Les minéraux radioactifs présentent souvent de remarquables structures cristallographiques et de superbes couleurs rappelant celles du soleil, ce qui ne manque pas de les rendre attractifs sur le plan visuel. Or, si leur propriété particulière constitue une extraordinaire singularité naturelle, leur utilisation peut représenter un danger bien réel : sont-ce de nouvelles fleurs du mal ?

L’identification de l’uranium est récente ; on la doit en 1789 à Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) qui était professeur de chimie à l’université de Berlin. En chauffant à haute température de la pechblende, un oxyde d’uranium, Klaproth parvint à isoler l’oxyde d’uranium qu’il nomma « urane » en référence à la planète Uranus que venait d’identifier William Herschel en 1781.

Martin Heinrich Klaproth (1743-1817)

L’uranium à l’état métallique fut ensuite isolé pour la première fois par réduction du tétrachlorure de potassium par Eugène Melchior Péligot (1811-1890), professeur de chimie appliquée au Conservatoire des Arts et Métiers à Paris.

Le phénomène de la radioactivité n’a été découvert qu’en 1896 par le physicien Henri Becquerel, lequel remarqua sur une plaque photographique le fantôme qu’avait laissé un minerai d’uranium. Il désigna ce phénomène par « activité radiante », sans en comprendre réellement ni l’origine ni ses effets.

Quelques années plus tard, les chimistes Marie Curie née Sklodowska et son mari Pierre Curie orientent leur recherche sur la pechblende, dont les analyses vont permettrent d’identifier en 1898 deux nouveaux éléments : le radium et le polonium (en référence à la Pologne, pays d’origine de Marie). La tonne de pechblende traitée, provenant de Jachymov (Joachimsthal) en Tchéquie, livra moins d’un gramme de radium. Ces recherches firent attribuer à Marie ainsi qu’à son mari le prix Nobel de Physique en 1903 (de même que Becquerel). La poursuite des travaux sur le radium apporta à Marie un deuxième prix Nobel, celui de chimie en 1911.

Pierre et Marie Curie dans leur laboratoire vers 1903

L’un des plus anciens échantillons de la collection est sans doute de l’uranopilite de la localité de Johanngeorgenstadt en Saxe indiquée alors par « Uranocker » sur une étiquette de la seconde moitié du XIXe siècle. Une étiquette plus ancienne, rédigée en français et en allemand concernant le même échantillon, porte la date de 1822 ajoutée par Ludwig Hammer, conservateur de 1804 à 1832. L’uranopilite de Jachymov et Krusne Hory en Tchéquie a été identifié formellement par Weisbach seulement en 1882, alors que le même minerai avait été découvert bien avant dans le gisement de Johanngeorgenstatd non signalé en tant que localité-type, et pourtant.

Un autre échantillon qui faisait la fierté de Paul Groth en 1878 (décrit comme le plus beau de la série) est un échantillon de chalcolite de Gummis Lake dans le Cornwall, dont les cristaux sont développés en nombreux et parfaits petits octaèdres verts.

On relève aussi des échantillons de Rutherfordine de la localité-type de Morogo en Tanzanie, de Walpurgite du Schneeberg en Saxe, un curieux échantillon de Fergusonite (ancien nom : kochelite de Kochelhausser, aujourd’hui Szlarska en Silésie, Pologne), ayant appartenu à Martin von Websky, ancien directeur en 1873 de l’actuel Museum für Naturkunde de l’Université Humboldt de Berlin.


Urane oxydulé et Urane oxydé pulvérulent. De la Saxe. Johanngeorgenstadt
Pechuran (Pecherz, Pechblende) mit Uranocher. Aus sachsen, Johanngeorgenstadt.
(2: St, N.1.2.) 1822. Hammer.


Thorite (ancien nom : Orangite), déterminé en 1829 par le chimiste suédois Jöns Berzelius (1779-1848), découvert dans le célèbre gisement de Brevig (Brevik) en Norvège.
Echantillon provenant de l’ancienne collection du Ricks Museum de Stockholm (XIXe siècle).

Les minéraux plus récents

Parallèlement à la partie ancienne de la collection, des gisements français plus récemment exploités sont représentés par des minéraux du Finistère, du Forez, de Vendée, du Limousin et de l’Hérault. Les gisements d’uranium, les plus riches de France, furent ceux de Lachaux et des Bois Noirs près de Limouzat dans le Forez. On y identifia un minéral très rare, la parsonsite, un phosphate hydraté d’uranium et de plomb. Un second gisement découvert à Margnac près de Limoge (Limousin) a livré de la pechblende en très grande quantité, de la phosphuranylite, de la billiétite ainsi que de l’autunite qui y avait été rencontrée dans les années 1950 en magnifiques cristallisations. Ce dernier minéral, nommé en référence à la ville d’Autun (Morvan), avait d’ailleurs été observé depuis le XVIIIe siècle dans de nombreux gîtes européens. La dernière mine d’uranium de Jouac en Haute-Vienne a fermé ses portes en 2001. La collection conserve une belle série de minéraux d’uranium français.

D’autres minéraux très rares sur le plan mondial ont été rencontrés lors de l’exploitation des gîtes de Moumana au Gabon après leur découverte en 1956, travaux auxquels participèrent depuis les années 1960 des chercheurs de l’Université Louis Pasteur.
Les minéraux les plus remarquables, mais aussi d’une grande rareté sur le plan mondial, qui y furent extraits en abondance étaient la francevillite (un uranylvanadate de baryum également présent à la mine de St Pierre dans le Cantal) et la chervétite (un pyrovanadate de plomb), ainsi que les variétés suivantes :

Extrait du manuscrit de Paul Groth dans lequel il note les variétés de minéraux d’uranium rencontrés dans des gisements Européens (1877) : Kalkuranit (Autunit) Burkhardsgrün bei Schneeberg, Johanngeorgenstadt, Sosa bei Eibenstock, Neudeck, Joachimsthal, Autun.
Kupferuranit (Chalkolith) : Altenberg, Unterblauenthal bei Zwickau… [etc]. Die Mineraliensammlung der Kaiser-Wilhelms-Universität Strassburg, Strassburg-London, 1878.

Dans la nature, l’élément chimique le plus lourd est l’uranium naturel. Il se compose de trois isotopes radioactifs : l’uranium 234 (0,0055% d’U), l’uranium 235 très fissile (0,7%) et l’uranium 238 (99,2%).
Le minerai est dit radioactif lorsque les noyaux d’atomes instables se traduisent par l’émission d’un rayonnement continu de particules.

Le minerai rencontré dans les gisements reste donc d’un niveau de radioactivité relativement bas. Néanmoins, on note dans les massifs granitiques des Vosges et de Bretagne une concentration en uranium pouvant contenir dix à douze grammes par tonne au lieu de sept grammes dans les autres massifs granitiques Français.

La radiation émise par le minerai est en général faible et son émission reste courte ; elle est stoppée par de simples obstacles.

Il existe trois types de rayonnement naturel : alpha, bêta et gamma.
- alpha : l’atome expulse 2 protons et 2 neutrons ; faible pénétration dans l’air, une simple feuille de papier est suffisante les stopper
- bêta : l’atome expulse 1 électron ; ne parcours que quelques mètres dans l’air ; il est arrêté par une vitre
- gamma : l’atome émet une onde de même nature que le soleil par exemple ; très grande pénétration sur plusieurs centaines de mètres ; elle est arrêtée par un mur en béton ou une plaque de plomb.

Sur les 325 types d’atomes, 274 sont stables et 51 sont instables, donc radioactifs.

Les risques

Comme par le passé, le manque de connaissance ou le caractère de nécessité primant sur la prudence induit parfois à des répercussions dramatiques sur les collectivités et sur la nature.
Les concentrations de minerais abandonnés ou insuffisamment « sécurisées » à proximité des anciennes mines restent préoccupantes en raison de la contamination progressive hors substrat des sols et des eaux qu’elles génèrent.
Les sources de rayonnement plus toxique provenant de matériel artificiellement enrichi sont plus nocives, mais font l’objet de retraitement et d’enfouissement dans des sites géologiquement stables. Le problème est rejeté au futur : serons nous capable de transmettre à nos descendants, pour les milliers d’années qui viennent, les informations concernant les lieux d’enfouissement et le volume de stockage des produits radioactifs de toutes sortes ?
L’utilisation dans l’armement de l’uranium appauvri offre un réel danger par la toxicité de ce type de matériel militairement performant et utilisé en Irak ainsi que lors de la guerre en Yougoslavie.

L’uranium est une ressource planétaire. Cependant, la dispersion et la (faible) teneur des filons, comme tout autre minerai, est loin de conserver des caractéristiques d’exploitation favorables. Les réserves minérales estimées sont évaluées néanmoins à environ 4.400.000 tonnes pendant que la production mondiale ne totalisait que 35.000 tonnes en 2000.

Les gisements les plus importants se trouvent en Australie : ils sont estimés à plus de 622.000 tonnes
au Kazakhstan : 440.000 tonnes
au Canada : 330.000 tonnes
en Afrique du Sud : 220.000 tonnes
en Namibie : 156.000 tonnes

De nombreux gisements se trouvent répartis à travers toute l’Europe, du Portugal à la Finlande sans oublier l’Ukraine et la Russie (145.000 tonnes).

Sur les bords du Rhin, de petits gisements et des traces ont été découverts dans de nombreux secteurs du massif Vosgien à St Hyppolyte-Rodern, à Kruth (Haut-Rhin), dans le Val de Villé (Bas-Rhin), au Haut Poirot, Giromagny (Vosges), à Ronchamp, à Château-Lambert-Ramonchamp et en Forêt Noire dans la vallée de la Kinzig (Wittichen) et à Menzenschwand.

On découvrit à Oklo au Sud de Moumana un gisement d’uranium où des concentrations avaient fonctionné pendant des centaines de milliers d’années comme des réacteurs de centrales nucléaires. Ces « piles » atomiques naturelles fossiles, uniques au monde, constituent un phénomène à la fois géologique et physique exceptionnel. En tout, ce n’est pas moins de 17 réacteurs qui y furent découverts.

Des chercheurs du Centre de Géochimie de la Surface de l’Université Louis Pasteur de Strasbourg ont travaillé sur place et ont ainsi contribué par leurs dons à l’enrichissement de la collection du Musée de Minéralogie.