Le bloc difficile à entamer de l'américium et du curium

Il est possible d'extraire en bloc l'américium et le curium avec les lanthanides et les produits de fission. Le procédé DIAMEX, dont la faisabilité technique est aujourd'hui démontrée, permet d'aller au-delà et de récupérer, d'un côté, les produits de fission et, de l'autre, un mélange d'américium, de curium et de lanthanides.

Au-delà, dans une étape ultérieure, le procédé SANEX permet, dans une étape ultérieure, de séparer l'ensemble américium-curium des lanthanides. Toutefois, les performances du procédé semblent jusqu'ici inférieures aux espérances. Dans l'état actuel des choses, pour une unité d'actinides mineurs, l'on extrait 50 fois plus de lanthanides.

En pratique, la séparation des actinides mineurs d'une part, et des lanthanides d'autre part, revêt une grande importance et une grande difficulté. Les propriétés physico-chimiques de l'ensemble de ces éléments sont en effet voisines. L'ingéniérie moléculaire permettra de préparer et de tester différents types de molécules de séparation. Selon toute vraisemblance, une ou plusieurs molécules seront disponibles en 2001, pour isoler l'américium et le curium des lanthanides.

Mais il faudrait aller plus loin. La séparation de l'américium par rapport au curium, même si elle paraît difficile, semble également indispensable. La présence de curium compliquerait la transmutation ultérieure de l'américium, en dépit de sa concentration faible dans les solutions. Le curium est présent sous la forme de trois isotopes, comme cela apparaît dans le tableau suivant.

Tableau 29 : caractéristiques des actinides mineurs présents dans les combustibles UOx irradiés à 33 000 MWj/t, 3 ans après le déchargement 55( * )

Isotope

Période (années)

Abondance (g/t)

Teneur isotopique

Radioactivité spontanée

Neptunium 237

2,1.10 6

430

100 %

 

Curium 242

 

0,003

 
 

Curium 243

28

0,3

1 %

, neutrons

Curium 244

18

21,4

94 %

, neutrons

Curium 245

8 500

1,2

5 %

 

Curium 246

 

0,2

 
 

Américium 241

430

220

67 %

, mous

Américium 242

 

0,7

 
 

Américium 243

7 400

100

31 %

, mous

Soumis à des flux de neutrons, le curium 243 et le curium 244 se caractérisent par des comportements neutroniques très différents de ceux des isotopes de l'américium. La séparation de ces deux éléments paraît donc nécessaire.

Selon le CEA, une molécule pour la séparation du curium de l'américium devrait être disponible en 2006. Il restera à évaluer les coûts de sa mise en oeuvre.