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Technical Report NTB 85-35

Some aspects of the use of iron canisters in deep lying repositories for nuclear waste

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L'on considère la corrosion de conteneurs de fer pour déchets hautement radioactifs ainsi que l'évolution d'hydrogène qui en résulte dans le cas où le conteneur est enrobé dans de la bentonite et stocké définitivement dans un dépôt géologique profond. Dans ces conditions la pression d'équilibre (à partir de laquelle la corrosion est arrêtée) est estimée se situer entre 500 atm et 1'000 atm, ce qui est nettement plus élevé que la pression lithostatique. En conséquence il est nécessaire d'assurer la possibilité au gaz d'échapper, faute de quoi il risque de modifier la structure de la roche d'accueil. La diffusion seule ne suffit pas à assurer le transport du gaz, cependant des expériences récentes (Pusch 1984) ont démontré que les pores de grandes dimensions se vident de leur eau sous l'influence de la pression du gaz et qu'ainsi le gaz peut s'échapper avant que la pression atteigne des valeurs inadmissibles.

On a étudié l'effet potentiel d'une barrière capillaire (CBL). Une couche mince, par exemple de sable de quartz, entre le conteneur et la bentonite, aurait une tension de succion capillaire beaucoup plus faible que celle de la bentonite. L'hydrogène formé par la corrosion repousserait l'eau de cette couche. La transition eau/gaz se fixerait à la zone de contact CBL/bentonite. L'eau ne saurait être expulsée de la bentonite (à l'exception de quelques pores de très grandes dimensions) du fait des tensions capillaires élevées. Du moment que l'eau n'est plus en contact avec le fer, la corrosion sera considérablement ralentie. Un taux de corrosion stationnaire s'établira. On manque présentement de données et conséquemment l'on ne peut donner des valeurs précises pour la pression et le taux de corrosion en régime stationnaire. Il est néanmoins parfaitement concevable que le taux de corrosion soit plus petit de plusieurs puissances de dix que lorsque l'eau est disponible en quantité illimitée. Si cela est bien le cas, l'on peut s'attendre à un effet supplémentaire: aussi longtemps que le CBL ne contient pas d'eau, aucun radionucléide ne saurait s'échapper, même si le conteneur a perdu son étanchéité.

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