DOSSIER DE TPE 2004

.INTRODUCTION :
L’uranium et sa réputation ont souffert de s’être trouvés associés aux premières bombes atomiques. Le caractère destructeur de ce métal n’est pas forcément mérité : sa radioactivité est en effet l’une des plus modestes que l’on connaisse. L’uranium pourrait se comparer à une baignoire qui devrait se vider par un trou d’épingle, sa radioactivité étant ce qui s’échapperait de ce trou. Sa période de demi-vie est du même ordre de grandeur que l'age de la terre (4,5 milliard d'années) donc le nombre de désintégration par seconde produit par de l'uranium métal est faible. De plus, les réserves d’uranium contenues dans l’océan sont 1000 fois supérieures aux réserves trouvées dans les minerais de haute qualité qui sont actuellement exploités. Mais cet uranium, à l’état de traces, est difficilement exploitable. On est sans cesse exposé à une certaine quantité d’uranium au travers de la nourriture, de l’air, du sol et de l’eau étant donné qu’il est naturellement présent dans tous ces éléments. Les aliments tels que les légumes racines et l’eau nous procurent des petites quantités d’uranium naturel et on en inhale de minimes concentrations avec l’air que nous respirons. Il n’y a en général pas de risques à boire une eau contenant des petites quantités d’uranium. Les plantes absorbent l’uranium par leurs racines et le stockent là. Ainsi les légumes racines, tels les radis, peuvent contenir des concentrations en uranium plus élevées que la normale alors que celles contenues dans les aliments de la mer sont en général tellement faibles qu’on peut les ignorer sans risque.

C'est pour cela que nous avons décidé, non pas de parler de centrales nucléaires ou de bombes atomiques mais des formes minéralogiques de l’uranium dans son état naturel. Nous allons ainsi nous intéresser à ses principales caractéristiques et à ses aspects à l’état naturel puis nous conclurons notre exposé par un exemple d'application des propriétés de l'uranium pour les cristaux de Baccarat.

Notre problématique se définira donc par cette interrogation : «La forme et la structure des composés de l'uranium n'en font-ils qu'une source d'énergie exploitée par l'homme? »

Avant toute chose étudions les différentes étapes de sa découverte. C’est un allemand, Martin Heinrich Klaproth, qui a découvert, en 1789, l’oxyde d’uranium, appelé l’urane (UO2) à cette époque , en analysant un minerai originaire de Saxe, la pechblende. Ce chimiste a mis en évidence la présence d’une substance inconnue qui se comporte comme un métal et qu’il baptise l’uranium, d’après le nom de la planète Uranus, observée pour la première fois huit ans plus tôt par l’astronome anglais William Herschel. Mais c’est Eugène Péligot, un chimiste français, qui en 1841 réussit à purifier et à obtenir un échantillon d’uranium métal (qu’il a isolé grâce à l’autunite) alors qu’il travaillait pour la cristallerie de Baccarat (à 50 Km au sud de Nancy). A l’époque Baccarat se servait de l’autunite pour teindre en jaune leurs cristaux (l’autunite à été découvert dans le Morvan à Saint-Symphorien de Marmagne à côté de la ville d’Autun au nord-est du Massif Central d’où son nom). Voyez ce candélabre : il a été teint par de l’uranyle à la cristallerie de Portieux (à côté de Baccarat). Ce n’est qu’en 1896 qu’Henri Becquerel découvre que le minerai d’uranium est capable de produire un rayonnement : la radioactivité est née. L’analyse de la pechblende conduit les français Pierre et Marie Curie à la découverte du polonium et du radium. Les recherches les plus importantes sur cet élément chimique débutent alors.

Candelabre teint à l'autunite
TPE du Lycée NOTRE-DAME/St SIGISBERT de Nancy