Économiquement, l'uranium utilisé ne peut être extrait qu'à partir de minerais à haute teneur. Sur la base des ressources minières à haute teneur connues aujourd'hui et de la production d'électricité dans les centrales nucléaires actuellement en service, les réserves seraient épuisées dans près d'une centaine d'années.
L'extraction de l'uranium a des effets de vaste envergure en contaminant l'environnement avec de la poussière radioactive, du radon, des toxines contenues dans l'eau et des degrés accrus de rayonnement naturel.
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.
L'uranium est le combustible le plus largement utilisé par les centrales nucléaires pour la fission nucléaire. L'uranium est considéré comme une source d'énergie non renouvelable, même s'il s'agit d'un métal commun présent dans les roches du monde entier. Les centrales nucléaires utilisent un certain type d'uranium, appelé U-235, comme combustible car ses atomes se divisent facilement .
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.
Minerai d'uranium (Carnotite). Broyage : ce processus a lieu dans une usine de concentration après que le minerai contenant de l'uranium a été retiré de la Terre par une mine à ciel ouvert ou une exploitation souterraine . Le minerai est amené à une usine, concassé et broyé avant que des produits chimiques ne soient ajoutés pour dissoudre l'uranium.
L'uranium est faiblement radioactif et contribue aux faibles niveaux de rayonnement de fond naturel. La majorité du rayonnement de fond se produit naturellement et une petite fraction provient d’éléments artificiels. dans l'environnement.
Les réserves actuelles d'uranium devraient être épuisées d'ici la fin du siècle et de nouvelles sources d'uranium sont difficiles à trouver. En conséquence, les prix de l’uranium n’ont cessé d’augmenter, certaines estimations prévoyant un doublement des prix d’ici 2030.
L'énergie nucléaire est produite à partir d'uranium. Elle permet de produire de l'électricité au sein des centrales nucléaires. C'est une énergie décarbonée et elle n'est pas renouvelable. Elle ne produit pas d'émission de CO2 ni de gaz à effet de serre, mais elle produit des déchets radioactifs.
Le réacteur peut-il exploser ? Heureusement, le réacteur ne peut pas exploser. Une explosion nucléaire ne peut pas se produire car le combustible n'est pas suffisamment compact pour permettre une réaction en chaîne incontrôlée . Le réacteur du MIT contient beaucoup d’eau et des matériaux de structure qui ralentissent les neutrons avant qu’ils n’atteignent d’autres atomes fissiles.
On peut considérer que, dans l'avenir immédiat, le prix du concentré d'uranium (UqCO variera entre 13 et 17 dollars le kilo. Les coûts de fabrication ont aussi baissé ; pour les éléments combustibles Magnox uti- lisés en Grande-Bretagne et en France, ils sont main- tenant d'environ 20 dollars par kilo.
En dépit de cette répartition, la production de l'uranium s'est concentrée. En 2021, la matière n'était extraite que dans quinze pays, dont 45% au Kazakhstan, loin devant l'Australie, la Namibie et le Canada avec environ 10% chacun, l'Ouzbékistan (7%), la Russie (5%), le Niger (4%) et la Chine (4%).
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.
L'extraction de l'uranium n'est pas particulièrement difficile , comparable à l'extraction du cuivre. Un peu moins de la moitié de tout l'uranium (~ 44 %) est extrait par lixiviation in situ où des produits chimiques sont pompés dans des trous forés dans un gisement de minerai. Le produit chimique oxydant est généralement le peroxyde d’hydrogène.
Uranium occurs naturally in the Earth's crust and is mildly radioactive. It is the only element with a naturally-occurring fissile isotope. Depleted uranium is a by-product from enriching natural uranium to use in nuclear power reactors. Most of the uranium used in nuclear reactors can be recycled.
Aujourd'hui, la plupart des scientifiques considèrent que toute exposition aux radiations atomiques constitue un risque pour la santé. À l'état naturel, l'uranium est dangereux parce qu'il peut émettre des produits de désintégration radioactifs comme le radon et le radium dans l'environnement.
Pour 1 gramme d'uranium naturel ingéré, la concentration dans le rein est de 3,7 µg/g et la dose équivalente engagée dans cet organe est de 6,8 mSv. Le risque radiologique correspondant reste faible comparé au risque de voir apparaitre une toxicité rénale aiguë (3 µg/g de tissu rénal).
L'uranium est certes extrait du sous-sol, comme les énergies fossiles, cependant il n'est pas issu de la biomasse (de matières organiques), c'est en réalité un élément chimique ! En fait, l'uranium se place dans la troisième catégorie d'énergie : l'énergie fissile.
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.
L'uranium est un métal relativement courant, présent dans les roches et l'eau de mer. Les concentrations économiques ne sont pas rares . Les quantités de ressources minérales sont plus importantes qu’on ne le pense généralement et sont relatives à la fois aux prix du marché et aux coûts d’extraction.
According to the NEA, identified uranium resources total 5.5 million metric tons, and an additional 10.5 million metric tons remain undiscovered—a roughly 230-year supply at today's consumption rate in total.
Abondance : L'uranium est un élément relativement abondant, avec des réserves estimées qui pourraient durer des centaines d'années . Cela en fait une source d’énergie plus durable que les combustibles fossiles, qui deviennent de plus en plus rares. Haute densité énergétique : les centrales nucléaires sont très efficaces pour convertir le combustible en énergie.
L'extraction de l'uranium a des effets de vaste envergure en contaminant l'environnement avec de la poussière radioactive, du radon, des toxines contenues dans l'eau et des degrés accrus de rayonnement naturel.
Le polonium, ce métal radioactif parmi les plus toxiques au monde.