L'uranium et le principe de fission

L’uranium

Plusieurs processus de production d’énergie exploitent le gaz naturel, le pétrole, le vent, etc.  

Dans le cas des centrales nucléaires, l’utilisation de l’uranium est essentielle. En effet, ce dernier élément du tableau périodique est la source principale d’énergie présente dans les réacteurs. Explorons maintenant ce composé radioactif afin de mieux comprendre son utilité dans le processus de création d’électricité.

Tout d’abord, l’uranium, connu sous le symbole de U, est le 92^ième élément du tableau périodique. Quant à son abondance, on considère qu’il est présent partout dans la couche terrestre, surtout dans les terrains granitiques et sédimentaires, à des teneurs d'environ 3 g/tonne. Sa radioactivité naturelle permet d’entretenir la chaleur du manteau terrestre pour éviter un refroidissement de la planète. À titre indicatif, l’uranium serait plus abondant que l’argent et comparable au molybdène ou à l'arsenic, car il se trouve aussi sous forme de traces dans tout ce qui nous entoure comme l’eau de mer. En plus, l'uranium a 17 isotopes, tous radioactifs, dont trois seulement sont présents à l'état naturel : 238U ; 235U et 234U. En ce qui a trait à l’énergie nucléaire, ce seront les isotopes 238 et 235 qui seront exploités.

La fission :

Maintenant, pourquoi l’uranium serait utile dans le processus de création d’énergie dans les centrales nucléaires? En fait, l’atome d’uranium n’a pas un noyau assez stable : il se désintègre à l'état naturel, car la force de cohésion n'est pas suffisante pour retenir les protons et les neutrons. Cette caractéristique lui permet d’être le seul nucléide naturel fissile, ou fissible. Ainsi, à l’aide d’un processus physique nommé fission, il est possible de séparer l’uranium en deux nucléides plus légers. Il suffit d’envoyer un neutron en direction de l’atome, ici l’uranium, qui créera la fission de ce dernier. Cette réaction produit une importante quantité d’énergie qui sera utile à la production d’électricité.

Comme mentionné plus haut, les isotopes 235 et 238 sont les atomes utilisés dans les réacteurs nucléaires. En étudiant le cas de l’uranium 235, on remarque que la fission de cet atome résultera en deux nucléides plus légers, créant ainsi une quantité d’énergie considérable. Il en est autrement pour l’uranium 238. En effet, celui-ci «absorbe» le neutron et devient du plutonium 239, lequel deviendra fissible comme l’uranium 238.

Ce processus de fission est à la base même du concept général de création d’énergie nucléaire. Prochainement, il serait intéressant d’explorer ce qu’il se passe réellement à l’intérieur des réacteurs d’une centrale nucléaire pour mieux comprendre ce principe de base.

La fission de l'uranium 235: 

Sources :
  http://www.astronoo.com/articles/fissionFusion.html
http://www.cna.ca/curriculum/cna_can_nuc_hist/uranium-fra.asp?bc=Qu'est-ce%20que%20l'uranium?&pid=Qu'est-ce%20que%20l'uranium

http://www.youtube.com/watch?v=Zcuynn_i4_k