Enrichissement d’uranium par laser : Silex Systems envisage un démonstrateur dès 2024

L’enrichissement de l’uranium par laser est présenté comme une alternative prometteuse aux méthodes traditionnelles. Des progrès récents, notamment par Silex Systems Limited, ouvrent la voie à une industrialisation accrue de cette technologie, avec un démonstrateur dès 2024 et un usage commercial en 2028.

L’enrichissement de l’uranium est une étape cruciale dans la production de combustible nucléaire pour les réacteurs. Traditionnellement, cette opération était principalement effectuée par diffusion gazeuse ou par centrifugation, comme dans l’usine George Besse II en France. Cependant, une méthode alternative, étudiée depuis les années 70, connait des progrès importants aux États-Unis : l’enrichissement par laser.

L’enrichissement d’uranium par laser est une technique qui repose sur l’utilisation de faisceaux laser pour séparer les isotopes d’uranium. Les isotopes les plus courants de l’uranium sont l’U238 et l’U235. Tout l’enjeu est d’accroître la part de ce dernier dans le combustible pour passer d’un taux de l’ordre de 0,7 % dans l’uranium naturel à 3 à 5 %. L’utilisation du laser consiste à cibler les isotopes de l’uranium, provoquant leur ionisation et les séparant en fonction de leur masse atomique. L’uranium-235, étant légèrement plus léger que l’uranium-238, est davantage affecté par ce processus et peut être séparé avec une grande précision. Cette technologie promet une meilleure efficacité énergétique et une consommation moindre de matières premières.

Machine commerciale dès 2028

Au cours des dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans le domaine de l’enrichissement d’uranium par laser, conduisant à une plus grande efficacité et à une industrialisation potentielle. En particulier, des progrès sont à observer du côté de Silex Systems Limited. L’entreprise australienne a mis au point la technologie Silex (Separation of Isotopes by Laser Excitation), qui repose sur l’utilisation de lasers pour séparer les isotopes d’uranium. Silex Systems collabore avec divers partenaires industriels et gouvernementaux pour développer et commercialiser cette technologie.

Silex Systems Ltd, détient 51 % de Global Laser Enrichment (GLE), et la société canadienne Cameco, en détient 49 %. Les deux propriétaires de GLE ont accepté de financer un démonstrateur de Silex dans son installation pilote Test Loop aux États-Unis dès 2024. L’enjeu est de développer une machine commerciale sur le site de Paducah (Kentucky) à partir de 2028.

Une recherche globale

En 2016, le département américain de l’énergie a accepté de vendre à GLE environ 300 000 tonnes de tétrafluorure d’uranium appauvri pour fournir la matière première à l’entreprise. « Sous réserve de la réussite du projet de démonstration pilote, du soutien de l’industrie et du gouvernement, d’une évaluation de faisabilité et de facteurs de marché, la technologie Silex pourrait permettre à GLE de devenir un contributeur majeur à la production de combustible nucléaire pour les flottes de réacteurs nucléaires actuels et futurs dans le monde », assure prudemment l’entreprise.

Plusieurs autres entreprises et instituts de recherche sont à l’origine des progrès dans le domaine de l’enrichissement d’uranium par laser. En particulier, General Electric (GE) qui a développé une expertise dans la conception et la fabrication de systèmes laser haute performance pour l’enrichissement. Le laboratoire de recherche américain : Le laboratoire de recherche américain Lawrence Livermore National Laboratory est l’un des principaux centres de développement de la technologie d’enrichissement par laser, avec pour objectif son usage industriel. L’Australian Nuclear Science and Technology Organisation (Ansto) est l’organisme national australien de recherche nucléaire, qui a collaboré avec Silex Systems pour développer un pilote d’enrichissement par laser. ■