Cimentation des déchets nucléaires

Voilà une autre technique très employée pour les déchetsdéchets de moyenne activité contenant des éléments à vie longue.

Cette technique possède de nombreux points communs avec le bitumage. Elle est simple à mettre en œuvre, peu coûteuse et peu contraignante quant aux caractéristiques physiques et chimiques des déchets à intégrer. Ceci étant, par rapport au bitumebitume, le ciment présente de réelles capacités de fixation chimique des radioéléments. En ce sens, il se distingue d'une simple matrice d'enrobage.

Lors de la prise du ciment, des composés nouveaux, issus de réactions chimiques entre les minérauxminéraux primaires apportés par le ciment et les constituants du déchet peuvent se former et piéger efficacement les radioéléments.

La technique utilisée ressemble à celle employée sur les chantiers de génie civil. Les déchets, le ciment et l'eau sont dosés séparément, introduits dans un malaxeur pour obtenir un produit, qui, une fois homogène, est coulé dans un conteneur. Ce dernier peut être en acier ou en bétonbéton. L'Andra estime à un peu plus de 30 000 le nombre de colis cimentés correspondant à 40 ans de fonctionnement des centrales.

Cimentation: précipitation centripète de ciment carbonaté fibreux dans une cavité d'un calcaire. Crédits : Université de Liège

Comme leurs homologues bitumés, les déchets cimentés ont fait l'objet d'études poussées pour évaluer leur stabilité à long terme. Cependant, contrairement aux autres matrices déjà présentées, le ciment est un matériaumatériau poreux. L'eau peut pénétrer au sein de la structure et provoquer des modifications internes de différentes natures. Des composés peuvent se dissoudre. D'autres en revanche peuvent se former et engendrer des contraintes mécaniques locales pouvant aller à terme jusqu'à la fissuration du matériau. Ce genre de phénomènes accélère à son tour les échanges avec le milieu extérieur. La dégradation des colis à base de ciments combine donc des phénomènes chimiques et mécaniques en inter-relation avec le transport des espècesespèces dissoutes. Les mécanismes étant bien connus, il est possible de s'affranchir des phénomènes conduisant à une dégradation rapide des structures à base de ciment en utilisant des formulations adaptées.