La sûreté du cycle du combustible

La fabrication du combustible puis le retraitement de celui-ci à l'issue de son passage dans les réacteurs nucléaires constituent le cycle du combustible.

La France est l'un des rares pays présentant sur son territoire l'ensemble des installations permettant la conversion, l'enrichissement, la fabrication, le traitement et le recyclage des matières nucléaires. Elle est devenue une référence à l'échelle mondiale en la matière. Le contrôle de la sûreté de ces différentes installations constitue une mission majeure pour l'Autorité de sûreté nucléaire.
 

L'enrichissement

La plupart des réacteurs dans le monde mettent en oeuvre de l'uranium légèrement enrichi en uranium 235. La filière des réacteurs à eau sous pression (REP) nécessite, par exemple, de l'uranium enrichi entre 3 et 5 %.
 

Les procédés mis en œuvre pour enrichir le combustible nucléaire en uranium 235 sont basés sur la différence de masse entre les différents isotopes de l'uranium (l’uranium 238, majoritaire à plus de 99 % dans l’uranium naturel, est plus lourd que l’uranium 235 qui n’est présent qu’à environ 0,7 %).

Actuellement en France, l’uranium est enrichi par centrifugation.

Enrichissement par ultracentrifugation

L’usine « Georges Besse II », située sur la plateforme du Tricastin, utilise la force centrifuge pour enrichir l’uranium naturel en isotope 235 via le procédé dit « d’ultracentrifugation ».

Ce procédé de séparation d’isotopes utilise des centrifugeuses qui font tourner à très grande vitesse de l’uranium fluoré sous forme gazeuse : de l’hexafluorure d’uranium. Elles projettent plus vite à la périphérie l'hexafluorure d'uranium 238 que l'uranium 235, qui est donc plus concentré vers le centre du tourbillon ainsi formé. En prélevant ce gaz près du centre et en le transférant dans une autre centrifugeuse la concentration d’uranium 235 est graduellement augmentée. On appelle cette succession d’étage de séparation une « cascade ».

Du point de vue de la sûreté nucléaire, l’ultracentrifugation a l’avantage de mettre en œuvre une faible quantité d’uranium pour remplir ses cascades par rapport à l’ancien procédé par diffusion gazeuse de l’ancienne usine du site.

 
 

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Date de la dernière mise à jour : 07/12/2017