L'uranium 235 est le seul isotope fissile. Cela veut dire qu'il peut se fragmenter sous l'effet d'un neutron. Explication : sous l'effet de la collision avec le neutron, son noyau se casse, c'est ce que l'on appelle la fission. Celle-ci produit des rayonnements* et une énorme quantité de chaleur.
La réaction en chaîne de la fission nucléaire
L'uranium est un élément constitué d'atomes lourds. Ces atomes possèdent un noyau capable de se casser en deux noyaux plus petits sous l'impact d'un neutron. Ce phénomène est appelé fission nucléaire.
Un noyau atomique d'uranium 235 capture un neutron. La présence de ce neutron supplémentaire provoque l'instabilité du noyau qui se désintègre. Deux, parfois aussi trois petits noyaux atomiques – appelés produits de fission – se forment alors. En même temps, il y a libération d'énergie et de deux à trois neutrons.
L'uranium est radioactif. Cela signifie que les noyaux de ses atomes sont trop lourds pour être stables dans le temps. Ils se transforment spontanément en d'autres éléments radioactifs plus légers (par exemple, l'uranium 238 en thorium 234) qui à leur tour disparaîtront par décroissance radioactive.
Dans l'industrie nucléaire, on distingue deux types de noyaux : les noyaux « fissiles », qui sont susceptibles de subir une fission, quelque soit l'énergie des neutrons qui les percutent.
L'uranium naturel
L'isotope 235 de l'uranium est dit « fissile », c'est-à-dire qu'il peut se casser en deux noyaux plus petits, sous l'effet d'un neutron. C'est ce qu'on appelle la fission nucléaire, réaction qui libère une grande quantité d'énergie.
L'énergie fissile est produite par la fission d'un ou plusieurs éléments radioactifs, principalement par l'exploitation d'uranium ou de plutonium. C'est une énergie non renouvelable, à ne pas confondre avec l'énergie fossile, qui est elle produite par le pétrole, le gaz naturel ou encore le charbon.
Les risques d'avoir un cancer sont plus élevés lorsqu'on est exposé à de l'uranium enrichi, car il y a plus d'isotopes radioactifs de l'uranium. Cette forme d'uranium dégage des radiations nocives, qui peuvent provoquer le développement de cancer quelques années plus tard.
On peut considérer que, dans l'avenir immédiat, le prix du concentré d'uranium (UqCO variera entre 13 et 17 dollars le kilo.
Les rayonnements radioactifs
Si un noyau d'atome contient trop de neutrons et de protons, il est instable. Pour retrouver sa stabilité, il éjecte des neutrons et des protons. Il émet alors des particules, c'est-à-dire de l'énergie, et des rayons, c'est ce qu'on appelle la radioactivité.
Les atomes sont stables lorsque le nombre de neutrons dans le noyau est à peu près équivalent au nombre de protons. Lorsqu'il y a un déséquilibre important entre le nombre de neutrons et celui de protons dans le noyau, l'atome devient instable.
L'élément le plus stable d'une série de noyaux comportant le même nombre de nucléons est celui dont la masse est la plus petite. La famille de noyaux comportant 127 nucléons montre la relation entre masse et stabilité. L'élément stable en est le noyau d'iode-127, avec 53 protons et 74 neutrons.
Lorsque l'on parle d'énergie fissile on fait le plus souvent référence à l'énergie produite grâce l'exploitation de l'uranium ou du plutonium. Cette création d'énergie n'émet aucun gaz, mais produit des déchets radioactifs.
Un isotope fissile est un élément chimique dont le noyau atomique peut subir une fission nucléaire sous l'effet d'un bombardement par des neutrons thermiques ou rapides. Le seul isotope fissile naturel par des neutrons thermiques est l'uranium 235, les autres étant produits artificiellement.
L'uranium est un métal radioactif présent dans le sous-sol de la Terre. Avant de pouvoir l'utiliser comme combustible dans les réacteurs des centrales nucléaires, il faut l'extraire et le transformer.
Dans l'eau, l'uranium n'a ni goût, ni odeur, ni couleur, et ne peut être détecté que par une analyse chimique. Selon les Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada, la concentration maximale acceptable d'uranium est de 0,02 milligramme par litre (mg/L).
Les principaux producteurs sont le Kazakhstan, le Canada, l'Australie et la Namibie qui représentent près de 80 % de la production mondiale.
7.000 tonnes d'uranium consommées par an
La France dépend essentiellement du Niger, du Canada, du Kazakhstan et de l'Ouzbékistan. Pour arriver jusque dans nos centrales, EDF passe les commandes, soit à son fournisseur français Orano soit à des fournisseurs étrangers comme l'anglosaxon Urenco.
Une surconsommation de ressources fossiles
Or, les réserves énergétiques de la planète ne sont pas inépuisables : au rythme de consommation actuel, le pétrole va arriver à épuisement d'ici à 54 ans, le gaz d'ici à 63 ans, le charbon d'ici à 112 ans et l'uranium d'ici à 100 ans (pour les ressources identifiées).
L'uranium fut mis en évidence en 1789, sur le plan scientifique, par le chimiste prussien Martin Heinrich Klaproth à partir de l'analyse d'un morceau de roche qu'on lui avait apporté de la mine d'or de Saint Joachimsthal, dans l'actuelle Tchéquie.
La France n'exploite plus de mines d'uranium sur le territoire national depuis 2001 et importe l'intégralité de son uranium — quelque 10 656 tonnes par an, provenant principalement du Kazakhstan, du Niger, du Canada, de l'Australie et de l'Ouzbékistan.
Bonjour, Les énergies fossiles sont celles issues de la composition sur des échelles géologiques de matière organique : pétrole, gaz... L'uranium, lui, est un élément chimique à part entière. Il n'a absolument aucun lien avec la biomasse.
Si l'uranium est une ressource présente en abondance sur la planète, elle n'est toutefois pas inépuisable. Elle ne se reconstitue pas dans les mines. C'est pourquoi on parle d'énergie de stock car une fois le stock épuisé alors il n'y a plus d'énergie disponible.
L'uranium, une énergie décarbonée mais non renouvelable
L'énergie nucléaire est produite dans des centrales nucléaires qui utilisent l'uranium, un combustible considéré comme une énergie fissile.