ions U(IV) et U(VI) dont les ions en U(IV) sont oxydés en U(VI) et fixés sur la résine ;
-
une solution aqueuse réductrice qui réduit U(VI) en U(IV) ;
-
quand la bande d'U(VI) adsorbé, limitée par ces deux fronts oxydant et réducteur, a balayé toute la résine, le cycle recommence en continu.
Les solutions oxydante et réductrice sont régénérées par barbotage d'oxygène et d'hydrogène dans deux colonnes annexes (figure 22).
La réaction d'échange isotopique suivante conduit à une légère concentration de 235U dans le composé U(VI) adsorbé sur la résine :
La clé du procédé est la membrane échangeuse et l'utilisation de catalyseurs qui assureraient au procédé un temps...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Procédés de séparation par échange chimique
Article inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(171 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
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).
-
...
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/
HAUT DE PAGE
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(171 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
