L'Uranium, à l'état naturel ou légèrement enrichi dans son isotope 235, est le combustible des centrales nucléaires. Le plutonium, qui résulte de la fission et des transformations de l'uranium, peut être également défini comme un combustible nucléaire. Mais il est beaucoup moins utilisé, à l'heure actuelle, que l'uranium.
Métal gris et dur, l'uranium est relativement répandu dans l'écorce terrestre. On le rencontre sous différentes formes minéralogiques, aussi bien dans les terrains granitiques que sédimentaires.
Le cycle du combustible nucléaire désigne l'ensemble des opérations nécessaires pour approvisionner en combustible les réacteurs nucléaires puis pour stocker, retraiter et recycler ce combustible. La France dispose sur son territoire de toutes les installations nécessaires à ces différentes opérations. Ces installations sont, pour la quasi -totalité, exploitées par la Compagnie Générale des Matières Nucléaires (COGEMA) soit directement, soit par l'intermédiaire des filiales.

L'exploitation minière

A ciel ouvert ou dans les mines souterraines, l'exploitation des gisements d'uranium s'effectue selon les méthodes classiques utilisées dans les installations minières. La présence de radioactivité nécessite cependant des mesures de protection visant à diminuer l'irradiation et à réduire les concentrations de poussières et de radon (gaz radioactif) : notamment systèmes d'arrosage et ventilation permanente.

Après avoir exploité plusieurs gisements (Forez, Vendée, Limousin, Hérault) la France assure aujourd'hui par des importations l'essentiel de son approvisionnement en uranium. Cogema possède des parts et est parfois l'opérateur de certaines mines d'uranium à l'étranger (Canada, Gabon, Niger).


La concentration du minerai

La teneur en uranium des minerais est en général assez faible : de l'ordre de 1 à 5 kg par tonne. C'est pourquoi le minerai est concentré dans des installations implantées à proximité immédiate des mines. Après une série d'opérations physiques et chimiques on obtient un concentré ayant l'aspect d'une poudre jaune appelée "yellow cake" dont la teneur en uranium est d'environ 75%.

LES TECHNIQUES D'ENRICHISSEMENT Pour enrichir l'uranium : deux techniques principales La diffusion gazeuse Le principe consiste à envoyer de l'hexafluorure d'uranium (YF6), à l'état gazeux, à travers de fines membranes percées de milliards de pores. La molécule d'uranium 235, plus légère et plus rapide, franchit plus souvent la barrière que la molécule d'uranium 238.Répétée des milliers de fois, à travers une succession de récipients cylindriques formant la "cascade de diffusion", l'opération permet d'obtenir de l'hexafluorure d'uranium " riche "d'uranium 235 dans la proportion souhaitée. L'ultracentrifugation Procédé d'enrichissement utilisé à moins grande échelle qui consiste à utiliser la force centrifuge pour séparer, compte tenu de leur masse différente, les isotopes 238 et 235 de l'uranium. Par ailleurs, des recherches ont été engagées, principalement aux Etats-Unis, en France et au Japon sur un procédé d'enrichissement par laser. L'usine Georges-Besse d'Eurodif, sur le site de Tricastin, est une des plus grandes usines d'enrichissement actuellement en fonctionnement dans le monde. Exploitée par Cogema, elle utilise le procédé de diffusion gazeuse mis au point par le Commissariat à l'Energie Atomique. Elle est capable d'alimenter annuellement une centaine de réacteurs nucléaires et fournit environ le tiers de la production mondiale d'uranium enrichi.