La conversion
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
But : obtenir un composé d'uranium gazeux permettant la séparationisotopique
tsublimation = 56°C
F a un seul isotope 19FUF6
Transformations :
UO42-→UO2
2+→ UO3 → UO2 → UF4 → UF6 → UO2
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
- Impuretés à éliminer pour l’obtention d’une qualité nucléaire- absorbants neutroniques : B, Cd…- ions corrosifs : F-, Cl-…- ions gênant la conversion : CO3
2-, SO42-, PO4
3-…
- Teneurs limites acceptables
1,41,41,050,01,03,0g/g U
VMoTiPBAsAprès
6001000100100050500g/g U
VMoTiPBAsAvant
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
Purification
- réalisée sur la solution d'ions uranyle dans HNO3
- extraction – déextraction par le TBP ((CH3CH2CH2CH2)3PO4)
2 NO3- + UO2
2+ + 2 TBP = [UO2(NO3)2](TBP)2
- [NO3-] ↗ : extraction
- [NO3-] ↘ : déextraction
- travail à contre courant
Solution à purifier
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
Obtention de UO3
- Précipitation du diuranate
2 UO22+ + 6 NH3(aq) + 3 H2O → (NH4)2U2O7 + 4 NH4
+
- Calcination du diuranate
(NH4)2U2O7 → 2 UO3 + 2 NH3 + H2O
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
Réduction de UO3 en UO2 et hydrofluoration
UO3 + H2 → UO2 + H2O
UO2 + 4 HF → UF4 + 2 H2O
800°C
500°C
350°C
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
Formation de UF6
- Oxydation de UF4 par F2
- Il faut fabriquer F2 : non transportable, difficilement stockable
- Par électrolyse de l'hydrogénodifluorure de potassium (KHF2)
- à l'anode : 2 F- → F2 + 2 e-
- à la cathode : 2 H+ + 2 e- → H2
Document Areva
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
Formation de UF6
UF4 + F2 → UF6
Documents Areva
Jean-Louis Vignes 24-25 mars 2009
La conversion
- Le rendement de conversion ≥ 99,5 %
- Donne UF6 de pureté nucléaire stocké à – 15°C
- En France : usines de la Comurhex (Areva)- fabrication UF4 à Malvési- fabrication UF6 à Pierrelatte
- production 2006 : 14 500 t de U contenu dans UF6
- l'usine de Pierrelatte transforme aussi l'U provenant du retraitement du combustible usé