Expériences

De nombreuses expériences sont réalisées en vue de l’étude détaillée de tous les aspects de la sûreté et de la faisabilité technique du stockage en profondeur dans une couche argileuse profonde. Une part importante de ces expériences se déroule dans le laboratoire souterrain HADES.

La figure ci-dessous offre un aperçu des expériences qui ont été ou sont encore réalisées par le GIE EURIDICE, tant en surface que sous terre, ainsi que de toutes les autres expériences installées dans le laboratoire HADES.

Experimenten

Certaines expériences ont été initiées il y a plus de 25 ans. Leur longue durée permet de comparer les modèles développés, qui décrivent l’évolution d’un système de stockage, à la situation réelle et de les affiner là où cela s’avère nécessaire. Le fait que le laboratoire HADES soit une installation nucléaire autorisée permet l’utilisation d’une diversité de sources et marqueurs radioactifs. C’est ce qui fait d’HADES une installation de recherche souterraine unique en son genre.

De petites et modestes à grandes et complexes

Un nombre d’expériences d’une simplicité relative sont réalisées pour étudier un aspect ou un processus spécifique du système de stockage. Elles doivent permettre aux chercheurs d’identifier et de comprendre les différents processus et propriétés qui sont importants pour l’analyse de la sûreté et de la faisabilité technique de l’installation de stockage. Dans le cadre de l’expérience ATLAS, par exemple, une source de chaleur et des instruments de mesure sont installés dans l’argile en vue d’arriver à déterminer la conductivité thermique de l’Argile de Boom. Il est important de connaître cette conductivité car une partie des déchets produira encore une quantité de chaleur restreinte après leur installation dans les galeries de stockage. Cette expérience permet de calculer la température qui sera atteinte dans l’argile.

Les expériences intégrées regroupent plusieurs de ces aspects au sein d’une seule expérience. Elles ont pour but d’aborder au mieux la réalité complexe d’une installation de stockage et permettent aux scientifiques d’étudier l’interaction entre certains phénomènes susceptibles de se produire dans une installation de stockage. CORALUS est l’exemple d’une expérience combinant l’aspect thermique avec le rayonnement radioactif en vue d’étudier la stabilité de la matrice de verre des déchets vitrifiés.

Enfin, des tests de démonstration à grande échelle permettent de démontrer la sûreté et la faisabilité d’une installation de stockage à une échelle approchant la réalité d’une véritable installation de stockage. Ils peuvent également être réalisés pour confirmer les résultats des expériences à échelle réduite et pour affiner les modèles prédictifs basés sur ces expériences. Ces tests permettent d’évaluer la sûreté d’une installation de stockage à long terme d’une manière fiable. L’expérience PRACLAY, par exemple, simule la production de chaleur attendue dans une galerie de stockage. Pour ce faire, elle chauffe la galerie PRACLAY sur une longueur de 30 mètres pendant dix ans et étudie l’effet de la chauffe sur l’argile et sur le revêtement de la galerie.

Contexte européen

La Commission européenne a joué un rôle crucial au niveau de la mise en œuvre de maintes expériences et de bon nombre de tests. Les expériences ou projets qui ont été exécutés avec l’appui de l’Europe au sein des programmes-cadres pour la recherche et le développement, figurent ci-dessous en regard d’un petit drapeau européen. Dans certains cas, la phase de projet est achevée mais les données de mesure sont encore suivies ou les installations expérimentales sont encore utilisées dans le cadre du programme de recherche belge sur le stockage en profondeur.

 
Expériences

ARCHIMEDE EC   1991-1995    

recherche sur la chimie de l’eau interstitielle dans la couche argileuse de Boom

ATLAS I, II, III, IV    

1992-actuellement

 

étude des propriétés hydrauliques et mécaniques de l’argile en chauffe

BACCHUS I, II EC   1988-1995  

étude de l’argile en tant que matériau de comblement

CACTUS I, II EC   1990-1994  

étude des propriétés hydrauliques et mécaniques de l’argile en chauffe

CERBERUS     1985-1999  

influence du rayonnement ionisant, de la chaleur et de la perturbation mécanique sur les propriétés hydrauliques et chimiques de l’argile

CLIPEX     1997-2003  

surveillance du comportement hydraulique et mécanique lors du creusement de la galerie de liaison

CORALUS I, II, III, IV     1997-actuellement  

recherche sur la stabilité de la matrice de verre sous des conditions de stockage, en présence d’une source de chaleur et d’un rayonnement ionisant

CONNECTING GALLERY           2001-2002  

construction d’une galerie à l’échelle industrielle à l’aide d’un tunnelier

CORROSION     1985-1997  

expériences visant à tester la corrosion de différents matériaux d’emballage de déchets en contact avec l’argile

ESDRED EC   2004-2009  

études de conception de galeries de stockage

FORGE EC   2011-actuellement  

recherche sur les déplacements de gaz dans la zone perturbée par le creusement (excavation damaged zone)

MEGAS EC   1992-1996  

étude de la formation et de la migration de gaz dans l’argile

MIGRATION     1988-actuellement  

expériences visant à étudier la migration des matières radioactives dans l’argile

MINE-BY-TEST     1984-2002  

construction d’un puits et d’une galerie dans de l’argile non congelée

MODERN EC   2009-2013  

mise au point d’une stratégie de surveillance et mise à l’essai d’instruments de mesure pour la surveillance

MORPHEUS     2001-actuellement  

recherche sur d’éventuelles variations chimiques dans l’eau interstitielle de la couche d’Argile de Boom

NF-PRO EC   2004-2007  

- étude de l’effet d’oxydation sur l’Argile de Boom
- premiers forages utilisant de l’azote 
- mesure in situ du pH et prélèvement in situ d’un échantillon d’eau interstitielle

OPHELIE     1992-2002  

tests en surface pour le dépôt de déchets radioactifs dans une galerie de stockage

ORPHEUS     2000  

étude de géochimie (Eh et pH) de l’eau interstitielle dans l’Argile de Boom

PEGASUS     2004  

étude de l’évolution de la pression partielle du gaz dissous 

PHEBUS EC   1991-1995  

étude du dessèchement de l’argile dû à la ventilation du laboratoire HADES

PRACLAY     2007-actuellement  

- Gallery & Crossing-test: construction d’une galerie perpendiculairement raccordée à la galerie principale
- Seal-test : scellage hydraulique de la galerie PRACLAY
- Heater-test : expérience de chauffe à grande échelle pour étudier l’effet combiné de la chaleur et du creusement sur l’argile dans le but de confirmer et d’affiner les connaissances disponibles à ce sujet

PRETEL     1994-2004   conception et essai d’un système de pose du revêtement de la galerie dans des microtunnels dans de l’argile peu indurée
RADWASTOM3 EC   1986-1989  

caractérisation in situ du comportement de l’Argile de Boom

RESEAL I, II EC   1997-2007  

scellage d’un forage et d’un puits dans de l’argile peu indurée

SELFRAC EC   2001-2004  

recherche sur le processus d’autocicatrisation de l’Argile de Boom

TIMODAZ EC   2006-2010  

influence d’une augmentation de température sur la zone perturbée par le creusement autour des galeries

TRANCOM EC   1996-2004  

étude du comportement migratoire de matériau organique dans l’argile