Le plutonium est l'explosif le plus utilisé dans la fabrication des armes atomiques. C'est un élément artificiel créé dans tout réacteur dont le combustible est l'uranium. L'unique but des premiers réacteurs qui furent construits aux États-Unis était le plutonium pour les bombes.
Lors de cette réaction, l'uranium 238 capture un neutron et se transforme en uranium 239. A son tour, l'uranium 239 se convertit en neptunium 239 en perdant un électron. Ensuite, de la même façon, le neptunium 239 se transforme en plutonium 239.
Les principaux gisements d'uranium se trouvent en Australie, au Canada, en Russie, au Niger, en Afrique du Sud, en Namibie, au Brésil et au Kazakhstan et en Mongolie. En France, il en existe en Vendée et dans le Limousin, mais ils sont en voie d'épuisement.
L'extraction
L'uranium est un métal assez répandu dans le sous-sol de la Terre. Il est contenu dans des minerais, qui sont extraits de gisements à ciel ouvert ou en galeries souterraines. Ces gisements se trouvent essentiellement en Australie, aux États-Unis, au Canada, en Afrique du Sud et en Russie.
En grande quantité, ils attaquent directement le fonctionnement des cellules proches et détruisent les tissus et les organes. Le plutonium – dont on ne trouve aucune forme stable dans la nature – est aussi un métal lourd, extrêmement toxique.
Depuis, le plutonium est essentiellement produit au cœur des centrales nucléaires. En effet, une partie des neutrons émis lors de la fission transforment les noyaux d'uranium 238 (qui composent le combustible nucléaire) en plutonium.
Le plutonium est tout d'abord dangereux parce qu'il a une durée de vie très longue, la période ou demi-vie du Pu 239 étant en effet de 24 000 ans, ce qui signifie qu'à l'issue de cette période, la moitié seulement des atomes de plutonium auront disparu en se transformant en d'autres éléments.
L'uranium est produit par de nombreux pays en particulier en Amérique du Nord et en Asie. Les principaux producteurs sont le Kazakhstan, le Canada, l'Australie et la Namibie qui représentent près de 80 % de la production mondiale.
Cette statistique montre la répartition de la production mondiale d'uranium en 2016 en tonnes, par pays. Cette année-là, le Kazakhstan était le pays ayant produit le plus d'uranium, soit 24.700 tonnes, alors que le Canada arrivait en deuxième place du classement avec une différence de 10.000 tonnes.
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.
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).
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.
Le Niger est le principal pays producteur d'uranium en Afrique. Il occupe le troisième rang mondial des producteurs d'uranium, derrière le Canada et l'Australie.
L'extraction franco-française d'uranium s'arrête
Depuis le début des années 2000, l'uranium utilisé pour les centrales nucléaires françaises est entièrement importé, même s'il est souvent ensuite enrichi en France, un détail qui a son importance.
Ces mines se trouvent principalement dans le Massif central (Auvergne, Limousin, Languedoc) et le Massif armoricain (Vendée et Bretagne). Aujourd'hui totalement fermés, ces sites miniers ont connu des destins différents, entre renaturation et réhabilitation.
L'uranium est utilisé comme combustible dans la plupart des réacteurs nucléaires industriels. Sous le flux de neutrons, il subit des fissions formant des noyaux de masse inférieure à celle de l'uranium et générant de nouveaux neutrons.
Au cours de cette année, les États-Unis ont occupé la première place du classement avec une consommation d'environ 19.000 tonnes d'uranium. L'uranium est un métal lourd présent dans de nombreuses roches et dans l'eau de mer.
Le poids de l'uranium dans l'économie nigérienne
Le pays est depuis plusieurs années le quatrième producteur mondial du métal, et le premier en Afrique. Selon le dernier rapport publié en 2016 par l'Initiative pour la Transparence dans les Industries Extractives (ITIE), le pays a exporté 4099 tonnes d'uranium en 2014.
En 2021, la Chine dominait ce classement avec une production estimée à 370 tonnes, elle est suivis par l'Australie qui produit environ 330 tonnes d'or.
Localisation des centrales
En 2019, 80 % de la production française d'électricité d'origine nucléaire est assurée par 4 régions : l'Auvergne-Rhône-Alpes (22,4 %), le Grand Est (21,8 %) et le Centre val-de-Loire (19,2 %) et la Normandie (17,6 %).
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.
Les neutrons issus de la fission de l'uranium 235 sont absorbés par les noyaux d'uranium 238 pour former de l'uranium 239 ; une désintégration β convertit alors un neutron en proton pour former du neptunium 239, converti par une seconde désintégration β en plutonium 239.
La fission des atomes d'uranium produit de la chaleur, chaleur qui transforme alors de l'eau en vapeur et met en mouvement une turbine reliée à un alternateur qui produit de l'électricité.