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Électricité L'Uranium ses caractéristiques son exploitation

Date de mise à jour : 07/11/2021

De symbole U, l'uranium est le dernier élément naturel du tableau périodique de Mendeleïev. Chaque atome d'uranium possède 92 protons et entre 135 et 148 neutrons.
À l'état pur, l'uranium solide est un métal radioactif gris à blanc (voire argenté), qui rappelle la couleur du nickel. Il est dur et très dense. De plus, l'uranium est l'atome le plus lourd (qui contient le plus de nucléons) présent naturellement sur la Terre.

  1. Où trouve-t-on l'uranium ?
  2. Utilisation de l'uranium
  3. Minéralogie de l'uranium

Caractéristiques de l'uranium

L'uranium a dix-sept isotopes, tous radioactifs, dont trois seulement sont présents à l'état naturel : 238 U, 235 U et 234 U. L'uranium naturel, directement extrait du sol, est constitué essentiellement de deux isotopes : l'uranium 238 pour 99,3 % et l'uranium 235 pour 0,7 %. Or seule cette toute petite fraction, l'uranium 235, donne lieu à fission sous l'impact des neutrons et constitue ainsi la source d'énergie des centrales nucléaires.

Où trouve-t-on l'uranium ? 

L'uranium est présent dans différents types de minerais, notamment dans les massifs granitiques. À l'échelle de notre planète, il est environ 50 fois plus abondant que le mercure et 1000 fois plus que l'or. Par contre, sa concentration dans un gisement donné est généralement faible, de l'ordre, sauf exception, de quelques %.
Il est extrait de carrières à ciel ouvert ou de galeries souterraines.
Des quantités importantes d'uranium existent dans l'eau des fleuves (le Rhône contient 100 tonnes d'uranium) et dans les océans. Cet uranium n'est pas exploité, car les coûts d'extraction sont nettement plus élevés que dans les mines. L'extraction du minerai d'uranium se fait principalement dans les mines.

Utilisation de l'uranium 

Le monde industriel sait créer des réactions en chaîne avec de l'uranium naturel, au sein d'empilements de graphite ou dans des cuves emplies d'eau lourde. Notons que les réacteurs les plus répandus dans le monde actuellement, qui utilisent l'eau ordinaire (l'eau légère) comme modérateur, ne peuvent fonctionner que si l'uranium de leur combustible contient au moins 3 % d'uranium 235. Leur alimentation nécessite donc d'augmenter au préalable la proportion de l'isotope 235 dans l'uranium ceci complexifie cette opération, car, par définition, des isotopes se comportent de façon identique dans toutes les réactions chimiques auxquelles ils sont soumis. Il est nécessaire avoir recours à des procédés physiques particuliers, tels que la diffusion gazeuse ou l'ultracentrifugation. C'est l'opération d'enrichissement. Cette opération d'enrichissement qui produit de l'uranium enrichi entre 3 et 5 % s’effectue en France à l'usine Georges Besse du Tricastin elle utilise pour cette opération 5 % de la production annuelle nationale d'électricité.

Le développement de l'industrie de l'uranium.

Le développement de l'industrie de l'uranium date des lendemains de la seconde guerre mondiale, avec la création le 18 octobre 1945, par le Général de Gaulle, du Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA). C'est la dernière-née des industries minières dont les recherches, les découvertes et le développement ont été particulièrement rapides, tant en France que dans le monde. Depuis la fin de la dernière guerre, en 1945, le monde est divisé en deux, car l'expérimentation des premières bombes atomiques, la guerre froide, les incertitudes du lendemain, la crainte d'un affrontement est-ouest créent une grande inquiétude. Autant de raisons pour le gouvernement français d'acquérir le pouvoir nucléaire à des fins militaires, la France en effet, voulait à l'instar des USA et de l'URSS se doter de l'arme atomique et de son corollaire les centrales civiles pour la production d'électricité. L'industrie nucléaire verra son apogée dans les années 80 pour s'éteindre progressivement au siècle dernier. La dernière mine d'uranium française située en Haute-Vienne, A Jouac, fermera ses portes définitivement en mai 2001. Le développement de la filière nucléaire française reprendra récemment avec de nouveaux contrats pour des centrales nucléaires en Chine, Lybie, Maroc, etc.

Historique de la découverte de l'uranium :

— 1789, le chimiste prussien Martin Heinrich Klaproth met en évidence le 24 septembre ce nouveau métal, en chauffant la pechblende (UO2), un minerai d'uranium, le baptisant du nom d'« urane » ou « uranite » au composé qu'il venait d'identifier, la 7ème planète du système solaire, Uranus, en référence à la découverte de la planète Uranus faite par William Herschel huit ans plus tôt (1781).
— 1839, le chimiste français Eugène Péligot établit que l'urane est composé de deux atomes d'oxygène et d'un de métal, métal qu'il isole et nomme uranium.
— 1896, le physicien français Henri Becquerel découvre la radioactivité naturelle lorsqu'il constate que des plaques photographiques placées à côté de sels d'uranium sont insolées sans avoir été exposées à la lumière du soleil. Les plaques avaient été noircies par les rayonnements émis par les sels : Henri Becquerel avait découvert le phénomène de la radioactivité naturelle.
— 1898, Pierre et Marie Curie découvrent le radium et le polonium.
— 1898, Rutherford découvre les rayonnements alpha et béta.
— 1900, Paul Villard un physicien français met en évidence le rayonnement gamma.
— 1901, Henri Becquerel et Pierre Curie font les premières tentatives d'utilisation du radium à des fins thérapeutiques.
— 1903, Rutherford et Soddy établissent la loi de décroissance de la radioactivité.
— 1911, Rutherford découvre le noyau de l'atome.
— 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie découvrent la radioactivité artificielle.
— 1942, Enrico Fermi, physicien italien émigré aux états unis, met en route le premier réacteur nucléaire à Chicago.
— 1945, Les américains testent 2 bombes atomiques sur Hiroshima et Nagasaki.


Minéralogie de l'uranium 

En France, initialement la minéralogie de l'uranium identifiait 3 variétés :

L'autunite, découverte par De Champeaux en 1800 à Saint-Symphorien-de-Marmagne (Saône-et-Loire).
La chalcolite découverte en 1852 par Boisse près d'Entraygues (Aveyron)
La pechblende découverte par Demarty vers 1927 à Saint-Rémy-sur-Durolle (Puy-de-Dôme).

Sources : AFP, RTL Info Socio Eco, Nezavissimaïa gazeta, Ria Novosti

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