Recherche d’un sous-sol accueillant pour déchets encombrants

Que faire à long terme des déchets radioactifs? Le Canada, comme la majorité des pays producteurs d’énergie nucléaire, a pris des mesures d’entreposage temporaire en surface pour assurer la sécurité de l’environnement et des humains.  Cependant, pour le combustible irradié (dont le volume au Canada s’élevait, en 2010, à 9 075 m3), l’enfouissement dans les couches géologiques profondes est envisagé comme un mode de gestion plus sécuritaire à long terme. Une solution dont la mise en œuvre n’est pas sans défis, comme le rappelle Daniela Blessent, professeure au Département des génies civil, géologique et des mines :

Modéliser le milieu souterrain

« Ce mode de stockage en profondeur – on parle d’au moins 500 m -  ne peut s’envisager que dans des milieux géologiques présentant des propriétés de confinement satisfaisantes, donc des milieux suffisamment stables et imperméables. Au Canada, on privilégie les roches cristallines. Évaluer les risques nécessite des études complexes, c’est pourquoi aucun pays pour le moment n’a encore mis en opération un site d’enfouissage de son combustible irradié. »

La Pre Blessent contribue à une meilleure connaissance de la faisabilité du stockage en profondeur des déchets dangereux en réalisant la modélisation en 3D des milieux géologiques visés : « Mes modèles visent à reproduire de façon la plus réaliste possible ce qu’il peut se passer au niveau des fractures dans la roche. Quels seraient les risques liés à l’écoulement des eaux, par exemple, ou les risques de propagation des contaminants? »

Réduire l'incertitude liée aux fractures du milieu rocheux

La caractérisation des fractures est un défi particulier. Si les techniques d’analyse des carottes de forage permettent d’avoir une idée de la position et de la fréquence de fractures, elles donnent seulement des informations locales. « Plusieurs modèles sont nécessaires pour obtenir une représentation appropriée des fractures, rappelle la jeune chercheuse. On commence avec de simples scénarios de simulation, puis on augmente graduellement leur complexité, le but étant de réduire l’incertitude associée aux propriétés hydrauliques des formations géologiques considérées et aux résultats des simulations. »
 
La Pre Blessent a eu l’occasion d’appliquer cette approche de modélisation sur le site d’Olkiluoto (Finlande) où un laboratoire de recherche souterrain est en développement.

’obtention d’une caractérisation suffisamment complète du milieu géologique n’est qu’un des enjeux du stockage souterrain du combustible nucléaire irradié : « Il faut étudier aussi les matériaux susceptibles d’être utilisés pour les contenants, vérifier leurs comportements vis-à-vis de la corrosion, organiser le transport des matières dangereuses et réaliser les études d’impacts environnementaux nécessaires. Un autre aspect important est l’acceptation de ce type de projet par les populations. »