Découverte
Wednesday, August 18, 2010
Dispersion d'uranium
Si l'uranium appauvri provenant de l'impact d'un pénétrateur de 4.85 kg (dont on suppose qu'il est volatilisé à 50%) est dispersé uniformément dans un rayon de 10 m du point d'impact, et pénètre le sol sur une profondeur de 10cm, il conduira au départ à une concentration d'approximativement 96 mg/kg. Cette teneur est supérieure à celle que l'on trouve en moyenne dans les sols naturels (de l'ordre de 2 mg/kg), mais peut se rencontrer dans certains sols, par exemple dans les poussières de la région d'Amman, en Jordanie.[3]
Les anomalies de concentration en uranium ne sont perceptibles que lorsque le métal est faiblement dispersé. Un volume de sol naturel dans un rayon de 20m et sur une profondeur de 80 cm (toujours à raison d'une moyenne de l'ordre de 2g/t) contient en moyenne une masse de 4 kg d'uranium, ce qui est l'ordre de grandeur typique d'une munition militaire : à ces niveaux de dilution, il ne peut plus y avoir de pollution au sens technique du terme, du fait que l'écosystème reste dans les limites de variation d'un mode de fonctionnement normal.
Les études disponibles suggèrent qu'il faut une durée de l'ordre de 100 à 1000 ans pour que les munitions ou les blindages en uranium appauvri se dégradent et soient dispersés chimiquement.
Les anomalies de concentration en uranium ne sont perceptibles que lorsque le métal est faiblement dispersé. Un volume de sol naturel dans un rayon de 20m et sur une profondeur de 80 cm (toujours à raison d'une moyenne de l'ordre de 2g/t) contient en moyenne une masse de 4 kg d'uranium, ce qui est l'ordre de grandeur typique d'une munition militaire : à ces niveaux de dilution, il ne peut plus y avoir de pollution au sens technique du terme, du fait que l'écosystème reste dans les limites de variation d'un mode de fonctionnement normal.
Les études disponibles suggèrent qu'il faut une durée de l'ordre de 100 à 1000 ans pour que les munitions ou les blindages en uranium appauvri se dégradent et soient dispersés chimiquement.
Utilisation
Usage nucléaire: L’uranium appauvri peut être transformé en Oxyde d'uranium vendu comme combustible pour réacteur à neutrons rapides.
En Russie, Atomenergoprom a annoncé fin 2009 le démarrage à Zelenogorsk (région de Krasnoïarsk) par une de ses filiales associée à AREVA et et sur la base du procédé Areva NC d'une première unité de conversion d’uranium appauvri (DUF) en Oxyde d’uranium U308 (10 000 t/an prévues) [1]
Usage non nucléaire : L’uranium appauvri est à présent employé pour la quasi totalité des utilisations non nucléaires de l’uranium car ses propriétés physiques sont très voisines de celles de l’uranium naturel.
La masse volumique élevée (19 050 kg/m³) de l’uranium appauvri et son coût relativement peu élevé le font préférer aux autres métaux de densité voisine (iridium 22 650 kg/m³ ; osmium 22 610 kg/m³ ; platine 21 090 kg/m³ ; rhénium 21 020 kg/m³ ; or, 19 300 kg/m³ ; tungstène 19 250 kg/m³) pour certaines applications, malgré sa toxicité.
Il est également pyrophorique.
Parmi les principales applications:
En Russie, Atomenergoprom a annoncé fin 2009 le démarrage à Zelenogorsk (région de Krasnoïarsk) par une de ses filiales associée à AREVA et et sur la base du procédé Areva NC d'une première unité de conversion d’uranium appauvri (DUF) en Oxyde d’uranium U308 (10 000 t/an prévues) [1]
Usage non nucléaire : L’uranium appauvri est à présent employé pour la quasi totalité des utilisations non nucléaires de l’uranium car ses propriétés physiques sont très voisines de celles de l’uranium naturel.
La masse volumique élevée (19 050 kg/m³) de l’uranium appauvri et son coût relativement peu élevé le font préférer aux autres métaux de densité voisine (iridium 22 650 kg/m³ ; osmium 22 610 kg/m³ ; platine 21 090 kg/m³ ; rhénium 21 020 kg/m³ ; or, 19 300 kg/m³ ; tungstène 19 250 kg/m³) pour certaines applications, malgré sa toxicité.
Il est également pyrophorique.
Parmi les principales applications:
- lest pour quilles de bateaux de compétition;
- blindages (pour les chars Abrams notamment);
- composant de projectiles d'armes de guerre.
Production
L’uranium appauvri est un sous-produit de l’enrichissement de l’uranium, à partir de l’uranium naturel. L'installation d'enrichissement sépare l'uranium en deux flux, l'un enrichi en isotope 235 (ce qui est le produit recherché), et l'autre appauvri, contenant donc moins d'uranium 235 (et pratiquement plus d'uranium 234). Cet uranium appauvri ne peut pas être utilisé dans les réacteurs nucléaires actuels, mais peut servir de combustible dans des réacteurs surgénérateurs.
De l'uranium appauvri est également produit dans des centrales nucléaires fonctionnant à l'uranium naturel, de type CANDU ou RMBK. Après séparation du plutonium et des produits de fission, l'uranium retraité à un taux en isotope 235 de l'ordre de 0.2% (variable suivant le taux de combustion).
De l'uranium appauvri peut également provenir du ré-enrichissement d’uranium après qu'il a été irradié dans un réacteur nucléaire, et après séparation des produits de fission et des autres actinides. Notamment, la proportion d’235U dans l’uranium contenu dans le combustible irradié de réacteurs à eau pressurisée reste encore très supérieure à celle de l’uranium naturel, et il est économiquement intéressant de traiter ce combustible pour séparer, puis enrichir cet uranium « irradié ».
Inventaire mondial de l'uranium appauvri
Activité radioactive
L’activité radioactive de l’uranium appauvri est inférieure à celle de l’uranium naturel, en raison de la moindre proportion d’isotopes légers 234U et 235U, dont la période radioactive est plus courte que celle de l’isotope 238U. Elle est en moyenne de 1,48·107 Bq/kg (dépendant de la teneur isotopique) ; celle de l'uranium naturel est de 2,54·107 Bq/kg (à titre de comparaison, la radioactivité naturelle normale d'un corps humain est d'environ 8 000 Bq et celle de la terre est de 500 à 5 000 Bq/kg). Tous les isotopes de l'uranium se désintègrent suivant un canal de désintégration α.
L’uranium naturel est relativement répandu dans l’écorce terrestre, notamment dans les terrains granitiques et sédimentaires. La concentration d’uranium dans ces roches est de l’ordre de 3 g/tonne.
Série de désintégration de l'uranium 238.
Tuesday, August 17, 2010
Prehistoric naturally occurring fission
In 1972 French physicist Francis Perrin discovered fifteen ancient and no longer active natural nuclear fission reactors in three separate ore deposits at the Oklo mine in Gabon, West Africa, collectively known as the Oklo Fossil Reactors. The ore deposit is 1.7 billion years old; then, uranium-235 constituted about three percent of the total uranium on Earth.[16] This is high enough to permit a sustained nuclear fission chain reaction to occur, provided other supporting conditions exist. The capacity of the surrounding sediment to contain the nuclear waste products has been cited by the U.S. federal government as supporting evidence for the feasibility to store spent nuclear fuel at the Yucca Mountain nuclear waste repository.[16]
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