Sciences & Technique Percer les mystères de l'argile pour lui confier les déchets radioactifs

Percer les mystères de l'argile pour lui confier les déchets radioactifs

Un technicien dans le tunnel expérimental de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), le 10 juillet 2019 à Tournemire (Aveyron)

Photo: AFP

Techniciens au centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

Photo: AFP

Tunnel du centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

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Tunnel du centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

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Percer les mystères de l'argile pour lui confier les déchets radioactifs

Un technicien dans le tunnel expérimental de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN), le 10 juillet 2019 à Tournemire (Aveyron)

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Techniciens au centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

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Tunnel du centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

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Tunnel du centre expérimental de l'IRSN à Tournemire (Aveyron) le 10 juillet 2019

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«Bienvenue au coeur de l'argile!» Au pied du causse du Larzac, des chercheurs tentent de percer les mystères de la roche, pour comprendre comment les hommes pourraient enfouir profondément dans le sol, à vie, leurs déchets les plus radioactifs.

Dans ce tunnel ferroviaire souterrain abandonné, les équipes de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN) forent, sondent, simulent, avec déjà des résultats importants.

Car derrière les voûtes s'étend un décor proche de celui de Bure (Meuse), site désigné pour accueillir, peut-être dès 2035, les déchets ultra-radioactifs et à vie longue de la France (80.000 m3, soit 20 piscines olympiques): une roche argileuse dure formée à l'ère jurassique, peu perméable et prise en sandwich entre deux aquifères.

Objectif de ces lieux acquis par l'IRSN en 1992 : cerner -- sans jamais faire venir aucun déchet nucléaire ! -- les propriétés de confinement de l'argile, qui doit pouvoir isoler des matières radioactives pour des centaines de milliers d'années.

La France mais aussi la Finlande, la Suède ou la Suisse, ont choisi d'enfouir leurs déchets, une option critiquée par les associations antinucléaires et certains scientifiques, qui la jugent incertaine.

«Ce tunnel, c'est notre outil-clé de recherche. Notre expertise ne se fait pas que sur dessins!«, dit François Besnus, directeur de l'environnement de l'IRSN, chargé d'expertiser les risques globaux liés à la radioactivité.

L'établissement public, qui consacre 40% de son budget à la recherche, doit assurer notamment la contre-expertise de l'Andra, l'agence nationale chargée de mener à bien le projet Cigeo de Bure.

- Corrosion de l'acier -

Des questions se posent en effet, par exemple sur l'étanchéité du scellement des galeries.

Et déjà, à Tournemire, à 3 km de Roquefort et 200 m sous terre, la roche a commencé à parler.

Au milieu du tunnel, les infiltrations d'eau ont disparu, fait remarquer un géologue de l'équipe: c'est «le coeur de l'argile!» Des départs de galeries ont été rajoutés, des expérimentations installées.

Ont d'abord été testées les interactions entre la roche et les matériaux – béton et acier – qui viendront à Bure constituer galeries, alvéoles, surconteneurs etc.

«Quand ces éléments sont en contact, il se passe pas mal de choses: entre l'eau de la roche et le béton, entre l'acier et l'oxygène dans les poches de vide, avec la température des colis...«, explique le géochimiste Alexandre Dauzères.

Conclusion: l'oxygène corrode le chemisage en acier qui contiendra les colis de déchets. Il faudra donc un matériau pour colmater le vide entre roche et acier.

Ce matériau, ce sera la bentonite, une argile gonflante utilisée par les pétroliers pour isoler les forages.

Sauf que «sur 100 m de long, le remplissage risque de ne pas être parfait», poursuit M. Dauzères. D'où cette expérience, avec des partenaires européens, pour mesurer les réactions entre roche, bentonite, chaleur des déchets...

Il faut aussi étudier le vieillissement des bétons formant les alvéoles. Des essais avec trois formulations ont été menés, d'où il ressort qu'au contact de l'argile des bétons classiques semblent moins fragiles que d'autres formulés spécialement.

Et quid des énormes bouchons en bentonite pour sceller l'ouvrage? Le ciment doit gonfler, mais pas trop pour ne pas créer de fractures.

- Surtout au début -

Les chercheurs étudient aussi les dispositifs de surveillance susceptibles d'être mis en place (capteurs, en filaire ou non -- «on n'aime pas les trous!«). Bien sûr ils tiendront difficilement 100.000 ans, mais ce qui compte d'abord c'est le début, la «phase d'exploitation», ces quelque 100 ans au cours desquels le site ne sera pas encore bouché.

«Quand on connaît la situation au début, ça donne une idée de ce vers quoi on va», explique Delphine Pellegrini, chef du service déchets de l'IRSN.

La phase d'exploitation, «c'est là que sont les principaux risques, incendie, explosion», explique François Besnus. «Après, beaucoup de risques disparaissent. A long terme, le risque qui reste est celui d'un transfert de la radioactivité dans l'environnement», via l'eau en particulier. D'où l'importance d'une roche saine.

«On espère avoir abordé les grandes questions», ajoute M. Besnus. «On pense avoir bien traité les questions à très long terme, aujourd'hui on développe la partie avant fermeture.»