Technical Report NTB 95-01

Deux modèles numériques de transport et réactions chimiques sont appliqués à un ensemble de problèmes liés aux réactions redox hétérogènes de l'espèce Uranium. Les deux modèles utilisent des algorithmes semblables en ce qui concerne la modélisation des équilibres chimiques hétérogènes mais utilisent des approches différentes en ce qui concerne la modélisation du transport du soluté et du couplage du transport avec les réactions chimiques. Un premier modèle (MCOTAC) couple séquentiellement le calcul des équilibres chimiques statiques avec une simulation de marche au hasard pour l'advection et la dispersion du soluté. L'autre modèle (TRCC) couple directement les lois d'action de masse pour les équilibres chimiques avec des représentations en différences finies pour les équations du transport du soluté.

Le but de cette comparaison était de démontrer l'applicabilité du code nouvellement développé MCOTAC aux problèmes de redox, et d'identifier et d'étudier les différences générales entre les deux types de modèles, dans le cadre de ces applications. Les systèmes redox hétérogènes choisis sont des systèmes générés hypothétiquement et qui posent des difficultés numériques lors de la résolution du modèle couplé. L'Uranium, un composant important des systèmes redox hétérogènes constitués par des minéraux uranifères et des eaux souterraines naturelles, a été choisi comme composant principal dans l'exemple des systèmes redox à cause de son intérêt pratique dans l'estimation des risques dûs au stockage géologique des déchets nucléaires.

Les calculs montrent, en général, un accord satisfaisant entre les deux approches numériques. Des zones spécifiques de désaccord surgissent à cause des difficultés numériques propres à chaque approche. Un tel "benchmark" peut augmenter la confiance dans la performance globale de chaque modèle et en même temps identifier des aspects qui devraient requérir des études ultérieures et des modifications possibles.