Diffusion gazeuse

Le procédé de diffusion gazeuse fut le premier procédé d'enrichissement isotopique de l'uranium à atteindre l' échelle industrielle. Il fut utilisé par les Américains lors du projet Manhattan durant la seconde guerre mondiale pour produire la bombe atomique.

L'uranium est injecté sous forme d'hexafluorure d'uranium, un composé gazeux. Les molécules d'hexafluorure doivent traverser des membranes très fines percées de milliards de pores au cm2. Les molécules plus légères contenant l'isotope-235 franchissent un tout petit peu plus rapidement ces barrières. Au bout d'un très grand nombre de barrières, on arrive à obtenir le taux d'enrichissement des combustibles.

En France, la diffusion gazeuse d'hexafluorure d'uranium a été mise en œuvre dès 1958 à Pierrelatte pour obtenir l'uranium très enrichi de la défense nationale. Les pays de l'Europe de l'Ouest s'unirent ensuite dans les années 1960 afin de maîtriser cette technologie. Depuis 1979, l'usine Georges-Besse d'EURODIF assure une production d'uranium enrichi pour des besoins civils.


Cette très grosse usine est implantée sur le site de la centrale de Tricastin dans la vallée du Rhône. Elle est capable d'alimenter 90 réacteurs de 1 Gigawatt électrique de puissance. Elle fournit environ 25 % des besoins mondiaux d'uranium enrichi pour alimenter les réacteurs. Elle compte parmi ses clients EDF et plus de 30 compagnies d'électricité.

L'inconvénient de la diffusion gazeuse est de consommer énormément d'énergie. La diffusion gazeuse réclame 2500 kwh par « unité de travail de séparation (UTS) » contre 50 kwh pour l'ultracentrifugation. L'usine George Besse a besoin de 3 des 4 tranches de la centrale nucléaire de Tricastin pour fonctionner au maximum de ses capacités de production. Si l'exploitation est encore rentable, c'est que l'usine elle même a été amplement amortie.

Tant que la diffusion gazeuse était la seule technique disponible, la séparation isotopique était réservée aux grandes nations industrielles. La puissance électrique demandée la mettait hors de portée des puissances moyennes. Celles-ci n'accédant pas à cette technologie, elles ne pouvaient l'utiliser pour fabriquer l'uranium très enrichi des bombes .

Pour des raisons de coût, les Etats-Unis et la France envisagent de remplacer leurs installations vieillissantes d'enrichissement par diffusion gazeuse. L'exploitation de l'usine George Besse, prolongée au delà des 20 années initialement prévues, ne se poursuivra pas au delà de 2010-2015. Continuer avec la diffusion gazeuse serait prohibitif pour l'usine qui prendra la succession. Pour cette raison, la société AREVA, premier enrichisseur mondial a choisi, de recourir à la centrifugation et signé un accord avec son rival européen, le consortium Urenco, pour acquérir cette technologie.

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