Défi. Évaluer les sites et les processus physiques clés pour soutenir le développement de dépôts géologiques profonds en vue de l'élimination sûre des déchets radioactifs de faible, moyenne et haute activité (déchets de faible, moyenne et haute activité).
Solution. Depuis 1982, INTERA fournit à la Nagra une large gamme de services de modélisation et de caractérisation de sites pour soutenir l'identification, l'évaluation et le développement de dépôts géologiques pour les déchets radioactifs. Alors que la plupart de nos premiers travaux portaient sur la caractérisation hydrogéologique (essais, analyses, diagraphies des fluides et échantillonnages géochimiques) des roches cristallines profondes (granites) et des roches sédimentaires sus-jacentes (anhydrites et schistes), les travaux plus récents d'INTERA se sont concentrés sur la modélisation de nombreux processus en champ proche et en champ lointain qui sont essentiels pour comprendre la performance et la sécurité à long terme des dépôts. INTERA a réalisé un large éventail de modélisations de processus pour soutenir le plan sectoriel de la Nagra pour les dépôts en couches géologiques profondes pour les déchets de faible activité, les déchets de faible activité et les déchets de grande activité. Nous avons développé des modèles numériques à différentes échelles, allant de simples conteneurs de déchets à des représentations détaillées de cavernes et de tunnels de mise en place, ainsi que des géométries associées de dépôts entiers et de roches hôtes environnantes. Dans le cadre de l'évaluation de la sûreté de différents types de dépôts dans les formations rocheuses hôtes riches en argile, INTERA a effectué des simulations thermo-hydrologiques de l'écoulement et du transport en deux phases du gaz et de la chaleur dans le dépôt et la roche hôte environnante afin d'évaluer l'effet du gaz généré par la corrosion et la dégradation des déchets organiques et de la chaleur générée par la désintégration radioactive des radionucléides sur la pression et les températures, ainsi que l'impact sur la sûreté des systèmes de barrières ouvragées du dépôt et de la roche hôte environnante. Les simulations prennent en compte l'ensemble du cycle de vie du dépôt, à savoir la construction, l'exploitation, la surveillance et la phase post-fermeture, et décrivent les processus couplés associés à la désaturation et à la dépressurisation précoces de la roche hôte, à la re-saturation des tunnels et à la production de gaz et de chaleur à partir des déchets radioactifs. INTERA a également développé des modèles d'écoulement et de transport multiphases et multicomposants qui intègrent différents composants dans les phases gazeuse et liquide afin d'étudier des processus tels que l'enrichissement en sel, la consommation d'eau et d'oxygène, et la production d'hydrogène dans des conditions aérobies et anaérobies. Nous avons soutenu les recherches sur le comportement hydromécanique couplé de l'argile à Opalinus entourant les tunnels de mise en place dans des conditions de saturation partielle. D'autres analyses de processus à l'appui des évaluations de la faisabilité technique et de la sûreté du dépôt comprennent le développement de modèles thermohydrauliques régionaux des régions d'implantation candidates afin d'étudier les incertitudes liées aux flux géothermiques régionaux, aux émissions de chaleur radiogénique, aux réactivations de failles, aux périodes glaciaires et au pergélisol, ainsi qu'à l'évolution géomorphologique globale de la région. Nous avons également soutenu le programme de recherche et développement de la Nagra en réalisant plusieurs analyses de conception et de prédiction-évaluation pour des expériences menées dans les laboratoires de recherche souterrains du Mont-Terri et du Grimsel.
