Uranium
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Applications

Utilisations historiques

Verre à l'uranium fluorescent sous éclairage ultra-violet.

Le minerai d'uranium a été utilisé comme pigment dans la verrerie, la céramique (Premier « art du feu » à apparaître (avant la métallurgie et le travail du verre), la céramique désigne l’ensemble des objets fabriqués en terre qui ont subi une transformation...) et la faïence, sous forme de diuranate de sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à...) ou d'ammonium. Dans le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus...), l'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que...) est typiquement utilisé à des concentrations de 0.1% à 2% en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave)....), et produit un jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) fluorescent ou légèrement vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée...) facile à identifier. Il a été utilisé pour colorer des céramiques dentaires à de très faibles concentrations. Il produit une pigmentation jaune à faibles concentrations, puis crème, orange, brun, vert, ou noir, quand la concentration augmente.

Il sert également de catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ; il participe à la réaction mais il ne fait partie ni des produits, ni...) dans certaines réactions chimiques spécialisées et dans des films photographiques.

L'uranium appauvri a également été utilisé pour ces emplois physico-chimiques.

Industrie nucléaire (L’industrie nucléaire comprend l'ensemble des procédés de transformation et des acteurs économiques qui utilisent les...)

Pastilles de combustible (Un combustible est une matière qui, en présence d'oxygène et d'énergie, peut se combiner à l'oxygène (qui sert de comburant) dans une...) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) d'uranium

Historiquement, la première utilisation du minerai d'uranium par l'industrie nucléaire a été d'en extraire le radium (Le radium est un élément chimique de symbole Ra et de numéro atomique 88.), pour des applications médicales.

Le principal usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) contemporain de l'uranium exploite ses propriétés nucléaires.

  • L'uranium 235 est le seul isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons...) fissile naturel, ce qui permet l'exploitation de l'uranium dans les réacteurs nucléaires (après un éventuellement enrichissement), ainsi que pour la fabrication d'armes nucléaires (après un fort enrichissement).
  • L'uranium 238 est à la fois fissible dans les réacteurs à neutrons rapides, et fertile : par capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste...) neutronique il se transforme finalement en plutonium (Le plutonium est un métal lourd de symbole chimique Pu et de numéro atomique 94, très dense — approximativement 1,74 fois plus lourd que le plomb — radioactif et toxique,...) 239, fissile. Il est envisagé d'exploiter cette double possibilité dans le cycle du combustible nucléaire, pour des cycles fondés sur la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la combustion est vive, elle se traduit par une flamme voire une explosion.) du plutonium.
  • L'uranium 233, qui peut être artificiellement produit par irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps...) du thorium, est également fissile en neutrons thermiques. Cette possibilité est à la base d'un cycle surgénérateur fondé sur le thorium.

Contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) des matières nucléaires

L'uranium est une matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état...) nucléaire dont la détention est réglementée (Article R1333-1 du code de la défense).

Uranium appauvri

L'uranium appauvri, un sous-produit de l'enrichissement de l'uranium, est très prisé pour sa dureté (Il existe différentes définitions de la dureté : pour un solide (minéral ou métal) et pour l'eau.) et sa densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme...). À très haute vitesse (On distingue :), il perfore aisément les blindages en s'enflammant lors de l'impact, provoquant un incendie qui fait exploser le véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) touché. Ainsi, des munitions à base d'uranium appauvri (obus de 20 à 30 mm des avions ou hélicoptères chasseurs de chars) ont été utilisées lors des guerres du Golfe (Un golfe (italien golfo, grec kolpos, pli) est une partie de mer avancée dans les terres, en général selon une large courbure.) (guerre du Koweït et guerre en Irak) et du Kosovo. De plus, il est pyrophorique et il est donc employé comme arme antichar dotée d'un fort pouvoir à la fois pénétrant et incendiaire.

Dans ses emplois militaires, l'uranium appauvri est également utilisé pour faire des plaques de blindages.

L'uranium appauvri a aussi été utilisé comme contrepoids en aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un...), sur les premiers Boeing 747 (Le Boeing 747 est un avion de ligne construit par l'avionneur américain Boeing depuis 1968. Doté de quatre turboréacteurs, il offre une capacité maximale d’environ 550...), les McDonnell Douglas DC-10 (Le DC-10 est un avion tri-réacteur long-courrier de McDonnell Douglas, produit par la Douglas Aircraft Company, entre-temps devenue la division Long Beach de Boeing...) , les Lockheed L-1011 TriStar (Le Lockheed L-1011 TriStar est un avion long-courrier triréacteur à usage civil et militaire, construit par la société Lockheed dans les années 1970 et 1980.) par exemple, ce qui pose le problème du recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le composent. L'un des exemples qui illustre...) de ces avions qui, pour beaucoup, arrivent en fin de vie (La vie est le nom donné :). Dans cet emploi, il est progressivement remplacé par le tungstène (Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de l'allemand Wolfram) et de numéro atomique 74.).

Il est également utilisé pour faire des écrans de protection radiologique, fonction pour laquelle il est plus efficace que le plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.).

Avec un complément de plutonium, l'uranium appauvri constitue un combustible nucléaire appelé « combustible MOX ». Il sert d'élément fertile dans les réacteurs, où l'238U se transforme par irradiation en 239Pu fissile.

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