Crayons de MOX, combustible qui contient plus de 90% d'uranium appauvri. (©EDF-Patrick Landmann)
L’uranium naturel est constitué de trois isotopes : l'uranium 238 (le plus lourd et le plus abondant : 99,28%), l'uranium 235 (fissile et dont la teneur - 0,71% - est enrichie pour produire de l'électricité), et l’uranium 234 (à l’état de traces, de l'ordre de 0,006%).
Définition
L’uranium est dit « appauvri » lorsque sa composition en isotopes légers (uranium 235 et 234) a été réduite à moins de 0,4%. Il est parfois mentionné sous l'acronyme « UA » et se traduit en anglais par « depleted uranium ».
Notons que l’on qualifie plus globalement d’ « appauvrissement de l’uranium » les opérations visant à réduire le taux d’isotope 235 dans un volume d’uranium, quel que soit son taux d’uranium 235 d’origine.
Procédé
L'uranium « appauvri » est principalement un sous-produit des opérations d’enrichissement d’uranium (ou du traitement des combustibles usés). Ces dernières consistent à séparer, par diffusion gazeuse ou centrifugation, de l’uranium naturel en deux lots : l’un enrichi en uranium 235 pour être utilisé dans les réacteurs électronucléaires (ou dans des armes, ce qui nécessite un fort enrichissement) et l’autre appauvri en uranium 235.
Après production de l'uranium enrichi pour le combustible nucléaire, l’uranium appauvri contient les isotopes dans les proportions moyennes suivantes : U238 (99,8 % de la masse totale), U235 (0,2 % de la masse totale) et U234 (0,001 % de la masse totale).
Des variations existent selon les sites d'enrichissement : le taux d'uranium 235 moyen avoisine 0,22% après enrichissement dans les usines occidentales, contre 0,10% dans les sites russes, selon la World Nuclear Association(1).
Quantités d'uranium appauvri dans le monde
Le stock d'uranium appauvri dans le monde s'élève à près de 1,6 million de tonnes, indique la World Nuclear Association. Chaque année, ce stock augmente de plus de 50 000 tonnes aux États-Unis, en Europe et en Russie.
En France, « le stock d'uranium appauvri entreposé sur notre territoire national était de 324 000 tonnes » à fin 2021(2). Sur la base du rythme actuel, il pourrait « avoisiner 550 000 tonnes en 2050 ».
Utilisations
L'uranium appauvri est entre autres employé dans des contrepoids et des blindages, par exemple dans des boucliers de protection des appareils de radiothérapie, en raison de sa très forte densité(3) (environ deux fois celle du plomb).
Il est également réutilisé, mélangé au plutonium produit dans les réacteurs nucléaires, pour fabriquer du combustible MOX.
Restant essentiellement constitué d’uranium 238 fertile, l’uranium appauvri peut enfin servir de combustible (après transformation en oxyde d'uranium) aux « surgénérateurs », réacteurs à neutrons rapides de IVe génération.
Risques liés à l'uranium appauvri
L’uranium appauvri est un métal lourd toxique : le principal risque qui y est associé n'est pas la radioactivité, mais la toxicité chimique (l’ingestion ou l’inhalation de grandes quantités peut notamment nuire au fonctionnement des reins(4)).
L'uranium appauvri est « considérablement moins radioactif que l'uranium naturel », notamment compte tenu de la moindre proportion d'isotopes U234 et U235 par unité de masse, souligne l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA)(5).
Parmi les sources d'exposition à l'uranium appauvri figurent entre autres les munitions en contenant qui, en explosant, libèrent de la poussière d’oxyde d’uranium au moment de l'impact(6).
Plusieurs organisations internationales, dont l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) et le Comité scientifique des Nations Unies pour l’étude des effets des rayonnements ionisants mènent des études concernant les effets éventuels de l’uranium appauvri sur l’homme et l’environnement.
