Bâtir le socle scientifique de Cigéo

CONFINEMENT DES RADIONUCLÉIDES

La grande majorité des éléments radioactifs (appelés « radionucléides ») contenus dans les déchets qui seront stockés dans Cigéo restera confinée dans le stockage grâce aux propriétés de la roche argileuse. Seuls quelques-uns pourront migrer dans la roche, mais de manière lente, par diffusion. Des expérimentations ont été menées avec des traceurs faiblement radioactifs, représentatifs des radionucléides, pour évaluer précisément et sur des temps longs le confinement ou la migration des radionucléides à travers la roche.

CHOIX DES MATÉRIAUX

Matrices de verre des déchets de haute activité, aciers des tubages des alvéoles de stockage, bentonite(1) utilisée pour les scellements, bétons… Au cours des années, les différents matériaux qui vont être utilisés dans Cigéo interagiront et subiront corrosion, dégradation ou dissolution. Tous ces processus très lents font l’objet de nombreuses expérimentations de longue durée visant à s’assurer de la longévité des installations et à prédire quand les radionucléides commenceront à migrer vers la roche. 

(1) Argile gonflant en présence d’eau.

SOUTÈNEMENT DES GALERIES ET ALVÉOLES

Lors du creusement d’un ouvrage souterrain, la roche se déforme et a tendance à refermer très lentement l’ouvrage. C’est la convergence. Les expérimentations menées au Laboratoire souterrain ont permis de comprendre et de mesurer ce phénomène au dixième de millimètre près. Ces essais permettent aux ingénieurs de choisir les méthodes de creusement et de soutènement (bétons projetés, cintres métalliques, arcs en béton préfabriqués appelés « voussoirs », etc.) les mieux adaptées à la fonction de chaque type d’ouvrages souterrains (galeries, alvéoles de stockage).

ÉTANCHÉITÉ DES FERMETURES

Afin de protéger l’Homme et l’environnement des déchets radioactifs sur le très long terme, Cigéo doit être refermé et scellé une fois tous les colis stockés. L’Andra a choisi d’utiliser de la bentonite, un matériau argileux gonflant au contact de l’eau, pour former des bouchons étanches. Pour vérifier cela, de nombreux essais ont été menés, d’abord sur de petits forages de quelques centimètres de diamètre jusqu’à un démonstrateur de grande taille.

INSTRUMENTATION

Température, pression de l’eau, contraintes et déformations de la roche… Chaque expérimentation au Laboratoire souterrain comporte de multiples mesures, acquises grâce à des capteurs toujours plus performants. Ces capteurs seront également essentiels pour assurer la surveillance de Cigéo. L’Andra suit donc de près l’évolution des technologies (miniaturisation, méthodes de communication, composants électroniques, etc.)

CONTRÔLE DES DÉGAGEMENTS DE CHALEUR

Les déchets radioactifs de haute activité destinés à être stockés dans Cigéo dégageront de la chaleur qui diminuera avec le temps. Pour prédire la réaction de la roche à cette augmentation de température, des essais ont été réalisés dans un démonstrateur d’alvéole pour le stockage des déchets de haute activité à taille réelle afin de mesurer l’évolution de la température et de la pression d’eau dans la roche, ainsi que les déformations de cette dernière et du chemisage (tube en acier placé à l’intérieur de l’alvéole).

DÉMONSTRATEURS D’ALVÉOLES DE HAUTE ACTIVITÉ

Dans Cigéo, les colis de déchets radioactifs de haute activité seront stockés dans des alvéoles d’environ 90 cm de diamètre et d’au moins 80 m de long. Un tubage en acier (chemisage) y sera inséré pour introduire et éventuellement retirer des colis pendant toute la durée de l’exploitation. 

Au fur et à mesure des essais menés sur des démonstrateurs, la conception des ouvrages d’alvéoles de haute activité a évolué, en particulier par l’introduction d’un coulis de ciment entre la roche et le tubage afin de limiter la corrosion de ce dernier. Les déformations du chemisage et la composition de l’atmosphère sont également surveillées.