Technical Report NTB 09-07
Comparison of the reference Opalinus Clay and MX-80 bentonite sorption data bases used in the Entsorgungsnachweis with sorption data bases predicted from sorption measurements on illite and montmorillonite
Au cours de l’étape 2 du plan sectoriel «Dépôts en couches géologiques profondes», des analyses préliminaires de sûreté seront réalisées pour chacun des sites d'implantation potentiels proposés pour le stockage en couches géologiques des déchets de haute activité (DHA), ainsi que des déchets de faible et de moyenne activité (DFMA). Les roches d’accueil potentielles sont les argiles à Opalinus, le 'Brauner Dogger' ('Dogger brun'), les Couches d’Effingen et les formations marneuses de l’Helvétique. Afin d’effectuer les analyses de sûreté prévues, des bases de données de sorption sont nécessaires pour chacune des roches d’accueil potentielles.
Dans un précédent rapport, Bradbury et al. (2010) ont décrit une méthode pour l’élaboration de bases de données de sorption génériques pour les formations argileuses. Dans ce rapport, la teneur en phyllosilicates type 2:1 (illite, smectite, interstratifiés illite/smectite) est présentée comme le principal facteur influant sur le degré de sorption. Le deuxième facteur influant sur la sorption est la composition chimique des eaux interstitielles, qui contrôle la spéciation des radionucléides dans la phase aqueuse. La base de données de sorption repose principalement sur des valeurs de sorption obtenues pour l’illite. Par le biais de facteurs de conversion, on a ajusté ces valeurs aux conditions génériques définies pour les différentes roches argileuses, en prenant en compte les différences de minéralogie, de valeurs pH et de spéciation. Un facteur de conversion Laboratoire→Roche a été utilisé pour les données de sorption obtenues à partir d’expériences en suspension, de façon à les convertir aux conditions in situ de la roche argileuse intacte. Il est prévu d’appliquer cette méthode dans l’étape 2 du plan sectoriel afin d’élaborer des bases de données de sorption pour les différentes roches argileuses (argiles à Opalinus, 'Brauner Dogger', Couches d’Effingen et formations marneuses de l’Helvétique).
L’utilisation de cette méthode pour élaborer des bases de données de sorption étant relativement récente, il était nécessaire d’accroître le degré de confiance en cette approche et d’en vérifier l’applicabilité. On a par conséquent décidé de comparer les valeurs de sorption obtenues par cette méthode aux valeurs d’une base de données utilisée pour les argiles à Opalinus dans le cadre de l’étude de faisabilité «Entsorgungsnachweis» (Nagra, 2002).
Lors d’un deuxième test, l’applicabilité de cette méthode a été vérifiée pour la bentonite MX-80. Le même procédé à été utilisé pour convertir les valeurs de sorption expérimentales obtenues pour la montmorillonite en valeurs de sorption pour la MX-80. La base de données de sorption pour la MX-80 ainsi élaborée a été comparée à celle utilisée pour le projet «Entsorgungsnachweis» (Nagra, 2002).
En conclusion, les comparaisons détaillées effectuées tant pour les argiles à Opalinus que pour la MX-80 ont permis de démontrer de manière convaincante que la méthode utilisée ici pouvait être appliquée à d’autres formations argileuses pour lesquelles il existe peu ou pas de données expérimentales de sorption.
