Technischer Bericht NTB 90-37
Zur Chemie von KolloidenVerfügbare Sorptionsmodelle und zur Frage der Kolloidhaftung
Lors de l'analyse de sûreté d'un dépôt final pour déchets radioactifs, il est nécessaire d'aborder la question d'un éventuel transport de radionucléides par des colloïdes. A cet effet il est notamment nécessaire de décrire le comportement des colloïdes en ce qui concerne leurs propriétés de sorption et de transport dans des milieux poreux et fissurés. Ce rapport aborde certains aspects chimiques de ce domaine complexe.
Du fait que les mécanismes d'adsorption d'ions sur des surfaces dépendent de la nature de ces dernières, il y a lieu de porter davantage d'attention à l'appartenance matérielle des colloïdes aquatiques. On dispose de modèles décrivant l'adsorption réversible par les diverses classes de colloïdes de manière satisfaisante à l'aide de relations basées sur les lois d'action de masse. Le modèle de coordination de surface, développé pour les surfaces oxydiques, permet une approche unitaire des diverses classes de substances. Ce modèle permet en outre de faire des prédictions et a été appliqué avec succès à des systèmes naturels.
Lors du transport des nucléides par des colloïdes, l'adsorption irréversible représente le cas le plus défavorable. On ne dispose guère de données relatives au degré de réversibilité et à la cinétique de désorption des combinaisons nucléides/colloïdes importantes. Des études expérimentales sont par conséquent indispensables.
Dans le cadre du thème sur le transport des colloïdes et sa modélisation, seul la question de l'adhérence des colloïdes est traitée. Les colloïdes naturels, ainsi que les surfaces d'adhérence des roches, présentent de façon générale des charges superficielles négatives, ce qui rend difficile leur adhérence mutueIle. La théorie DLVO propose une méthode pour le calcul de la probabilité d'adhérence à partir des potentiels superficiels des phases solides et de la force ionique de l'eau. Il s'avère toutefois que cette méthode, en raison de faiblesses inhérentes, conduit à des pronostics totalement irréalistes et n'est par conséquent pas applicable. Les probabilités d’adhérence doivent être déterminées expérimentalement sur des systèmes proches de la réalité.
