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Thèse soutenue

Migration de particules et solutés en milieu poreux : modélisation du transport simultané de particules argileuses et de radionucléides sous l'effet d'un gradient de salinité

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Auteur / Autrice : Marie-Hélène Fauré
Direction : Michel Sardin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Giovanni Bidoglio, Claude A. Degueldre

Résumé

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La compréhension des mécanismes qui contrôlent le transport de particules et de radionucléides dans les milieux poreux naturels ou artificiels est un élément clé dans l'évaluation de la sureté des sites de stockage de déchets radioactifs. Une étude expérimentale a été entreprise afin de caractériser la mobilité des particules argileuses d'un milieu non consolidé sable-bentonite 5% placé dans une colonne de laboratoire au contact d'une solution saline percolante. Une méthode originale de chromatographie de gradient de salinité a permis de mettre en évidence et de quantifier des comportements types: existence de seuils de déstabilisation des particules, apparition de chemins préférentiels, formation de zones stagnantes qui échangent avec l'eau en écoulement. L’approche modélisatrice a consisté à prendre en compte une loi de distribution des particules entre la surface du milieu poreux et la phase aqueuse au contact du solide, fonction de la concentration de chlorure de sodium. Cette fonction de distribution couplée d'une part avec un modèle d'adsorption des radionucléides et d'autre part avec un modèle de transport type convectif dispersif avec zones stagnantes, a permis de simuler le transport de solutés et de particules lors d'une modification des conditions de l'environnement salin. Le modèle a été validé sur des expériences d'injections transitoires de césium, calcium, neptunium, dans un gradient de chlorure de sodium