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Uranium appauvri

L’uranium appauvri est de l’uranium dont la composition isotopique comporte une faible abondance des isotopes lĂ©gers, comprise entre 0,2 et 0,4 % de 235U (l'uranium naturel a une teneur de 0,7204 % en 235U). C’est un sous-produit des usines d’enrichissement de l'uranium ou des centres de traitement du combustible usĂ©.

Batteries de centrifugeuses utilisĂ©es pour l’enrichissement de l’uranium dans une usine amĂ©ricaine en 1984.

Propriétés

Les propriétés chimiques (en particulier la toxicité chimique) ne changent pas avec la composition isotopique.

La radioactivitĂ© de l'uranium appauvri est infĂ©rieure Ă  celle de l'uranium naturel, en raison de la moindre proportion d’isotopes lĂ©gers 234U et 235U, dont la pĂ©riode radioactive est plus courte que celle de l’isotope 238U. L'uranium appauvri n'ayant pas de composition dĂ©finie, il n'est pas possible d'en donner une caractĂ©risation prĂ©cise, ses propriĂ©tĂ©s peuvent ĂȘtre Ă  un point quelconque entre l'uranium naturel et l'uranium 238. De plus, pour mĂ©moire, l'uranium appauvri se met progressivement en Ă©quilibre sĂ©culaire avec les composants de sa chaĂźne de dĂ©sintĂ©gration, ce qui augmente progressivement l'activitĂ© radioactive d'un uranium appauvri supposĂ© initialement chimiquement pur (d'un facteur quatre Ă  Ă©chelle sĂ©culaire).

L'uranium naturel est relativement rĂ©pandu dans la croĂ»te terrestre, notamment dans les terrains granitiques et sĂ©dimentaires. La concentration d’uranium dans ces roches est de l’ordre de g/tonne.

La chaĂźne de dĂ©sintĂ©gration de l'uranium 238 montre la chaĂźne des dĂ©sintĂ©grations successives qu'un tel isotope va subir pour se transformer, avec le temps, en un Ă©lĂ©ment stable, le plomb 206Pb. Chaque dĂ©sintĂ©gration transforme l'isotope en un nouvel Ă©lĂ©ment et voit l'Ă©mission d'une particule α (un noyau d'hĂ©lium) ou ÎČ− (un Ă©lectron).

Production

Différents types d'uranium appauvri

Dans la filiĂšre Ă©lectronuclĂ©aire, l’usine d’enrichissement produit de l'uranium enrichi et de l'uranium appauvri.

L'uranium a été produit par trois filiÚres différentes, chaque filiÚre conduisant à des compositions isotopiques (et des radiotoxicités) différentes.

La premiĂšre production historique d'uranium appauvri a Ă©tĂ© celle des centrales nuclĂ©aires fonctionnant Ă  l'uranium naturel, de type CANDU, UNGG ou RBMK, initialement destinĂ©es Ă  la production de plutonium Ă  des fins militaires (puis Ă  la production Ă©lectrique). AprĂšs traitement du combustible nuclĂ©aire usĂ© permettant la sĂ©paration chimique du plutonium, des produits de fission et des autres actinides, l'uranium non consommĂ© dans la centrale est un uranium de retraitement. Son taux en isotope 235 est de l'ordre de 0,2 %, variable suivant le taux de combustion du combustible usĂ©. Par la suite, de l'uranium de retraitement a de mĂȘme Ă©tĂ© produit par retraitement du combustible formĂ© d'uranium enrichi, dont le taux isotopique est plus Ă©levĂ© (de l'ordre de 0,4 %). Cet uranium contient des traces de produits de fission, mais Ă©galement des isotopes U-234 et U-236, beaucoup plus radioactifs, qui ne peuvent pas ĂȘtre sĂ©parĂ©s chimiquement du reste de l'uranium. Le nombre de recyclages est limitĂ© par l'accumulation progressive dans l'uranium de retraitement des isotopes U-234 et U-236 prĂ©sents dans le combustible irradiĂ©, qui ne sont pas fissiles et sont de plus fortement radioactifs.

L’enrichissement de l’uranium Ă  partir de l’uranium naturel a Ă©tĂ© ensuite dĂ©veloppĂ©, afin de produire l'uranium enrichi nĂ©cessaire aux bombes atomiques puis aux centrales nuclĂ©aires Ă  eau pressurisĂ©e ou Ă  eau bouillante. L'installation d'enrichissement sĂ©pare l'uranium en deux flux, l'un enrichi en isotope 235 (ce qui est le produit recherchĂ©), et l'autre appauvri, contenant donc moins d'uranium 235 (et pratiquement plus d'uranium 234). AprĂšs sĂ©paration isotopique, l'uranium reste un sous-produit du procĂ©dĂ©. Il est rejetĂ© avec un taux isotopique de l'ordre de 0,2 % Ă  0,3 %, l'optimum Ă©conomique du procĂ©dĂ© dĂ©pendant du rapport entre le coĂ»t de l'uranium naturel et celui de l'unitĂ© de travail de sĂ©paration.

Enfin, l'uranium de retraitement peut lui-mĂȘme ĂȘtre enrichi, Ă  la place d'uranium naturel, pour rĂ©cupĂ©rer l'uranium 235 qu'il contient si les conditions Ă©conomiques rendent cette opĂ©ration intĂ©ressante. L'enrichissement isotopique tend Ă  sĂ©parer l'U-234 avec la fraction enrichie, mais l'U-236, plus lourd, tend Ă  rester avec la composante appauvrie. Cette concentration en isotope radioactif rend l'uranium de retraitement appauvri beaucoup plus dangereux sur le plan de la radiotoxicitĂ© que son homologue obtenu Ă  partir d'uranium naturel.

Inventaire mondial

Cet uranium appauvri ne peut pas ĂȘtre utilisĂ© dans les rĂ©acteurs nuclĂ©aires actuels, mais peut servir de combustible dans des rĂ©acteurs surgĂ©nĂ©rateurs.

Inventaire mondial de l'uranium appauvri

Pays Organisation Stocks d'UA (tonnes) Date
États-Unis DOE 480 000 2002
Russie FAEA 460 000 1996
France Areva NC 315 000[1] 2017
Royaume-Uni BNFL 30 000 2001
Allemagne URENCO 16 000 1999
Japon JNFL 10 000 2001
Chine CNNC 2 000 2000
Corée du Sud KAERI 200 2002
Afrique du Sud NECSA (en) 73 2001
TOTAL 1 188 273
Source {en}: Projet WISE-Uranium

Utilisation

Usage nuclĂ©aire : l’uranium appauvri peut ĂȘtre transformĂ© en oxyde d'uranium vendu comme combustible pour rĂ©acteur Ă  neutrons rapides.
En Russie, Atomenergoprom a annoncĂ© fin 2009 le dĂ©marrage Ă  Zelenogorsk (rĂ©gion de KrasnoĂŻarsk) par une de ses filiales associĂ©e Ă  AREVA et sur la base du procĂ©dĂ© Areva NC d'une premiĂšre unitĂ© de conversion d’uranium appauvri (DUF) en oxyde d’uranium 238UO2 (10 000 t/an prĂ©vues)[2].

Usage non nuclĂ©aire : l’uranium appauvri est Ă  prĂ©sent employĂ© pour la quasi-totalitĂ© des utilisations non nuclĂ©aires de l’uranium car ses propriĂ©tĂ©s physiques sont trĂšs voisines de celles de l’uranium naturel.

La masse volumique Ă©levĂ©e (19 050 kg m−3) de l’uranium appauvri et son coĂ»t relativement peu Ă©levĂ© le font prĂ©fĂ©rer aux autres mĂ©taux de densitĂ© voisine (osmium 22 610 kg m−3 ; iridium 22 562 kg m−3 ; platine 21 090 kg m−3 ; rhĂ©nium 21 020 kg m−3 ; or, 19 300 kg m−3 ; tungstĂšne 19 250 kg m−3) pour certaines applications, malgrĂ© sa toxicitĂ©.

Il est également pyrophorique, c'est-à-dire pouvant, sous forme finement divisée, s'enflammer spontanément aux températures ambiantes.

Parmi les principales applications :

  • lest pour quilles de bateaux de compĂ©tition ;
  • blindages (pour les chars Abrams notamment) ;
  • composant de projectiles d'armes de guerre.

Autrefois, l’uranium appauvri servait de contrepoids dans les parties mobiles de la queue et des ailes d'avions, avant d'ĂȘtre supplantĂ© dans cet usage dans les annĂ©es 1980 par le tungstĂšne. On trouve, par exemple, un peu moins de 400 kg d'UA dans les premiĂšres versions du Boeing 747[3].

Premiers essais

L’idĂ©e d’utiliser l’UA comme un « pĂ©nĂ©trateur » remonte Ă  la Seconde Guerre mondiale, lorsqu’Albert Speer, ministre de l’Armement du Reich, l’employa Ă  cause des pĂ©nuries de tungstĂšne[4]. La densitĂ© de l'uranium en fait un bon candidat comme matĂ©riau d'un obus flĂšche utilisĂ© comme munition anti-char. De plus, l'uranium pulvĂ©risĂ© par l'impact prĂ©sente des caractĂ©ristiques pyrophoriques, ce qui ajoute Ă  sa capacitĂ© de pĂ©nĂ©tration une capacitĂ© incendiaire faisant gĂ©nĂ©ralement exploser sa cible.

PremiĂšre guerre du Golfe Ă  partir de 1990

Les munitions Ă  l'uranium appauvri ont Ă©tĂ© utilisĂ©es par les États-Unis pendant la premiĂšre guerre du Golfe, en Irak (1990 — 1991). Entre 320 et 800 tonnes, selon les estimations ont Ă©tĂ© tirĂ©es sur les troupes irakiennes lors de leur retrait du KoweĂŻt.

Guerre du Kosovo Ă  partir de 1998

L'OTAN a remis Ă  l'ONU un rapport, fournissant les cartes des lieux des bombardements, prĂ©cisant avoir utilisĂ© dans la guerre du Kosovo ( — ) des munitions Ă  l'uranium appauvri, principalement lors d'une centaine de missions effectuĂ©es par des bombardiers A-10 des États-Unis, larguant 31 000 munitions Ă  l'uranium appauvri[5].

Guerre d'Irak Ă  partir de 2003

Lors de la guerre d'Irak ( — ), dĂšs les premiers mois de la guerre, les États-Unis ont utilisĂ© des bombes Ă  l'uranium appauvri dans des zones urbaines. Des centaines de tonnes de munitions Ă  l'uranium appauvri ont Ă©tĂ© larguĂ©es.

Liens supposés avec des troubles médicaux nouveaux

Un syndrome de la guerre du Golfe puis un syndrome des Balkans ont Ă©tĂ© imputĂ©s aux effets Ă©ventuels de l'emploi d'armes Ă  uranium appauvri. Les syndromes invoquĂ©s sont variables suivant qu'ils concernent la population (leucĂ©mies, malformations congĂ©nitales chez les enfants, cancer du sein...)[6] ou les combattants (fatigue chronique, perte de mĂ©moire, capacitĂ©s respiratoires rĂ©duites...). Cette imputation est utilisĂ©e de maniĂšre polĂ©mique pour demander l'interdiction de ce type de munition sur le plan international, arguant notamment que dans la mesure oĂč l'uranium doit ĂȘtre considĂ©rĂ© comme un toxique (radiologique ou chimique) son usage doit ĂȘtre considĂ©rĂ© comme illĂ©gal en regard du droit international[7] - [8]. Des demandes d'indemnisation de vĂ©tĂ©rans s'appuient Ă©galement sur ces affirmations.

Certaines sources remettent en cause la dangerositĂ© de l'uranium appauvri : elles affirment que les symptĂŽmes dĂ©crits ne concordent pas avec les effets nocifs de l'uranium tels qu'ils sont connus ; et de plus, que de tels symptĂŽmes sont rapportĂ©s pour des personnes n'ayant pas sĂ©journĂ© dans des zones de tir[9]. L'examen sur place des sites touchĂ©s par ces frappes n'identifierait, selon ces sources, qu'une lĂ©gĂšre augmentation de la radioactivitĂ©, parfois mĂȘme indĂ©tectable[10], ce qui est nĂ©anmoins contestĂ© par beaucoup d'autres tĂ©moignages (dans de nombreux documentaires rĂ©alisĂ©s sur les armes Ă  uranium, on constate que la radioactivitĂ© dans les zones contaminĂ©es, en Irak par exemple, dĂ©passe souvent les 100 microSieverts par heure, et peut atteindre jusqu'Ă  4 milliSieverts par heure dans les chars d'assaut dĂ©truits par ces armes)[11]. La position actuelle de tous les organismes publics, internes ou internationaux, concernĂ©s par cette question est trĂšs claire et constamment rĂ©itĂ©rĂ©e : « Il n’existe actuellement aucune preuve que l’exposition aux effets de l’utilisation de munitions Ă  uranium appauvri reprĂ©sente un risque significatif pour la santĂ© du personnel des forces dirigĂ©es par l’OTAN ou de la population civile dans les Balkans[12]. Il faut nĂ©anmoins noter que la Belgique a interdit l'emploi des armes Ă  uranium appauvri en 2007 (loi "Mahoux") et a mĂȘme interdit les investissements dans les compagnies fabriquant ces armes. Il est Ă©galement affirmĂ© que les dĂ©sordres signalĂ©s chez les vĂ©tĂ©rans seraient plutĂŽt imputĂ©s au stress[13], et que les symptĂŽmes considĂ©rĂ©s ne seraient pas forcĂ©ment statistiquement significatifs[14], mais cela peut ĂȘtre mis en doute car l'Irak, pays oĂč les armes Ă  uranium appauvri ont Ă©tĂ© utilisĂ©es le plus massivement, prĂ©sente les plus haut taux de leucĂ©mies et de lymphome au monde (l'Afghanistan, autre pays bombardĂ© massivement, arrive Ă  un niveau assez proche), selon les statistiques de l'OMS en 2009[15].

Les leucĂ©mies et les lymphomes sont deux types de cancer qui se sont manifestĂ©s assez frĂ©quemment dans les zones contaminĂ©es par les armes Ă  uranium car elles pourraient se dĂ©velopper autour des poussiĂšres inhalĂ©es ou ingĂ©rĂ©es en raison des tirs alpha de la source, dont le coefficient d'efficacitĂ© biologique relative est trĂšs Ă©levĂ©. Il a en effet Ă©tĂ© dĂ©montrĂ© qu'une petite partie de l'Ă©nergie de dĂ©sintĂ©gration des particules alpha est concentrĂ©e sur les quelques cellules immĂ©diatement adjacentes aux sources Ă©mettrices ingĂ©rĂ©es ou inhalĂ©es, ce qui conduit Ă  leur infliger localement des doses de radiation "extrĂȘmement Ă©levĂ©es". Ceci est confirmĂ© par le NATO Handbook on the medical aspects of NBC defensive operations AmedP6(B), au chapitre 506 sur les rayonnements alpha, qui reconnaĂźt que « des doses extrĂȘmement Ă©levĂ©es de radiation peuvent ĂȘtre transfĂ©rĂ©es dans les quelques cellules immĂ©diatement adjacentes Ă  la source de radiation alpha »[16]. Il semblerait que l'impact sur la santĂ© des Ă©metteurs alpha ait Ă©tĂ© considĂ©rablement sous-estimĂ©[17]. Une Ă©tude publiĂ©e dans le journal scientifique Conflict and Health a montrĂ© que l'on retrouvait frĂ©quemment de l'uranium dans les cheveux des parents d'enfants malformĂ©s Ă  Falloujah[18]. A noter aussi l'article « Depleted uranium-catalyzed oxidative DNA damage : absence of significant alpha particle decay » publiĂ© dans le Journal of Inorganic Biochemistry[19], qui se conclut en disant que la contamination Ă  l'uranium peut induire des lĂ©sions cancĂ©reuses[20].

Utilisation dans l'industrie aéronautique

Depuis les annĂ©es 1960, l'uranium appauvri est utilisĂ© en raison de sa densitĂ©, comme contrepoids sur la queue, les gouvernes et les ailerons des avions civils. Lorsqu'il est intact, sa radioactivitĂ© α et ÎČ ne se propageant qu'Ă  peu de distance, il n'est pas considĂ©rĂ© comme dangereux. Par contre, lorsqu'il est inhalĂ© sous forme de poussiĂšres ou d'aĂ©rosol lors d'un incendie ou d'un accident, les survivants, les Ă©quipes de secours et les voisins peuvent ĂȘtre contaminĂ©s. C'est arrivĂ© en Europe lors de catastrophes aĂ©riennes :

  • en 1992 Ă  Bijlmer, dans la banlieue d'Amsterdam, un Boeing 747 d'El Al s'est Ă©crasĂ© sur un immeuble, causant 47 dĂ©cĂšs et un incendie. Comme l'avion contenait, non seulement de l'uranium appauvri, mais aussi des produits chimiques, dont un prĂ©curseur du gaz sarin, c'est un cocktail radiotoxique qui s'est vaporisĂ©. Plusieurs milliers de personnes ont souffert de maladies chroniques, qui ont Ă©tĂ© reconnues comme Ă©tant en lien avec les Ă©manations[21].

Effets sur la santé/toxicité

Toxicité radiologique

La radiotoxicité de l'uranium appauvri dépend trÚs fortement de sa filiÚre d'origine :

  • L'uranium appauvri provenant de l'enrichissement de l'uranium naturel est le moins radiotoxique, au point qu'il peut ĂȘtre lui-mĂȘme utilisĂ© comme protection radiologique ;
  • L'uranium de retraitement est au contraire plus fortement irradiant, Ă  cause de la prĂ©sence des isotopes U-234 et U-236.

Le document OTAN AASTP-1[22] du note que « l'inhalation de formes d'uranium insolubles dans les liquides organiques peut crĂ©er un Ă©tat [de matiĂšre] oĂč l'effet radiologique l'emporte sur l'effet de toxicitĂ© chimique ». Or pour les oxydes mĂ©talliques d'uranium c'est plutĂŽt la forme insoluble qui prĂ©vaut. Et l'uranium est un mĂ©tal lourd qui persiste pendant longtemps dans les organes du corps, et peut voyager jusqu'aux os ou au cerveau. Il peut mĂȘme circuler en empruntant les nerfs[23]... Il peut rester dans le corps plusieurs annĂ©es et a donc tout loisir d'infliger de hautes doses de rayonnements[24].

Notes et références

  1. « Inventaire national des matiÚres et déchets radioactifs 2019 », sur andra.fr, p. 13
  2. Source : Communiqué Atomenergoprom, repris par Enerpress n) 9976, 23 décembre 2009.
  3. Raphael Stephan, « De l'uranium appauvri dans les avions de ligne », Science et Vie, no 646,‎ , p. 36-41 (ISSN 0036-8369).
  4. Albert Speer, "Inside the Third Reich", ch.16 : "In the summer of 1943, wolframite imports from Portugal were cut off, which created a critical situation for solid core ammunition. I therefore ordered the use of uranium cores for this type of ammunition. My release of our uranium stock of about twelve hundred metric tonnes showed we had no interest in making an atomic bomb"
  5. (en) « NATO confirms to the UN use of depleted uranium during the Kosovo conflict », sur Programme des Nations unies pour l'environnement,
  6. (en) Al Ghurabi, S. et. al., « DU pollution in southern Iraq after ten years”, Proceedings of the Conference on the effects of the use of DU weaponry on human and environment in Iraq », Arabic, Baghdad, vol. 1,‎
  7. (en) Souad N. Al-Azzawi, « Depleted Uranium Radioactive Contamination In Iraq: An Overview », sur physics.harvard.edu
  8. « Le syndrome des Balkans », sur l'Express.fr,
  9. Uranium appauvri et syndrome des Balkans : le point de vue de l'AFCN
  10. Syndrome ou mystification dans les Balkans? La Fondation de service politique, 20 janvier 2001, Liberté Politique.
  11. Regarder des documentaires en ligne comme Deadly Dust https://www.youtube.com/watch?v=GTRaf23TCUI, ou le documentaire Uranium appauvri, un tueur trĂšs prĂ©sentable, https://www.dailymotion.com/video/x14aois_uranium-appauvri-un-tueur-tres-presentable_tech de Jacques Charmelot, diffusĂ© sur France 5 en 2013. Lire aussi le livre de Martin Meissonnier "Uranium appauvri, la guerre invisible" publiĂ© en 2002 et le documentaire rĂ©alisĂ© par ce mĂȘme journaliste pour Canal +
  12. Le syndrome des Balkans : éléments pour une approche juridique. MichÚle Poulain, Actualité et droit international, 2001.
  13. Could stress be the underlying cause of the Balkan syndrome? Mirna Flögel & Gordan Lauc.
  14. Does the Balkan Syndrome exist? The Belgian experience, Jacques Mylle].
  15. Statistiques 2009 pour l'année 2004 de l'OMS, téléchargeables à l'adresse http://www.who.int/entity/healthinfo/global_burden_disease/gbddeathdalycountryestimates2004.xls ; les lymphomes et leucémies sont aux lignes W075 et W076.
  16. http://fas.org/nuke/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch5.htm#s2p5 consulté le 2 août 2016
  17. Winters-TH, Franza-JR, « Radioactivity in Cigarette Smoke », New England Journal of Medicine, no 306(6), 1982, p. 364–365
  18. (en) Samira Alaani, Muhammed Tafash, Christopher Busby, Malak Hamdan, et Eleonore Blaurock-Busch, « Uranium and other contaminants in hair from the parents of children with congenital anomalies in Fallujah, Iraq », Conflict and Health,‎ (lire en ligne)
  19. (en) Alexandra C. Miller, Michael Stewart, Kia Brooks, Lin Shi, Natalie Page, « Depleted uranium-catalyzed oxidative DNA damage : absence of significant alpha particle decay », Journal of Inorganic Biochemistry,‎
  20. « These data not only demonstrate that DU (depleted uranium) at pH 7 can induce oxidative DNA damage in the absence of significant alpha particle decay, but also suggest that DU can induce carcinogenic lesions, e.g. oxidative DNA lesions, through interaction with a cellular oxygen species »
  21. David Pouilloux, « Uranium appauvri les avions civils aussi », Science et Vie,‎ , p. 32-45.
  22. publié par l'association AVIGOLFE
  23. (en) « Uranium travels nerves from nose to brain » (consultĂ© le ) : « Tournier, BB, S Frelon, E Tourlonias, L Agez, O Delissen, I Dublineau, F Paquet, and F Petitot. 2009. Role of the olfactory receptor neurons in the direct transport of inhaled uranium to the rat brain. Toxicology Letters doi:10.1016/j.toxlet.2009.05.022. »
  24. Les calculs de Maurice-EugĂšne AndrĂ©, expert militaire belge en radioprotection, disponibles Ă  l'adresse http://bienprofond.free.fr/hiroshi/2005/IrradiationUA.htm , indiquent qu'une poussiĂšre d'un micron d'uranium appauvri, invisible Ă  l'Ɠil nu, dĂ©gage 60 milliSieverts par an, et qu'une poussiĂšre de 5 microns dĂ©gage 7,5 Sieverts par an. Maurice-EugĂšne AndrĂ© est le premier scientifique Ă  avoir mis en Ă©vidence l' "effet de proximitĂ©" des poussiĂšres d'uranium, il a Ă©tĂ© fĂ©licitĂ© pour cela par le conseil de l'Europe, cf. https://fidest.wordpress.com/tag/directeur/

Annexes

Articles connexes

Liens externes

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