Bilan des études et recherches sur l'entreposage

8- Analyse phénoménologique de l’entreposage, optimisation
du choix des matériaux et des dispositions constructives
Bilan des études et recherches sur l'entreposage - Déchets
radioactifs de haute activité et de moyenne activité à vie longue
C.RP.ADPG.13.0001.B
8.3.4.2 Entreposage MAVL
Les rayonnements n’ont pas d’effet ni sur les déchets et les conteneurs métalliques, ni sur
les composants de structure en béton et l’air de ventilation, notamment du fait de leurs états
secs. En revanche, ils affectent les déchets contenant des composés organiques, en
particulier la matrice bitume, et les composés organiques des colis de déchets
technologiques (PVC, polyuréthane, cellulose…).
En peau des colis de boues bitumées, la combinaison de l’oxydation (air de ventilation) et de
la radiolyse (radio-oxydation) sous l’effet de l’irradiation issue des sels radioactifs enrobés,
entraîne la formation de CO, de CO 2
et d’espèces organiques oxygénées ainsi que
l’augmentation de la viscosité du bitume. Sur une durée séculaire, l’oxygène ne diffuse à
l’intérieur du bitume que sur une distance d’ordre centimétrique. La radio-oxydation du
bitume affecte donc une épaisseur limitée des colis et reste un phénomène de peau.
La partie interne de la matrice est soumis à des processus de radiolyse en conditions
insaturées et sans oxygène. Cela entraîne principalement la production d’hydrogène par
radiolyse de la matrice bitume. D’autres gaz, tels que CH 4
, C 2
H 6
ou C 2
H 2
, sont également
produits, mais en petite quantité.
L’hydrogène produit est évacué, dans un premier temps, par diffusion. Dans un second
temps, lorsque les teneurs en hydrogène dépassent le seuil de solubilité, il se forme des
bulles de gaz qui migrent hors de l’enrobé. Les sels ne participent pas aux processus de
radiolyse, excepté les sels de cobalt utilisés pour les boues bitumées qui consomment une
partie de l’hydrogène produit sur une échelle de temps de plusieurs dizaines d’années ; pour
ces colis types, le gonflement dû à la production d’hydrogène ne s’amorce qu’après
épuisement des sels de cobalt.
La radiolyse des déchets technologiques plastiques conduit à la formation de gaz comme H 2
,
CO 2
, CH 4
et HCl. Tous ces gaz sont évacués par la ventilation.
8.3.5 Relâchement et transfert de radionucléides en solution et gazeux
En conditions normales de fonctionnement, la très faible évolution chimique des colis (HA et
MAVL) et l’état d’environnement sec dans l’entreposage conduisent à l’absence de
relâchement de radionucléides en solution pendant la durée séculaire d’exploitation.
Concernant les radionucléides gazeux, l’intégrité physique des colis HA fait qu’il n’y a pas de
relâchement pendant la période d’exploitation séculaire. En revanche, comme déjà indiqué
au § 8.3.2, certains colis MAVL, tels que les CSD-C (avec leur pastille de respiration) sont
susceptibles de relâcher des gaz radioactifs (Tableau 8.3-1).
Tableau 8.3-1 Exemple d’inventaire en radionucléides potentiellement
gazeux de colis MAVL : cas du CSD-C
Concentration (mol/colis)
B5.2.1
3
H 1,4×10 -2
14
C 3,4×10 -4
36
Cl 7,3×10 -7
85
K 6,7×10 -4
129
I 5,3×10 -6
AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION DES DECHETS RADIOACTIFS 312/328