Technischer Bericht NTB 83-16

Du dioxide de carbone, dégagé par suite de la décomposition aérobique ou anaérobique des composants organiques présent dans les entrepôts des déchets moyennement radioactifs, peut provoquer une corrosion avec formation d'hydrogène sur des récipients métalliques.

Pour déterminer la sécurité à long terme de l'entrepôt, les quantités probables d'hydrogêne dégagé doivent pouvoir être estimées.

Des calculs thermodynamiques montrent qu'en présence de fer, l'eau pure suffit déjà à elle seule pour la formation d'hydrogène dans l'entrepôt. Cependant, les données cinétiques disponibles sont insuffisantes pour calculer la vitesse de la corrosion; elles doivent être complétées expérimentalment.

Pour la présente étude on a fait barboter un mélange gazeux d'oxigène, de dioxide de carbone et d'azote dans de l'eau préalablement déminéralisée, dans laquelle on avait placé des échantillons en acier doux. Puis le développement d'hydrogène à été suivie en fonction du temps grâce à des analyses en continu.

Des teneurs de dioxide de carbone entre 1 et 20 % en volume ont conduit à des quantités d'hydrogène de 1,4 jusqu'à 28 ml H₂ par mètre carré de surface de fer et heure.

Lors de la formation d'éléments par aération différencielle, de l' hydrogène est produit même dans de l'eau douce neutre exempte de dioxide de carbone. Ce n'est qu'à partir d'un pH supérieur à 8.5 qu'on n'a plus détecté d'hydrogène.

Tous ces résultats se rapportent aux eaux pures aérées sous pression atmosphêrique et à une température de 25 °C. Quant aux eaux naturelles (avec des degrés de salinité quantitatifs et qualitatifs divers) il faut s'attendre soit à une augmentation du taux d'hydrogène formé soit à une réduction, suivant la nature des sels dissous. Des températures et des pressions plus élevées, en particulier celle du dioxide de carbone, peuvent egalement accélérer le développement d'hydrogène.