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L'uranium en bref

L'uranium en bref

L'uranium est un métal extrêmement lourd, mais au lieu de s'enfoncer dans le noyau terrestre, il est concentré à la surface. L'uranium se trouve presque exclusivement dans la croûte continentale de la Terre, car ses atomes ne rentrent pas dans la structure cristalline des minéraux du manteau. Les géochimistes considèrent l’uranium comme l’un des éléments incompatibles, plus spécifiquement un membre de l'élément lithophile à gros ions ou du groupe LILE. Son abondance moyenne, sur toute la croûte continentale, est un peu inférieure à 3 parties par million.

L'uranium ne se présente jamais sous forme de métal nu; il se produit plutôt dans les oxydes que l'uraninite (UO).2) ou pechblende (uraninite partiellement oxydée, classiquement désignée par U3O8). En solution, l'uranium voyage dans des complexes moléculaires contenant du carbonate, du sulfate et du chlorure aussi longtemps que les conditions chimiques sont oxydantes. Mais dans des conditions réductrices, l'uranium tombe en solution sous la forme de minéraux oxydés. Ce comportement est la clé de la prospection de l'uranium. Les gisements d'uranium se trouvent principalement dans deux contextes géologiques, l'un relativement froid dans les roches sédimentaires et l'autre chaud dans les granites.

Gisements sédimentaires d'uranium

Parce que l'uranium se déplace en solution dans des conditions d'oxydation et tombe dans des conditions réductrices, il a tendance à s'accumuler là où l'oxygène est absent, comme dans les schistes noirs et autres roches riches en matières organiques. Si des fluides oxydants entrent, ils mobilisent l'uranium et le concentrent à l'avant du fluide en mouvement. Les fameux gisements d'uranium à front roulants du plateau du Colorado sont de ce type et remontent à quelques centaines de millions d'années. Les concentrations en uranium ne sont pas très élevées, mais elles sont faciles à extraire et à traiter.

Les grands gisements d'uranium du nord de la Saskatchewan, au Canada, sont également d'origine sédimentaire, mais leur scénario est bien plus ancien. Là, un ancien continent s’est profondément érodé au début du Protérozoïque il y a environ 2 milliards d’années, puis a été recouvert de couches profondes de roches sédimentaires. La discordance entre les roches de socle érodées et les roches de bassin sédimentaires sus-jacentes est le lieu où l'activité chimique et les écoulements fluides concentrent l'uranium dans des corps minéralisés atteignant 70% de pureté. L'Association géologique du Canada a publié une étude approfondie de ces gisements d'uranium associés à la discordance avec des détails complets sur ce processus encore mystérieux.

À peu près au même moment de l’histoire géologique, un gisement d’uranium sédimentaire dans l’Afrique d’aujourd’hui s’était suffisamment concentré pour qu’il «enflamme» un réacteur nucléaire naturel, l’une des astuces les plus intéressantes de la planète.

Gisements d'uranium granitique

Au fur et à mesure que de grandes masses de granit se solidifient, les traces d'uranium se concentrent dans les derniers morceaux de fluide. Ceux-ci peuvent se fracturer et envahir les roches environnantes avec des fluides contenant des métaux, en particulier à des niveaux peu profonds, laissant des veines de minerai. D'autres épisodes d'activité tectonique peuvent les concentrer davantage, et le plus grand gisement d'uranium au monde est l'un d'entre eux, un complexe de brèches d'hématite situé à Olympic Dam, dans le sud de l'Australie.

On trouve de bons spécimens de minéraux d'uranium au stade final de la solidification du granite - les veines de gros cristaux et de minéraux inhabituels appelés pegmatites. On peut trouver des cristaux cubiques d’uraninite, des croûtes noires de pechblende et des plaques de minéraux d’uranium-phosphate tels que la torbernite (Cu (UO)).2) (PO4)2· 8-12H2O) Les minéraux d'argent, de vanadium et d'arsenic sont également répandus dans l'uranium.

L'uranium de pegmatite ne vaut plus d'être exploité aujourd'hui, car les gisements de minerai sont petits. Mais c’est là que se trouvent les bons spécimens minéraux.

La radioactivité de l'uranium affecte les minéraux qui l'entourent. Si vous examinez une pegmatite, ces signes d'uranium comprennent la fluorite noircie, la célestite bleue, le quartz fumé, le béryl doré et les feldspaths tachés de rouge. En outre, la calcédoine qui contient de l'uranium est extrêmement fluorescente avec une couleur jaune-vert.

L'uranium dans le commerce

L'uranium est prisé pour son énorme contenu énergétique, qui peut être exploité pour générer de la chaleur dans des réacteurs nucléaires ou dans des explosifs nucléaires. Le Traité sur la non-prolifération des armes nucléaires et d’autres accords internationaux régissent le trafic d’uranium afin d’assurer son utilisation uniquement à des fins civiles. Les échanges mondiaux d'uranium s'élèvent à plus de 60 000 tonnes métriques, le tout dans le cadre de protocoles internationaux. Les plus gros producteurs d'uranium sont le Canada, l'Australie et le Kazakhstan.

Le prix de l'uranium a fluctué avec les fortunes de l'industrie nucléaire et les besoins militaires de divers pays. Après l'effondrement de l'Union soviétique, d'importants stocks d'uranium enrichi ont été dilués et vendus comme combustible nucléaire dans le cadre de l'accord d'achat d'uranium hautement enrichi, qui a maintenu les prix bas tout au long des années 90.

Cependant, à partir de 2005 environ, les prix ont augmenté et les prospecteurs sont de nouveau sur le terrain pour la première fois depuis une génération. Et avec le regain d'intérêt pour le nucléaire en tant que source d'énergie zéro carbone dans le contexte du réchauffement climatique, il est temps de se familiariser à nouveau avec l'uranium.