Technical Report NTB 93-08

Le dépôt final pour déchets de faible et moyenne activité à vie courte (DFMA) contient en poids environ 95 % de béton, env. 4 % d'acier et env. 1 % de déchets constitués de composés organiques de poids moléculaires élevés. La sorption de radionucléides par le béton représente l'un des plus importants mécanismes de retardation dans les cavernes de stockage final. Les caractéristiques de sorption de la pierre de ciment, sous conditions prévalant dans un dépôt final, c.-à-d. du matériau de sorption majeur des radionucléides significatifs pour la sécurité dans le béton, sont présentées dans ce rapport sous forme d'ensembles de données qui peuvent être utilisés directement dans les analyses de sûreté.

Divers phénomènes influençant la sorption des radionucléides dans les cavernes de stockage final affectent la pierre de ciment. De l'extérieur ce sera la lixiviation de la pierre de ciment par la circulation d'eau souterraine. De l'intérieur cela sera la dissolution, dans l'eau intersticielle du ciment, de composants de déchets qui d'une part réagissent avec certains radionucléides et de ce fait peuvent modifier leurs caractéristiques de sorption et d'autre part réagissent avec la pierre de ciment et peuvent par conséquent modifier sa dissolution.

Dans le présent rapport il a été tenu compte des processus qui influencent la sorption sur la pierre de ciment dans les cavernes de stockage sous forme de divers ensembles de données. La dégradation (lixiviation) de la pierre de ciment a été appréhendée par trois étapes de désintégration caractéristiques. L'état redox de la pierre de ciment a été considéré par ses deux extrêmes (oxydant et réducteur). L'effet d'agents complexants a été représenté dans le cadre de 10 groupes de substances. Ces groupes sont constitués pour moitié de divers composés organiques de poids moléculaires élevés qui apparaissent en grandes quantités dans les déchets et qui se désintègrent en composés de faibles poids moléculaires dans les cavernes de stockage final. A côté de ces 5 groupes de substances on a retenu 5 composés de faibles poids moléculaires que l'on trouve en grandes quantités ou qui présentent une forte aptitude à former des complexes avec les radionucléides.

Les coefficients de distribution des radionucléides dans la pierre de ciment contenus dans le présent rapport se basent pour une grande partie sur des résultats de mesures faites sous conditions représentatives du stockage final. Cela concerne principalement la pierre de ciment sans agents complexants. Le choix des coefficients de distribution tirés de travaux originaux est expliqué, permettant ainsi de retracer l'origine des données. Lorsque les informations souffraient de lacunes, les hypothèses introduites sont présentées de façon explicite. Pour les radionucléides significatifs du point de vue de la sûreté et pour lesquels on manque pour l'heure encore de valeurs publiées, les coefficients de distribution ont été choisis par analogie chimique avec d'autres éléments chimiques.