Le plutonium de qualité militaire utilisé pour les bombes contient plus de 93 % d'isotope 239 fissile. La contamination de l'isotope 240 ne doit pas dépasser 6 %. Le plutonium 240 qui possède en effet un taux de fission spontané relativement élevé émet des neutrons. Une concentration dépassant ce seuil provoquerait une pré-détonation de la bombe gênante pour sa fiabilité et mauvaise pour son efficacité.

Le plutonium civil formé dans le cœur des réacteurs contient environ 60 % d'isotope 239. Le reste est composé d'isotopes plus lourds dont environ 25 % de plutonium-240. Cette concentration élevée le rend impropre à la bombe.

Peut-on alors enrichir le plutonium civil à 93 % ou plus en isotope 239 ? Passer d'une concentration de 60 à 93 % semble plus facile que d'enrichir l'uranium de 0,7 à 90 %. Pourquoi donc ne pas faire circuler un composé gazeux dans des centrifugeuses ? Les problèmes techniques seraient insurmontables. L'hexafluorure d'uranium circule sans problèmes dans des installations industrielles parce que l'uranium est très peu radioactif. Un gaz de plutonium le serait des dizaines de millions de fois plus sans parler de sa toxicité chimique.

Pour arriver au plutonium des bombes, la solution consiste à recourir à des piles à plutonium. C'est la voie empruntée aux Etats-Unis durant la seconde guerre mondiale à Hanford, avant le développement des réacteurs plutonigènes durant la guerre froide. Les barres de combustibles ne restent pas plus de 4 mois dans le cœur de ces réacteurs afin de réduire la formation de plutonium-240. Certains réacteurs civils à uranium naturel et à eau lourde, dont le combustible est sorti fréquemment (*), se prêtent à la prolifération.

De réacteurs de faible puissance sont à même de produire de petites quantités de plutonium : par exemple, la capacité de production d'un réacteur de 10 MW est de 2 kg par an. C'est la voie que poursuit la Corée du Nord dans ses efforts pour fabriquer une bombe.

Une des exigences requises pour les réacteurs de quatrième génération du futur sera leur résistance à la prolifération. Ils ne devront pas se prêter à la récupération de plutonium de qualité militaire.

Les Etats-Unis sont derrière cette exigence. On la retrouve derrière la clause qui stipule, dans le cas du réacteur litigieux en construction en Iran, que la Russie qui fournira le combustible le reprendra à la sortie. Cette clause préfigure un nucléaire de demain, où les nations qui n'offriraient pas toutes les garanties n'auraient pas d'accès à leur combustible.

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