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Caractérisation de l’argile à Opalinus

En raison de ses caractéristiques spéciales, telles qu’une très faible perméabilité hydraulique, l’auto-cicatrisation de fissures et la rétention de radionucléides, l’argile à Opalinus est examiné de manière détaillée comme roche d’accueil pour le stockage des déchets radioacifsen couches géologiques profondes.

Une carotte d’argile à Opalinus
Carotte d'argile à Opalinus

Le pouvoir de confinement de l’argile à Opalinus est assuré par les propriétés physiques et chimiques de celle-ci. A ce titre, les chercheurs s’intéressent tout particulièrement à la perméabilité hydraulique, au pouvoir d’auto-cicatrisation des fractures et des failles ainsi qu’à la diffusion des radionucléides dans les argiles. La pénétration d’humidité dans les fractures de déconfinement a pour effet de faire gonfler l’argile et de provoquer le colmatage des fractures apparues lors du creusement des galeries ou lors d’un tremblement de terre.

Cette capacité d’auto-cicatrisation permet de ramener la perméabilité hydraulique à des seuils caractéristiques d’une roche non perturbée. Ce sont ces conditions uniques qui sont étudiées dans le cadre de diverses expériences. L’expérience «Diffusion and Retention» (DR) permet par exemple d’étudier le mode de diffusion des radionucléides ainsi que le pouvoir de rétention de la roche: dans un forage, on sature d’eau un intervalle de mesure puis on y ajoute une quantité donnée de marqueurs radioactifs (par ex. du tritium). Au bout d’une année au minimum, le trou est sur carotté afin de permettre aux chercheurs de mesurer jusqu’où les marqueurs ont pénétré dans la roche (voir la photo ci-dessous). On constate à cette occasion que les nucléides non «sorbants» (comme le tritium) se répandent plus vite que les nucléides dit «sorbants».  (comme le césium ou le cobalt), susceptibles d’être présents dans les dépôts en couches profondes de déchets hautement actifs. L’activité des radionucléides utilisés s’avère ici largement inférieure au seuil d’exemption autorisé.