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Thèse soutenue

Modélisation 3D des transferts de chaleur et de fluide dans les formations sédimentaires : application aux réacteurs d'Oklo (Gabon)

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Auteur / Autrice : Benoit Gérard
Direction : Jean-Jacques Royer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences et matières premières
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Résumé

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Un outil numérique de modélisation 3D des équations aux dérivées partielles (EDP) de type convection-diffusion a été implémenté. Cet outil intègre dans sa conception les particularités des objets géologiques, à savoir des formes géométriques complexes, l'hétérogénéité des propriétés et les non linéarités éventuelles de comportement. Il s'appuie sur des maillages et des représentations volumiques élaborés par le modeleur GOCAD. Cet outil permet notamment de traiter des problèmes 3D de transfert thermique, d'écoulement des fluides et de transport d'éléments chimiques de manière couplée ou non pour des problèmes transitoires ou stationnaires à géométrie fixe. Ce code a été appliqué à la modélisation numérique des réactions naturelles de fissions qui se sont produites il y a 2 Ga dans certaines zones du gisement d'uranium d'Oklo (Gabon). Cette étude prend en compte les aspects thermiques, les circulations de fluides et la modélisation des phénomènes de dissolution/précipitation de la silice dans et autour des réacteurs. Cette étude montre que, la perturbation thermique induite par les réactions est restreinte, que les circulations de fluides n'ont pas eu de répercutions importantes sur le développement de la perturbation thermique, que la puissance thermique et le régime global des circulations fluides ont contrôlé le transfert de silice observé dans le champ proche des réacteurs ainsi que leur développement au cours du temps.