Bilan des recherches scientifiques pour le stockage des déchets radioactifs

Chargée de développer des solutions de stockage et d’entreposage pour les déchets radioactifs, l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) dispose d’une recherche de haut niveau dans de nombreux domaines. Au total, plus de 70 laboratoires participent aux recherches de l’Andra et, pour la période 2006-2009, l’ensemble des travaux scientifiques s’est traduit par 242 publications scientifiques internationales de rang A et la soutenance de 28 thèses de doctorat. Ses travaux scientifiques qui sont déclinés dans un programme scientifique pluriannuel et sont régulièrement évalués par des experts extérieurs, viennent de faire du rapport  « Bilan scientifique de la période 2006-2009 ».Pour Patrick Landais, directeur scientifique de l’Andra, « ce rapport est d’abord un bilan d’étape de toutes les études qui ont permis de préciser et de confirmer les résultats obtenus entre 1991 et 2005, notamment grâce aux expérimentations réalisées dans le Laboratoire souterrain situé en Meuse. Il met aussi en perspective la suite du processus qui conduira au dossier scientifique et technique que l’Andra produira en 2012 pour supporter la demande d’autorisation de création du futur stockage profond réversible, pour les déchets radioactifs HA (haute activité et MA-VL (moyenne activité – vie longue). »Parmi les points marquants de ce bilan de 4 années de recherches, on notera :

• une image plus détaillée de la géologie de la zone étudiée en Meuse/Haute Marne grâce à l’exploitation des travaux de reconnaissance (sismique réflexion et 15 forages profonds) réalisés en 2007 – 2008. Elle a fourni les arguments scientifiques structurant la proposition, fin 2009, d’une zone de reconnaissance approfondie (ZIRA) de 30 km2 sur laquelle est menée depuis mai 2010 une campagne de sismique 3D pour aboutir à la localisation du stockage ;

• la mise en place depuis 2007, en Meuse/Haute-Marne, d’un Observatoire Pérenne de l’Environnement, sans équivalent en France par ses échelles spatiales (plusieurs centaines de km2) et temporelles (une centaine d’années). Il ambitionne de réunir une importante communauté scientifique afin de développer des recherches notamment sur les cycles d’éléments chimiques dans les différents compartiments de la biosphère ou les conséquences de forçages d’origine anthropique ;

• le développement de moyens expérimentaux capables de reproduire les conditions et les interactions complexes dans les ouvrages de stockage. Ainsi, les résultats des expériences concernant les interactions entre fer, verre et argiles attendues dans les alvéoles de stockage des déchets HA conduisent d’une part à évaluer plus précisément les vitesses de corrosion de l’acier et d’altération du verre. D’autre part, ils fournissent des données d’entrée indispensables à la modélisation des processus associés comme la production et la migration de l’hydrogène résultant de la corrosion des aciers. En parallèle, ces connaissances approfondies sont prises en compte pour optimiser la conception du stockage (en particulier la composition des matériaux) et dimensionner les infrastructures associées ;

• une meilleure compréhension des phénomènes hydriques, chimiques, mécaniques et thermiques qui interviendront plus particulièrement au cours de la période d’exploitation réversible du stockage, puis pendant les quelques milliers d’années qui suivront sa fermeture ;

• une estimation plus précise des vitesses de migration des radionucléides au sein des argilites du Callovo-Oxfordien, en particulier grâce à l’expérience de diffusion débutée au Laboratoire souterrain en 2005 et achevée en septembre 2009 et à une compréhension des mécanismes intimes mis en jeu ;

• l’amélioration continue de la base de données thermodynamiques qui regroupe les paramètres de comportement des éléments chimiques en lien avec les conditions d’oxydoréduction, d’acidité et de température attendues dans le stockage ;

• des évolutions logicielles et matérielles permettant d’accroître la précision de l’évaluation de performance du futur stockage profond : couplages multiphysiques (thermique, hydraulique-gaz, chimique, mécanique, transports de solutés), maillages de plus de 10 millions d’éléments en 2009 (contre 600 000 en 2005) ;

• le développement, depuis 2008, d’actions de recherche en sciences humaines et sociales pour accompagner la définition concertée de la notion de réversibilité du stockage profond (avec organisation d’un colloque national sur ce thème en juin 2009).