CRPG-RA_1997-2000.pdf

1 - LES PROCÉDÉS À FROID
L' utilisation de divers liants hydrauliques a été
testée dans le cadre de la thèse de N. Charoy pour
stabiliser des boues d'épuration et des déchets
2 - LES PROCÉDÉS À CHAUD
Des études ont été également entreprises sur la
caractérisation des vitrifiats de REFIOM (EDF, travaux
post-doctoraux C. Mahé-Le Carlier), notamment
pour localiser les éléments polluants dans les
différentes phases cristallisées ou vitreuses, et évaluer
t'incidence sur le relargage de ces éléments
en conditions naturelles de réutilisation (remblais,
sous-couche de route, etc). Enfin, nous nous som-
industriels spéciaux (DIS) fortement chargés en
polluants (notamment Zn).
mes intéréssés aux taux de volatilisation et aux rendements
de piégeage des principaux éléments polluants
(As, Cd, Pb, Cr, Zn, Pb, Hg) lors des processus
de vitrification des REFIOM (travaux postdoctoraux
L. Le Forestier) de façon à définir des
stratégies concernant la composition des verres
ainsi que la conduite des fours de vitrification.
COMPORTEMENT À LONG TERME DES VERRES DE
CON FINEMENT
Afin de mieux appréhender la durabilité chimique de ces verres de confinement, point préalable à toute
opération de stockage, deux types d'approches ont été menées. La première consiste à effectuer des expériences
d'altération au laboratoire, la seconde réside dans l'étude d'analogues naturels (vitraux médiévaux,
ou paléoscories).
1 - EXPÉRIENCES DE LIXIVIATION
Différents types d'expériences ont été conduits
soit sur des verres, des vitrifiats de confinement,
soit sur des matériaux modèles. Ces expériences
de lixiviation, réalisées en mode statique ou dynamique,
ont pour but de quantifier les mécanismes
de dissolution et les taux de relâchement des éléments
polluants. Dans le cas des matrices vitreuses
de confinement, l'influence de paramètres
comme le pH de la solution altérante et sa composition,
la surface spécifique, la température, le
temps, ou la composition du verre a été systématiquement
testée. Il a été montré par exemple que la
composition globale et t'état de polymérisation du
verre, jouent un rôle prépondérant sur la vitesse
initiale de dissolution. Outre l'analyse des solutions,
un effort important a été effectué pour caraciériser
ies produits d' aitération (phases
néoformées, gel de silice, etc).
En parallèle de ces expériences "classiques" de
lixiviation, une expérience originale d'altération du
verre de confinement des déchets radioactifs (verre
2 - ANALOGUES NATURELS
A côté de ces expériences d'altération, il est
également nécessaire d'avoir des informations sur
l'altération de verres en conditions naturelles sur
des laps de temps plus importants, de façon à i)
simuler au mieux les conditions de stockage, ii)
quantifier, "en temps réel", les taux de relâchement
des éléments polluants dans l'hydrosphère et iii)
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SON 68, collaboration CEA-EDF) par traçage isotopique
en 29 Si et 180 de la solution altérante a été
mise au point. Elle a pour but, grâce à la réalisation
de profils en profondeur réalisés à ta sonde
ionique (ims 3F), de mieux comprendre les mécanismes
complexes d'altération des verres silicatés
(hydrolyse, précipitation, recondensation), et de
paramétrer 1) la mobilité des terres rares utilisées
comme modèles des produits de fission et des actinides
et 2) les cinétiques de dissolution en quantifiant
notamment la diffusion du silicium dans le
gel d'altération. Le propos de ces recherches est
donc à la fois de modéliser l'altération du verre
SON 68 pour qualifier celui-ci en tant que première
barrière de confinement en vue du stockage profond
de ces déchets et de modéliser la cinétique de
relâchement des radionucléides confinés dans le
verre afin de pouvoir l'intégrer dans des codes de
sûreté prenant en compte la migration des radioéléments
dans les différentes barrières.
vérifier la pertinence des modèles chimiques et cinétiques
de dissolution dans leur prédiction de la
stabilité des verres à plus long terme. Pour cela,
nous avons entrepris des recherches sur deux types
de matériaux anciens présentant de bonnes analogies
avec les déchets vitrifiés actuels. Il s'agit des
scories de la métallurgie ancienne (thèse C. Mahé-