Uranium

[Propriétés de l'uranium, Isotopes de l'uranium, Uranium appauvri]

L'image de l'uranium souffre d'avoir été associé aux premières bombes atomiques. Sa réputation maléfique comme élément radioactif est imméritée : sa décroissance radioactive est en effet l'une des plus lentes que l'on connaisse. L'activité d'un échantillon d'uranium pourrait se comparer au courant qui s'échapperait d'un étang qui ne disposerait que d'un trou d'épingle pour se vider.

Ces données rassurantes n'empêchent pas ce malheureux élément d'être régulièrement présenté par les journaux télévisés comme un dangereux produit radioactif (*) . Complaisance ou ignorance ? Contrairement aux peurs entretenues, l'uranium présente peu de risques du fait de sa radioactivité particulièrement faible. Sa toxicité radioactive, selon des experts du CEA, ne représenterait qu’un centième de sa toxicité physicochimique, elle-même comparable à celle d’un élément lourd comme le plomb beaucoup plus abondant.

Tous les isotopes de l'uranium sont radioactifs et instables. L'uranium aurait disparu depuis longtemps si deux de ces isotopes , l'uranium-238 et l'uranium-235, n'avaient subsisté dans le système solaire et sur la Terre jusqu'à nos jours en raison de durées de vie exceptionnellement longues. La période de l'uranium-238 est de 4,5 milliards d'années. Celle de l'uranium-235 qui disparaît plus vite n'est « que » de 700 millions d'années.

Alors que l'abondance des deux isotopes était au départ similaire, l'uranium naturel est constitué de nos jours à 99,3 % d'uranium-238, contre 0,70 % d'uranium-235. Les noyaux d'uranium-235 et 238 sont, avec ceux du Thorium-232, les plus lourds existant à l'état naturel (*). Ils auraient été formés il y a très longtemps, lors de l'explosion de très grosses étoiles appelées supernovae.

Du point de vue chimique, l'uranium fait partie de la classe des actinides, une série d'atomes dont les propriétés sont voisines de celles de l'actinium, 89ème élément de la classification de Mendeleïev . On le trouve à raison de 3 parties par million dans la croûte terrestre, en particulier dans les roches granitiques ou volcaniques. Certains composés de l'uranium (hexavalents) sont très solubles, d'autres (tétravalents) ne le sont pas.

Element lourd, l'uranium et en particulier ses deux principaux isotopes, émet principalement des rayonnements alpha parfois accompagnés parfois de gamma de faible énergie.

L'uranium-235 est le seul noyau naturel aisément fissile que l'on peut extraire du sol. Très rare et recherché, il sert de combustible dans les réacteurs nucléaires et d'explosif dans les bombes atomiques.

L'uranium-238 prédominant est dit fertile. La fission demeure marginale pour ce noyau. Même provoquée par des neutrons rapides sa probabilité reste faible. Plus fréquemment, la capture d'un neutron rend instable ce noyau très stable. Au bout de quelques jours, le noyau, devenu de l'uranium-239, se transforme en Plutonium-239 dont la période est de 24 000 ans. Le Plutonium-239 est fissile. Il sert de combustible dans les réacteurs nucléaires et les bombes atomiques.

Les réserves d'uranium contenues dans l'océan sont 1000 fois supérieures aux réserves trouvées dans les minerais de haute qualité, qui sont actuellement exploités. Mais cet uranium, à l'état de traces, est difficilement exploitable (*).

Sujets voisins : Plutonium-239, Carbone-14, Radium, Tritium, Potassium-40, Iode-131, Césium 137, Technétium-99