Uraniu sărăcit este uraniu a cărui compoziție izotopică are o abundență scăzută de izotopi de lumină, între 0,2 și 0,4% din 235 U (uraniu natural are un conținut de 0.7204% în 235 U). Este un produs secundar al instalațiilor de îmbogățire a uraniului sau al instalațiilor de procesare a combustibilului uzat .
Proprietățile chimice (în special toxicitatea chimică) nu se modifică odată cu compoziția izotopică.
Radioactivitatea de depleție a uraniului este mai mică decât cea a uraniului natural, datorită proporția de izotopi de lumină 234 U și 235 U , care au o scurtă perioadă de înjumătățire decât cea a izotopului 238 U. L Deoarece uraniul sărăcit nu are compoziția definită, nu este posibil să se dea o caracterizare precisă a acesteia, proprietățile sale pot fi în orice punct între uraniul natural și uraniul 238 . În plus, pentru înregistrare, uraniul sărăcit se plasează progresiv în echilibru secular cu componentele lanțului său de degradare , ceea ce crește progresiv activitatea radioactivă a unui uraniu sărăcit presupus inițial chimic pur (cu un factor de patru pe o scară seculară) .
Uraniul natural este relativ răspândit în scoarța terestră , în special în solurile de granit și sedimentare. Concentrația de uraniu din aceste roci este de ordinul a 3 g / tonă .
Lanțul dezintegrare de uraniu 238 arată lanțul de dezintegrări succesive pe care un astfel de izotop va suferi pentru a transforma, în timp, într - un element stabil , 206 Pb plumb . Fiecare descompunere transformă izotopul într - un element nou și vede emisia unui α particule (un nucleu de heliu ) sau β - (un electron).
Uraniul a fost produs pe trei căi diferite, fiecare cale ducând la diferite compoziții izotopice (și radiotoxicități ).
Prima producție istorică de uraniu sărăcit a fost cea a centralelor nucleare care funcționează pe uraniu natural, de tip CANDU , UNGG sau RBMK , destinată inițial producției de plutoniu în scopuri militare (apoi pentru producția de energie electrică). După tratarea combustibilului nuclear uzat care permite separarea chimică a plutoniului , a produselor de fisiune și a altor actinide , uraniul care nu este consumat în uzină este uranul reprocesat . Nivelul său de izotop 235 este de ordinul 0,2%, care variază în funcție de rata de combustie a combustibilului uzat. Ulterior, uraniul reprocesat a fost produs și prin reprocesarea combustibilului format din uraniu îmbogățit , a cărui viteză izotopică este mai mare (de ordinul 0,4%). Acest uraniu conține urme de produse de fisiune, dar și izotopi U-234 și U-236, mult mai radioactivi, care nu pot fi separați chimic de restul uraniului. Numărul operațiunilor de reciclare este limitat de acumularea progresivă a uraniului reprocesat al izotopilor U-234 și U-236 prezenți în combustibilul uzat, care nu sunt fisionabile și sunt, de asemenea, foarte radioactivi.
Îmbogățirea uraniului din uraniu natural a fost apoi dezvoltat pentru a produce uraniu îmbogățit necesar pentru bombe atomice și pentru centralele nucleare la apă sub presiune sau apă clocotită . Fabrica de îmbogățire separă uraniul în două fluxuri, una îmbogățită în izotopul 235 (care este produsul dorit), iar cealaltă epuizată, conținând astfel mai puțin uraniu 235 (și practic mai mult uraniu 234). După separarea izotopică , uraniul rămâne un produs secundar al procesului. Este respins cu o rată izotopică de ordinul 0,2% până la 0,3%, optimul economic al procesului depinzând de raportul dintre costul uraniului natural și cel al unității de lucru de separare .
În cele din urmă, uraniul reprocesat poate fi el însuși îmbogățit, în loc de uraniu natural, pentru a recupera uraniul 235 pe care îl conține dacă condițiile economice fac această operațiune atractivă. Îmbogățirea izotopică tinde să separe U-234 de fracția îmbogățită, dar U-236 mai greu tinde să rămână cu componenta epuizată. Această concentrație de izotop radioactiv face ca uraniul reprocesat sărăcit să fie mult mai periculos din punct de vedere al radiotoxicității decât omologul său obținut din uraniu natural.
Acest uraniu sărăcit nu poate fi utilizat în reactoarele nucleare actuale, dar poate fi folosit ca combustibil în reactoarele de ameliorare .
Inventarul global de uraniu sărăcit
| Țară | Organizare | Stocuri UA (tone) | Datat |
|---|---|---|---|
| Statele Unite | CĂPRIOARĂ | 480.000 | 2002 |
| Rusia | FAEA | 460.000 | 1996 |
| Franţa | Areva NC | 315.000 | 2017 |
| Regatul Unit | BNFL | 30.000 | 2001 |
| Germania | URENCO | 16.000 | 1999 |
| Japonia | JNFL | 10.000 | 2001 |
| China | CNNC | 2.000 | 2000 |
| Coreea de Sud | KAERI | 200 | 2002 |
| Africa de Sud | NECSA (ro) | 73 | 2001 |
| TOTAL | 1.188.273 |
Utilizare nucleară: uraniul sărăcit poate fi transformat în oxid de uraniu vândut ca combustibil pentru reactoarele de neutroni rapide .
În Rusia, Atomenergoprom a anunțat la sfârșitul anului 2009 demararea în Zelenogorsk (regiunea Krasnoyarsk ) de către una dintre filialele sale asociate cu AREVA și pe baza procesului Areva NC al unei prime unități de conversie a uraniului sărăcit (DUF) în carbon dioxid.uraniu 238 UO 2 (10.000 t / an preconizat).
Utilizare non-nucleară: uraniul sărăcit este acum utilizat pentru aproape toate utilizările non-nucleare ale uraniului, deoarece proprietățile sale fizice sunt foarte similare cu cele ale uraniului natural.
Densitatea ridicată ( 19.050 kg m −3 ) a uraniului sărăcit și costul relativ scăzut îl fac să fie preferat față de alte metale cu densitate similară ( osmiu 22.610 kg m −3 ; iridiu 22.562 kg m −3 ; platină 21.090 kg m −3 ; reniu 21.020 kg m −3 ; aur , 19.300 kg m −3 ; tungsten 19.250 kg m −3 ) pentru unele aplicații, în ciuda toxicității sale .
De asemenea, este piroforic , adică poate, sub formă fin divizată, să se aprindă spontan la temperaturi ambientale.
Printre principalele aplicații:
În trecut, uraniul sărăcit a servit drept contrapondere în părțile în mișcare ale cozii și aripilor aeronavelor, înainte de a fi înlocuit în această utilizare în anii 1980 de tungsten . Găsim, de exemplu, puțin mai puțin de 400 kg de UA în primele versiuni ale Boeing 747 .
Ideea utilizării DU ca „penetrator” datează din cel de-al doilea război mondial, când Albert Speer, ministrul armamentului al Reich, a folosit-o din cauza penuriei de tungsten. Densitatea uraniului îl face un bun candidat ca material pentru o coajă de săgeată utilizată ca muniție antitanc. În plus, uraniul pulverizat de impact prezintă caracteristici piroforice , ceea ce adaugă capacității sale penetrante o capacitate incendiară care de obicei își detonează ținta.
Primul război din Golf din 1990Munițiile cu uraniu sărăcit au fost folosite de Statele Unite în timpul primului război din Golf din Irak (1990 - 1991). Se estimează că între 320 și 800 de tone au fost trase asupra trupelor irakiene în timpul retragerii lor din Kuweit .
Războiul din Kosovo din 1998NATO a predat raportul ONU, oferind hărțile site - ului bombardament, precizând că el a folosit în războiul din Kosovo (Martie 1998 - Iunie 1999) muniții cu uraniu sărăcit, în principal în peste 100 de misiuni ale bombardierelor americane A-10 , aruncând 31.000 de muniții cu uraniu sărăcit.
Războiul din Irak din 2003În timpul războiului din Irak (Martie 2003 - decembrie 2011), din primele luni de război, Statele Unite au folosit bombe cu uraniu sărăcit în zonele urbane. Sute de tone de muniții cu uraniu sărăcit au fost aruncate.
Linkuri suspecte către noi afecțiuni medicaleUn sindrom al războiului din Golf și un sindrom balcanic au fost acuzați de efectele posibile ale utilizării armelor de uraniu sărăcit. Sindroamele invocate variază în funcție de faptul că privesc populația ( leucemii , malformații congenitale la copii, cancer de sân etc .)> sau combatanți (oboseală cronică, pierderi de memorie, capacități respiratorii reduse etc.). Această imputare este utilizată într-un mod controversat pentru a cere interzicerea acestui tip de muniție la nivel internațional, argumentând în special că, în măsura în care uraniul trebuie considerat ca toxic (radiologic sau chimic), utilizarea acestuia trebuie considerată ilegală. în ceea ce privește dreptul internațional. Cererile de despăgubire de la veterani se bazează, de asemenea, pe aceste cereri.
Unele surse pun sub semnul întrebării pericolul uraniului sărăcit: afirmă că simptomele descrise nu sunt de acord cu efectele nocive ale uraniului așa cum sunt cunoscute; și, în plus, că astfel de simptome sunt raportate pentru persoanele care nu au fost în zonele de tragere. Examinarea la fața locului a siturilor afectate de aceste greve ar identifica, conform acestor surse, doar o ușoară creștere a radioactivității, uneori chiar nedetectabilă, care este totuși contestată de multe alte mărturii (în numeroase documentare produse pe armele cu uraniu, vedem că radioactivitatea în zonele contaminate, în Irak, de exemplu, depășește adesea 100 de microSieverți pe oră și poate ajunge până la 4 milisieverți pe oră în tancurile distruse de aceste arme). Poziția actuală a tuturor organismelor publice, interne sau internaționale, preocupate de această problemă este foarte clară și reiterată constant: „În prezent nu există dovezi că expunerea la efectele utilizării muniției cu uraniu sărăcit reprezintă un risc. Semnificativ pentru sănătatea personalul forțelor conduse de NATO sau populația civilă din Balcani. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că Belgia a interzis utilizarea armelor cu uraniu sărăcit în 2007 (legea „Mahoux”) și chiar a interzis investițiile în companiile care produc aceste arme. Se afirmă, de asemenea, că tulburările raportate la veterani ar fi mai degrabă atribuite stresului și că simptomele luate în considerare nu ar fi neapărat semnificative din punct de vedere statistic, dar acest lucru poate fi pus la îndoială deoarece Irakul, o țară în care s-au folosit arme cu uraniu sărăcit. , are cele mai ridicate rate de leucemie și limfom din lume ( Afganistan , o altă țară puternic bombardată, se află la un nivel destul de apropiat), potrivit statisticilor OMS din 2009.
Leucemiile și limfoamele sunt două tipuri de cancer care s-au manifestat destul de frecvent în zonele contaminate cu arme cu uraniu, deoarece s-ar putea dezvolta în jurul prafului inhalat sau ingerat din cauza loviturilor alfa de la sursă, inclusiv coeficientul de eficiență biologică relativă este foarte mare. De fapt, s-a arătat că o mică parte din energia de descompunere a particulelor alfa este concentrată pe cele câteva celule imediat adiacente surselor de emisie inhalate sau inhalate, ceea ce duce la infuzarea locală a unor doze „extrem de mari” de radiații. Acest lucru este confirmat de Manualul NATO privind aspectele medicale ale operațiunilor defensive NBC AmedP6 (B), capitolul 506 privind radiațiile alfa, care recunoaște că „doze extrem de mari de radiații pot fi transferate în cele câteva celule imediat adiacente sursei. ”. S-ar părea că impactul asupra sănătății emițătorilor alfa a fost considerabil subestimat. Un studiu publicat în revista științifică Conflict and Health a arătat că uraniul se găsește frecvent în părul părinților copiilor malformați din Fallujah. Rețineți, de asemenea, articolul „Deteriorarea ADN-ului oxidativ catalizat de uraniu sărăcit: absența degradării semnificative a particulelor alfa” publicat în Journal of Inorganic Biochemistry, care se încheie spunând că contaminarea cu uraniu poate induce leziuni canceroase.
Din anii 1960 , datorită densității sale, uraniul sărăcit a fost folosit ca contrapondere pe cozi, suprafețe de control și aleronele aeronavelor civile. Când este intact, radioactivitatea sa α și β propagându-se doar pe o distanță mică, nu este considerată periculoasă. Pe de altă parte, atunci când este inhalat sub formă de praf sau aerosoli în timpul unui incendiu sau al unui accident, supraviețuitorii, echipele de salvare și vecinii pot fi contaminați. S-a întâmplat în Europa în timpul dezastrelor aeriene:
Radiotoxicitate de uraniu sărăcit depinde foarte puternic de sursa sa de origine:
Documentul NATO AASTP-1 din 25 august 1992constată că „inhalarea formelor de uraniu insolubile în fluidele corpului poate crea o stare [de materie] în care efectul radiologic depășește efectul toxicității chimice”. Cu toate acestea, pentru oxizii metalici de uraniu, prevalează mai degrabă forma insolubilă. Iar uraniul este un metal greu care persistă în organele corpului pentru o lungă perioadă de timp și poate călători către oase sau către creier. Poate circula chiar împrumutând nervii ... Poate rămâne în organism mai mulți ani și, prin urmare, este liber să provoace doze mari de radiații.