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L’extraction de l’uranium
L’uranium est un métal relativement répandu dans l’écorce terrestre. Sous forme solide, l'uranium est un métal radioactif α et β de couleur argentée. L'uranium existe sous plusieurs isotopes, en particulier l'uranium 238 et l'uranium 235. L'uranium naturel est principalement composé d'uranium 238 (99,28 %), et ne contient que peu d'uranium 235 (0,71 %).
L’extraction s’effectue soit a ciel ouvert, soit dans des galeries souterraines. Comme la plus part des minerais, l’uranium n’est pas extrait sous sa forme pure mais a l’état de roches, combinés a d’autres éléments chimiques. Les principaux gisements connus se trouvent en Australie, aux États-Unis, au Canada, en Afrique du Sud et en Russie.
La concentration en uranium 235 est alors très faible (entre 0.1 a 0.5%). Les roches sont d’abord concassées et finement broyées, puis l’uranium est extrait par diverses opérations chimiques. Le concentré fabriqué a l’aspect d’une pâte jaune appelée “yellow cake”. L’uranium est un métal qui s’oxyde très rapidement au contact de l’oxygène de l’air, se transformant en oxyde d’uranium. La teneur en uranium est de 750 kg/tonne. Le concentré d’uranium ne peut pas être utilisé tel quel dans les réacteurs nucléaires
L’oxyde d’uranium doit d’abord être débarrassé des impuretés par différentes étapes de purification, plusieurs transformations chimiques puis un raffinage et un enrichissement le rendront utilisable dans les centrales nucléaires. |
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Les transformations chimiques
On ajoute tout d’abord du dihydrogène gaseux a l’oxyde d’uranium : on obtient de l’eau et de dioxide d’hydrogène.
UO3(s) + H2(g) UO2(s) + H2O (g)
Ensuite, on ajoute du fluorure d’hydrogène au dioxide d’uranium, on obtient du étrafluorure d’uranium.
UO2(s) + 4HF(g) UF4(s) + 4 H2O(g)
On ajoute au tétrafluorure d’uranium du fluore gaseu pour obtenir de l’exafluorure d’uranium.
UF4(s) + F2(g) UF6(s) |
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Le “yellow cake” |
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De la roche au crayon |
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De la roche au crayon |
