Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Jean-Louis NIGON : Ingénieur de l’École PolytechniqueCOGEMA - Directeur Adjoint Recherche et Développement - Professeur associé au Conservatoire national des Arts et Métiers
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Gérard LE BASTARD : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Mécanique et d’Aérotechnique de PoitiersCOGEMA - Directeur de la Business Unit Recyclage - MELOX - Président Directeur Général
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Lire l’articleINTRODUCTION
Mis en œuvre dès l’origine de l’utilisation de l’énergie nucléaire, le plutonium est devenu objet de controverse. Si le retraitement et le recyclage du plutonium ont été choisis par de nombreux pays dans les années 1960-1970 et le sont encore aujourd’hui, en 2002, par des pays envisageant un développement important de leur production électronucléaire (Grande‐Bretagne, France, Japon) ou en progression forte comme la Chine, ils ont été bannis aux États‐Unis par le Président Carter dès la fin des années 1970, et sont aujourd’hui fortement contestés par des courants d’opposition en Europe.
Dans ces conditions, prétendre à l’objectivité est ambitieux ; il est probable que le présent article portera la marque de la période à laquelle il est écrit. Que le lecteur accorde bien l’importance qui convient aux données scientifiques avérées, aux hypothèses et aux modèles, et qu’il pardonne aux auteurs d’avoir, volontairement ou non, pris parti par la présentation qu’ils en font.
Le plutonium est simultanément un combustible, ressource énergétique, un corps radiotoxique, déchet éventuel présentant un risque, et une matière utilisable à des fins militaires. La perception que le public a du plutonium est influencée par le contexte : menace de raréfaction des ressources énergétiques, comme le début des années 1970 en France, ou tension internationale très vive, climat de « guerre froide », ou encore, situation de détente politique, cas actuel de l’Europe et de l’Amérique du Nord.
Le débat relatif à la prolifération est plus politique que technique.
L’article qui suit se limitera donc à aborder succinctement les deux aspects des ressources énergétiques d’une part, de la gestion des corps radioactifs à vie longue d’autre part.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
— BN 3 630 - « Fabrication des combustibles au plutonium » (le présent article) ;
— - « Fabrication des combustibles au plutonium pour les RNR » ;
- « Fabrication des combustibles au plutonium pour les REP et REB ».
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Contraintes liées à la mise en œuvre du plutonium
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1. Pourquoi des combustibles au plutonium ?
Le lecteur pourra se reporter aux articles :
1.1 Gestion des ressources énergétiques
L’utilisation de l’uranium dans les réacteurs à neutrons thermiques est limitée : 0,5 à 0,8 % des noyaux de l’uranium initialement extrait du gisement sont brûlés, directement par fission de l’235U ou par fission rapide de l’238U, ou indirectement par conversion de l’238U en plutonium et par fission de ce dernier.
L’uranium non utilisé se trouve, d’une part, sous forme d’uranium appauvri issu des usines d’enrichissement et, d’autre part, dans le combustible irradié, associé à une faible fraction de plutonium.
Les ressources minières en uranium à un coût n’excédant pas 35 $/lb U3O8 (91 €/kgU) sont estimées entre 2,4 et 5 Mt ; au‐delà, l’ensemble des minerais de teneur supérieure aux granites (3 p.p.m. environ) représentent une ressource estimée exploitable de 25 à 50 Mt. Malgré l’exemple de l’exploitation de granite par lixiviation et d’extraction de l’uranium des lixiviats en Chine, nous écartons la ressource correspondante, les volumes de résidus et les coûts qui leur seront associés nous semblant dissuasifs.
De même, malgré l’affirmation, notamment par des laboratoires japonais, de la possibilité d’extraction de l’uranium de l’eau de mer (3,4 p.p.b. ou 3,4 × 10–9), soit de l’ordre de 4 Gt d’uranium — nous ne retenons pas cette ressource ; en effet, le contenu énergétique des 4 mg d’uranium par tonne d’eau de mer est trop faible pour envisager toute opération mécanique ou thermique concernant l’eau elle‐même ; il...
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Pourquoi des combustibles au plutonium ?
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Management of Separated Plutonium the technical option. - OCDE-NEA (1997).
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(2) - BAILLY (H.), MENESSIER (D.), PRUNIER (C.) - Le combustible nucléaire des réacteurs à eau sous pression et des réacteurs rapides. - CEA-TECH & DOC (1999).
-
(3) - BAIRIOT (H.), LE BASTARD (G.), MARIN (J.F.), MOTTE (F.) - Recent Advances in Plutonium Fuels in France and Belgium. - Nuclear Europe, 5, p. 25-38 (1985).
-
(4) - GUILLET (H.) - Manufacture of Plutonium Fuel. - Nuclear Technology International, Sterling Publication, Londres (1987).
-
(5) - Le Plutonium. - Revue Générale Nucléaire no 1 (1995).
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(6) - Le Plutonium. - Contrôle (La revue de l’autorité de Sûreté Nucléaire) no 138, janv. 2001.
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