Enrichissement de l’uranium par laser – une technologie innovante et… inquiétante

Laser glassesL’uranium-235, l’isotope fissile de l’uranium, n’est présent qu’à une concentration de 0,7 % dans l’uranium naturel, le reste étant essentiellement de l’uranium-238. Comme la plupart des réacteurs nucléaires requièrent des concentrations en uranium-235 de l’ordre de 3 % et les applications militaires des concentrations de l’ordre de 90 %, l’uranium a besoin d’être enrichi.

Les techniques d’enrichissement utilisées à ce jour reposent sur les légères différences de masse qui existent entre les deux isotopes. Dans la diffusion gazeuse, l’hexafluorure d’uranium UF6, un gaz,  traverse répétitivement de multiples membranes spécialisées, s’enrichissant à chaque passe en uranium-235. Dans l’autre processus, la centrifugation, le gaz est introduit dans un bol tournant à haute vitesse. Les molécules les plus lourdes (U238) sont projetées à la périphérie, alors que les plus légères (U235) migrent vers le centre. Là aussi, le processus est répété jusqu’à l’obtention de la concentration en uranium-235 désirée.

Cette semaine, les compagnies GE et Hitachi ont reçu l’accord du NRC – l’autorité en matière de contrôle du nucléaire aux États-Unis – pour construire une usine d’enrichissement par laser basé sur la technologie SILEX (Separation of Isotopes by Laser Excitation). Cette technologie s’appuie sur le fait que l’environnement des électrons par rapport au noyau est légèrement différent dans les deux isotopes, à cause de la présence de neutrons supplémentaires dans l’uranium-238. En conséquence, il est plus facile d’arracher un électron d’un atome d’uranium-235 que d’un atome d’uranium-238. En d’autres termes, en ajustant précisément la fréquence d’un faisceau laser, il est possible de former sélectivement des ions d’uranium-235 sans affecter les atomes d’uranium-238, ce qui permet de séparer les deux isotopes à l’aide d’un aimant.

Le processus SILEX est plus rapide – il ne nécessite pas de multiples répétitions – et moins cher que les techniques de diffusion ou de centrifugation. De plus, il nécessite beaucoup moins de place. Ce sont justement ces facteurs, appréciés par l’industrie nucléaire, qui font peur à ceux qui s’inquiètent des risques de prolifération.  À ce sujet, ils citent l’Iran en exemple. Jusqu’à présent, ce pays a fait appel à la centrifugation gazeuse pour enrichir l’uranium. Mais on sait qu’il travaille également sur la technologie Silex, comme l’indique la photo ci-contre, prise lors d’une présence du président iranien à une démonstration de laser.

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