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Auteur(s)
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Pierre MICHEL : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Paris - Ancien directeur technique à la Société industrielle des minerais de l’Ouest - Gérant de DPML-Conseil
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’uranium naturel, c’est‐à‐dire, isotopiquement parlant, tel qu’on le trouve à l’état naturel, est la matière première indispensable à la fabrication des combustibles nucléaires.
L’uranium naturel est une matière première très particulière :
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elle est dispersée dans des minerais à faible teneur, ce qui conduit à traiter le minerai à proximité de la mine ;
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les minerais qui la contiennent présentent des nuisances devant faire l’objet de soins particuliers.
Bien qu’aujourd’hui on ne compte presque plus de réacteurs électrogènes fonctionnant à l’uranium naturel (modérateur graphite ou eau lourde), ce dernier constitue la matière de base pour produire l’uranium enrichi qui, lui, sera utilisé pour la fabrication des combustibles nucléaires modernes.
Le cycle du combustible offre la possibilité d’un recyclage des matières fissiles résiduelles (uranium enrichi) et générées (plutonium), après passage dans le réacteur. Cette possibilité est encore peu utilisée aujourd’hui pour diverses raisons de caractère technique sauf en France ou un programme de recyclage de plutonium dans des combustibles d’oxydes mixtes (MOX) est lancé. Même si elle l’était pleinement, comme la plupart des réacteurs nucléaires, à part les réacteurs à neutrons rapides, qui sont aujourd’hui au stade de prototypes industriels, consomment plus d’éléments fissiles qu’ils n’en produisent, la compensation du déficit doit être assurée par la production de matière première neuve. On a donc besoin d’uranium pour :
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fournir la première charge des nouveaux réacteurs ;
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assurer le renouvellement du combustible des réacteurs en service.
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Considérations sur la production d’uranium et son économie
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1. Sources d’uranium et extraction des minerais
La production d’uranium s’appuie sur des sources classiques qui sont les gisements de teneur économique et des sources annexes qui sont de plusieurs types.
L’extraction des minerais d’uranium utilise des techniques minières, habituelles pour d’autres minerais métallifères, au moins pour les minerais d’uranium de teneurs classiques.
1.1 Minerais de teneurs classiques
La phase de prospection s’achève par une évaluation géostatistique des réserves d’uranium, qui entraîne ensuite une étude de faisabilité de l’exploitation, tant minière que du traitement puisque le traitement est toujours effectué au voisinage des sites d’extraction.
Dans cette étude, on va notamment choisir la méthode d’extraction sur la base de critères économiques et techniques. Deux grands types de méthodes d’exploitation sont appliqués.
HAUT DE PAGE1.1.1 Mines à ciel ouvert (ou en carrière)
La zone minéralisée n’étant pas trop profonde (généralement à moins de 100 m de la surface) on va découvrir cette zone en enlevant une grande quantité de roches stériles, puis très peu minéralisées, créant ainsi une très vaste cavité stable permettant l’accès des équipements d’exploitation : pelleteuses, camions-bennes, bouteurs, etc.
Les couches de minerais reconnues par les géologues d’exploitation sont forées et abattues à l’explosif.
Cette méthode, lourde à cause de la découverture, mais facile à mettre en œuvre avec du matériel standard, est préférée chaque fois qu’elle est possible techniquement et économiquement.
HAUT DE PAGE
Quand la méthode précédente n’est pas applicable, on exploite en mine souterraine. Avec de multiples variantes, il existe en fait deux grandes catégories de mines souterraines.
HAUT...
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Sources d’uranium et extraction des minerais
L’uranium naturel n’est plus tout à fait une matière première stratégique et elle suit les lois d’un marché concurrentiel. Au lendemain des chocs pétroliers, du milieu des années 70, plusieurs grands pays industriels, aux premiers rangs desquels on trouve les États-Unis, l’Europe et le Japon (liste non exclusive), ont lancé de grands programmes d’équipements nucléaires pour la production d’énergie électrique. Ces programmes ont entraîné une forte demande d’uranium, d’autant plus, que les compagnies d’électricité ont voulu se mettre à l’abri d’une pénurie possible en constituant des stocks d’uranium importants.
La production mondiale (figure ) a donc augmenté jusqu’au début des années 80. Elle a connu alors un coup de frein en relation avec le très grand ralentissement de l’équipement nucléaire aux États-Unis, lui‐même la conséquence de trois facteurs :
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un suréquipement très important en moyens de production d’électricité de base, non encore résorbé près d’un quart de siècle plus tard, et qui a affecté tous les carburants ;
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une forte opposition au nucléaire, renforcée par l’accident de la centrale de Three Mile Island en 1979 ;
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des coûts élevés, conséquences de la structure de l’industrie...
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