Deux procédés industriels distincts

Comment ça marche ?

La centrifugation consiste à faire tourner à très haute vitesse un bol cylindrique dans lequel est introduit de l’uranium sous forme gazeuse, l’hexafluorure d’uranium (UF6).

1. Le gaz UF₆ est introduit dans le cylindre tournant à très haute vitesse, sous vide, dans un carter étanche.
2. Les molécules les plus lourdes, sous l'effet de la force centrifuge, sont envoyées à la périphérie du tube tandis que les plus légères (U235) migrent vers le centre.
3. Le gaz enrichi en isotope léger uranium 235, au centre du tube, monte. Le gaz enrichi en uranium 238, plus lourd, descend.
4. Les produits enrichis et appauvris sont récupérés aux deux extrémités, haute et basse, du tube.

Cette étape élémentaire de séparation des molécules est répétée au sein d’un ensemble de centrifugeuses mises en série, appelé cascades.

Les progrès réalisés, à la fin des années 1980, en matière de résistance des matériaux en fibre de carbone, ont permis à la centrifugation d’être considérée comme la technologie de référence en matière d’enrichissement de l’uranium. . 

Éprouvée industriellement depuis 1992 en Allemagne, aux Pays-Bas et au Royaume-Uni, la technologie développée par ETC, avec son modèle de centrifugeuse TC12 qui équipe l’usine Georges Besse II, Elle donne les meilleures garanties en termes d’économie d’énergie, de maitrise de l'impact environnemental, mais aussi de compétitivité. 

L’accord intervenu avec URENCO et ses actionnaires en 2003, et finalisé en juillet 2006, permet à AREVA d’accéder à l’utilisation de la technologie de centrifugation. Ce procédé est mis en œuvre depuis 2009 dans l'usine Georges Besse II, sur le site du Tricastin, en France, entrée en opération en 2009 et dont la pleine capacité de production est prévue en 2016.

Comment ça marche ?

1. Toutes les molécules d’un gaz étant en mouvement, elles viennent frapper la paroi de l’enceinte dans laquelle elles sont confinées.
2. Les molécules les plus légères se montrant les plus rapides, elles frappent donc statistiquement plus souvent cette paroi.
3. Si cette paroi est poreuse, les molécules les plus légères la traversent plus souvent que les molécules les plus lourdes.
4. Les isotopes se séparent alors et cette séparation produit l'enrichissement.

Sur ce principe, l'enrichissement est réalisé par étapes successives : le gaz UF₆ est poussé par un compresseur à travers une cascade de diffuseurs contenant des barrières de diffusion, poreuses. Le gaz s'enrichit ainsi en hexafluorure d'uranium 235 à chacun des passages (1 400 au total).

AREVA assure l'enrichissement de l'uranium par diffusion gazeuse au sein de l'usine Georges Besse, située sur le site nucléaire du Tricastin entre Drôme et Vaucluse (France).

Ce procédé d’enrichissement est actuellement le plus utilisé dans le monde.