Impact des colloïdes sur le transport de l'Uranium appliqué à la nappe phréatique du Centre de Stockage FMA de l'Aube

Impact of colloids on Uranium transport in groundwater applied to the Aube radioactive waste disposal

• Auteur / Autrice : Pierre Le Cointe
• Direction : Laurent de Windt, Bernd Grambow
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hydrologie et hydrogéologie quantitatives
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrogéologie

Combustibles nucléaires irradiés -- Stockage

Uranium

Résumé

La présence de colloïdes, vecteurs connus de radionucléides et toxiques chimiques dans les aquifères, a été identifiée dans la nappe phréatique du Centre de Stockage de Faible et Moyenne Activité de l’Aube en 2004. Cette thèse caractérise ces colloïdes, et détermine leur impact potentiel dans le transport de l’Uranium, choisi comme élément d’intérêt pour l’étude. Les colloïdes d’argile de 60 nm de diamètre et les acides fulviques et humiques identifiés sont mobiles dans la nappe aptienne, comme l’ont montré indirectement des expériences en colonne. Une étude de faisabilité d’un traçage in situ a été réalisée par une modélisation hydrodynamique pour valider cette mobilité des colloïdes à l’échelle du site. Dans les conditions d’étude, les colloïdes d’argile n’influencent pas le transport de l’Uranium. Même avec la concentration maximale supposée sur le site, leur rôle reste négligeable dans la mobilisation de l’Uranium pour la gamme de pH observée sur le site. Par contre, les colloïdes organiques, malgré leur faible concentration, sont susceptibles de favoriser le transport de l’Uranium du fait de la grande affinité des substances humiques pour l’uranyle. Cependant, leur faible concentration dans la nappe semble limiter fortement leur impact sur la mobilité de l’Uranium

The presence of colloids, known vectors of radionuclides and chemical contaminants in groundwater, has been identified in groundwater at the Aube radioactive waste disposal in 2004. This thesis aims to characterize these colloids, and to determine their potential impact in the transport of Uranium, chosen as the element of interest for this study. The identified 60 nm in diameter clay colloids and the fulvic and humic acids can move in Aptian groundwater, as indirectly evidenced by column experiments. A feasibility study of a in situ test has been done through a transport modeling to confirm the colloid mobility at the field scale. Using the conditions of the study, the clay colloids do not influence Uranium transport. Even with the greatest concentration assumed on site, they have a very limited impact on the mobilization of Uranium, in the pH range measured on site. On the contrary, the organic colloids, despite their low concentration, can facilitate Uranium transport, the uranyl - organic acid chemical bond being exceptionally strong. Therefore their low concentration in groundwater makes their impact on uranium mobility equally insignificant