Impact des panaches salin/alcalin sur le gonflement et l’auto-colmatage d’une argile endommagée
IRSN
Fontenay-aux-Roses
il y a 1 mois

Direction

Direction Environnement du Pôle Santé-Environnement

Environnement

Lestage sera effectué au Laboratoire d'étude et de recherche sur les transfertset les interactions dans les sous-sols du Service des déchets radioactifs etdes transferts dans la géosphère dans la Direction Environnement du PôleSanté-

Environnement de l’IRSN. Lesformations argileuses profondes sont considérées comme de potentielles rocheshôtes pour accueillir une installation de stockage de déchets radioactifs dehaute ou de moyenne activité à vie longue (HA-

MAVL). Le principe d’un telstockage repose sur le concept de barrières multiples dont l’objectif est des’opposer à la dispersion des polluants radioactifs dans l’environnement.

Laformation géologique dans laquelle serait implantée cette installation destockage représenterait donc la dernière protection vis-

à-vis d’une potentiellepollution radioactive de la biosphère. Durant les différentes étapes jalonnantl’existence de l’installation de stockage, depuis son creusement jusqu’à safermeture définitive, la roche argileuse sera soumise à différentessollicitations de type mécanique, hydrique, thermale ou encore chimique.

Ainsi,le creusement des puits et des galeries d’accès va entrainer, autour de cesouvrages, une zone endommagée mécaniquement, dite Excavation Damage Zone (EDZ),dans laquelle le transport des polluants radioactifs serait favorisé.

Cependant, il apparait qu’après plusieurs centaines d’années suivant safermeture, le site de stockage sera progressivement resaturé par l’eauprovenant naturellement de la formation argileuse.

Cet afflux d’eau devraitpermettre à la roche argileuse de gonfler et au réseau de fissures créés lorsdes opérations de creusement de se colmater.

Ces propriétés d’auto-colmatage de la roche argileuse pourraient néanmoins être affectées par la présence depanaches salins et / ou alcalins, provenant respectivement de certains colis dedéchets MAVL et des massifs d’appui des dispositifs de scellement construit en béton.

Ces solutions salines et alcalines, en total déséquilibre physico-chimique avecla formation argileuse, sont susceptibles d’entrainer des processus dedissolution / précipitation au sein du réseau poral de la roche et, in fine,d’altérer les propriétés d’auto-

colmatage de l’argilite et de diminuerl’apparente cicatrisation des fissures de l’EDZ.

Mission

Cestage s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche visant à étudier lesimpacts des panaches salins et / ou alcalins sur les propriétés de confinementhydraulique (relatif au gonflement et à l’auto-

colmatage) et chimique (relatifà la rétention des polluants radioactifs) de la roche argileuse. Une desméthodes expérimentales retenues pour estimer l’évolution des propriétés degonflement de la roche soumise à une sollicitation chimique (panachesalin / alcalin) est de placer un échantillon d’argilite au sein d’une cellule demesure de la pression de gonflement à volume constant et de le mettre encontact avec des solutions salines / alcalines.

En parallèle, l’utilisation àintervalles de temps réguliers de la technique d’imagerie par micro-tomographieà rayons X (µ-

CT) pourra permettre de visualiser progressivementl’auto-colmatage des fissures présentes dans la roche. Le but de ce stage estdonc de participer à la conception, au dimensionnement et au développementd’une cellule de mesure de la pression de gonflement à volume constant étantcompatible avec des observations ponctuelles par µ-CT.

Etudiant en M2.

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