Technical Report NTB 84-41

The potential of natural analogues in assessing systems for deep disposal of high-level radioactive waste

Les processus qui entraînent la rupture des barrières techniques et le relâchement de radionucléides d'un dépôt final profond révèlent souvent certaines analogies avec des processus qui se déroulent dans des systèmes naturels géologiques. Ces "analogies naturelles" sont considérées comme particulièrement importantes pour la validation de chacun des éléments du modèle servant à l'analyse de la sécurité à long terme de dépôts finals. Leur principale valeur consiste dans l'analyse de processus qui se déroulent sur des périodes de temps géologiques et permettent ainsi une extrapolation temporelle plus convaincante des recherches en laboratoire faites relativement à court terme.

Dans une première partie, le rapport résume l'ensemble des processus qui mènent au relâchement de radionucléides d'un dépôt final pour déchets de haute activité situé dans le socle cristallin ainsi qu'aux mécanismes de transport pendant la migration vers la biosphère. Sur la base d'analyses de sensibilité (sensitivity analyses), on a identifié neuf processus spécifiques qui sont déterminants pour les modèles de transport utilisés. Ces processus sont considérés un à un dans le détail on passe d'abord en revue les mécanismes concernés et les inconnues les plus importantes avant de donner un aperçu des diverses possibilités d'études d'analogies, permettant de décider comment on en tire les informations les plus exhaustives possibles sur les processus se déroulant. Les travaux disponibles sont qualifiés "d'analogues", en rapport avec leur potentiel d'utilisation à cet effet. Pour tout processus entrant en question, on conclut dans quelle mesure de tels analogues peuvent être utilisés pour la validation des modèles en ce qui concerne l'effet, la stabilité à long terme, etc. Là où c'est possible, des évaluations quantitatives en sont déduites.

Les conclusions tirées pour chaque processus sont résumées et les thèmes les plus importants d'études ultérieures sont mentionnés avec exemples spécifiques d'étudies d'analogies requises.

Le présent rapport tente de manière systématique de relier les analogues à des processus et mécanismes bien définis, étant donné que des analogies naturelles globales de systèmes complets de dépôts finals n'existent pas. Bien que ce rapport vise spécifiquement les concepts d'élimination utilisés en suède (KBS, stockage définitif direct des éléments de combustible irradié) et en Suisse (Nagra, stockage définitif des déchets de retraitement vitrifiés), de nombreux résultats revêtent un caractère très général. Une partie importante de la matière traitée pourrait être utilisée au cas où le stockage final d'autres catégories de déchets devait être étudié pour d'autres roches d'accueil.