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Evaluer les perturbations dues aux infrastructures

Le rôle de l’oxygène


Lors de la fermeture des alvéoles contenant les déchets radioactifs de haute activité [1], l’oxygène présent naturellement dans l’atmosphère se retrouvera piégé dans les alvéoles. Sa vitesse de consommation va contrôler en grande partie l’altération des pièces en acier et la perturbation de l’argilite par le fer.

Les réactions physico-chimiques possibles sont bien identifiées : l’oxygène sera consommé par la roche (oxydation des pyrites et de la matière organique selon la quantité et la disponibilité de ces éléments) et corrodera les aciers. Mais leur intensité et la distribution des mécanismes sont totalement dépendantes de cette phase d’oxydation transitoire, dont la durée après fermeture du stockage est aujourd’hui mal estimée.


Evaluer la durée de la phase transitoire

L’IRSN étudie depuis le début des années 2000 ces questions, notamment la corrosion des pièces métalliques, en laboratoire (batch [2] et cellules de percolation [3]) et à la station expérimentale de Tournemire sur des ouvrages proches de ceux d’un stockage.

Dans le cadre du projet OxiTran (Oxidising Transient), deux forages horizontaux, réalisés à 8 mètres de profondeur, loin de la zone endommagée, permettent de mesurer la vitesse de consommation de l’oxygène d’une part, par le massif argileux, d’autre part, par l’acier, utilisé ici sous forme granulaire pour augmenter les surfaces de contact, donc les interactions.

Ces mesures permettront de valider les simulations numériques réalisées en parallèle. Ainsi, la maîtrise de chaque paramètre responsable de la consommation d’oxygène devra permettre d’affiner la durée de cette phase transitoire oxydante dans les conditions proches de celles d’un stockage géologique, en fonction des surfaces d’acier et de roche, et de la disponibilité des pyrites et de la matière organique.


Notes :

1- Matières non recyclables, hautement radioactives, issues du traitement des combustibles usés des centrales nucléaires.
2- Dispositif expérimental fermé (de type flacon), permettant d’étudier l’équilibre eau/roche sous des conditions chimiques et thermiques données.
3- Dispositif expérimental permettant d’imposer, aux deux faces d’un échantillon, un différentiel de pression hydraulique induisant un écoulement de l’eau interstitielle.
4- Pour plus d'informations : Une station expérimentale à Tournemire.

Collaborations scientifiques

CNRS/Mines ParisTech

Publications scientifiques