Peut-on fabriquer une bombe avec l’uranium utilisé en centrale nucléaire? - SFEN

Peut-on fabriquer une bombe avec l’uranium utilisé en centrale nucléaire?

Publié le 7 octobre 2020 - Mis à jour le 23 avril 2021
Vos questions

Non, une centrale n’est pas une bombe atomique ! Une bombe atomique et une centrale nucléaire utilisent toutes les deux l’énergie très importante contenue dans les noyaux libérés par la réaction en chaîne. Mais, à la différence d’une bombe atomique, une centrale nucléaire utilise un uranium enrichi à environ 4 % totalement impropre à faire une bombe. Tandis qu’une bombe atomique utilise de l’uranium et du plutonium presque purs.

Des explosions se sont produites lors des accidents de Fukushima et de Tchernobyl. Mais ce n’est pas le combustible nucléaire qui a explosé. A Tchernobyl, la combinaison de multiples facteurs physico-chimiques est à l’origine des explosions. A Fukushima, c’est l’accumulation massive d’hydrogène qui est en cause.

Le traitement du combustible, qui consiste à séparer les différents types de matières contenues dans le combustible usé et donc à isoler le plutonium, est parfois jugé comme porteur d’un risque de prolifération. L’existence de ce risque est discutable puisque le plutonium récupéré dans un combustible usé après une utilisation normale en réacteur est impropre à un usage militaire.

Au niveau international, l’AIEA remplit deux missions : formuler des recommandations en matière de sûreté et contrôler la non-prolifération nucléaire. Elle dispose d’un corps d’inspecteurs et de caméras installées dans certains sites sensibles.

Les risques de prolifération sont bien identifiés dans le cycle du combustible du nucléaire civil.
Pour se doter de l’arme nucléaire, un pays doit avant tout se procurer de la matière fissile de bonne qualité : la fabrication d’armes nucléaires suppose soit de l’uranium hautement enrichi en isotope 235, soit du plutonium contenant plus de 90 % d’isotope 239.

Quid de l’uranium
En ce qui concerne l’uranium, le minerai naturel est composé à plus de 99 % d’uranium 238 – non fissile – et donc à moins de 1 % de son isotope fissile, l’uranium 235. Or, c’est cet isotope fissile qui permet de lancer la réaction en chaîne. Des procédés d’enrichissement, qui consistent à accroître la proportion d’uranium 235, peuvent être nécessaires pour en faire un usage civil ou militaire. Les réacteurs fonctionnant à l’uranium enrichi ne requièrent un taux d’enrichissement que de 3 à 5 % ; on parle alors d’uranium faiblement enrichi. Pour l’uranium, la qualité militaire n’est atteinte qu’avec un taux d’uranium 235 de 90 %. L’uranium n’est donc une matière proliférante que dans la mesure où les technologies permettant son enrichissement sont maîtrisées et utilisées à des fins militaires.

Quid du plutonium
S’agissant du plutonium, tout réacteur nucléaire en produit, avec une teneur variable en isotope 239, celui impliqué dans les applications militaires. La composition en isotope 239 dépend principalement du type de combustible utilisé et de la durée pendant laquelle ce combustible est placé dans le cœur du réacteur : en effet, plus un atome de plutonium passe de temps dans un réacteur, plus la probabilité qu’il capture un neutron supplémentaire le transformant en plutonium 240, voire en un isotope de masse atomique supérieure, est élevée. Or, les isotopes pairs du plutonium sont impropres à un usage militaire. La production de plutonium militaire exige donc de retirer fréquemment l’uranium du cœur du réacteur alors que, pour la production d’électricité, le combustible reste dans le réacteur pendant plusieurs années.

Le plutonium issu des combustibles usés de certains types de réacteurs de puissance peut, en théorie, être utilisé pour réaliser un engin explosif, mais dans des conditions douteuses de sûreté et d’efficacité compte tenu de sa radioactivité qui rend sa manipulation complexe. Il faut noter que les États-Unis, afin de rendre des stocks de plutonium militaire impropres à la fabrication d’armes, ont lancé un programme de transformation de ce plutonium en combustible MOX qui sera dégradé par son utilisation dans les réacteurs civils de production d’électricité.

Des inspections et contrôles minutieux
Lorsqu’un État constitue une filière nucléaire civile, il importe ou produit des matières fissiles (comme l’uranium) et pourrait développer certaines compétences susceptibles d’être mises en faveur de projets militaires. Néanmoins, l’industrie nucléaire est soumise à des accords internationaux qui interdisent tout détournement de cette nature. Ils imposent notamment des inspections qui ont fait preuve de leur efficacité. Les programmes clandestins sont très difficiles à mettre en œuvre. La Corée du Nord en a débuté un à la fin des années 1980, qu’elle a poursuivi même après avoir signé et ratifié le traité de non-prolifération en 1992. Elle a été sanctionnée par un embargo économique sévère dès 1994, embargo encore en vigueur aujourd’hui et fait l’objet d’un suivi particulier.

Tout pays qui développe une filière nucléaire civile doit se soumettre à des inspections internationales pour vérifier que les équipements ne sont pas détournés à des fins militaires. Le commerce international de matières fissiles et de matériel nucléaire est également sévèrement réglementé. Les États coopèrent pour éviter que des substances ou des technologies potentiellement dangereuses ne tombent entre de mauvaises mains. L’Union européenne a ainsi mis en place un partenariat avec les anciens pays soviétiques sur ce sujet.

Faire une bombe, c’est vraiment très compliqué
Une bombe est conçue pour libérer une très forte quantité d’énergie pendant un temps très court (moins d’une seconde). Ceci suppose des matériaux très concentrés en isotopes fissiles (de l’uranium 235 ou du plutonium 239 pratiquement purs) et des mécanismes tout à fait spécifiques. Dans un réacteur nucléaire, au contraire, on extrait de la matière fissile une quantité d’énergie stable sur une longue période (entre 3 et 5 ans). On utilise pour cela des combustibles à faible enrichissement (moins de 5 % d’uranium 235 dans les réacteurs dits thermiques, moins de 20 % de plutonium dans un réacteur à neutrons rapides) impropres à faire une bombe.