Dépôt géologique en profondeur: essai grandeur nature réussi au Canada

Le Canada a décidé de stocker ses déchets radioactifs dans un dépôt géologique construit à plus de 500 mètres sous terre et de les isoler par un système constitué de plusieurs barrières. La sûreté de l’installation sera notamment garantie par les couches rocheuses naturelles et des barrières techniques, en l’occurrence des conteneurs pour combustible irradié en acier au carbone à parfois épaisses. Recouverts d’un revêtement de cuivre, ces conteneurs sont enchâssés dans des boîtes tampon en bentonite comprimée, les espaces vides du dépôt souterrain étant ensuite comblés avec de la bentonite granulaire. La bentonite est une matière minérale à forte teneur en argile, utilisée comme agent de remplissage, de liaison et d’étanchéité.

«Les boîtes en bentonite offrent une protection supplémentaire contre la corrosion ou la dégradation [des conteneurs en acier]», indique la SGDN. «La bentonite est une barrière efficace contre l’écoulement de l’eau et la croissance microbienne.» Ces deux processus sont susceptibles d’induire une corrosion rapide de l’acier, que le revêtement en cuivre contribue également à empêcher.

De longs préparatifs préalables à l’essai de démonstration
Les essais de démonstration à pleine échelle sont réalisés pour tester certains dispositifs et fournir des preuves de sécurité aux autorités de sûreté. À noter toutefois ici que les conteneurs utilisés dans le cadre de l’essai ne contenaient pas de déchets radioactifs. Cette démonstration de l’efficacité des barrières techniques destinées à isoler le combustible irradié est l’aboutissement de huit années de travaux préparatoires: «Les spécialistes techniques ont construit, dans l’installation de mise à l’épreuve de la SGDN à Oakville, en Ontario, un modèle grandeur nature, aux dimensions exactes, d’une salle de stockage souterrain du dépôt dont les murs intérieurs sont revêtus de tuiles simulant la roche du dépôt», a indiqué la SGDN.

«Une fois assemblé, chaque conteneur de combustible irradié et sa boîte tampon pèsent ensemble 8000 kilogrammes – soit plus lourd qu’un gros éléphant», indique la SGDN. Le positionnement dans la salle de stockage des conteneurs destinés au combustible nucléaire irradié a nécessité plusieurs jours de travail et le recours à des machines spécialement conçues à cet effet. Les espaces vides ont été comblés avec des matériaux de protection.

«Une fois la démonstration terminée, la salle a été méthodiquement démontée pour évaluer soigneusement la qualité et la performance du système de barrières ouvragées», a précisé la SGDN. Une analyse approfondie est en cours afin d’évaluer les résultats de la démonstration et de recueillir des informations qui permettront de poursuivre la conception et la planification du dépôt géologique en profondeur.

«Tous les éléments de la démonstration ont fonctionné comme prévu et conformément au plan, a indiqué Chris Boyle, vice-président et ingénieur en chef de la SGDN. La démonstration confirme non seulement la capacité de la SGDN à installer le système de barrières ouvragées, mais aussi le calibre de nos équipes techniques, qui se sont investies dans la réussite du projet et déterminées à bien faire les choses pour les Canadiens et les peuples autochtones.»

Les barrières multiples également utilisées dans les dépôts géologiques suisses
Comme le Canada, la Suisse étudie les possibilités de dépôt en couches géologiques profondes pour le stockage de ses déchets radioactifs. Les principales barrières naturelles en Suisse au sein desquelles les salles de stockage seront construites (galeries et cavernes) sont des couches d’argile à Opalinus. Pour les barrières techniques, la Suisse mise en particulier sur des conteneurs de dépôt final en acier au carbone aux parois épaisses et sur la bentonite comme matériau de remplissage.

Contrairement à ce qui se fait au Canada, les conteneurs ne sont pas placés dans les salles de stockage enchâssés dans des boîtes en bentonite, mais sur un socle de blocs de bentonite compactés dans la galerie de dépôt, la totalité du tunnel était ensuite comblée avec du granulat de bentonite. La bentonite est insufflée par une machine avec une densité de mise en place spécifique de manière à empêcher toute perméabilité à l’eau et toute croissance bactérienne.

La Société coopérative nationale pour le stockage des déchets radioactifs (Nagra) devra, elle aussi, réaliser un essai grandeur nature en vue de l’autorisation d’exploitation pour un dépôt en couches géologiques profondes. Elle a déjà réalisé une démonstration de mise en place de conteneurs à l’échelle 1:1 dans le cadre de l’expérimentation FE (Full-Scale Emplacement Experiment) au laboratoire souterrain du Mont-Terri.