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Le "yellow cake"
© Cogema / P. Lesage
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Où trouve-t-on de l'uranium ?
L'uranium est présent dans l'écorce terrestre, à raison de 3 grammes par tonne en moyenne. Il est extrait de mines à ciel ouvert ou souterraines.. 10 pays concentrent 96% des réserves mondiales, dont l'Australie (460 000 tonnes), le Canada (426 000 tonnes), et le Kazakhstan (254 000 tonnes).
A quoi sert l'enrichissement ?
La teneur du minerai en uranium est en général assez faible, il est indispensable de le concentrer. Les roches sont finement broyées et l'uranium est extrait par différentes opérations chimiques. Le concentré ainsi fabriqué a l'aspect d'une pâte jaune appelée "yellow cake". Il contient alors 75% d'uranium. Ce "yellow cake" est purifié puis transformé en gaz, hexaflorure d'uranium (UF6). Enfin, on sépare les atomes d'uranium-235 (fissile) et d'uranium-238 (non fissile) soit par diffusion gazeuse, soit par centrifugation.
Comment fabrique-t-on le combustible ?
Après enrichissement, l'UF6 est transformé en oxyde d'uranium, une poudre noire. Celle-ci est ensuite comprimée en petites pastilles de 1cm qui sont cuites au four à très haute température. Chaque pastille de 7 grammes peut libérer autant d'énergie qu'une tonne de charbon ! Elles sont regroupées dans des tubes (les "crayons"), eux-même assemblés en "fagots". Il faut environ 157 fagots contenant en tout 11 millions de pastilles pour faire fonctionner pendant 3 ans un réacteur nucléaire de 900 mégawatts.
L'uranium est-il rare ?
Seul l'uranium 235 est exploitable dans les réacteurs nucléaires. Dommage, car il est 138 fois moins courant que son isotope, l'uranium-238. Mais une fission du noyau d'uranium-238 réclame une énergie énorme, alors que l'uranium-235 peut être fissionné par des neutrons lents.
En revanche, l'uranium 238 est un matériau "fertile", c'est-à-dire qu'il peut se transformer, en absorbant des neutrons, en matériaux fissiles exploitables.
Combien de temps les réserves vont-elles durer ?
Avec les 440 réacteurs actuels, on a de quoi tenir quelques décennies, guère plus que pour le pétrole. Mais deux pistes sérieuses existent pour remédier à la pénurie. D'abord, les surgénérateurs, qui produisent plus de combustible qu'il n'en brûlent ! (ils utilisent un mélange d'uranium-238 et de plutonium). Mais le salut pourrait bien venir
de
l'eau de mer. En effet, on estime que les océans contiennent 4,5 milliards de tonnes d'uranium dilué. Le problème est d'extraire cet uranium à des prix compétitifs, les techniques actuelles multipliant le prix au kilo par huit. Si on ajoute ces deux pistes, et qu'on considère une population mondiale de 12 milliards d'habitants, cela nous assurerait 320 000 ans de tranquillité.
