Extraction de l'uranium

L'industrie d'extraction de l'uranium est une industrie minière qui va de la prospection initiale jusqu'au produit transportable, le yellowcake. Elle fait partie du cycle du combustible nucléaire (ensemble d'opérations visant à fournir le combustible aux centrales nucléaires) et entre dans la chaîne de fabrication d'une bombe à l'uranium enrichi. Elle comprend les opérations successives suivantes :

• la prospection de nouveaux gisements,
• la préparation d'un site pour l'exploitation d'un gisement (autorisations, conception et installation des équipements, construction éventuelle des ouvrages d'accès),
• l'extraction du minerai, extrait seul ou en tant que co- ou sous-produit de l'extraction d'or, de cuivre ou de phosphate.
• la concentration de l'uranium sous forme de yellowcake transportable, et la vente de l'uranium
• le démantèlement des sites lorsque le gisement est épuisé.

Sommaire 1 Historique 2 Géologie de l'uranium 2.1 Minéralogie 2.2 Prospection 2.3 Gisements sous discordance 3 Mines d'uranium 3.1 Technique d'extraction 3.2 Concentration en Yellowcake 3.3 Plus grandes mines en exploitation 3.4 Mines récemment ouvertes 3.5 Mines en projet 3.6 Spécificités 4 Économie minière de l'uranium dans le monde 4.1 Production mondiale 4.2 Producteurs 4.3 Réserves mondiales 4.4 Adéquation entre l'offre et la demande 4.5 Cours de l'uranium 5 Sûreté nucléaire et impacts environnementaux 6 Notes et références 6.1 Notes 6.2 Références 7 Annexe 7.1 Articles connexes 7.2 Liens externes 7.3 Bibliographie

Historique

La première exploitation systématique de minerai radioactif est réalisée à Jáchymov (en allemand, Joachimsthal), une cité minière située dans ce qui est à présent la République tchèque. Marie Curie utilise de la pechblende provenant de Jáchymov pour isoler le radium, un descendant radioactif de l'uranium. Par la suite, et jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, l'exploitation minière vise principalement le radium. En France, la première exploitation est réalisée par Hippolyte Marlot à Saint-Symphorien-de-Marmagne, pour extraire le radium^[1]. Cet élément est utilisé comme composant de peintures phosphorescentes pour des cadrans de montres ou autres instruments, ainsi que pour des applications médicales (certaines applications sont à présent considérées comme dangereuses pour la santé). L'uranium est alors un produit dérivé de ces applications, principalement utilisé comme pigment jaune.

Une demande spécifique en uranium apparaît au cours de la Seconde Guerre mondiale. Le projet Manhattan, étudiant les applications militaires de l'énergie atomique, cherche à acquérir des stocks d'uranium en quantité suffisamment importante. Le gisement historique de Jáchymov, sous occupation allemande, n'étant pas accessible, les Américains utilisent des minerais provenant de la mine de Shinkolobwe du Congo belge, fournis par l'Union minière du Haut Katanga, ainsi que du Canada. En application d'une politique d'auto-suffisance, ils récupèrent également l'uranium présent dans des exploitations de vanadium, présents dans le sud-ouest des USA, mais de teneurs beaucoup plus faibles. L'Union soviétique, qui n'a pas de stock d'uranium au début de son programme d'armes atomiques, a une démarche similaire.

Géologie de l'uranium

Minéralogie

L'uranium est relativement répandu dans l'écorce terrestre, que ce soit dans les terrains granitiques ou sédimentaires. La concentration d'uranium dans ces roches est de l'ordre de 3 g/tonne. À titre d'exemple un terrain carré de 20 m de côté constitué uniquement de roche contient ainsi, sur une profondeur de 10 m, environ 24 kg d'uranium, ou encore un rocher cubique de 5,5m de côtés contient environ 1kg d'uranium ; bien que ces ordres de grandeur ne soient que des moyennes (dans la plupart des gisements l'uranium n'étant présent qu'à l'état de traces).

L'uranium naturel est également présent dans l'eau. On trouve 3 mg/d'uranium par mètre cube d'eau de mer, soit mille fois moins que dans les roches. Le Rhône en charrie en effet près de 100 tonnes chaque année^{[réf. nécessaire]}. Cet uranium provient de l'érosion des reliefs comme les Alpes, due au ruissellement de l'eau. Du point de vue prospectif, la récupération de l'uranium dissout dans l'eau de mer a été étudiée au Japon sans toutefois pouvoir conclure sur la faisabilité industrielle du procédé (en effet, les techniques d'extraction de l'uranium par matrice à échange d'ions est très gourmande en énergie et les coûts liés à son extraction sont exorbitants, rendant pour l'instant illusoire son extraction de l'eau de mer).

Le minerai naturel d'uranium est la pechblende, qui peut apparaître sous forme de filons métallifères. Concernant la cristallisation de l'uranium dans la nature, on connaît environ 300 minéraux différents, dont une grande quantité montre des cristallisations des plus remarquables (voir les cristaux de Autunite, Boltwoodite, Francevillite, Sengierite, Vanuralite et tant d'autre).

Selon les gisements, le minerai considéré comme exploitable a une teneur de l'ordre de 1 à 2 kg d'uranium par tonne de minerai (soit plusieurs centaines de fois la concentration naturelle moyenne du sol). La concentration exploitable varie très fortement suivant les conditions d'exploitation et suivant le cours du minerai^{[note 1]}.

Prospection

La prospection de l'uranium utilise tous les outils géologiques classiques. Sa principale originalité est d'utiliser en outre des techniques de prospection radiologique : le passage de quelques dizaines de chocs par seconde à quelques milliers indique la proximité d'un affleurement présentant une concentration potentiellement intéressante.

L'uranium est un métal relativement courant dans l'écorce terrestre, dont la caractéristique la plus remarquable est la radioactivité : il contribue majoritairement au bruit de fond radiométrique. Historiquement, l'outil de détection employé a été le compteur Geiger, dont les premiers modèles transportables (de l'ordre de 25 kg...) sont apparus dans les années 1930. Le compteur Geiger est encore utilisé aujourd'hui, mais les mesures qui demandent plus de précision sont effectuées par un compteur à scintillation.

L'idée d'une prospection aérienne radiologique a été émise en 1943, par G.C. Ridland, géophysicien travaillant à Port Radium (Canada). C'est à présent la technique la plus employée pour la prospection initiale de l'uranium. L'extension du gisement est ensuite précisée par des moyens plus classiques : échantillonnages, puis forages prospectifs.

Gisements sous discordance

Les minéralisations uranifères de type discordance ont été découvertes pour la première fois à la fin des années 1960 dans les bassins de l'Athabasca (Canada) et de Mc Arthur (Australie). Leur richesse est exceptionnelle.

Les dépôts d'uranium se situent à l'interface entre un socle d'âge archéen à protérozoïque inférieur et une puissante couverture de grès du protérozoïque moyen. Ils sont généralement associés à des failles à graphite et entourés de halos d'altérations argileuses de haute température. Les minéralisations ne sont pas clairement datées mais sont plus récentes que les couvertures sédimentaires.

Le modèle communément admis pour la genèse de ces gisements est diagénétique hydrothermal, c'est-à-dire que le dépôt a lieu pendant la diagenèse à la faveur de circulations de fluides. Une saumure très concentrée et oxydante percole dans le socle et s'enrichit en calcium, magnésium et uranium par dissolution de monazite, s'appauvrit en quartz et augmente sa température. Au contact d'un front rédox à la discordance, cette saumure dissout du quartz et précipite de l'uranium dans l'espace libéré. Des altérations, remobilisations et précipitations successives ont probablement lieu ultérieurement.^{[réf. nécessaire]}

Voir par exemple la configuration illustrée dans l'article réacteur nucléaire naturel d'Oklo.

Les mécanismes de minéralisation en Australie et au Canada sont assez semblables mais leurs formes et leurs emplacements différent sensiblement, ce qui amène les scientifiques à spéculer sur des mécanismes de réduction différents pour les deux bassins. Les géologues essayent cependant de comprendre ce qu'ils ont en commun pour trouver de nouveaux gisements de ce type. Enfin, l'analogie entre ce type de gisement et la conception actuelle du stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde intéresse fortement les chercheurs.^{[réf. nécessaire]}

Mines d'uranium

Technique d'extraction

Le minerai d'uranium est extrait selon quatre techniques, dites conventionnelles^[2] :

• l'exploitation en galerie souterraine : le minerai est atteint grâce à des galeries à l'instar des mines de charbon. En 1990, 55% de la production mondiale provenait de mines souterraines, mais cette technique a diminué de façon spectaculaire pour ne représenter plus que 33% en 1999 et 28% en 2010 avec 15 095 tonnes extraites.
• l'exploitation à ciel ouvert : l'uranium est extrait après décapage de la partie de la roche qui le recouvre. 13 541 tonnes ont été extraites en 2010 selon cette technique, soit 25 % de l'uranium extrait cette année dans le monde.
• L'exploitation par lixiviation in situ (ISL) : un premier forage est réalisé, permettant d'injecter dans le sol une solution chimique puis l'uranium est récupéré à la surface grâce à un deuxième forage. 22 108 tonnes ont été extraites selon cette technique en 2010, soit 41 % du minerai mondial. Cette technique connaît un important développement essentiellement dans le Kazakhstan.
• La co-production consiste à extraire l'uranium simultanément à l'extraction d'autres minerais, de l'or, du cuivre ou du phosphate. 2 920 tonnes ont été extraites en 2010, soit 5 % du tonnage mondial.

Pour pallier la présence de radioactivité dans la mine d'uranium, l'industrie minière met en place des mesures de sécurité spéciales : par exemple des systèmes d'arrosage et ventilation permanente pour diminuer l'irradiation et réduire les concentrations de poussières et de radon.

Concentration en Yellowcake

Les faibles concentrations en uranium des minerais extraits rendent son transport économiquement non rentable, et imposent un traitement de concentration sur place. Le concentré de yellowcake est préparé aux abords de la mine par de nombreuses méthodes d'extraction et de raffinage, dépendant du type de minerai. On extrait typiquement d'une tonne de ce minerai environ 500 g de yellowcake.

Le minerai est tout d'abord réduit mécaniquement en une poudre fine par concassage, en le faisant passer à travers une série de concasseurs et de tamis.

Il est ensuite traité par diverses opérations chimiques dans des bains concentrés d'acide, de base, ou de peroxide, afin de dégager l'uranium par dissolution.

• attaque chimique (oxydation, lixiviation) ;
• extraction du métal (échange d'ions, extraction par solvant).

Le yellowcake est obtenu par précipitation de la solution, filtration puis lavage, séchage et emballage. Le résultat est une pâte jaune dont la teneur en uranium est de 750 kg/tonne.

Plus grandes mines en exploitation

55% de la production mondiale provient de dix mines, dont quatre sont situées au Kazakhstan^[2].

Mine	Pays	Propriétaire	Type	Production 2010	% de la production mondiale
McArthur River	Canada	Cameco	souterrain	7 654	14 %
Ranger	Australie	ERA (Rio Tinto : 68 %)	ciel ouvert	3 216	6 %
Rossing	Namibie	Rio Tinto : 69 %	ciel ouvert	3 077	6 %
Kraznokamensk	Russie	ARMZ	souterrain	2 920	5 %
Arlit	Niger	Somair/Areva	ciel ouvert	2 650	5 %
Tortkuduk	Kazakhstan	Katco JV/ Areva	ISL	2 439	5 %
Olympic Dam	Australie	BHP Billiton	souterrain	2 330	4 %
Budenovskoye 2	Kazakhstan	Karatau JV/Kazatomoprom	ISL	1 708	3 %
South Inkai	Kazakhstan	Betpak-Dala JV/ Uranium One	ISL	1 701	3 %
Inkai	Kazakhstan	Inkai JV/Cameco	ISL	1 642	3 %
Total 10 plus grandes mines				29 337	54 %

Mines récemment ouvertes

8 mines ont été ouvertes sur la période 2007-2009^{[B 1]}.

Année d'ouverture	Pays	Nom de la mine	Production projetée	Commentaires
2007	Chine	Qinlong	100 tU/an
	Kazakhstan	Kendala JSC- Central Mynkuduk	2 000 tU/an en 2010
2008	Kazakhstan	Kharasan-1	1 000 tU/an vers 2010-2012	production pilote
2009	Kazakhstan	Kharasan-2	2 000 tU/an vers 2010-2012	production pilote
	Kazakhstan	Appak LLP-West Mynkuduk	1 000 tU/an en 2010
	Kazakhstan	Karatau LLP – Budenovskoye-1		production pilote
	Malawi	Kayelekera	1270 tU/an en 2010
	Afrique du Sud	Uranium One – Dominium & Rietkuil	1460 tU/an en 2010

Mines en projet

33 projets de mines ont une mise en exploitation programmée sur la période sur la période 2010-2015^{[B 2]}.

Année d'ouverture	Pays	Nom de la mine	Production projetée	Propriétaire	Commentaires
2010	Australie	Honeymoon	340 tU/an		Les réserves estimées sont de 3230 tU[B 2].
	Australie	Four Mile	1000 tU/an		Les réserves estimées sont de 12 700 tU d'une teneur de 0,31 %[B 3].
	Inde	Tummalapalle	215 tU/an
	Kazakhstan	Semizbai-U LLP – Irkol	500 tU/an vers 2012
	Kazakhstan	Kyzylkum LLP – Kharasan-1	1000 tU/an		3 000 tU/an en 2014
	Kazakhstan	Southern Inkai	1000 tU/an
	Kazakhstan	Baiken-U LLP– Northern Kharasan	1 000 tU/an		2 000 tU/an en 2014
	Namibie	Valencia	1 150 tU/an
	États-Unis	Lost Creek	770 tU/an
	États-Unis	Moore Ranch	770 tU/an
2011	Inde	Mohuldih	75 tU/an
	Kazakhstan	Zhalpak	750 tU/an vers 2015
	Kazakhstan	Akbastau JV JSC – Budenovskoye	3 000 U/an vers 2014
	Kazakhstan	Central Moinkum	500 tU/an vers 2018
	Namibie	Trekkopje	1 600 tU/an		expansion possible à 3 500 tU/an
	Namibie	Valencia	1 000 tU/an
	Niger	Azelik	700 tU/an	SOMINA	La Société des mines d’Azelik (SOMINA) a été créé le 3 juin 2007 spécifiquement pour exploiter le gisement d'Azelik. La composition de cette société est la suivante : SOPAMIN (gouvernement du Niger) 33 % - SINO-U (Chine) 37,2 % - ZX Joy Invest (Chine) 24,8 % - Trenfield Holdings SA (Sté privée du Niger) 5 %[B 4].
	Russie	Khiagda	1 000 tU/an		1 800 tU/an vers 2018
2012	Brésil	St. Quitéria/Itataia	1 000 tU/an
	Inde	Killeng-Pyndengsohiong Mawthabah	340 tU/an
	Inde	Lambapur-Peddagattu	130 tU/an
	Iran	Saghand	50 tU/an
	Jordanie	Central Jordan	2 000 tU/an
	Kazakhstan	Semizbai-U LLP – Semizbai	500 tU/an
	Mongolie	Dornod	1150 tU/an
	Niger	Imouraren	5 000 tU/an	SOPAMIN / Areva / Kepco	Le 4 mai 2009 ont été lancés les travaux de construction de la mine d'Imouraren avec un investissement initial de plus de 1,6 milliard de dollars. Une fois à pleine capacité de production, il devrait être produit 5 000 tU par an pendant 35 ans. La structure de joint venture propriétaire de l'exploitation est composée de SOPAMIN (gouvernement du Niger) (33.35 %), Areva (France) (56.65 %) et Kepco (Corée du Sud) (10 %)[B 5].
2013	Namibie	Husab	5 700 tU/an
	Canada	Cigar Lake	6 900 tU/an	Cameco - Areva - Idemitsu - TEPCO	Les ressources identifiées sont de 88 200 tU d'une teneur moyenne d'environ 16% U, faisant de cette mine le deuxième plus grand gisement d'uranium du monde à forte teneur en uranium. La propriété est partagée entre Cameco (50,025%), Areva (37,1%), Idemitsu (7,875%) et TEPCO (5%). Environ la moitié de la première phase du minerai de Cigar Lake sera expédiée sous forme d'une solution d'uranium enrichi de l'usine de McClean Lake vers l'usine de Rabbit Lake pour le traitement final[B 6].
	Canada	Midwest	2 300 tU/an		Les réserves sont estimées à 16 700 tU[B 7].
2014	Russie	Gornoe	600 tU/an
	Russie	Olovskaya	600 tU/an
2015	Russie	Elkon	5 000 tU/an
	Russie	Novokonstantinovskoye	1 500 tU/an

Spécificités

• Le réacteur nucléaire naturel d'Oklo avait atteint des concentrations permettant l'amorçage d'une réaction en chaîne.
• La mine de Shinkolobwe, en République démocratique du Congo, est aujourd'hui officiellement fermée. Elle a fourni dès 1939 de l'uranium aux États-Unis d'Amérique qui l'ont notamment utilisé pendant la Seconde Guerre mondiale pour leur programme nucléaire (projet Manhattan).
• Les mines d'Arlit au Niger, exploitées par Areva, ont fourni depuis les années 1970 l'essentiel de l'uranium français.

On compte en France près de 210 anciens sites d'extraction et de traitement des minerais d'uranium. Tous ces sites ont représenté une production d'environ 72 800 tonnes d'uranium. L'activité minière d'extraction d'uranium en France a pris fin en mai 2001 avec la fermeture de la mine souterraine de Jouac/Le Bernardan, en Haute-Vienne, qui était exploitée par Cogéma. Certaines mines françaises servent aujourd’hui comme sites d'entreposage des résidus de traitement et des déchets radioactifs importés^[3],[4].

Économie minière de l'uranium dans le monde

Production mondiale

La demande en uranium a connu un pic historique à partir des années 1950, avec le début de la course aux armements nucléaires de la guerre froide. La demande militaire s'atténua dans les années 1960, et à la fin des années 1970, les programmes d'acquisition s'achevèrent, un niveau de destruction mutuellement assuré (MAD) étant atteint.

Les années 1970 virent une nouvelle demande émerger avec le démarrage de l'énergie nucléaire civile, et la construction de centrales nucléaires. Cette demande s'effondra au début des années 1980, d'une part parce que les constructions de centrales étaient achevées, et d'autre part parce que la pression d'opinion antinucléaire suite aux catastrophes de Three Mile Island et surtout Tchernobyl entraîna dans de nombreux pays un moratoire de fait sur la construction de nouvelles centrales.

Le graphique comparatif de l'offre et de la demande entre 1945 et 2010, établi sur la base des données de la World nuclear Association, fait apparaître sur certaines périodes une différence entre la demande et l'offre. Ce manque de ressources a pu atteindre en particulier entre 25% et 48% des besoins pour alimenter les réacteurs entre 2000 et 2008. Les apports qui ont permis de répondre à la demande proviennent de ressources secondaires : les stocks commerciaux précédemment accumulés, les matières issues de la réduction des stocks de matières militaires, consécutivement à la réduction des arsenaux des deux superpuissances et, beaucoup plus faiblement, des matières issues du recyclage via le traitement des combustibles usés du cycle civil^{[A 1]}.

En 2010, les trois principaux pays producteurs d'uranium sont le Kazakhstan, le Canada et l'Australie. À eux trois, ils se partagent 62 % du marché mondial qui atteignait cette année 53 663 tonnes.

• Le Kazakhstan qui ne produisait que 3 300 tonnes en 2003 a vu sa production multipliée par 5, passant à 14 020 tonnes en 2010, prenant ainsi le rang de premier producteur mondial, avec 33 % de la production;
• Le Canada voit sa progression maintenue entre 2003 et 2010, s'infléchissant légèrement, passant de 10 457 tonnes à 9 783 tonnes, sa part du marché mondial passant de 29 % en 2003 à 18 % en 2010;
• L'Australie connaît également une baisse d'exploitation, le tonnage d'uranium extrait passant de 7 572 à 5 900, et la part dans le marché mondial de 21 % à 11 %.

Trois autres pays produisent entre 5 % et 10 % de la production mondiale. Il s'agit de la Namibie (4 496 tonnes - 8 %), du Niger (4 198 tonnes - 8 %), et de la Russie (3 562 tonnes - 7 %). Le reste de la production (moins de 15 %) se partage entre petits producteurs tels notamment l'Afrique du Sud, l'Ouzbékistan, l'Ukraine et les États-Unis.

L'évolution des productions d'uranium par pays producteur entre 2003 et 2010 est, selon les statistiques de la world nuclear association, la suivante^[2].

Pays	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	Taux 2010
Kazakhstan	3 300	3 719	4 357	5 279	6 637	8 521	14 020	17 803	33 %
Canada	10 457	11 597	11 628	9 862	9 476	9 000	10 173	9 783	18 %
Australie	7 572	8 982	9 516	7 593	8 611	8 430	7 982	5 900	11 %
Namibie	2 036	3 038	3 147	3 067	2 879	4 366	4 626	4 496	8 %
Niger	3 143	3 282	3 093	3 434	3 153	3 032	3 243	4 198	8 %
Russie	3 150	3 200	3 431	3 262	3 413	3 521	3 564	3 562	7 %
Ouzbékistan	1 598	2 016	2 300	2 260	2 320	2 338	2 429	2 400	4 %
USA	779	878	1 039	1 672	1 654	1 430	1 453	1 660	3 %
Ukraine (estim.)	800	800	800	800	846	800	840	850	2 %
Chine	750	750	750	750	712	769	750	827	2 %
Malawi							104	670	1 %
Afrique du Sud	758	755	674	534	539	655	563	583	1 %
Inde (estim.)	230	230	230	177	270	271	290	400	1 %
République tchèque	452	412	408	359	306	263	258	254	0 %
Brésil	310	300	110	190	299	330	345	148	0 %
Roumanie (estim.)	90	90	90	90	77	77	75	77	0 %
Pakistan (estim.)	45	45	45	45	45	45	50	45	0 %
France	0	7	7	5	4	5	8	7	0 %
Allemagne	104	77	94	65	41	0	0	0	0 %
Monde	35 574	40 178	41 719	39 444	41 282	43 853	50 772	53 663
Tonnes U3O8	41 944	47 382	49 199	46 516	48 683	51 716	59 875	63 285
Pourcentage des besoins mondiaux			65 %	63 %	64 %	68 %	78 %	78 %

Producteurs

En 2010, dix compagnies se partagent 87 % du marché de l'extraction de l'uranium dans le monde^[2].

Entreprise	Uranium extrait en 2010 (tonnes)	taux mondial
Cameco	8 758	16 %
Areva	8 319	16 %
Kazatomprom	8 116	15 %
Rio Tinto	6 293	12 %
ARMZ	4 311	8 %
Uranium One	2 855	5 %
Navoi	2 400	4 %
BHP Billiton	2 330	4 %
Paladin	2 089	4 %
Sopamin	1 450	3 %
AngloGold	563	1 %
Denison	555	1 %
Heathgate	354	1 %
Mestena	288	1 %
Autres	4 982	9 %
Total	53 663	100 %

Réserves mondiales

Les ressources en uranium se subdivisent en diverses catégories par degrés de connaissance géologique et par catégorie de coût de récupération de l’uranium. On distingue les « ressources identifiées », regroupant des ressources raisonnablement assurées (RRA) et des ressources « inférées » (IR), à savoir des gisements découverts, étudiés et correctement évalués^{[A 2]}. Selon les analyses ,de l'AIEA, Livre rouge 2005, les ressources mondiales identifiées s'élevaient en 2005 à 4,75 millions de tonnes d'uranium (pour un coût d'extraction inférieur à 130 US$/Kg U), auxquelles s’y ajouteraient potentiellement 10 MtU de « ressources non découvertes », catégorie hautement spéculative. Ces ressources permettraient de faire fonctionner, selon l'AIEA, le parc 2005 de réacteurs à eau légère pendant 270 ans^{[A 3],[5]}.

Au 1^e janvier 2009, les ressources identifiées s'élevaient à 5,4 millions de tonnes d'uranium^{[B 8]}.

Ressources identifiées au 1e janvier 2009
Pays	Tonnage d'uranium par coût d'extraction				Taux %
	< 40 US$/Kg	< 80 US$/Kg	< 130 US$/Kg	< 260 US$/Kg	(< 130 US$/Kg)
Australie	NA	1 612 000	1 673 000	1 679 000	31 %
Kazakhstan	44 400	475 500	651 800	832 000	12 %
Canada	366 700	447 400	485 300	544 700	9 %
Russie	0	158 100	480 300	566 300	9 %
Afrique du Sud	153 300	232 900	295 600	295 600	5 %
Namibie	0	2 000	284 200	284 200	5 %
Brésil	139 900	231 300	278 700	278 700	5 %
Niger	17 000	73 400	272 900	275 500	5 %
Etats-Unis	0	39 000	207 400	472 100	4 %
Chine	67 400	150 000	171 400	171 400	3 %
Ouzbékistan	0	86 200	114 600	114 600	2 %
Jordanie	0	111 800	111 800	111 800	2 %
Ukraine	5 700	53 500	105 000	223 600	2 %
Inde	0	0	80 200	80 200	1 %
Mongolie	0	41 800	49 300	49 300	1 %
Algérie	0	0	19 500	19 500	<1 %
Argentine	0	11 400	19 100	19 100	<1 %
Malawi	0	8 100	15 000	15 000	<1 %
République centrafricaine	0	0	12 000	12 000	<1 %
Espagne	0	2 500	11 300	11 300	<1 %
Suède	0	0	10 000	10 000	<1 %
Slovénie	0	0	9 200	9 200	<1 %
Turquie	0	0	7 300	7 300	<1 %
Portugal	0	4 500	7 000	7 000	<1 %
Roumanie	0	0	6 700	6 700	<1 %
Japon	0	0	6 600	6 600	<1 %
Gabon	0	0	4 800	5 800	<1 %
Indonésie	0	0	4 800	6 000	<1 %
Italie	0	0	4 800	6 100	<1 %
Pérou	0	0	2 700	2 700	<1 %
Finlande	0	0	1 100	1 100	<1 %
République tchèque	0	500	500	500	<1 %
France	0	0	100	9 100	<1 %
Chili	0	0	0	1 500	0 %
République démocratique du Congo	0	0	0	2 700	0 %
Danemark	0	0	0	85 600	0 %
Égypte	0	0	0	1 900	0 %
Allemagne	0	0	0	7 000	0 %
Grèce	0	0	0	7 000	0 %
Hongrie	0	0	0	8 600	0 %
Iran	0	0	0	2 200	0 %
Mexique	0	0	0	1 800	0 %
Slovaquie	0	0	0	10 200	0 %
Somalie	0	0	0	7 600	0 %
Tanzanie	0	0	0	28 400	0 %
Vietnam	0	0	0	6 400	0 %
Zimbabwe	0	0	0	1 400	0 %
Total	794 400	3 741 900	5 404 000	6 298 500	%

Adéquation entre l'offre et la demande

Pour répondre aux besoins, les « ressources identifiées » doivent faire l'objet d'une extraction et les « ressources non découvertes » doivent être découvertes et exploitées. Or ce sont essentiellement les conditions du marché qui sont le principal moteur de développement et de décisions de lancement de nouveaux projets de centres de production. Avec l'augmentation du prix de l'uranium depuis 2003, et malgré une baisse depuis la mi-2007, des projets pour accroître la capacité de production sont apparus dans différents pays. Certains, notamment le Kazakhstan, mais aussi l'Australie, le Brésil, le Canada, la Namibie, le Niger, la Fédération de Russie et l'Afrique du Sud, ont fait état de projets pour augmenter de manière conséquente leur capacité de production future. En outre de nouveaux pays émergent : le Malawi a maintenant une mine d'extraction et la Jordanie envisage de commencer la production dans un proche avenir. Toutefois, la hausse des coûts d'exploitation minière et de recherche et développement, la baisse des prix du marché depuis 2007 ont généré des retards dans certains de ces projets^{[B 9]}.

Parallèlement à l'évolution de la capacité de production, les besoins devraient augmenter jusqu'à 2035. Deux hypothèses sont prises en compte par l'AIEA. L'hypothèse haute, scénario de la World Nuclear Association (WNA) publié en 2005, correspond à un doublement d’ici 2030 de la puissance installée, qui passerait ainsi de 370 GWe à 740 GWe. Sur la base d’un parc essentiellement constitué de réacteurs à eau légère existants et progressivement renouvelés par des homologues de troisième génération auxquels s’ajoutent les nouveaux réacteurs du même type, les consommations d’uranium passeraient ainsi de 66 000 tU/an à 159 000 tU/an^{[A 3]}.

Les plans de développement connus en 2009 sont censés couvrir les besoins mondiaux, s'ils sont mis en œuvre avec succès, même dans le cas de cette hypothèse haute, pendant une grande partie de cette période 2010-2035, même sans l'apport de ressources secondaires^{[B 9]}. Ces ressources secondaires devraient continuer à être une composante d'approvisionnement pour les années à venir, bien que les informations disponibles sur celles-ci ne permettent pas de préciser combien de temps elles contribueront à satisfaire la demande future. En 2007, Georges Capus, expert auprès d'Areva, constatait que les stocks commerciaux excédentaires étaient proches de zéro et ceux de matières militaires réputés mobilisables devaient arriver à épuisement en 2013^{[A 1]}.

Si toutes les mines existantes et commandées produisent au niveau de leur capacité de production déclarée, l'hypothèse haute devrait être atteinte d'ici 2020. Si on prend en compte les mines prévues et envisagées, le niveau haut devrait être atteint en 2029. La capacité de production des centres de production existants et commandés ne devrait par contre satisfaire en 2035 qu'environ 78 % des besoins en cas d'hypothèse basse et 49% des besoins en cas d'hypothèse haute. Dans le cas de l'hypothèse basse, les mines existantes additionnées à celles prévues et envisagées devraient permettre de satisfaire la demande jusqu'en 2035, mais ne permettraient pas de répondre à l'hypothèse haute (79% des besoins de l'hypothèse haute en 2035)^{[B 10]}.

Le défi sera de combler l'écart entre la production mondiale et les besoins en uranium (particulièrement dans le cas de l'hypothèse haute). Il conviendra en particulier de confirmer avant 2030 que les ressources spéculatives, évaluées essentiellement sur des bases théoriques, correspondent bien à de vrais gisements^{[A 4]}. Le réseau "sortir du nucléaire" s'appuyant en particulier sur les constatations de l’Energy Watch Group, affirmant que l'exploration accrue de ces dernières années n’a en fait provoqué aucune augmentation significative des ressources répertoriées, en doute^[6],[5].

Ainsi Georges Camus, expert auprès de Areva, et le réseau Sortir du nucléaire arrivent à la même conclusion, à savoir qu'une tension sur le matériau uranium est quasiment certaine au milieu du XXI^e siècle. Ils divergent toutefois sur les solutions : le premier préconise de se préparer pour disposer d'un parc de réacteurs à neutrons rapides vers 2040-2050, bien moins exigeant en ressources d'uranium, le second propose de se désengager du nucléaire.

Cours de l'uranium

Le prix de l'uranium avait atteint 43 US$/lb U₃O₈ en 1978. La surproduction d'uranium qui durait depuis le début des années 90 conjuguée avec la disponibilité de ressources secondaires ont conduit à une baisse du prix dans les années 80 jusqu'en 1994 où ils ont atteint leur niveau le plus bas en 25 ans. L'importante baisse et la nouvelle demande en uranium ont généré un léger sursaut jusqu'en 1996 où la baisse a repris pour atteindre un plus bas niveau en 2001 avec 7 US$/lb en 2001^{[B 11]}.

Depuis 2001, son prix est remonté de manière spectaculaire pour atteindre un sommet en juin 2007 à 136 US$/lb avant de retomber à 85 US$/lb en octobre 2007^{[B 11]}. Cette hausse est due à de nombreux facteurs structurels^[7] :

• Le moratoire sur les centrales nucléaires tend à prendre fin, suite au Protocole de Kyoto ; l'énergie nucléaire étant peu productrice de gaz à effet de serre.
• La consommation mondiale en énergies fossiles (gaz et pétrole) en tire les prix vers le haut, et accélère l'épuisement des réserves. Le passage à une énergie de substitution est préparé dès à présent.
• Le prix du kWh nucléaire ne cesse de baisser, ce qui en fait une source toujours plus attractive économiquement, bien que les coût de démantèlement des centrales qui arrivent au terme de leur exploitation n'est toujours pas pleinement pris en compte.

Certains experts prévoient le doublement du nombre de centrales d'ici 2050, sans compter les besoins probables d'une industrie chinoise émergente. Les stocks prévisibles à cette échéance sont insuffisants pour faire face à la demande, justifiant une hausse des cours. Cette remontée des cours a donné un coup de fouet à l'expansion des mines actuelles. Parallèlement, de nouvelles mines sont ouvertes (ou d'anciennes mines sont rouvertes), et la prospection minière a été relancée. Mais il faut des années pour mettre une mine en production, et ces ajustements économiques n'auront d'effet qu'à plus long terme.

Sûreté nucléaire et impacts environnementaux

Le minerai d'uranium est un élément faiblement radioactif, qui ne présente pas de danger pour l'environnement s'il reste dans son état naturel. Cependant, après le démantèlement d'une mine d'uranium, il reste plus de 80 % des radioisotopes dans les collines de déblais. Le vent diffuse des particules radioactives dans toutes les directions. L'eau ruisselante est contaminée et s'infiltre dans les nappes phréatiques ou les ruisseaux.

Une mine d'uranium en exploitation produit de nombreux déchets :

• des rejets atmosphériques : le radon et les poussières radioactives. L'un des rejets les plus dangereux d'une mine d'uranium est le radon, un gaz rare invisible et inodore qui se propage depuis les installations de conditionnement et les collines de déblais ou les réservoirs de déchets liquides. Le radon entraîne un risque de cancer du poumon.
• des rejets liquides : l'eau d'exhaure créée par les forages et l'évacuation d'eaux de ruissellement à l'intérieur de la mine peut être plus ou moins bien traitée avant rejet.
• des déchets solides : les boues et les précipités en provenance du traitement des effluents liquides.
• des stériles : les roches extraites qui ne contiennent que très peu d'uranium et qui, par conséquent ne sont pas traitées. La quantité des stériles de mines d'uranium atteint des centaines de millions de tonnes. Si les stériles ne sont pas bien couverts et situés, ils rejettent du radon et des poussières radioactives dans l'air et par infiltration d'eau de pluie des matières toxiques et radioactives passent dans les eaux souterraines et superficielles.
• des minerais pauvres : les minerais dont la teneur en uranium se situe entre 0,03 et 0,8 % environ. Ils ne sont pas toujours traités. Les stocks posent les mêmes problèmes que les stériles, aggravés par la teneur supérieure en uranium.

Ces déchets exposent l'environnement à la radioactivité des radioisotopes, qui peuvent entraîner une contamination radioactive des humains, de la faune et de la flore. De plus, certains déchets ont non seulement un danger lié à la radioactivité mais aussi un risque lié à la toxicité des produits chimiques conventionnels tels que l'acide sulfurique et les métaux lourds, résidus du traitement du minerai d'uranium. Enfin, il faut aussi considérer les nuisances de la mine dues à :

– la surface totale de terrain occupé par la mine, ses stériles et ses infrastructures annexes et d'accès ;

– l'impact social pour la population indigène vivant sur le site d'exploitation ou à proximité (exemples aux USA, Canada, Afrique (Niger…), Australie, Tibet (cf Sun Xiaodi)…).

La CRIIRAD a mené en décembre 2003 une inspection à Arlit (Niger) où se trouvent des mines d'uranium exploitées par l'industrie nucléaire française (Cogéma-Areva). De nombreuses irrégularités ont été pointées dans le rapport final, bien que l'inspection ait été perturbée par la confiscation du matériel et diverses obstructions de la part des autorités nigériennes et de la Cogéma^[8].

Selon l'Institut écologique d'Autriche^[9], l'exploitation des mines d'uranium et les opérations de traitement du combustible usé sont les étapes du cycle du combustible nucléaire qui contribuent le plus aux doses radiatives dues à l'énergie nucléaire^[10] (en tenant compte d'un fonctionnement normal et de « petits » incidents, c'est-à-dire en excluant les essais nucléaires et les accidents graves tels que la catastrophe de Tchernobyl).

Séquelles d'exploitation : Elles peuvent durer longtemps. En France où la dernière mine a été fermée en mai 2001, la surveillance des anciennes mines d'uranium (210 sites, répartis sur 25 départements selon l'IRSN ^[11]) se fait sous le contrôle de l'IRSN^[12], les données anciennes devant être stockée dans une Base de donnée nationale des sites miniers d'uranium utilisable par les générations actuelle et futures (Programme MIMAUSA). L'IRSN selon son site internet^[13] a réalisé des expertises les mines du Limousin, les mines de Saint-Pierre, les méthode d’évaluation de l’impact des sites de stockage de résidus de traitement de minerais d’uranium, la Division minière de La Crouzille (Haute-Vienne) et hors de France les Mines d'uranium du Niger (les plus importantes d'Afrique)

Notes et références

Notes

Références

• Georges Capus, « Que savons-nous des ressources mondiales d’uranium? », dans Clés CEA, CEA, n^o 55, été 2007 [texte intégral (page consultée le 15 juin 2011)] 

• OCDE NEA, Uranium 2009: Resources, Production and Demand, 2010, (voir dans la bibliographie)

Annexe

Articles connexes

• Uranium
• Industrie minière
• Cycle du combustible nucléaire
• Déchet radioactif

Liens externes

• 2000Watts.org, les pays producteurs et leur production d'uranium en 2008
• [PDF] L'uranium naturel : des ressources abondantes, mais à quel prix ?, Revue des Ingénieurs – Janvier-février 2003.
• [PDF] Ressources, production et demande de l'uranium : un bilan de quarante ans. Rapport de l'Agence pour l'énergie nucléaire, OCDE 2007.
• Dossier de la CRIIRAD sur les mines d'uranium du Niger
• Ressources d'uranium et énergie nucléaire (Uranium Resources and Nuclear Energy)
• Mine d'uranium dans le parc naturel de Kakadu photographiée par Yann Arthus-Bertrand, La Terre vue du Ciel
• Mine d'uranium au Niger, dossier de dissident-media.org
• L'uranium des phosphates
• Mines d'uranium du Limousin, étude de la CRIIRAD en 1993.
• L'uranium et ses gisements en France, dossier de Géopolis
• Mines d’uranium abandonnées en Bretagne, communiqué de presse de Sortir du Nucléaire Cornouaille

Bibliographie

• (en) NEA-IAEA Uranium Group, Uranium 2009 : Resources, Production and Demand, Paris, OECD Nuclear Energy Agency, 2010, 456 p. (ISBN 978-92-64-04789-1) 

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