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Les composés de l'uranium

Au cours des procédés de conversion, l'uranium passe par diverses formes. Le risque pour la santé créé par une forme donnée dépend du type d'exposition et du degré de solubilité de cette forme dans l'organisme aussi bien que de la composition de l'uranium.

Tant que l'uranium reste en dehors du corps, il provoque relativement peu de dégâts, principalement du rayonnement gamma émis par l'uranium 234. De plus, plusieurs composés d'uranium, y compris UO2 et U308, sont très peu ou pas absorbés par l'appareil gastro-intestinal. Donc, le risque d'inhalation est souvent plus important que le risque d'ingestion. L'inhalation de particules de moins d'un micron de diamètre est plus dangereuse que l'inhalation des plus grandes parce que ces poussières pénètrent dans le poumon profond.

Lorsque l'uranium est inhalé sous forme de composés solubles, il passe rapidement dans le sang. Une partie est éliminée dans les urines. Le reste se dépose dans les reins et les os, et il peut provoquer des blocages rénaux très sévères.

Lorsque l'uranium est inhalé sous forme de composés insolubles, il est en partie retenu par les poumons qu'il irradie, pouvant provoquer le développement d'un cancer. L'uranium est évacué très lentement des poumons d'animaux.

Les caractéristiques des composés d'uranium les plus répandus sont les suivants :

Hexafluorure d'uranium (UF6) : incolore, soluble

Nitrate d'uranyle (UO2(NO3)2) : jaune, soluble

Oxyde d'uranium (UO2) : poudre brune, très insoluble, en particulier après le frittage

Oxyde d'uranium (U308) : noir, insoluble

Oxyfluorure d'uranium (UO2F2) : jaune, soluble

Tetrafluorure d'uranium (UF4) : sel vert, relativement soluble

L'UF6 pose un problème particulier : il se présente à température ambiante sous la forme de solide (cristaux incolores) ; il se liquéfie à 65°C à la pression de 1,5 bar et se volatilise à l'état de gaz s'il n'est plus sous pression. En atmosphère humide ou en présence d'eau, il se transforme en fluorure d'uranyle (UO2F2) et acide fluorhydrique (HF). La transformation est immédiate et violente et s'accompagne d'émission d'abondantes fumées opaques, irritantes et suffocantes de HF.

Les atomes d'uranium 235 et 238 génèrent des descendants qui posent des problèmes de santé. Un atome d'uranium 238 se transmute en thorium 234, lequel se transmute en protactinium 234 et ainsi de suite jusqu'à ce que le plomb 206, qui est stable, soit atteint. La série s'appelle une chaîne de décroissance. La chaîne de l'uranium 238 renferme du thorium 230 (demi-vie 80 000 ans), qui décroît lentement produisant le radium 226 (demi-vie 1 600 ans). Le radium 226, quant à lui, décroît également lentement produisant le radon 222 (demi-vie 3,8 jours), un émetteur alpha, qui, inhalé, peut provoquer le cancer du poumon.

Risques supplémentaires dans les manipulations d'uranium

Pyrophoricité (embrasement spontané). Ce phénomène se produit notamment lorsque l'uranium est divisé, par exemple sous forme de poudre ou de copeaux métalliques ou de poudre d'oxyde. La conservation dans un liquide (eau, huile) pour éviter l'inflammation risque de conduire à la formation d'une masse critique. Un feu, ou même l'oxydation lente de l'uranium non divisé, produit des particules fines et insolubles d'UO2, très dangereuses à inhaler.

Accidents de criticité. Ce phénomène ne concerne que l'uranium enrichi à plus de 1 % [Gillet 92]. Un tel accident provient d'une accumulation non détectée de matière fissile qui crée une masse critique. La réaction en chaîne qui s'ensuit produit un rayonnement intense pouvant blesser gravement ou tuer, après coup, les personnes présentes. Elle peut même disperser la matière fissile elle-même et des produits de fission dans l'entourage de l'accident. En raison de la dispersion de la matière fissile, la réaction en chaîne ne relâche pas l'énergie d'un engin nucléaire. « La réaction en chaîne est favorisée par le confinement de l'uranium et le ralentissement des neutrons par les noyaux légers, en particulier l'hydrogène contenu dans l'eau, les solvants organiques, les matières plastiques... » L'uranium 234, qui émet un rayonnement gamma, peut migrer en surface, par exemple lors d'une fusion [Gillet 92].

(Voir plus loin, le troisème chapitre)