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Curiosité · Du catalogue de Margen

En 1972 la France a reçu de l'uranium qui avait déjà fonctionné

En juin 1972, à l'usine de Pierrelatte, dans la vallée du Rhône, un technicien du laboratoire de contrôle a mesuré un flacon d'hexafluorure d'uranium —le gaz avec lequel on prépare le combustible nucléaire— et il a obtenu 0,717 % d'uranium 235 là où il devait obtenir 0,720 %. Trois millièmes de point : trente atomes sur un million. Trois mois plus tard, la France acceptait la seule explication compatible avec ce manque : cet uranium venait d'un gisement du Gabon qui avait fonctionné comme réacteur nucléaire tout seul, il y a 1,7 milliard d'années et pendant des centaines de milliers d'années.

Ce 0,720 % est l'un des chiffres les plus têtus qui existent. L'uranium 235, l'isotope qui se casse et libère de l'énergie, se trouve dans cette proportion exacte dans le granit de Galice, dans le sable du Sahara et dans les pierres qu'Apollo 11 a rapportées de la Lune. C'est pourquoi la mesure sert d'étalon : quand un flacon s'en écarte, c'est normalement l'appareil qui est en cause.

L'appareil allait bien. Ils ont refait la mesure sur un autre spectromètre et ont obtenu la même chose. Ils ont remonté le lot, fût par fût, jusqu'au gisement d'Oklo, dans le sud-est du Gabon, à l'intérieur de la même concession minière que Mounana, la mine qui a fermé épuisée en 1999. Il y avait là des veines à 0,44 % d'uranium 235, et par endroits encore moins. De l'uranium fissile manquait, et il en manquait beaucoup.

En septembre, c'est le physicien Francis Perrin qui l'a présenté devant l'Académie des sciences, et ce sur quoi reposait son rapport n'était pas l'uranium disparu, qui admet des alibis chimiques, mais ce qui occupait sa place. À Oklo sont apparus du néodyme et du ruthénium avec un mélange d'isotopes qu'on ne trouve dans aucun minéral de la Terre et qu'on trouve en revanche, exactement, dans le résidu d'un combustible usé. Ces deux éléments sont la cendre de la fission, et ils étaient là.

La raison tient à l'arithmétique des périodes radioactives. L'uranium 235 se désintègre avec une période de 704 millions d'années ; l'uranium 238, son frère majoritaire, met 4 470 millions d'années. Le fissile s'épuise six fois plus vite. Il y a 1,7 milliard d'années, l'uranium naturel de la planète entière n'était pas à 0,7 % mais autour de 3 %, à peu près l'enrichissement qu'utilise aujourd'hui une centrale nucléaire commerciale. Il ne manquait que l'eau, rien de plus.

L'eau est la pièce qui transforme un filon en machine. Un neutron qui vient de sortir d'un atome cassé va trop vite pour casser le suivant : il faut le freiner, et l'hydrogène de l'eau fait cela très bien. À Oklo, l'eau souterraine imprégnait le grès, modérait les neutrons et la réaction démarrait toute seule. Puis la chaleur faisait bouillir l'eau, le modérateur partait en vapeur et la réaction s'arrêtait. La roche refroidissait, l'eau revenait et tout recommençait.

En 2004, Alex Meshik et son équipe de l'université Washington de Saint-Louis ont mesuré le xénon piégé dans les grains de cette roche et ont calculé le cycle : environ 30 minutes allumé et environ deux heures et demie éteint, pendant des centaines de milliers d'années. La puissance moyenne ressortait aux alentours de 100 kilowatts, ce que consomment cinquante radiateurs électriques à la fois.

Seize zones de réaction ont été trouvées dans le bassin de Franceville : à Oklo, à Okélobondo et à Bangombé. Et un détail les a rendues utiles. Celle de Bangombé se trouve à douze mètres de la surface, presque à nu, et ses produits de fission —plutonium compris, qui s'est désintégré sur place— sont toujours dans la roche qui les a fabriqués. Ils n'ont pas bougé en 1,7 milliard d'années. C'est pourquoi l'Agence internationale de l'énergie atomique étudie Oklo comme le seul essai long qui existe d'un centre de stockage de déchets nucléaires : l'expérience a déjà été faite, elle a duré mille fois plus que n'importe quel budget et les échantillons sont numérotés.