Det utarmede uranet er uranet hvis isotopiske sammensetning har en lav overflod av lette isotoper, mellom 0,2 og 0,4% av 235 U (naturlig uran har et innhold på 0,7204% i 235 U). Det er et biprodukt fra urananrikningsanlegg eller prosessanlegg for brukt drivstoff .
Kjemiske egenskaper (spesielt kjemisk toksisitet) endres ikke med isotopisk sammensetning.
Den radioaktivitet av utarmet uran er lavere enn den for naturlig uran, på grunn av den lavere andel av lette isotoper 234 U og 235 U , som har en kortere halveringstid enn den til isotopen 238 U. L utarmet uran ikke med en definert sammensetning , er det ikke mulig å gi en presis karakterisering av den, dens egenskaper kan være når som helst mellom naturlig uran og uran 238 . I tillegg, for ordens skyld, setter utarmet uran seg gradvis i sekulær likevekt med komponentene i forfallskjeden , noe som gradvis øker den radioaktive aktiviteten til et utarmet uran som opprinnelig ble antatt å være kjemisk ren (med en faktor på fire på en sekulær skala) .
Naturlig uran er relativt utbredt i jordskorpen , spesielt i granitt og sedimentære jordarter. Konsentrasjonen av uran i disse bergartene er i størrelsesorden 3 g / tonn .
Forfallskjeden til uran 238 viser kjeden av suksessive forfall som en slik isotop vil gjennomgå for å transformere, over tid, til et stabilt element , 206 Pb bly . Hvert forfall forvandler isotopen til et nytt element og ser utslipp av en partikkel α (en heliumkjerne ) eller β - (et elektron).
Uran ble produsert på tre forskjellige ruter, hver vei førte til forskjellige isotopiske sammensetninger (og radiotoksisiteter ).
Den første historiske produksjonen av utarmet uran var kjernekraftverk som opererer på naturlig uran, av typen CANDU , UNGG eller RBMK , opprinnelig beregnet på produksjon av plutonium for militære formål (deretter for elektrisitetsproduksjon). Etter behandling av brukt atombrensel som tillater kjemisk separasjon av plutonium , fisjonsprodukter og andre aktinider , blir uranet som ikke forbrukes i anlegget omarbeidet uran . Dens nivå på isotopen 235 er i størrelsesorden 0,2%, som varierer i henhold til forbrenningshastigheten til det brukte drivstoffet. Deretter ble også bearbeidet uran produsert ved å bearbeide drivstoffet dannet av anriket uran , hvis isotophastighet er høyere (i størrelsesorden 0,4%). Dette uranet inneholder spor av fisjonsprodukter, men også isotoper U-234 og U-236, mye mer radioaktive, som ikke kan skilles kjemisk fra resten av uranet. Antall resirkuleringsoperasjoner er begrenset av den gradvise akkumuleringen i det opparbeidede uranet av U-234 og U-236-isotoper som er tilstede i brukt drivstoff, som ikke er fissile og dessuten er svært radioaktive.
Den anrikning av uran fra den naturlig uran ble deretter utviklet for å produsere anriket uran som trengs for atombomber og for kjernekraftverk for trykkvann eller kokende vann . Anrikningsanlegget skiller uran i to strømmer, den ene beriket med isotopen 235 (som er ønsket produkt), og den andre utarmet, og inneholder derfor mindre uran 235 (og praktisk talt mer uran 234). Etter isotopseparasjon forblir uran et biprodukt av prosessen. Det avvises med en isotophastighet i størrelsesorden 0,2% til 0,3%, det økonomiske optimale av prosessen avhengig av forholdet mellom kostnaden for naturlig uran og separasjonsarbeidsenheten .
Til slutt kan det bearbeidede uranet i seg selv berikes, i stedet for naturlig uran, for å gjenvinne uranet 235 det inneholder hvis økonomiske forhold gjør denne operasjonen attraktiv. Isotopisk anriking har en tendens til å skille U-234 med den berikede fraksjonen, men den tyngre U-236 har en tendens til å forbli med den utarmede komponenten. Denne konsentrasjonen av radioaktiv isotop gjør utarmet opparbeidet uran mye farligere når det gjelder radiotoksisitet enn dets motstykke hentet fra naturlig uran.
Dette utarmede uranet kan ikke brukes i nåværende atomreaktorer, men kan brukes som drivstoff i avlsreaktorer .
Global utarmet uranbeholdning
Land | Organisasjon | UA-aksjer (tonn) | Datert |
---|---|---|---|
forente stater | DOE | 480.000 | 2002 |
Russland | FAEA | 460 000 | 1996 |
Frankrike | Areva NC | 315 000 | 2017 |
Storbritannia | BNFL | 30.000 | 2001 |
Tyskland | URENCO | 16.000 | 1999 |
Japan | JNFL | 10.000 | 2001 |
Kina | CNNC | 2.000 | 2000 |
Sør-Korea | KAERI | 200 | 2002 |
Sør-Afrika | NECSA (en) | 73 | 2001 |
TOTAL | 1.188.273 |
Kjernefysisk bruk: Utarmet uran kan omdannes til uranoksid som selges som drivstoff for raske nøytronreaktorer .
I Russland kunngjorde Atomenergoprom i slutten av 2009 oppstarten i Zelenogorsk ( Krasnoyarsk- regionen ) av et av dets datterselskaper tilknyttet AREVA og på grunnlag av Areva NC-prosessen til en første enhet for å konvertere utarmet uran (DUF) til karbon dioksid. uran 238 UO 2 (forventet 10 000 t / år ).
Ikke-kjernefysisk bruk: Utarmet uran brukes nå til nesten all ikke-kjernefysisk bruk av uran fordi dets fysiske egenskaper er veldig like de som naturlig uran.
Den høye tettheten ( 19.050 kg m −3 ) av utarmet uran og dens relativt lave kostnader gjør at den foretrekkes fremfor andre metaller med samme tetthet ( osmium 22,610 kg m −3 ; iridium 22 562 kg m −3 ; platina 21 090 kg m −3 ; rhenium 21.020 kg m −3 ; gull , 19 300 kg m −3 ; wolfram 19 250 kg m −3 ) for noen bruksområder, til tross for dets toksisitet .
Det er også pyroforisk , det vil si at det i fin delt form kan antennes spontant ved omgivelsestemperatur.
Blant de viktigste applikasjonene:
Tidligere fungerte utarmet uran som en motvekt i de bevegelige delene av halen og vingene på fly, før den ble fortrengt i denne bruken på 1980-tallet av wolfram . Vi finner for eksempel litt under 400 kg UA i de første versjonene av Boeing 747 .
Ideen om å bruke DU som en "penetrator" dateres tilbake til 2. verdenskrig, da Albert Speer, rikets rustningsminister, brukte den på grunn av mangel på wolfram. Tettheten av uran gjør det til en god kandidat som materiale for et pileskall som brukes som en antitank-ammunisjon. I tillegg utviser uranet som er pulverisert av støtet pyroforiske egenskaper , noe som tilfører sin gjennomtrengende kapasitet en ildkapasitet som vanligvis detonerer målet.
Første Golfkrig fra 1990Utarmet uranmunisjon ble brukt av USA under den første golfkrigen i Irak (1990 - 1991). Mellom 320 og 800 tonn ble det estimert skutt mot irakiske tropper under deres tilbaketrekning fra Kuwait .
Kosovo-krigen fra 1998Den NATO overlevert til FN-rapporten, og gir bombing områdekart, som angir at han brukte i krigen i Kosovo (Mars 1998 - Juni 1999) utarmet uran-ammunisjon, hovedsakelig i over 100 oppdrag fra amerikanske A-10- bombefly , og droppet 31 000 utarmet uran-ammunisjon.
Irak-krigen fra 2003Under Irak-krigen (Mars 2003 - desember 2011), fra de første månedene av krigen, brukte USA utarmede uranbomber i urbane områder. Hundrevis av tonn utarmet uranmunisjon ble kastet.
Mistenkte lenker til nye medisinske tilstanderEt syndrom av Golfkrigen og et Balkan-syndrom ble belastet for de mulige effektene av bruk av utarmede uranvåpen. Syndromene som påkalles varierer avhengig av om de gjelder befolkningen ( leukemi , medfødte misdannelser hos barn, brystkreft osv .)> Eller stridende personer (kronisk utmattelse, hukommelsestap, redusert luftveiskapasitet osv.). Denne imputasjonen blir brukt på en kontroversiell måte for å kreve forbud mot denne typen ammunisjon på internasjonalt nivå, og hevder spesielt at så vidt uran må betraktes som et giftig (radiologisk eller kjemisk), må dets bruk anses som ulovlig. Mht. Internasjonal lov. Erstatningskrav fra veteraner er også basert på disse påstandene.
Noen kilder setter spørsmålstegn ved farligheten med utarmet uran: de bekrefter at symptomene som er beskrevet ikke stemmer overens med de skadelige effektene av uran som de er kjent; og videre at slike symptomer rapporteres for personer som ikke har vært i skytsoner. Undersøkelsen på stedet av stedene som er berørt av disse streikene vil ifølge disse kildene bare identifisere en liten økning i radioaktivitet, noen ganger til og med umulig å oppdage, noe som likevel er omstridt av mange andre vitnesbyrd (i mange dokumentarer produsert på uranvåpen, ser vi at radioaktiviteten i forurensede områder, for eksempel i Irak, ofte overstiger 100 mikrosieverter i timen, og kan nå opptil 4 millisieverte i timen i stridsvogner ødelagt av disse våpnene). Den nåværende posisjonen til alle offentlige organer, internt eller internasjonalt, som er opptatt av dette spørsmålet, er veldig klar og gjentas stadig: "Det er foreløpig ingen bevis for at eksponering for effekten av bruk av utarmet uranammunisjon representerer en risiko. Betydelig for helsen til personellet til NATO-ledede styrker eller sivilbefolkningen på Balkan. Det skal likevel bemerkes at Belgia forbød bruk av utarmede uranvåpen i 2007 ("Mahoux" -loven) og til og med forbød investeringer i selskaper som produserer disse våpnene. Det hevdes også at forstyrrelsene som er rapportert hos veteraner heller vil tilskrives stress, og at symptomene som vurderes ikke nødvendigvis ville være statistisk signifikante, men dette kan settes spørsmålstegn ved fordi Irak, et land der utarmede uranvåpen har blitt brukt. , har den høyeste frekvensen av leukemi og lymfom i verden ( Afghanistan , et annet sterkt bombet land, er på et ganske nært nivå), ifølge WHOs statistikk i 2009.
Leukemier og lymfomer er to typer kreft som har manifestert seg ganske ofte i områder som er forurenset med uranvåpen fordi de kan utvikle seg rundt støv inhalert eller inntatt på grunn av alfaskudd fra kilden, inkludert koeffisienten for relativ biologisk effektivitet er veldig høy. Det har faktisk blitt vist at en liten del av forfallsenergien til alfapartiklene er konsentrert på de få cellene rett ved siden av de inntatt eller inhalerte emitterende kildene, noe som fører til lokal påføring av "ekstremt høye" doser av stråling. Dette bekreftes av NATOs håndbok om de medisinske aspektene av NBC-defensive operasjoner AmedP6 (B), kapittel 506 om alfastråling, som erkjenner at "ekstremt høye doser stråling kan overføres til de få cellene som ligger rett ved siden av kilden. Alfastråling. ”. Det ser ut til at helseeffekten av alfa-emittere er blitt undervurdert betydelig. En studie publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Conflict and Health viste at uran ofte finnes i håret til foreldre til misdannede barn i Fallujah. Legg også merke til artikkelen "Utarmet urankatalysert oksidativ DNA-skade: fravær av betydelig alfa-partikkelforfall" publisert i Journal of Inorganic Biochemistry, som konkluderer med å si at uranforurensning kan indusere kreftlesjoner.
Siden 1960-tallet , på grunn av dens tetthet, har utarmet uran blitt brukt som motvekt på halene, kontrollflatene og kretsløpene til sivile fly. Når det er intakt, dets α- og β-radioaktivitet bare forplantes en kort avstand, anses det ikke som farlig. På den annen side, når det inhaleres i form av støv eller aerosol under en brann eller en ulykke, kan overlevende, redningsteam og naboer bli forurenset. Det skjedde i Europa under luftkatastrofer:
Den radiotoksisitet av utarmet uran avhenger veldig sterkt på sin kilde av opprinnelse:
NATO-dokument AASTP-1 av 25. august 1992bemerker at "innånding av former for uran uoppløselig i kroppsvæsker kan skape en tilstand [av materie] der den radiologiske effekten oppveier effekten av kjemisk toksisitet". For metalliske oksider av uran er det heller den uoppløselige formen som råder. Og uran er et tungmetall som dveler i kroppens organer i lang tid, og kan reise til bein eller til hjernen. Den kan til og med sirkulere ved å låne nervene ... Den kan forbli i kroppen i flere år og er derfor fri til å påføre høye doser stråling.