Bibliographie & annexes
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En anglais
Auteur(s)
-
Michel ALEXANDRE : Ancien Directeur de recherche, CEA Saclay
-
Jean-Pierre QUAEGEBEUR : Ancien Ingénieur de programme, CEA Saclay
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Lire l’articleINTRODUCTION
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 utilisant les lasers
En anglais
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 d'étage inférieur à la seconde, bien plus court que les temps d'étage usuels. Pour enrichir à 3 %, la bande d'U(VI) adsorbé...
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Procédés de séparation par échange chimique
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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