La fabrication du combustible puis le retraitement de celui-ci à l’issue de son passage dans les réacteurs nucléaires constituent le cycle du combustible. Le cycle débute avec l’extraction du minerai d’uranium et s’achève avec le stockage des divers déchets radioactifs provenant des combustibles irradiés. Le minerai d’uranium est extrait, puis purifié et concentré sous forme de « yellow cake » sur les sites miniers. Le concentré solide est alors transformé en hexafluorure d’uranium gazeux au cours de l’opération dite de conversion. Cette opération est réalisée par les établissements Comurhex de Malvési (Aude) et de Pierrelatte (Drôme). Elle constitue le préalable indispensable à l’opération d’enrichissement. Les installations en cause – qui ne sont pas réglementées au titre des installations nucléaires de base – mettent en œuvre de l’uranium naturel dont la teneur en uranium 235 est de l’ordre de 0,7 %. La plupart des réacteurs dans le monde utilisent de l’uranium légèrement enrichi en uranium 235. La filière des réacteurs à eau sous pression (REP) nécessite, par exemple, de l’uranium enrichi entre 3 et 5 % en isotope 235. Il est donc nécessaire d’enrichir – c’est-à-dire faire passer la teneur de 0,7 à 3-5 % - l’uranium en isotope 235. Dans l’usine Eurodif du Tricastin, l’hexafluorure d’uranium est séparé par un procédé de diffusion gazeuse en deux flux, l’un s’enrichissant, l’autre s’appauvrissant en uranium 235 au cours du processus. L’hexafluorure d’uranium enrichi est ensuite transformé en oxyde d’uranium pour permettre la fabrication des assemblages de combustible dans les usines FBFC et CERCA de Romans-sur-Isère. Les assemblages sont alors introduits dans le cœur du réacteur où ils délivrent de l’énergie par fission des noyaux d’uranium 235. Après une période de l’ordre de trois ans, le combustible usé est extrait du réacteur pour refroidir en piscine, d’abord sur le site de la centrale, puis dans l’usine de retraitement COGEMA de La Hague. Dans cette usine, l’uranium et le plutonium des combustibles usés sont séparés des produits de fission et des autres actinides. L’uranium et le plutonium sont conditionnés en vue de leur entreposage pour une réutilisation ultérieure. Les déchets radioactifs sont stockés en surface, pour les moins actifs d’entre eux, ou entreposés dans l’attente d’une solution définitive de stockage. 359 CHAPITRE LES INSTALLATIONS DU CYCLE DU COMBUSTIBLE NUCLÉAIRE 13 Le cycle du combustible
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