20 - LE STOCKAGE DES DÉCHETS NUCLÉAIRES EN SITE PROFOND
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S’agissant d’un scénario de référence, nous nous placerons dans le cas d’un stockage direct, sans retraitement, des combustibles irradiés. Les combustibles irradiés
(colis) sont, eux-mêmes, protégés par un système de barrière ouvragée. Le site de
stockage proprement dit est situé à environ 500 m de profondeur au milieu d’une
couche d’argile Callovo-Oxfordien d’une épaisseur de 130 m. La couche d'argile est
très peu perméable et représente la principale barrière de rétention des radioéléments de très longue durée de vie.
L’eau est à la fois le principal facteur de vieillissement des colis de déchets radioactifs et du relâchement consécutif des radioéléments qu’ils contiennent, et le
vecteur de leur transport dans la barrière géologique. Au cours du premier millénaire, l’eau pénétrera lentement dans les barrières ouvragées pour venir au contact
des colis. Dès lors la corrosion puis l’altération conduiront à un relâchement progressif des radioéléments dans l’eau. Typiquement on estime de manière conservatrice, pour les calculs d’évaluation de sûreté, que le processus de dissolution dure
10
6 ans pour les combustibles irradiés. Une fois dissous dans l’eau, les radioéléments seront transportés par diffusion à travers la couche d’argile. Au sortir de
celle-ci il est supposé qu’ils se disperseront rapidement dans les couches calcaires
et qu’ils se retrouveront dans la nappe aquifère utilisée par un groupe humain critique, celui qui serait le plus exposé aux rejets. La règle fondamentale de sûreté
(RFS) demande que la dose engagée pour cette population n’excède, normalement, à aucun moment du futur, une limite de 0,25 mSv/an, soit le dixième de la
dose délivrée par l’irradiation naturelle. Rappelons que les risques de cancer associés à une telle dose seraient comparables à ceux entraînés par la consommation
d’un paquet de cigarette par an 1 [3].
Avant de présenter les résultats de calculs, il nous semble utile de rappeler les principes physiques de la diffusion des radioéléments dans une couche d’argile, ce qui
permet de situer l’importance des paramètres à prendre en compte et de révéler les
lois d’échelle pertinentes.
20.2. PRINCIPES DE LA DIFFUSION DES RADIOÉLÉMENTS
DANS LES COUCHES GÉOLOGIQUES
L’application du principe de précaution conduit à vérifier que le confinement assuré
par la couche d’argile serait suffisant à lui seul. Dans cette couche, les mécanismes
de transport sont essentiellement diffusifs. On suppose que les radioéléments sortant de la couche d’argile sont immédiatement disponibles pour la consommation.
1 Cette dose est proche de un Dari. Le Dari est l’unité proposée par G. CHARPAK et R.L. GARWIN et correspond à l’irradiation interne due à la présence de radioéléments dans le corps humain. Le Dari est
donc le minimum absolu de l’irradiation que pourrait subir un être humain.
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S’agissant d’un scénario de référence, nous nous placerons dans le cas d’un stockage direct, sans retraitement, des combustibles irradiés. Les combustibles irradiés
(colis) sont, eux-mêmes, protégés par un système de barrière ouvragée. Le site de
stockage proprement dit est situé à environ 500 m de profondeur au milieu d’une
couche d’argile Callovo-Oxfordien d’une épaisseur de 130 m. La couche d'argile est
très peu perméable et représente la principale barrière de rétention des radioéléments de très longue durée de vie.
L’eau est à la fois le principal facteur de vieillissement des colis de déchets radioactifs et du relâchement consécutif des radioéléments qu’ils contiennent, et le
vecteur de leur transport dans la barrière géologique. Au cours du premier millénaire, l’eau pénétrera lentement dans les barrières ouvragées pour venir au contact
des colis. Dès lors la corrosion puis l’altération conduiront à un relâchement progressif des radioéléments dans l’eau. Typiquement on estime de manière conservatrice, pour les calculs d’évaluation de sûreté, que le processus de dissolution dure
10
6 ans pour les combustibles irradiés. Une fois dissous dans l’eau, les radioéléments seront transportés par diffusion à travers la couche d’argile. Au sortir de
celle-ci il est supposé qu’ils se disperseront rapidement dans les couches calcaires
et qu’ils se retrouveront dans la nappe aquifère utilisée par un groupe humain critique, celui qui serait le plus exposé aux rejets. La règle fondamentale de sûreté
(RFS) demande que la dose engagée pour cette population n’excède, normalement, à aucun moment du futur, une limite de 0,25 mSv/an, soit le dixième de la
dose délivrée par l’irradiation naturelle. Rappelons que les risques de cancer associés à une telle dose seraient comparables à ceux entraînés par la consommation
d’un paquet de cigarette par an 1 [3].
Avant de présenter les résultats de calculs, il nous semble utile de rappeler les principes physiques de la diffusion des radioéléments dans une couche d’argile, ce qui
permet de situer l’importance des paramètres à prendre en compte et de révéler les
lois d’échelle pertinentes.
20.2. PRINCIPES DE LA DIFFUSION DES RADIOÉLÉMENTS
DANS LES COUCHES GÉOLOGIQUES
L’application du principe de précaution conduit à vérifier que le confinement assuré
par la couche d’argile serait suffisant à lui seul. Dans cette couche, les mécanismes
de transport sont essentiellement diffusifs. On suppose que les radioéléments sortant de la couche d’argile sont immédiatement disponibles pour la consommation.
1 Cette dose est proche de un Dari. Le Dari est l’unité proposée par G. CHARPAK et R.L. GARWIN et correspond à l’irradiation interne due à la présence de radioéléments dans le corps humain. Le Dari est
donc le minimum absolu de l’irradiation que pourrait subir un être humain.