L'IFSN mène ses propres projets de recherche dans le domainede la gestion des déchets. Les résultats lui permettent d'exercer sa surveillance de manière indépendante et selon l'état actuel de la science et de la technique. L'IFSN s'engage actuellement dans 16 projets de recherche sur les dépôts en couches géologiques profondes.

Actuellement, l'IFSN participe à 16 projets de recherche sur la gestion des déchets radioactifs. Neuf des projets se déroulent dans le laboratoire souterrain de Mont Terri. Lors de la 57^e réunion du Forum technique sur la sécurité (TFS) en mars 2024, l'IFSN a donné un aperçu de ses projets de recherche actuels dans le domaine de la gestion des déchets.

Recherche pour la surveillance : depuis le évaluations dans le plan sectoriel jusqu'à la mise en œuvre dans les dépôtsen couches géologiques profondes

L'utilité directe pour la pratique de la surveillance est déterminante dansle choix des projets de recherche. C'est pourquoi dans le domaine de la gestion des déchets, l'IFSN a jusqu'à présent orienté les travaux scientifiques en particulier vers ses évaluations dans le cadre du plan sectoriel « dépôts en couches géologiques profondes » .

L'IFSN a notamment mandatél'Ecole polytechnique fédérale de Zurich pour une série de travaux de recherche. Au cours des 20 dernières années, des questions clés concernant l'aptitude à la construction dans les argiles à Opalinus ont été clarifiées, comme l'a expliqué l'ingénieur géologue Simon Löw lors du 57^e Forum technique sur la sécurité. Le professeur Löw est également président du Groupe d'experts stockage en couches géologiques profondes, lui quiconseille l'IFSN sur les questions de géologie et des techniques de construction dans le cadre du plan sectoriel.

Dans la perspective de l'octroi éventuel d'une autorisation générale pour le dépôt en couches géologiques profondes et de la fin de la recherche de sites , le programme de recherche de l'IFSN sera à l'avenir axé sur la réalisation du dépôt en couches géologiques profondes.

Questions portant sur la gestion des déchets : les projets de recherche actuels de l'IFSN

• Expérience PF-/PF-A dans le laboratoire souterrain de Mont Terri
  Que signifient les zones de failles pour le forage de galeries et de cavernes dans les argiles à Opalinus ? Les expériences sont pertinentes pour la planification et la construction d'un dépôt en couches géologiques profondes pour les déchets radioactifs dans des roches argileuses et pour la sécurité à long terme qui en découle.
• Modèle de matériau pour les argiles à Opalinus
  Que se passe-t-il dans la roche lorsque des cavités y sont creusées ? Un modèle de matériau englobe les paramètres mécaniques et de technique de la roche et est important pour l'évaluation de l'IFSN, tant dans l'étape 3 du plan sectoriel « dépôts en couches géologiques profondes » que dans les autres phases de projet (construction, exploitation) d'un dépôt en couches géologiques profondes.
• Expérience PD dans le laboratoire souterrain Mont Terri
  Que se passe-t-il au niveau structurel, chimique et minéralogique dans les failles ? Les processus qui s'y déroulent donnent des indications sur les failles à éviter lors du creusement d'une galerie souterraine ou sur l'évolution des failles à long terme.
• Expérience d'apprentissage automatique dans le laboratoire souterrain Mont Terri
  Quelles sont les routines d'apprentissage automatique qui conviennent pour évaluer efficacement les relevés géologiques numériques de surface tels que les modèles 3D et les orthophotos ? Une reconnaissance automatisée des fractures et de la déformation des roches argileuses permet de gérer une grande quantité de données provenant du dépôt en couches géologiques profondes.
• Recherche sismique SED sur le stockage en couches géologiques profondes et les infrastructures de surface
  Comment le sous-sol réagit-il en cas de tremblement de terre ? L'énergie libérée est-elle amortie localement ou mise en suspension ? La construction d'un dépôt en couches géologiques profondes ou l'évolution à long terme dans le dépôt peut-il déclencher des séismes ? Les résultats sont pertinents pour l'évaluation des risques lors de la construction, de l'exploitation et de la phase post-fermeture d'un dépôt en couches géologiques profondes.
• Analyse stochastique et mécanique des structures géologiques
  Comment le modèle de faille présent dans les sites d'implantation pourrait-il évoluer à long terme dans le contexte de tension actuel du nord de la Suisse ? Une thèse de doctorat réalisée à Paris pour l'IFSN a montré que les incertitudes de ce type de modélisation sont pour l'instant encore trop imprécises pour établir de véritables prévisions à long terme sur l'évolution structurelle.
• Stratigraphie des graviers de couverture à Irchel en 4D
  Comment peut-on établir des prévisions à long terme de l'incision des rivières et des glaciers à partir des processus d'érosion passés ? La compréhension des processus d'évolution du paysage joue un rôle important dans l'évaluation de la sécurité à long terme des dépôts en couches géologiques profondes.
• Datation des sédiments dans les vallées glaciaires surcreusées par les glaciers dans les Préalpes
  Quand les surcreusements dans les Préalpes du Nord, qui atteignent parfois le niveau de la mer, se sont-ils formés ?Les résultats du projet de recherche améliorent la compréhension de l'érosion profonde des glaciers et de la dynamique du paysage, qui pourrait avoir une influence sur un dépôt en couches géologiques profondes.
• Mont Terri (expérience FE dans le cadre de DECOVALEX)
  Comment peut-on modéliser les processus thermiques, hydrauliques et mécaniques couplés dans les systèmes géologiques ? Quels codes de calcul et concepts de modèles sont particulièrement adaptés pour pouvoir représenter les processus ? Dans le cadre du projet de recherche international DECOVALEX, l'expérience FE a été recalculée. Les modèles utilisés à cet effet jouent un rôle dans le cadre de la démonstration de la sécurité et sont utilisés pour évaluer l'intégrité des barrières.
• Caractérisation hydromécanique des failles in situ dans les argiles à Opalinus (expériences FS-B et FS-E dans le laboratoire souterrain de Mont Terri)
  Comment la perméabilité hydraulique d'une zone de faille évolue-t-elle au fil du temps lorsqu'elle est activée par une augmentation de la pression interstitielle ? L'expérience vise à clarifier les conditions dans lesquelles une activation est possible. Elle fournit ainsi des bases pour l'évaluation de l'intégrité des barrières en cas d'augmentation de la pression due à la température ou au gaz dans un dépôt en couches géologiques profondes.
• Efficacité des ouvrages de scellement (expérience SW-A dans le laboratoire souterrain de Mont Terri)
  Quels sont les processus hydromécaniques qui se déroulent dans les ouvrages de scellement et comment peut-on reproduire ces processus à l'aide de modèles informatiques ? Les ouvrages de scellement sont des éléments importants pour la sécurité à long terme. Des expériences menées dans le laboratoire et in situ permettent d'étudier le comportement des matériaux de scellement au fil du temps et de les reproduire à l'aide de modèles informatiques.
• Formation et transport des gaz dans les roches argileuses (expérience GT dans le laboratoire de souterrain Mont Terri)
  Comment les roches argileuses se comportent-elles sous la pression des gaz ? La formation des gaz entraîne une augmentation de la pression dans le dépôt en couches géologiques profondes et dans les environs immédiats, ce qui peut affecter les barrières de sécurité. Quels sont les mécanismes de transport des gaz qui jouent un rôle important dans les argiles à Opalinus et dans quelles conditions ?
• Diffusion le long d'un gradient thermique (expérience DR-C dans le laboratoire souterrain Mont Terri)
  Comment les radionucléides vont-ils se propager à travers la bentonite et l'argile à Opalinus à des températures élevées ? Les connaissancespermettent d'approfondir la compréhension des processus et d'évaluer la sécurité à long terme d'un dépôt en couches géologiques profondes.
• BenVaSim 2
  Comment se déroulent les processus mécaniques et hydrauliques couplés dans les roches argileuses ? Les calculs de simulation permettent de réaliser des analyses de systèmes de stockage en couches géologiques profondes spécifiques à un site et de mieux évaluer les processus qui se déroulent dans les dépôts en profondeur.
• Influence de l'humidité de l'air sur les déformations (CD-A dans le laboratoire souterrain Mont Terri)
  Quels sont les effets des processus mécaniques et hydrauliques couplés dans les argiles à Opalinus sur l'environnement lors de l'excavation de cavernes ? Deux niches parallèles avec un régime d'aération différent permettent d'étudier l'influence d'une humidité de l'air élevée ou faible sur la déformation et la stabilité de l'argile à Opalinus.

Le rapport annuel sur la recherche et les expériences de l'IFSN fournit de plus amples informations sur les différents projets.

La recherche axée sur la réalisation du dépôt en couches géologiques profondes, y compris l'installation de conditionnement, est l'une des priorités que l'IFSN met en œuvre conformément à sa stratégie de recherche.

La prochaine réunion du TFS aura lieu en juin 2024.

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