Technical Report NTB 88-26

Actuellement en Suisse, on envisage d'éliminer les déchets vitrifiés de haute activité (DHA) –encapsulés dans des conteneurs en acier massif – à l'intérieur de tunnels remplis de bentonite compactée. On a évalué, dans l'étude du projet Garantie 1985, la performance géochimique de ces barrières pour un dépôt final situé à 1300 mètres de profondeur à l'intérieur de la roche d'accueil cristalline. L'analyse considère ensuite une autre conception de stockage final, cette fois-ci à 850 mètres de profondeur à l'intérieur d'une roche argileuse.

En général, le choix de la roche d'accueil influence peu la longévité des barrières ouvragées –selon l'analyse, la bentonite gardera des propriétés physiques et chimiques favorables plus de 10⁶ ans, le conteneur en acier durera plus de 10³ ans et il faudra plus de 10⁵ ans avant que la matrice de verre ne se dégrade totalement. Ces composantes veillent donc à ce que la majeure partie du champ proche soit chimiquement tamponnée dans des conditions réductrices, légèrement alcalines. En cas de défaillance de l'intégrité du conteneur, le relâchement de nombreux nucléides importants sera contenu encore par ses solubilités basses. Dans la bentonite, le transport de nucléides dissous n'a lieu que par diffusion, cette dernière étant également limitée par différents mécanismes de retardement (sorption, exclusion d'anions, etc.). Ici, un des rôles clés de la bentonite consiste à agir comme un filtre qui empêche la migration d'espèces colloïdales ou en particules.

Plusieurs facteurs sont toutefois spécifiques à la roche d'accueil argileuse. Du fait de contraintes géomécaniques, il est nécessaire d'utiliser, au cours de la phase d'exploitation, un revêtement que s'avère parfois peu pratique à enlever. Vu que l'oxydation de la roche d'accueil peut être importante, il est souhaitable d'avoir un revêtement aussi étanche que possible; après l'emmagasinage des déchets, il serait pourtant opportun qu'il soit perméable de façon homogène. La géochimie du contact roche/barrière est en général plus complexe dans les roches sédimentaires que dans le cristallin; cela est dû non seulement à l'oxydation potentielle, mais aussi à l'importance potentiellement croissante de substances organiques naturelles et de colloïdes, ainsi qu'à l'activité microbienne.

En conséquence, on peut dire que le relâchement escompté des radionucléides hors du champ proche est très faible, même si l'on part d'hypothèses assez prudentes à propos du comportement des différentes barrières. Une analyse plus réaliste démontrerait sans doute un relâchement négligeable de presque tous les radionucléides les plus importants. Une telle analyse ne peut toutefois se justifier que si l'on comprend quelques processus de manière fondamentale et que lion valide les modèles/bases de données utilisés pour de nombreuses méthodes, que comprennent éventuellement des études d'analogies avec la nature.