Sources de rayonnements Cycle du combustible nuclaire Conversion

Sources de rayonnements Cycle du combustible nucléaire - Conversion - IAEA Jour 4 – Leçon 6 (1) 1

Conversion IAEA 2

Conversion Ø Usines Ø Concentration des minerais de ~1% à ~60% Ø Yellowcake (U 3 O 8 – vraiment un mélange de UO 2 et UO 3) Ø Diuranate d'ammonium (ADU – (NH 4)2 U 2 O 7) Ø Sortie de la Conversion: UF 6 Ø Le fluor est utilisé pour deux raisons: - Un seul isotope - Les propriétés physiques sont viables commercialement IAEA 3

L'hexafluorure d'uranium • Composé clé dans le cycle du combustible nucléaire - Solide pour le stockage - Liquide pour l'alimentation / retrait - Gaz pour le traitement • Solid est blanc, dense, cristalline • Réagit avec la vapeur d'eau pour produire de l'acide fluorhydrique toxique et corrosif IAEA 4

Conversion U 3 O 8 → UO 2 → UF 4 → UF 6 minerai – conversion - enrichissement Lorsque UF 6 réagit avec l'humidité dans l'air, il crée le fluorure d'hydrogène mortel (HF) UF 6 + 2 H 2 O →UO 2 F 2 + 4 HF fluorure d'uranyle l'acide fluorhydrique Risque chimique Aux Etats-Unis, en 1986, un accident dans une usine de conversion a libéré de l'UF 6. Un travailleur debout à proximité a été tué, pas du tout du risque radiologique mais l'inhalation de HF produit par la réaction montrée ci-dessus. IAEA 5

Comparaison de Conversion sèche et humide Processus SEC • • Prétraitement Aliments préparés et Calcination Réduction (NH 3) Hydro fluoration Fluoration Distillation Chargement des produits et la Livraison IAEA Processus HUMIDE • • Digestion Extraction du Solvant Évaporation / Concentré Dénitrification / calcination • • • Réduction (H 2 à la vapeur) Hydro fluoration Fluoration • Chargement des produits et la livraison 6

Propriétés de l’UF 6 • UF 6 + 2 H 2 O UO 2 F 2 + 4 HF (acide hydorfluorique) • Toute fuite de l'UF 6 dans l'air réagit avec l'humidité et apparaître comme un nuage blanc • Une fois refroidi à la température ambiante, l'UF 6 est un solide à la pression atmosphérique. • Les Cylindres d'UF 6 sont sous un léger vide lorsqu'ils sont autorisés à atteindre des températures ambiantes. • Toute fuite du cylindre aurait tendance à «l'auto-joint" par la formation de UO 2 F 2 à la fuite. IAEA 7

Chargement et livraison des produits • L’UF 6 produit est pure à 99. 99% • Emballé dans 10 et 14 cylindres d'une tonne • On le laisse refroidir pendant 5 jours pour se solidifier • Le débordement est le problème de sûreté le plus élevé • Le Produit est livré aux usines de diffusion gazeuse pour l'enrichissement (de matières nucléaires spéciales) IAEA 8

Conversion IAEA 9

Conversion Gore Oklahoma USA (fermée) IAEA 10

Référence Ø International Atomic Energy Agency, Postgraduate Educational Course in Radiation Protection and the Safety of Radiation Sources (PGEC), Training Course Series 18, IAEA, Vienna (2002) IAEA 11