Technical Report NTB 01-07

Le but de cette étude est de caractériser la matière organique extractible par l'eau au sein de l'argile à Opalinus (OPA) par rapport à de possibles propriétés de complexation. Des échantillons d'OPA provenant du laboratoire du Mont Terri et du site de Benken ont été utilisés. L'effet de la matière organique extraite de ces échantillons sur la sorption de Ni(II), Eu(lIl) et Th(IV) sur une résine échangeuse de cations commerciale a été étudiée au pH ~8. Les coefficients de distribution solide-liquide ont été comparés à ceux mesurés pour des eaux synthétiques ne contenant pas de matière organique. A l'intérieur de la marge des incertitudes estimées, aucune différence concernant la sorption n'a été observée pour la plupart des extraits. Dans quelques cas uniquement, une faible réduction de la sorption d'Eu(lIl) et de Ni(lI) (inférieure à un facteur 5) a été trouvée pour les extraits OPA. Des expériences tests utilisant des ligands de faible poids moléculaire et de l'acide humique Aldrich ont montré que la sensibilité de la méthode par échange d'ions était suffisante dans les conditions spécifiques des extraits d'OPA. Les résultats joints d'expériences tests en spectrométrie de fluorescence n'ont montré aucune influence des extraits sur la spéciation du Cm(III), qui était dominée par les complexes carbonates. Ceci indique que la réduction de la sorption observée dans les expériences d'échange d'ions n'était probablement pas causée par la formation de complexes entre les radionucléides et la matière organique des extraits, mais plutôt due à une sous-estimation des incertitudes systématiques comme les différences inconnues dans la composition chimique des extraits et des eaux synthétiques.

De ces résultats et de la caractérisation par spectroscopie UV-visible de la matière organique, on peut conclure que seule une petite fraction de la matière organique peut être constituée d'acides humiques ou fulviques. La plus grande partie de la matière organique est composée probablement soit de molécules de faible poids moléculaire ou de macromolécules avec un nombre relativement faible de sites de coordination.

Les échantillons d'OPA testés sont représentatifs des différentes phases dans les formations d'OPA du Mont Terri et de Benken. En conséquence, les conclusions établies en ce qui concerne l'influence de la matière organique extractible par l'eau sur la sorption et la spéciation des radionucléides peuvent être appliquées à n'importe quelle partie de la formation d'OPA à Benken. La similarité des formations d'OPA au Mont Terri et à Benken en ce qui concerne le comportement chimique est encore une fois corroborée par cette étude. Ce dernier site est considéré comme un site potentiel pour le stockage de déchets radioactifs de haute activité ainsi qu'à vie longue et d'activité intermédiaire en Suisse.