Technical Report NTB 96-04

Ce rapport est une mise à jour de la précédente base de données de sorption concernant le ciment (SDB) qui avait été préparée par BRADBURY & SAROTT (1994). Le but de cette remise à jour est de passer en revue toute les nouvelles informations ou données publiées entre-temps, et de modifier en conséquence la SDB. Les discussions seront limitées d'une part aux domaines dans lesquels des changements significatifs sont intervenus, d'autre part à une réévaluation des données/valeurs ou des procédures permettant l'obtention ou la modification de ces nouvelles données. De ce point de vue, cette mise à jour et la précédente SDB sont étroitement liées et forment un ensemble unique.

Il a été montré que la complexation des radionucléides avec les ligands organiques provenant de la désintégration de la cellulose pouvait altérer de manière importante les propriétés de sorption, et qu'il s'agissait donc de processus importants. Depuis 1994, des progrès non négligeables ont été réalisés dans ce domaine et une grande part de ce travail est consacrée à une nouvelle analyse de l'impact des ligands organiques sur la sorption dans le champ proche d'un stockage. En particulier, les hypothèses très pessimistes qui avaient été adoptées à cette époque pour pallier à l'absence générale de données fiables, ont pu être remplacées par des paramètres plus réalistes estimés à partir de nouvelles recherches. Par exemple, les concentrations maximales probables des produits de désintégration de la cellulose et des additifs du ciment ont pu être calculées pour les eaux interstitielles du ciment, ce qui a permis de délimiter les effets potentiels de ces ligands organiques sur la sorption. Ce rapport rassemble sous forme de tableaux les valeurs de sorption à considérer pour les radionucléides pertinents pour la sûreté d'un stockage, et ce pour trois étapes de la dégradation du ciment. En particulier, la grande variété de ligands organiques présents dans les différentes catégories de déchets, SMA-1 à SMA-4, est prise en compte quantitativement à l'aide de facteurs de réduction de sorption.

Dans la compilation de cette mise à jour de la SDB du ciment, l'adsorption des radionucléides par d'importantes quantité d'agrégats (présents dans les bétons) et par les produits de corrosion du fer ou des aciers (issus des fûts ou des déchets provenant du démantèlement des réacteurs) n'est pas prise en compte. Cependant, ce rapport propose une première évaluation de la contribution potentielle du calcaire, du quartz et de la goethite aux propriétés de rétention du champ proche. Le but n'est pas tant de fournir des données quantitatives de sorption, que d'initier le processus d'intégration de ces matériaux aux analyses de sûreté.

Enfin, ce rapport présente aussi quelques brefs commentaires concernant la recristallisation des gels de silicate de calcium hydraté (CSH), la carbonatation, les colloïdes ainsi que l'incorporation des radionucléides dans les phases CSH.