Isotope fissile

Un isotope est dit fissile si son noyau peut subir une fission nucléaire sous l'effet d'un bombardement par des neutrons thermiques. Le seul isotope fissile naturel est l'uranium 235, les autres étant produits artificiellement (voir liste ci-dessous). A contrario, le terme de fissible renvoie à des isotopes susceptibles de fissionner uniquement sous l'effet d'un bombardement de neutrons rapides.

Principaux isotopes fissilesModifier

Les principaux isotopes fissiles avec un neutron thermique sont[1] :

Lorsque les neutrons sont rapides, d'autres noyaux peuvent fissionner.

ProductionModifier

Seul l'uranium 235 se trouve dans la nature, et constitue de ce fait le point d'entrée du cycle du combustible nucléaire : les autres isotopes sont obtenus par transmutation d'isotope fertile. Ils ne sont pas tous exploitables de manière industrielle.

  • 233
    92
    U
    est produit par le cycle du thorium, dont il constitue l'élément fissile.
  • 239
    94
    Pu
    et 241
    94
    Pu
    sont produits dans le cycle du plutonium : ils participent à la production d'énergie à partir de l'uranium, mais peuvent également servir de combustibles dans les cycles surgénérateurs. Ces deux isotopes sont des constituants du plutonium qui peut être récupéré par retraitement nucléaire. La demi-vie de 241
    94
    Pu
    , qui n'est que de 14,3 ans, le rend difficilement exploitable de manière autonome.
  • 241
    95
    Am
    fait également partie du cycle du plutonium ; mais sa demi-vie de 432 ans le rend très radioactif et difficilement exploitable industriellement.
  • Le 227
    90
    Th
    a une période de 18,5 jours, le 238
    93
    Np
    a une demi-vie de 2,11 jours, le 243
    94
    Pu
    une demi-vie de moins de cinq heures, 242
    95
    Am
    de 16 h et 244
    95
    Am
    de 10 h : ces demi-vies très faibles les rendent en pratique impropres à un quelconque usage technique.
  • Les isotopes 249
    98
    Cf
    et 251
    98
    Cf
    ne sont pas commodément productibles en quantité significative.
  • Parmi les isotopes du curium (qui appartiennent tous au cycle du plutonium), seul le 245
    96
    Cm
    a une demi-vie suffisante pour une éventuelle exploitation technique.

EmploiModifier

Dans les filières industrielles actuelles, l'uranium 235 et les isotopes 239Pu et 241Pu du plutonium servent à un usage civil (combustible dans les réacteurs nucléaires) ou militaire (bombe A).

L'uranium 233 est aussi utilisé dans le cycle du thorium, mais de manière plus confidentielle, principalement pour le programme nucléaire de l'Inde.

Voir aussiModifier

Notes et référencesModifier