Contrôle de procédé de la chimie de l'uranium
L’isotope 235U est le seul isotope fissile naturel. Sa fission libère une énergie voisine de 202,8 MeV par atome divisé, dont 9,6 MeV d’énergie non récupérable. L’énergie récupérable est plus d’un million de fois supérieure à celle des combustibles fossiles pour une masse équivalente. De ce fait, l’uranium est devenu la principale matière première utilisée par l’industrie nucléaire.
Le domaine
Pour une activité encore supérieure de l’uranium, il doit être enrichi, son activité peut alors atteindre jusqu’à 2 500 Bq/mg pour un enrichissement de 90 %. Pour les centrales nucléaires avec un enrichissements de l’ordre de 3 %, l’activité spécifique est de l’ordre de 60 Bq/mg.
Les étapes de process
Tous les procédés d’enrichissement de l’uranium fonctionnent en utilisant de l’UF6 comme forme chimique de l’uranium.
Le raffinage
Le minerai d’uranium pulvérisé – « yellowcake » — est dissous dans l’acide nitrique, fournissant une solution de nitrate d’uranyle UO2(NO3)2.
Le nitrate d’uranyle pur est obtenu par extraction par solvant.
Cette étape permet d’obtenir un nitrate d’uranyle UO2(NO3)2 de grande pureté (>99,95 %).
La conversion
La conversion en elle-même consiste en une précipitation du nitrate d’uranyle par l’ammoniac gazeux pour obtenir du diuranate d’ammonium (NH4)2U2O7 (DUA), suivi d’une calcination du diuranate d’ammonium, vers 400 °C, pour produire l’UO3, puis une réduction de l’UO3 par l’hydrogène pour obtenir de l’UO2, une hydrofluoration d’UO2 par l’acide fluorhydrique HF dans un four pour produire du tétrafluorure d’uranium UF4, et enfin une réduction de l’UF4 avec du calcium pour obtenir finalement du métal pur.
Mesure de HF
Les analyseurs laser TDLAS sont fiables et précis et permettent ainsi d’alerter de la présence de HF en tout point du processus.
LES TECHNOLOGIES
COMPOSÉS MESURÉS
