Uranium

L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92, de la famille des actinides. C'est le naturel du point de vue de l'abondance, son abondance est supérieure à celle de l'argent, comparable à celle du molybdène ou de l'arsenic, quatre fois moins abondant que le thorium. Il se trouve partout à l'état de traces, y compris dans l'eau de mer.
C'est un métal lourd radioactif (émetteur alpha) de période très longue ( d'années pour et pour ). Sa radioactivité, additionnée à celle de ses descendants dans sa chaîne de désintégration, développe une puissance de par tonne d'uranium, ce qui en fait, avec le thorium 232 (quatre fois plus abondant, mais trois fois moins radioactif) et le potassium 40, la principale source de chaleur qui tend à maintenir les hautes températures du manteau terrestre, en ralentissant de beaucoup son refroidissement.
L'isotope U est le seul isotope fissile naturel. Sa fission libère une énergie voisine de par atome fissionné dont d'énergie non récupérable, communiquée aux neutrinos produits lors de la fission. L'énergie récupérable est plus d'un million de fois supérieure à celle des combustibles fossiles pour une masse équivalente. De ce fait, l'uranium est devenu la principale matière première utilisée par l'industrie nucléaire.
La production mondiale d'uranium s'est élevée à environ en 2015, réparties pour l'essentiel entre le Kazakhstan (39 %), le Canada (22 %), l'Australie (9 %), le Niger (7 %), la Russie (5 %), la Namibie (5%) et l'Ouzbékistan (4 %). Pour son utilisation dans les réacteurs nucléaires, les ressources récupérables à un coût inférieur à d'uranium étaient estimées en 2014 par l'AIEA à de tonnes dans le monde réparties essentiellement entre l'Australie (29 %), le Kazakhstan (12 %), la Russie (9 %) et le Canada (8 %).
Le minerai d'uranium qui a été exploité par l'homme sur Terre possède une teneur en uranium pouvant varier de 0,1 % jusqu’à 20 %. L'uranium est dit "naturel" quand il est constitué d'isotopes dans leur proportion d'origine (identique pour tous les minerais d'uranium) : soit 99,2743 % d'uranium 238 accompagné de 0,7202 % d'uranium 235 et d'une quantité infime d'isotope 234 (0,0055%).
L'uranium fut mis en évidence en 1789 par le chimiste prussien Martin Heinrich Klaproth à partir de l'analyse d'un morceau de roche qu'on lui avait apporté de la mine de Saint Joachimsthal. Cette roche était de la pechblende, un minerai d'uranium qui contient principalement de l'UO. Klaproth parvint en la chauffant à en extraire un corps gris métallique. Dans sa communication du 24 septembre 1789 à l'Académie royale prussienne des sciences et intitulée «  », il proposa le nom d'« urane » ou « uranite » au composé qu'il venait d'identifier (un oxyde d'uranium et non le corps pur), en référence à la découverte de la planète Uranus faite par William Herschel en 1781. Cet oxyde, rebaptisé uranium en 1790, avait comme propriété de donner une fine fluorescence aux verres et une couleur jaune verdâtre aux émaux, si bien que la pechblende était extraite de la mine de Joachimsthal et de mines d'étain en Cornouaille et des uranates alcalins utilisés (diuranate d'ammonium et de sodium) par les verriers de Bohême et les céramistes saxons.
Ce n'est qu'en 1841 que le chimiste français Eugène-Melchior Péligot put l'isoler à l'état de pureté en réduisant le tétrachlorure d'uranium (UCl) par le potassium. Il établit que l'urane était composé de deux atomes d'oxygène et d'un métal qu'il isola. L'uranium entra dans la nomenclature de la chimie. Il estima alors la masse volumique de l'uranium à .
Le Français Henri Becquerel ne découvrit la radioactivité de l’uranium que beaucoup plus tard, le 28 février 1896, lorsqu'il constata que des plaques photographiques placées à côté de sels d'uranium (extraits d'un lot de pechblende de Joachimsthal) avaient été impressionnées sans avoir été exposées à la lumière. Les plaques avaient été noircies par les rayonnements émis par les sels : c'était la manifestation d'un phénomène jusqu'alors inconnu, la radioactivité naturelle. Pierre et Marie Curie isolèrent deux éléments nouveaux naturellement radioactifs, le polonium et le radium.
Le minerai d'uranium est appelé uraninite, ou pechblende. Les cinq plus gros producteurs au monde sont le Kazakhstan, le Canada, l'Australie, le Niger et la Namibie. À proximité des mines, l'uranium est concentré sous forme de yellowcake. Il est néanmoins trop peu concentré en isotope fissile pour être utilisé directement dans les centrales nucléaires de type Pressurized Water Reactor. C'est la raison pour laquelle il est souvent enrichi en par diffusion gazeuse ou centrifugation. Les centrales de type CANDU utilisent l'uranium non enrichi mais exigent beaucoup d'eau lourde comme modérateur.
Un "Centre de recherche sur la géologie de l'uranium" (Cregu) a été créé dans les années 1980, à Vandœuvre-lès-Nancy pour mieux connaitre la géologie et la géochimie de l'uranium et faciliter l'accès des prospecteurs à cette ressource, par exemple en le reliant aux discordances géologiques connues ou à découvrir
L'uranium est répandu dans les profondeurs du globe terrestre. La désintégration et 235 et d'autres radionucléides comme le thorium 232 et ses descendants entretiennent encore en énergie thermique le noyau terrestre, mais surtout le manteau rocheux terrestre, et donc toute la géothermie.
Il est plus abondant dans la nature que l'or ou l'argent.
Il est également présent dans toute l'écorce terrestre, surtout dans les terrains granitiques et sédimentaires, à des teneurs d'environ /tonne (soit donc ). Ainsi, le sous-sol d'un jardin sur un carré de de côté peut-il en contenir, sur une profondeur de , environ , ce qui fait de l'ordre du millier de milliards de tonnes rien que pour l'écorce terrestre, sans compter le manteau. 
En termes de réserve mondiale, cependant, l'immense majorité de cette masse est bien sûr inexploitable dans les conditions économiques actuelles. La teneur du minerai varie beaucoup selon les roches, de dans les carbonates à dans les phosphates.
L'eau de mer contient environ d'uranium par mètre cube selon le CEA et la COGEMA, soit 4,5 milliards de tonnes d'uranium dissous dans les océans.
Les eaux douces en contiennent souvent aussi en diverses concentrations. La concentration moyenne du Rhône en uranium est de 0,5 μg/L. La masse d’uranium transitant chaque jour dans le Rhône peut ainsi être estimée à environ , soit près de trente tonnes par an, provenant essentiellement du ruissellement des roches uranifères des Alpes. Pourtant, en extraire de l'eau ne serait pas énergétiquement rentable.
Les ressources dites "identifiées" récupérables à un coût inférieur à étaient évaluées en 2014 à , dont de réserves "raisonnablement assurées" et de réserves "présumées" (en anglais : "inferred"). Les ressources récupérables à un coût inférieur à étaient évaluées à , dont 29 % en Australie, 12 % au Kazakhstan, 9 % en Russie, 8 % au Canada, 7 % au Niger, 6 % en Namibie, 6 % en Afrique du Sud, 5 % au Brésil, 4 % aux États-Unis et 3 % en Chine. Des ressources additionnelles ("présagées" et "spéculatives") sont estimées à , dont 23 % en Mongolie, 19 % en Afrique du Sud, 12 % au Canada et 8 % au Brésil.
La production industrielle a commencé après 1945 pour atteindre t/an. dès 1953, t. en 1958, décroit jusqu'à t en 1965, remonte jusqu’à un plateau de en 1980, redescend jusqu’à t. dans les années 1990 et remonte dans les années 2000.
La production mondiale 2012 était estimée par l'AIEA à d'uranium, dont 36 % extraites du Kazakhstan, 15 % du Canada, 12 % de l'Australie, 8,2 % du Niger, 7,9 % de Namibie, 5 % de Russie, 4 % d'Ouzbékistan et 3 % des États-Unis. Des estimations plus récentes de l'Association nucléaire mondiale évaluent la production 2015 à , dont 39 % du Kazakhstan, 22 % du Canada, 9 % de l'Australie, 7 % du Niger, 5 % de Russie, 5 % de Namibie, 4 % d'Ouzbékistan, 3 % de Chine et 2 % des États-Unis.
Le Kazakhstan a connu une forte hausse de production dans les années 2000, passant de t en 2001 à t en 2003. Cette hausse s'est poursuivie en faisant le leader mondial avec 33 % (soit en 2010) et d'importantes réserves minières (17 % de la réserve mondiale). Selon l'OCDE, l'intensification de la production de ce pays a permis une augmentation de plus de 25 % de la production mondiale de 2008 à 2010.
L'uranium est une ressource non renouvelable (comme tous les métaux). Les réserves facilement accessibles sont en cours d'épuisement, mais il reste des réserves plus coûteusement accessibles pour au moins un siècle selon l'OCDE et l'AIEA. La quantité d'énergie extractible à partir de l'uranium naturel pourrait théoriquement être multipliée jusqu'à près de 100 fois grâce à la surgénération et au retraitement, qui permettraient de fissionner l'uranium 238, beaucoup plus répandu que l'uranium 235.
Les concentrations en uranium (l'élément chimique uranium) dans les eaux « naturelles » sont les suivantes :
Dans les eaux de boisson :
Le seuil OMS pour les eaux de boisson était fixé jusqu'en 2011 à , puis en 2011 la quatrième édition des "Directives pour la qualité de l'eau de boisson" l'a fixé à .
La solubilité de l’uranium est liée aux conditions d’oxydoréduction du milieu. Dans des conditions oxydantes (augmentation de la concentration en oxygène dissous), l’uranium devient plus facilement soluble (passage de la valence IV à la valence VI). Les conditions oxydantes favorisent la complexation de l’uranium en solution avec certains ligands. Les principaux ligands sont, par ordre d’affinité décroissante:
L’uranium présente une très forte affinité pour les oxyhydroxydes de fer. Cette adsorption peut s’effectuer très rapidement lors de changements des conditions d’oxydoréduction, une diminution de la teneur en oxygène (condition réductrice) engendre une précipitation rapide de l’uranium sous formes d’oxyde (UO). C'est une telle précipitation qui est par exemple à l'origine du gisement d'Oklo.
Deux étapes sont nécessaires à la synthèse :
Cette étape permet d'obtenir un nitrate d'uranyle UO(NO) de grande pureté (>99,95 %).
L' est le seul nucléide naturel qui soit fissile (ou, très rarement, fissible), autrement dit il peut, par capture de neutron, se scinder en deux noyaux fils avec émission de neutrons (fission nucléaire). Par suite, l'uranium enrichi en cet isotope est aujourd'hui utilisé comme combustible nucléaire dans les réacteurs nucléaires (voir cycle du combustible nucléaire) ou encore dans les armes nucléaires, que ce soient les bombes atomiques, ou comme amorce dans les bombes H.
Au contraire de , , lorsqu'il capture un neutron, ne fissionne pas (sauf neutrons rapides). Il devient de instable qui, par désintégration β, va se transformer en . Or ce dernier est lui aussi radioactif β, et va alors donner naissance à un nouveau noyau, le . Ce radioisotope est fissile, comme . est un isotope fertile, qui peut produire des produits fissiles.
La fission d'un atome libère de l'ordre de d'énergie récupérable en réacteur (la valeur exacte dépendant des produits de fission) et communiquée aux neutrinos inutiles et quasiment indétectables. De même, la fission d'un atome de libère de l'ordre de d'énergie récupérable et communiquée aux neutrinos. Ces valeurs sont à comparer avec celles de la combustion de carburants fossiles, qui libèrent de l'ordre de par molécule de produit: l'ordre de grandeur des énergies libérées par les combustibles nucléaires est un million de fois plus importante que celle des énergies fossiles chimiques.
Le potentiel d'énergie de l'uranium n'est exploité que très partiellement dans les réacteurs actuels, mais la différence reste nette : d'uranium naturel permet la production d'environ dans un réacteur conventionnel, à comparer avec les obtenus par de gaz naturel, pour de pétrole, et pour le charbon.
L'uranium possède 26 isotopes connus, tous radioactifs, dont 3 seulement sont présents à l'état naturel : U ; U et U.
On trouve dans une tonne d'uranium naturel pur et , le reste étant de .
Les isotopes U et U ont beaucoup d'applications, militaires notamment, mais aussi civiles, comme la datation de l'âge de la Terre à partir de la datation radiométrique par l'uranium-plomb ou par l'uranium-thorium.
Quelles que soient les teneurs en uranium des milieux, les proportions entre les deux principaux isotopes formant l'uranium naturel sont pratiquement les mêmes : U : 99,28 % ; U : 0,72% ; U : 0,0056 %.
La proportion d'U décroît à l'échelle des temps géologiques. Leur rapport de formation dans une supernova est de un à 1,65, c'était (approximativement) la proportion de l'uranium présent sur Terre il y a ~ d'années, ce qui est juste inférieur à l'âge de la formation de ces isotopes (voir formation et évolution du système solaire). 
Il y a deux milliards d'années, lors de la période de fonctionnement du réacteur nucléaire naturel d'Oklo, la proportion d'U était encore de près de 4 %, ce qui a permis à ce gisement d'atteindre la criticité, lors de la précipitation des composés dissous formant le nouveau minerai.
Le troisième isotope, U, appartient à la chaîne de désintégration de l'U. 
L'isotope 234 est toujours présent sur Terre, à l'état de traces, bien qu'il ait une demi-vie de seulement ; car il est constamment créé par désintégration radioactive de l'isotope 238 (après 3 étapes : une transition α donnant Th, puis deux transitions β donnant Pa, puis U).
Quand il est à l'équilibre séculaire, la proportion entre U et U est égale au rapport des demi-vies, soit 0,0056 %.
Cependant, les rapports isotopiques peuvent varier légèrement d'un gisement à l'autre, entre 0,005 % et 0,006 % pour l'U, du fait d'une légère différence de comportement dans le changement U↔ U . Le rapport isotopique U/U peut être perturbé par différents processus environnementaux, tandis que le rapport U/U reste assez largement constant.
L'industrie nucléaire produit deux autres isotopes artificiels de l'uranium, relativement stables à échelle humaine :
L'uranium pur est radioactif, son activité massique dépendant à la fois de son enrichissement, et de la fraîcheur de sa purification chimique.
Si l'on considère les isotopes purs de l'uranium, U a une activité massique de , U de , et U de , soit — quatre ordres de grandeur au-dessus des précédents.
Aux neutrons thermiques, avec: σ= Section efficace d'absorption (= capture + fission le cas échéant) σ= Section efficace de fission
À U: σ = 585,9 barns ; σ = 532,8 barns U: σ = 676,1 barns ; σ = 568,4 barns U: σ = 2,72 barns
À U: σ = 587,3 barns ; σ = 534,9 barns U: σ = 647,0 barns ; σ = 543,1 barns U: σ = 2,60 barns
À U: σ = 588,9 barns ; σ = 536,1barns U: σ = 642,4 barns ; σ = 538,8 barns U: σ = 2,58 barns
De symbole U, l'uranium est le dernier élément naturel du tableau périodique. Chaque atome d'uranium possède 92 protons et entre 125 et 150 neutrons.
À l'état pur, l'uranium solide est un métal radioactif gris à blanc (voire argenté), qui rappelle la couleur du nickel. Il est dur et très dense. De plus, l'uranium est l'atome le plus lourd (qui contient le plus de nucléons) présent naturellement sur la Terre.
En raison de son affinité pour l'oxygène, l'uranium s'enflamme spontanément dans l'air à température élevée, voire à température ambiante lorsqu'il se trouve sous forme de microparticules. Il est pyrophorique.
L’uranium a quatre valences possibles (+ à +), les valences et étant les plus répandues dans les minerais. Les conditions de passage de la valence à la valence dépendent du potentiel d’oxydoréduction du milieu.
Ainsi dans la nature, l'élément uranium se retrouve toujours combiné à d’autres éléments, tels l'oxygène, l'azote, le soufre, le carbone sous forme d'oxydes, de nitrates, de sulfates ou de carbonates. On le trouve, par exemple, combiné à l'oxygène dans l'uranite et la pechblende, deux des principaux minerais d'uranium, constitués d'oxyde uraneux ().
Enfin, les ions uranyle se dissolvent très bien dans la plupart des acides, comme dans l'acide nitrique ou l'acide fluorhydrique HF en donnant des sels d'uranyle tels que le nitrate d'uranyle . L'équation de la dissolution de l'ion uranyle en sel d'uranyle dans l'acide nitrique est la suivante :
Comme la plupart des métaux, l'uranium a une chimie organo-métallique et de nombreux complexes organo-métalliques tel l'uranocène sont connus.
Le minerai d'uranium a été utilisé comme pigment dans la verrerie, la céramique et la faïence, sous forme de diuranate de sodium ou d'ammonium.
Dans le verre, l'uranium est typiquement utilisé à des concentrations de 0,1 % à 2 % en masse pour produire de l'ouraline, solide d'un jaune fluorescent ou légèrement vert facile à identifier.
Il a été utilisé pour colorer des céramiques dentaires à de très faibles concentrations.
Il produit une pigmentation jaune à faibles concentrations, puis crème, orange, brune, verte, ou noire, quand la concentration augmente.
Il sert également de catalyseur dans certaines réactions chimiques spécialisées et dans des films photographiques.
L'uranium appauvri a également été utilisé pour ces emplois physico-chimiques. Sous forme d'acétate d'uranyle et de zinc (réactif de Blanchetière), il donne des cristaux jaune-vert fluorescents avec les ions sodium Na+. Il permet donc de caractériser facilement ce métal lors des analyses en chimie minérale.
Historiquement, la première utilisation du minerai d'uranium par l'industrie nucléaire a été d'en extraire le radium, pour des applications médicales.
Le principal usage contemporain de l'uranium exploite ses propriétés nucléaires.
L'uranium est une matière nucléaire dont la détention est réglementée (Article R1333-1 du code de la défense).
L'uranium appauvri, un sous-produit de l'enrichissement de l'uranium, est très prisé pour sa dureté et sa densité. Il est pyrophorique, employé comme arme antichar dotée d'un fort pouvoir à la fois pénétrant et incendiaire : à très haute vitesse, il perfore aisément les blindages en s'enflammant lors de l'impact, provoquant un incendie qui fait exploser le véhicule touché. Ainsi, des munitions à base d'uranium appauvri (obus de 20 à des avions ou hélicoptères chasseurs de chars) ont été utilisées lors des guerres du Golfe (guerre du Koweït et guerre en Irak) et du Kosovo.
Dans ses emplois militaires, l'uranium appauvri est également utilisé pour faire des plaques de blindages.
L'uranium appauvri a aussi été utilisé comme contrepoids en aviation, sur les premiers Boeing 747, les McDonnell Douglas DC-10, les Lockheed L-1011 TriStar par exemple, ce qui pose le problème du recyclage de ces avions qui, pour beaucoup, arrivent en fin de vie. Dans cet emploi, il est progressivement remplacé par le tungstène. La quille de certains voiliers de compétition a contenu de l'uranium appauvri avant que la réglementation n'interdise son usage.
Il est également plus efficace que le plomb pour les écrans de protection radiologique.
Avec un complément de plutonium, l'uranium appauvri constitue un combustible nucléaire appelé « combustible MOX ».
Il sert d'élément fertile dans les réacteurs, où l'U se transforme par irradiation en Pu fissile.
Elle est du même ordre que celle du plomb (autre métal lourd). La dose létale pour l'homme semble être de quelques grammes.
Chez un humain adulte et en bonne santé, le système digestif absorbe globalement entre 0,2 et 2 % de l’uranium présent dans l'eau et les aliments. 
Les composés solubles de ce métal sont plus facilement absorbés que les composés insolubles. Plus de 95% de l'uranium ingéré n'est pas absorbée par la muqueuse intestinale, éliminé dans les fèces. Puis environ 67 % de l'uranium passé dans le sang sera filtré par les reins et excrété dans les urines (dans les 24 heures). Les deux tiers de l'uranium restant seront intégré par l'organisme ; par accumulation dans les os et pour 16 % dans le foie, pour 8 % dans les reins et 10 % dans les autres tissus.
Selon l'OMS, le contenu attendu en uranium d'un corps humain en équilibre avec son environnement est d'environ d'uranium. Il résulte d'un apport journalier de l'ordre de par l'eau courante et l'alimentation.
Le rein est l'organe critique en termes de toxicité chimique. Le suivi de cohortes de professionnels exposés à l'uranium a mis en évidence des troubles rénaux (néphrites), avec une relation de gravité "dose-dépendante".
A forte dose, l'uranium induite une néphropathie sévère, due à la dégradation des tubules proximaux, et à l'atteinte des structures glomérulaires. L'observation histologique et morphologique montre que l'architecture de l'épithélium des structures glomérulaires est altérée. Puis l'épithélium tubulaire proximale se nécrose. Certaines données ont un temps fait croire que ces troubles n'avaient qu'un caractère transitoires, car une expérience sur l'animal a montré un retour à une situation rénale apparemment normale après élimination de la source d’une exposition excessive. L'épithélium lésé peut effectivement se régénérer après la disparition des apports en uranium, y compris après plusieurs injections de fluorure d'uranyle UO2F2 (à U/kg de poids corporel (chez l'animal) ; Cependant l'observation histologique a montré (chez le rat) que les cellules mortes ou lésées sont remplacées par des cellules structurellement anormales, et dépourvues de certaines capacités fonctionnelles. 
Le seuil de toxicité chimique rénale est estimé à de poids corporel ou de rein (limite de de rein pour la protection des travailleurs). La dose létale 50 (DL50) par voie orale est de chez le rat de laboratoire (la souris s'y montre un peu plus résistante avec de comme dose létale (DL50) par voie orale. En 1959, la "Commission Internationale de Protection Radiologique" (CIPR) recommandait de ne pas dépasser 3μg.g-1. dans le rein, mais cette valeur-seuil est aujourd'hui controversée, car des doses bien inférieures suffisent à induire des dégâts dans les tubules proximaux (avec protéinurie et enzymurie, par exemple pour 0,7 à 1,4 μg d'uranium par gramme de rein.
Dans tous les cas c'est la toxicité chimique rénale (néphrite tubulaire aiguë) qui entraîne la mort de l'animal. Le mécanisme toxique est expliqué comme suit : L'uranium non-excrétée par le rein y est réabsorbée et s'y accumule, en se fixant sur les cellules tubulaires proximales où en raison de l'acidité du milieu, le complexe uranium-uranyle se dissocie pour éventuellement se combiner avec certains composants de la membrane luminale. Les ions uranyles peuvent alors pénétrer la cellule. Ils s’accumulent notamment dans les lysosomes. Ils y forment des aiguilles de phosphate d’uranyle, ainsi que dans les mitochondries. On a aussi montré in vitro que l'uranium à haute dose peut induire l'apoptose (suicide cellulaire) en activant certains enzymes (caspases 3 et 9, protéases à cystéine) via des signaux intrinsèques des mitochondries. Les symptômes de la néphropatie sont accompagnés d'anomalies fonctionnelles (polyurie, enzymurie, protéinurie, élévation sanguine de la créatinine et de l’urée. 
Les lésions sont moindres et plus réversibles si le taux rénal d'uranium est bas et le temps d’exposition court. 
Perturbation endocrinienne : Des expériences récentes (sur modèle animal) ont montré qu'une exposition chronique à de faibles doses d'uranium appauvri (ce n'est donc pas la radiotoxicité qui est ici en cause) se traduit par une diminution du taux de 1,24,25(OH)D (ou 1,25-trihydroxyvitamine D, une forme hormonalement active de la vitamine D).
Cette diminution est accompagnée de modifications moléculaires des enzymes de types cytochromes P450 (CYPs), enzymes protéiques importantes pour le métabolisme, présente chez presque toutes les espèces animales, végétales, fongiques, et qui jouent un rôle important pour la détoxication de l'organisme. On observe aussi des modifications des récepteurs nucléaires associés. La même étude que ci-dessus a montré que l'uranimum appauvri et - de la même manière - l'uranium enrichi affectent l'expression de VDR ("vitamin D receptor") et de RXR α (retinoic X receptor alpha), ce qui signifie que l'uranimum (enrichi ou non) peut perturber l'expression des gènes cibles de la vitamine D (impliqués dans le transport du calcium au niveau rénal).
Contrairement à la radioactivité, qui se mesure en becquerels, la radiotoxicité de l'uranium (c'est-à-dire l'effet de son rayonnement ionisant sur l'homme) se mesure en μSv (microsievert).
Quel que soit son enrichissement, la radioactivité de l'uranium est toujours du type alpha de l'ordre de . Sa radiotoxicité dépend donc de son activité massique et faiblement de sa composition. Elle est de l'ordre de (F) à (S) en inhalation, (F) à (S) en ingestion, les poumons et les os étant alors les organes critiques.
La radiotoxicité de l'uranium serait du même ordre de grandeur que celle de la toxicité chimique : elle l'emporte pour des "enrichissements" supérieurs à 6 %, la toxicité chimique étant sinon prépondérante.
L'uranium est aussi reprotoxique via notamment un effet délétère sur les organes reproducteurs ; soit du fait de sa radioactivité, soit du fait de sa chimiotoxicité, et peut-être des deux. 
L'uranium a chez l'animal des effets démontrés ; sur le système reproducteur: Chez le rongeur de laboratoire, la "barrière hémato-testiculaire" (ou BHT) qui était réputée protéger le testicule peut en être franchie par le plutonium, l'américium et le polonium au moins grâce à la transferrine. 
La plupart des études et réglementations se fondent sur les effets sur l'animal, or les premières études ex vivo permises par les nouvelles techniques de cultures cellulaires laissent penser que les gonades humaines seraient plus sensibles à l'uranium que ne le sont celles des rongeurs utilisés en laboratoire. Le testicule fœtal humain pourrait aussi être plus sensible que ceux des rongeurs de labo.
Il n'y a pas de consensus sur les normes ni la NOAEL (dose sans effet nocif observé) de l'uranium, certains estimant que les effets délétères de la radioactivité peuvent exister quelle que soit la dose.
Pour la potabilité de l'eau, l'OMS a fixé une teneur maximale de , tout en recommandant dans ses lignes directrices une concentration en uranium cent fois plus faible, inférieure à /l, pour les eaux de boisson courante.
Le prix de l'uranium a baissé dans les années 1980 et 1990 pour plusieurs raisons :
Le prix de l'uranium a atteint un minimum en janvier 2001 à par livre de UO.
Le prix de l'uranium a progressivement augmenté depuis 2001 pour atteindre un pic à en juin 2007. Ce pic s'explique par la diminution des stocks, la faible augmentation de production, et par des événements ponctuels tels que l'inondation de la mine de Cigar Lake au Canada et l'incendie de la mine Olympic Dam en Australie.
L'uranium est redescendu à en août 2010. En janvier 2011, il se situait à environ . Il est à prévoir une tendance à la hausse en raison de l'épuisement des stocks militaires prévu vers 2015.
Le prix de revient du kWh est peu sensible au prix de l’uranium. Certes, le coût du cycle du combustible représente environ 20 % du prix de revient du kWh, mais ce cycle comprend toutes les transformations physiques et chimiques qu’il faut faire subir à l’uranium naturel pour en faire un combustible utilisable. En conséquence, le prix du minerai d’uranium ne dépasse guère 7 % du coût total du kWh. Cependant, des études économiques montrent que le prix de l'uranium commence à avoir un effet significatif sur le coût du kWh d'électricité nucléaire à partir de 50 ou par livre de UO.
La France importe plus que la consommation d'uranium qui lui est nécessaire et exporte ses surplus sous différentes formes, d'après les douanes françaises. En 2014, le prix moyen à la tonne à l'export était de .