Il est aujourd'hui prévu de stocker les déchets radioactifs les plus nocifs dans des verres, eux-mêmes protégés par des conteneurs en acier enfouis en profondeur. Pour prédire leur évolution à long terme, les chercheurs réalisent des expériences en laboratoire avec des systèmes modèles où le verre nucléaire est mis en contact avec des produits de corrosion du fer « de synthèse ».
Les équipes de l'Iramis et de la DEN ont eu l'idée d'utiliser des produits de corrosion prélevés sur des objets archéologiques, corrodés pendant plusieurs siècles dans un environnement anoxique carbonaté, proche des conditions d'un stockage profond.
Différentes sources de fer (produits de corrosion de synthèse et archéologiques, fer métallique) ont été placées entre des lamelles de verre nucléaire dans une fissure modèle de 40 microns d'épaisseur. Les échantillons ainsi préparés ont ensuite séjourné pendant deux mois à 50°C dans des réacteurs hermétiques, au contact d'une solution mimant l'eau du site de stockage. Une altération très atténuée du verre a été observée pour les produits de corrosion archéologiques.
D'après leur analyse structurale et chimique multi-échelle, le fer joue un rôle clé. S'il est présent en grande quantité, il déstabilise la couche d'altération (« gel ») à la surface du verre, en réagissant avec le silicium qu'elle contient. Dans le cas des produits de corrosion archéologique, le flux de fer est faible et les réactions avec le silicium restent localisées à la surface du gel.
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Contact : Philippe Dillmann (Iramis)