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Qu'est-ce que l'uranium enrichi ? En quoi révolutionne-t-il l'industrie de l'énergie nucléaire ?
L'uranium enrichi est de l'uranium dont la composition a été augmentée du pourcentage d'uranium 235 grâce à un processus appelé séparation isotopique. L'uranium à l'état naturel est constitué de trois isotopes principaux : l'uranium 238, l'uranium 235 et l'uranium 234. L’ajustement de la concentration de l’uranium 235 en fait une ressource énergétique nucléaire importante, qui est non seulement utilisée dans la production d’énergie nucléaire civile, mais également vitale pour les armes nucléaires militaires. Il existe actuellement environ 2 000 tonnes d’uranium hautement enrichi dans le monde, dont la majeure partie est utilisée pour l’énergie nucléaire, les armes nucléaires et la propulsion des navires.
Le seul isotope restant de l’uranium enrichi est appelé uranium appauvri (UA), qui est moins radioactif que l’uranium naturel, bien qu’il soit encore très dense.
Le processus de fabrication de l'uranium enrichi
L'uranium est généralement extrait sous terre ou à l'air libre, puis il subit un processus de fusion pour extraire l'uranium. Cela est réalisé grâce à une série d’étapes chimiques qui produisent un oxyde d’uranium concentré appelé « yellowcake » qui contient environ 80 % d’uranium. Ce yellowcake nécessite un traitement supplémentaire pour obtenir une forme d’uranium adaptée à la production de combustible nucléaire.
L’exigence habituelle pour l’uranium enrichi est une concentration en uranium 235 comprise entre 3,5 % et 4,5 %, et de nombreux réacteurs nucléaires nécessitent une concentration plus élevée d’uranium 235 pour fonctionner normalement.
Types et applications de l'uranium enrichi
L'uranium faiblement enrichi (UFE) contient moins de 20 % d'uranium 235, tandis que l'uranium hautement enrichi (UHE) contient généralement 20 % ou plus d'uranium 235, ce qui représente une concentration élevée essentielle pour les armes nucléaires et certaines conceptions de réacteurs. est d’une importance vitale. Il existe également de l'uranium faiblement enrichi (UFA) et de l'uranium faiblement enrichi (UFE). Ces différents types d'uranium élargissent le champ d'application de l'énergie nucléaire.
L'uranium 236 est un isotope indésirable de l'uranium retraité qui consomme des neutrons, ce qui rend nécessaires des concentrations plus élevées d'U 235.
Procédés techniques d'enrichissement de l'uranium
Les deux principales méthodes commerciales d’enrichissement actuelles sont la diffusion de gaz et la centrifugation de gaz. Le développement de ces technologies a considérablement amélioré l’efficacité de la production d’uranium enrichi. La centrifugation au gaz ne nécessite que 2 à 2,5 % de l’énergie des technologies plus anciennes, ce qui en fait le choix standard actuel.
L'avenir de la technologie nucléaire
Outre la centrifugation gazeuse, la technologie de séparation laser a également fait l'objet d'une attention accrue. En raison de sa faible consommation d'énergie et de ses excellents avantages économiques, elle pourrait également remodeler le paysage technologique de l'enrichissement de l'uranium.
La technologie de séparation par laser permet de séparer l’uranium dans des conditions presque indétectables et a le potentiel de changer le monde de la technologie nucléaire.
Conclusion
À mesure que la technologie d’enrichissement de l’uranium se développe, la manière dont l’énergie est produite dans l’industrie nucléaire évolue également. Comment ces changements affecteront-ils les nouvelles stratégies d’utilisation de l’énergie à l’échelle mondiale et la situation en matière de sécurité internationale ?
