Le Laboratoire
souterrain en chiffres
(1
ersemestre 2010, chiffres arrondis)
320 personnes y travaillent dont 80 salariés de l’Andra
3 100 capteurs installés dans la roche
31 000 photos réalisées
39 000 échantillons de roche prélevés
378 forages réalisés en surface et dans les galeries souterraines
900 mètres de galeries souterraines
Le s d éch
et s d e h
au te a ct iv it é
(H A) et d e mo ye nn e ac tiv it é
à vie long
ue (M A-V
L)
Un fr an ça is
pro duit e n m oy en
20 g
nera mm es
de dé che ts
HA e t M A-V
par
Lan ,
soit u n pe u m oin s q ue le
poids de tro is pièc es d’
un eu ro .
Le s dé ch ets HA et MA -V L re pré se nte nt
mo in s d e 4 % d u v olu me
de s d éc he ts
ra di o a cti fs fra nç ais (s oit 4 4 0 50
3 m su r 1 15 2 5 53
3 m
de déc hets pro duit s fin 2007) ma
is ils co nc en -
tre
plus
ntde 99
% de la ra dio a ctivit é
to ta le d e c es d éc he ts . I ls pr ovie nn en t po ur l’e ssen tie l
de s c en tra le s n uc lé air es fr an ça is es . A ujo urd
’h ui, il s s on t
en tre po sé s
en s ur fa ce s ur le ur sit e d e p ro du cti on o u d e c on dit io nn em en t
à l a H ag ue d an s l a M an ch e, à M arc ou le d an s l e G ard e t à C ad ara ch e d an s l es
Bo uc he s-d u-R hô ne
en
,a tte nd an t l
’o uv ert ure d u c en tre d e s to ck ag e
.
Le s dé che ts HA so nt co ndit ion né s da ns du v err e e t de l’
ino x. Le s dé che ts MA -V L
son t, q ua nt à eu x, c on ditio nn és da ns de s co lis mé ta lliqu es o u e n b éto n.
Le Laboratoire s’étend sur un terrain de 17 hectares.
À la surface, il comprend des bâtiments techniques et administratifs, un bâtiment réservé à l’accueil du public et l’entrée des deux puits d’accès aux galeries souterraines du Laboratoire.
Le
réseau de galeries
du Laboratoire souterrain d’environ 900 mètres de long est creusé à 490 mètres de profondeur directe- ment dans la couche de roche argileuse du Callovo-Oxfordien. C’est ici que sont réalisées les principales expérimentations concernant les propriétés de la roche.Une
galerie expérimentale,
longue de 41 mètres et située à - 445 mètres, sert pour des observations et des mesures scien-tifiques réalisées dans la partie supérieure de la couche de roche argileuse.
Au moyen d’ascenseurs, deux puits de 4 et 5 mètres de diamètre assurent la liaison entre la
surface et les galeries souterraines. Le
puits principal
est utilisé pour le transport du personnel et du matériel, l’extraction des roches de creusement et le flux d’air entrant pour la ven- tilation du Laboratoire souterrain.Le puits auxiliaire
permet le transport de charges exceptionnelles, et sert d’issue de secours et de sortie d’air.De nouveaux
travaux d’extension
ont démarré en avril 2008. Si le Laboratoire souterrain est autorisé à poursuivre son exploitation au-delà de 2011, ces travaux permettront aux équipes scientifiques et techniques de disposer d’environ 1 500 mè- tres de galeries, d’ici 2015. Elles seront utiles à l’acquisition de données scientifiques et techniques complémentaires pour la conception industrielle et l’évaluation de sûreté du stockage et mener des essais dans les conditions réelles (creusement, fermeture des ouvrages de stockage).L’architecture du Laboratoire souterrain
Ch arg ée p ar la lo i d u 3 0 d éc em
1 9
bre9 1
de c on du ire d es
étu de s s ur le s to ck ag e p ro fo nd d es d éc he ts ra dio ac tif s d e
ha ute a cti vit é ( HA ) e t d e m oy en ne a cti vit é à vi e l on gu e ( MA -V L),
l’A nd ra a c om me nc é s es re ch erc he s à la lim ite d es d ép art em en ts
de la M eu se e t d e l a H au te -M arn e e n 1 99 4.
À p art ir de 2 00 0, ell e
s’e st ap pu yé e s ur le s in ve sti ga tio ns m en ée s a u L ab ora to ire so ute rra in ,
co ns tru it à 4 90 m ètr es d e p ro fo nd eu r.
L’e ns em ble d e c es é tu de s
a p erm is à l’
An dra d e c on clu re e
20
n05 la
àfa is ab ilit é d e l a
ré ali sa tio n d
’u n s to ck ag e p ro fo nd
da ns u ne c ou ch e d e
ro ch e a rg ile us e d ata nt d’e nv iro n 1 60 m ill io ns d
’a nn ée s, sit ué e à u ne
pro fo nd eu r d e 5 00 m ètr es .E
20
n06
, u ne d eu xiè me lo i r eti en t l e
sto ck ag e r éve rs ib le p ro fo nd c om me so lu tio n p ou r la g es tio n à lo ng te rm e
de s d éc he ts H A e t M A-V L.
L’A nd ra e st ch arg ée d e p ou rs uiv re se s é tu de s
sc ie nti fiq ue s e t t ec hn iq ue s p ou r c on ce vo ir et im pla nte r u
ce
nntr e
de s to ck ag e
do nt
mis
lae e n s erv ic e e st pré vu e v ers
20 25 ,
si l’a uto ris ati on d e c ré ati on e st do nn ée a prè s 2 0 15 .
Le s e xp éri me nta tio ns , t ou jo urs c on du ite s a u s ein d u L ab ora to ire
so ute rra in p ou r m ie ux c on na îtr e l a c om pa tib ili té d e l a r oc he à
un e e xp lo ita tio n i nd us tri ell e, se p ou rs uiv ro nt si sa d em an de
d’e xp lo ita tio n a u-d elà d e 2 0 11 e st ac ce pté e.
De s r ec he rc he s f ru ctu eu se s
po ur le s t o ck ag e r év ers ib le p ro f o nd
grâ ce a u L ab ora to ire s ou te rra in Gar
ant ir u
n sto ck ag e sû
r es s d’anné millier ines de nta s ce nt de penda
En F ra nc e, co mm e d an s d e n om bre ux p ay s, le s to ck ag e e st la s olu tio n c ho is ie p ou r l a g es tio n d es
dé ch ets ra dio ac tif s à lo ng te rm e.
Le s c en tre s d e s to ck ag e s on t c on çu s p ou r p ro té ge r l es g én éra -
tio ns p ré se nte s e t f utu re s d u d an ge r d es d éc he ts ra dio ac tif s.
La s ûre té d
’u n s to ck ag e r ep os e s ur
plu sie urs c om po sa nte s c om bin ée s p ou r l es d éc he ts H A e t M A-V L :
le N
co lis q ui c on tie nt l es d éc he ts ;
l’a N
lv éo le , so rte de tu nn el d an s le qu el so nt p la cé s le s co lis ;
la N
g éo lo gie d u s ite q ui co ns tit ue u ne b arr iè re n atu re lle p ou r i so le r
le s d éc he ts ra dio ac tif s d e l
’e nv iro nn em en t.
Pourquoi le Laboratoire souterrain est-il implanté
en Meuse et en Haute-Marne ?
Entre 1994 et 1996
, l’Andra a mené desétudes géologi ques
dans le Gard, la Vienne et à la limite de la Meuse et de la Haute-Marne, départements candidats pour accueillir un Laboratoire souterrain dédié aux recherches pour le stockage réversible profond.Les travaux entrepris pour qualifier un site d’implantation pour le Laboratoire
Pendant ces trois années, en Meuse/Haute-Marne, des
forages
en profondeur ontmesuré les propriétés des différentes roches traversées, notamment la capacité de l’argile à retenir les substances radioactives que contiennent les déchets de haute activité (HA) et de moyenne activité à vie longue (MA-VL).
Une
auscultation du sous-sol
, grâce à des ondes générées par des camions vibrateurs, a permis d’obtenir une image en trois dimensions et très précise du sitedu futur Laboratoire. Enfin, un
suivi hydrogéologique
a été réalisé pours’assurer de l’absence de circulation d’eau importante et un
réseau d’écoute
sismique
a été mis en place pour confirmer la stabilité des terrains.2000, l’année de la concrétisation
Après trois ans de recherches géologiques depuis la surface, l’instruction du dossier et deux mois d’enquête publique, le Gouvernement fait le choix du site de Meuse/Haute-Marne pour installer un Laboratoire souterrain. Le 3 août 1999, l’Andra reçoit l’autorisation de créer et d’exploiter ce Laboratoire sur la commune de Bure. Les travaux de construction débutent en janvier 2000. Conformément au décret d’autorisation, ce Laboratoire
ne contient
pas
etne contiendra jamais de déchets radioactifs.
Les points forts d’une couche de roche argileuse datée du Callovo-Oxfordien
Les études qui vont être menées à la surface et dans les galeries du Laboratoire souterrain
vont démontrer les
propriétés remarquables
d’une couche de roche argileusedatée du Callovo-Oxfordien (160 millions d’années).
Compatible avec le stockage
, elle est située à une profondeur suffisante, environ 500 mètres, pour mettre les déchets à l’abri de l’érosion et d’une intrusionhumaine accidentelle. Elle est aussi épaisse (+ de 130 m), stable, homogène et sans faille, très faiblement perméable et possède de fortes capacités de rétention des éléments
chimi ques. Autant de propriétés qui permettent de
retarder
et d’atténuer la
migration des substances radioactives
contenues dans les déchets de sorte, qu’à leur sortie, leur impact présente aussi peu de risques que celui de laradioactivité naturelle. De surcroit, les études ont montré que la région ne possède pas de ressources exploitables présentant un caractère « exceptionnel » (pétrole,
ressources minières et géothermiques, nappes phréatiques…) comme le recom- mande la loi.
Le d os sie r 2 00 5 a c on clu à la fa is ab ilit é d e l a c on str uc tio n
du s to cka ge p ro fo nd d es d éc he ts H A e t M A-V ,L q ui so it sû r
pe nd an t u n m illi on d
’a nn ée s, d an s u n p éri mè tre d e 2 50
2 km
au to ur du L ab ora to ire s ou te rra in
L E L A B O R AT O I R E S O U T E R R A I N
AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION DES DÉCHETS RADIOACTIFS Centre de Meuse/Haute-Marne Route départementale 960 BP 9
55290 Bure www.andra.fr
Un outil scientifique unique pour concevoir
un stockage réversible profond
© Andra • 377 B • DCOM-10-0049 • Juillet 2010 • 2 000 exemplaires • Conception graphique : Dis merci à la dame • Crédits photos : Andra (Marc-Antoine Martin, Eric Poirot, Eric Sutre, Bertrand Tinoco), P. Demail, E. Le Gars, F. Mercenier, V. Paul, A. Rezzoug - Impression certifiée Imprim’Vert avec des encres végétales sur un papier partiellement recyclé, certifié FSC• Gratuit - Ne peut être vendu
Qu i es
l’Andra t
?
L’Ag en ce n ati on ale p ou r l a g es tio n d es dé ch ets ra dio ac tif s
es t u n é ta bli ss em en t p ub lic . P la cé e s ou s l a t ute lle d es m in is tè re s
en c ha rg e d e l
’én ergi e, de l’e nv iro nn em en t e t d e l a r ec he rc he ,
ell e e st ch argé e d e t ro uv er, d e m ett re e n œu vre e t d e g ara nti r
de s s olu tio ns s ûre s p ou r p ro té ge r l es g én éra tio ns p ré se nte s
et fu tu re s de s ris qu es qu e pré se nte nt le s dé ch ets
ra dio ac tif s fra nç ais.
Un c oli s d e d éc he ts H A
Déc he ts M A-V L
Des camions vibrateurs sillonnent le secteur pour dresser une échographie du sous-sol.
Des forages profonds ont aussi été réalisés : la roche est étudiée sous toutes ses coutures.
Le Laboratoire souterrain
Le La bo ra to ire
sou te rr ain e n ch
iffr
es ondis) rr es a iffr 0, ch 20 1 re st seme
er(1
32 0
pe rs on ne s y tr av ail le nt
do
80 nt
s ala rié s
de l’
An dra
3 1 0 0 c ap te urs
in sta llé s d an s l a r oc he
3 1 0 00 p ho to s
ré ali sé es
3 9 0 0 0 éc ha nti llo ns
de ro ch e p ré le vé s
3 7 8 f ora ge s
ré ali sé s e n s urf ac e e t d an s l es
ga le rie s s ou te rra in es
9 0 0 m ètr es de g ale rie s
so ute rra in es
Les déchets de haute activité (HA) et de moyenne activité à vie longue (MA-VL)
Un français
produit en moyenne20 grammes
de déchetsHA et MA-VL
par an,
soit un peu moins que lepoids de trois pièces d’un euro.
Les déchets HA et MA-VL représentent
moins de 4 % du volume
des déchetsra dio actifs français (soit 44 050 m3sur 1 152 553 m3
de déchets produits fin 2007) mais ils concen-
trent
plus de 99 % de la radio activité
totale de ces déchets. Ils proviennent pour l’essentiel des centrales nucléaires françaises. Aujourd’hui, ils sont
entreposés
en surface sur leur site de production ou de conditionnementà la Hague dans la Manche, à Marcoule dans le Gard et à Cadarache dans les
Bouches-du-Rhône,
en attendant l’ouverture du centre de stockage
.Les déchets HA sont conditionnés dans du verre et de l’inox. Les déchets MA-VL sont, quant à eux, conditionnés dans des colis métalliques ou en béton.
Le L ab ora to ire s
’é te nd s ur un t err ain d e 1 7 h ec ta re s.
À la s ur fa ce , il
co mp re nd de s bâ tim en ts te ch niq ue s et
ad min is tra tif s, un b âti me nt ré se rv é à l’
ac cu eil
du p ub lic e t l
’e ntr ée d es d eu x p uit s d
’a cc ès a ux
ga le rie s s ou te rra in es d u L ab ora to ire .
ré
Lese au d e g ale rie s
du L ab ora to ire
so ute rra in d
’e nv iro n 9 00 m ètr es d e l on g e st
cre us é à 4 90 m ètr es d e p ro fo nd eu r d ire cte -
me nt da ns la c ou ch e d e r oc he a rg ile us e d u
Ca llo vo -O xfo rd ie n.
C’e st ic i q ue s on t r éa lis ée s
les prin cipa les expé rim en ta tio ns co nc ern an t
les pr opr iété s de la ro che .
Un
ga
ele rie e xp éri me nta le ,
lo ng ue
de 4 1 m ètr es et situ ée à - 445 m ètr es, se rt
pou r de s o bse rv atio ns et des me sure s sc ien -
tif iqu es r éa lisée s dan s la pa rtie supé rie ure de la co uc he de ro che argile use .
Au m oye n d
’a sc en se urs , d eu x p uit s d e 4 e t 5 m ètr es d e d ia mè tre a ss ure nt la lia is on e ntr e l a
su rfa ce e t l es g ale rie s s ou te rra in es . L
pu
eits p rin cip al
es t u tili sé p ou r l e t ra ns po rt du
pe rs on ne l e t d u m até rie l, l
’e xtr ac tio n d es ro ch es
de c re use me nt et le flu x d
’a ir en tra nt po ur la ve n-
tila tio n d u L ab ora to ire s ou te rra in
Le
.p uit s
au xili air e
pe rm et le t ra ns po rt de c ha rg es
ex ce pti on ne lle s, et se rt d’i ss ue d e s ec ou rs e t
de s ort ie d
’a ir.
De n ou ve au
tra
xva ux d
’e xte ns io n
on t
dé ma rré e n av ril 2 00 8.
Si le L ab ora to ire
so ute rra in e st au to ris é à po urs uiv re s on
ex plo ita tio n au -d elà d e 20 1 1, c es t ra va ux
pe rm ett ro nt au x éq uip es s cie nti fiq ue s et
te ch niq ue s d e d is po se r d
’e nv iro n 1 5 00 m è-
tre s d e g ale rie s, d’i ci 20 1 5 . E lle s s ero nt uti le s
à l’a cq uis iti on d e do nn ée s sc ie nti fiq ue s
et te ch niq ue s co mp lé me nta ire s po ur la
co nc ept ion in dus trie lle e t l’
év alu atio n de sû re té du s to ck ag e e t m en er des essa is da ns
les c on ditio ns r ée lles (c re use me nt, fe rm etu re des o uvr ag es de sto ck ag e).
L’a rc hit ec tu re du L
ab or ato ire
sou te rr ain
Chargée par la loi du 30 décembre
1991
de conduire desétudes sur le stockage profond des déchets radioactifs de haute activité (HA) et de moyenne activité à vie longue (MA-VL), l’Andra a commencé ses recherches à la limite des départements de la Meuse et de la Haute-Marne en 1994. À partir de 2000, elle s’est appuyée sur les investigations menées au Laboratoire souterrain, construit à 490 mètres de profondeur. L’ensemble de ces études
a permis à l’Andra de conclure en
2005
àla faisabilité de la
réalisation d’un stockage profond
dans une couche deroche argileuse datant d’environ 160 millions d’années, située à une
profondeur de 500 mètres. En
2006
, une deuxième loi retient lestockage réversible profond comme solution pour la gestion à long terme des déchets HA et MA-VL. L’Andra est chargée de poursuivre ses études
scientifiques et techniques pour concevoir et implanter un
centre
de stockage
dont lamise en service est prévue vers
2025,
si l’autorisation de création est donnée après 2015.Les expérimentations, toujours conduites au sein du Laboratoire souterrain pour mieux connaître la compatibilité de la roche à une exploitation industrielle, se poursuivront si sa demande
d’exploitation au-delà de 2011 est acceptée.
Des recherches fructueuses
pour le stockage réversible profond grâce au Laboratoire souterrain
Garantir un stockage sûr
pendant des centaines de milliers d’années
En France, comme dans de nombreux pays, le stockage est la solution choisie pour la gestion des déchets radioactifs à long terme. Les centres de stockage sont conçus pour protéger les généra- tions présentes et futures du danger des déchets radioactifs. La sûreté d’un stockage repose sur
plusieurs composantes combinées pour les déchets HA et MA-VL :
Nle colis qui contient les déchets ;
N l’alvéole, sorte de tunnel dans lequel sont placés les colis ;
Nla géologie du site qui constitue une barrière naturelle pour isoler
les déchets radioactifs de l’environnement.
Po ur qu oi le La
bo ra to ire
sou te rr ain e st-il im
plant é
en M eu se e t e n H au te -M arn e ?
En tre 1 994 e
t 1 996
, l
’An dra a m en é d
étu
esde s gé olo gi q ue s
da ns
le G ard , l a V ie nn e e t à la li mit e d e l a Me us e e t d e l a H au te -M arn e, dé pa rte me nts
ca nd id ats p ou r a cc ue ill ir un L ab or ato ire s ou te rr ain d éd ié a ux r ec he rc he s p ou r l e
sto ck ag e r év ersi ble pro fo nd .
Les t ra va ux en tre pri s po ur q ua lif ie r
un site d’i mp la nta tio n p ou r l e La bo ra to ire
Pe nd an t c es tr ois a nn ée s, en M eu se /H au te -M arn e, de
fo
sra ge s
en p ro fo nd eu r o nt
me suré le s p ro pri été s d es dif fé re nte s r oc he s tr av ersé es, n ota mm en t l a c ap ac ité d e
l’a rg ile à r ete nir le s s ub sta nc es r ad io ac tiv es q ue c on tie nn en t l es d éc he ts d e h au te
ac tiv ité (HA) e t d e m oy en ne ac tiv ité à v ie lo ngu e (M A-VL).
Un
au
escu lta tio n d u so us-so l
, g râ ce à d es on de s gé né ré es pa r d es ca mio ns
vib ra te urs, a p erm is d’o bte nir u ne im ag e e n t ro is dim en sio ns et trè s p ré cise d u si te
du f utu r La bo ra to ire . En fin ,
su
univ i hy dro gé olo giq ue
a été r éa lis é po ur
s’as sur er de l’abs ence de
circulation d’eau
impor tant e et
réseau
und’écout e
sism iq ue
a é té mis e n p la ce po ur c on fir me r l a s ta bil ité de s te rra in s.
2000, l
’an né e d e l a c on cré tisa tio n
Ap rè s t ro is a ns d e r ec he rc he s g éo lo giq ue s d ep uis la s urf ac e, l’i ns tru cti on d u d os sie r e t d eu x
mo is d
’e nq uê te p ub liq ue , l e G ou ve rn em en t f ait le c ho ix d u s ite d e M eu se /H au te -M arn e p ou r
in sta lle r u n L ab ora to ire s ou te rra in . L e 3 a oû t 1 99 9, l’A nd ra re ço it l’a uto ris ati on d e c ré er et
d’e xp lo ite r c e L ab ora to ire s ur la c om mu ne d e B ure . L es tr av au x d e c on str uc tio n d éb ute nt
en ja nv ie r 2 00 0.
Co nfo rm ém en t a u d éc re t d
’a uto ris ati on , c e L ab ora to ire
ne
c on tie nt
pa s
ne
etc on tie nd ra ja ma is d e d éc he ts ra dio ac tif s.
Les p oin ts f or ts d
’un e c ou ch e d e r oc he argi le use
da té e d u C all ov o-O xfo rd ie n
Le s é tu de s q ui vo nt êtr e m en ée s à la s urf ac e e t d an s l es g ale rie s d u L ab ora to ire s ou te rra in
vo nt dé mo ntr er le
pro
spri été s r em arq ua ble s
d’u ne c ou ch e d e r oc he a rg ile us e
da té e d u C all ov o-O xfo rd ie n (1 60 mil lio ns d
’an né es).
Co mp ati ble a ve c l e s to ck ag e
, e lle e st sit ué e à u ne p ro fo nd eu r s uffi sa nte ,
en vir on 5 00 m ètr es , p ou r m ett re le s d éc he ts à l
’ab ri de l’é ro sio n e t d
’un e i ntr usi on
hu ma in e a cc id en te lle . E lle e st au ss i é pa is se (+
d e 1 30 m ), sta ble , h om og èn e e t s an s
fa ill e, trè s f aib le me nt pe rm éa ble e t p os sè de d e f ort es c ap ac ité s d e r éte nti on d es é lé me nts
ch im i q ue s.
Au ta nt de p ro pri été s q ui pe rm ett en t d
re
eta rd er
et
att
d’én ue rl a
mig ra tio n d es s ub sta nc es r ad io ac tiv es
co nte nu es d an s l es d éc he ts
de so rte , q u’à le ur sor tie , l eu r i mp ac t p ré sen te a ussi p eu d e r isq ue s q ue c elu i d e l a
ra dio ac tiv ité n atu re lle . D e su rc ro it, le s é tu de s o nt mo ntr é q ue la ré gio n n e p os sè de
pa s d e r es so urc es e xp lo ita ble s p ré se nta nt un c ara ctè re « e xc ep tio nn el
» ( pé tro le ,
re ssou rc es min iè re s e t gé oth erm iq ue s, n ap pe s p hré ati qu es…
) c om me le r ec om-
ma nd e l a l oi.
Le dossier 2005 a conclu à la faisabilité de la construction du stockage profond des déchets HA et MA-V,L qui soit sûr
pendant un million d’années, dans un périmètre de 250 km2
autour du Laboratoire souterrain
L
L E
AB OR AT OI RE SO UT ER RA IN
AGEN CE N ATI ONAL E POUR L A GESTI ON
DES D ÉCHET S RAD IO AC TIFS
Ce ntr e d e M eu se/Ha ute -Ma rn e
Ro ute dé pa rte me nta le 960
BP 9 55290 Bu re
ww w.a ndra .fr
Un o uti l s cie
nti fiq
ue
un iq ue
po ur co nc ev oir
un s to ck ag e r év ers ib le
pro fo nd
© Andra • 377 B • DCOM-10-0049 • Juillet 2010 • 2 000 exemplaires • Conception graphique : Dis merci à la dame • Crédits photos : Andra (Marc-Antoine Martin, Eric Poirot, Eric Sutre,
Bertrand Tinoco), P. Demail, E. Le Gars, F. Mercenier, V. Paul, A. Rezzoug - Impression certifiée Imprim’Vert avec des encres végétales sur un papier partiellement recyclé, certifié FSC•
Gratuit - Ne peut être vendu
Qui est l’Andra ?
L’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs est un établissement public. Placée sous la tutelle des ministères en charge de l’énergie, de l’environnement et de la recherche, elle est chargée de trouver, de mettre en œuvre et de garantir
des solutions sûres pour protéger les générations présentes et futures des risques que présentent les déchets
radioactifs français.
Un colis de déchets HA Déchets MA-VL
Des c am io ns v ib ra te urs s ill on ne nt le s ec te ur
po ur dre ss er un e é ch og ra ph ie d u s ou s-s ol.
De s f ora ge s p ro fo nd s o nt au ss i é té ré ali sé s :
la ro ch e e st étu dié e s ou s t ou te s s es c ou tu re s.
Le L ab ora to ire s ou te rra in
labo:Mise en page 1 30/06/10 23:03 Page1
Le Laboratoire
souterrain en chiffres
(1
ersemestre 2010, chiffres arrondis)
320 personnes y travaillent
dont 80 salariés de l’Andra
3 100 capteurs installés dans la roche
31 000 photos réalisées
39 000 échantillons de roche prélevés
378 forages réalisés en surface et dans les galeries souterraines
900 mètres de galeries souterraines
Le s d éch
et s d e h
au te a ct iv it é
(H A) et d e mo ye nn e ac tiv it é
à vie long
ue (M A-V
L)
Un fr an ça is
pro duit e n m oy en
20 g
nera mm es
de dé che ts
HA e t M A-V
par
Lan ,
soit u n pe u m oin s q ue le
poids de tro is pièc es d’
un eu ro .
Le s dé ch ets HA et MA -V L re pré se nte nt
mo in s d e 4 % d u v olu me
de s d éc he ts
ra di o a cti fs fra nç ais (s oit 4 4 0 50
3 m su r 1 15 2 5 53
3 m
de déc hets pro duit s fin 2007) ma
is ils co nc en -
tre
plus
ntde 99
% de la ra dio a ctivit é
to ta le d e c es d éc he ts . I ls pr ovie nn en t po ur l’e ssen tie l
de s c en tra le s n uc lé air es fr an ça is es . A ujo urd
’h ui, il s s on t
en tre po sé s
en s ur fa ce s ur le ur sit e d e p ro du cti on o u d e c on dit io nn em en t
à l a H ag ue d an s l a M an ch e, à M arc ou le d an s l e G ard e t à C ad ara ch e d an s l es
Bo uc he s-d u-R hô ne
en
,a tte nd an t l
’o uv ert ure d u c en tre d e s to ck ag e
.
Le s dé che ts HA so nt co ndit ion né s da ns du v err e e t de l’
ino x. Le s dé che ts MA -V L
son t, q ua nt à eu x, c on ditio nn és da ns de s co lis mé ta lliqu es o u e n b éto n.
Le Laboratoire s’étend sur un terrain de 17 hectares.
À la surface, il comprend des bâtiments techniques et administratifs, un bâtiment réservé à l’accueil du public et l’entrée des deux puits d’accès aux galeries souterraines du Laboratoire.
Le
réseau de galeries
du Laboratoiresouterrain d’environ 900 mètres de long est creusé à 490 mètres de profondeur directe- ment dans la couche de roche argileuse du Callovo-Oxfordien. C’est ici que sont réalisées les principales expérimentations concernant les propriétés de la roche.
Une
galerie expérimentale,
longuede 41 mètres et située à - 445 mètres, sert pour des observations et des mesures scien-
tifiques réalisées dans la partie supérieure de la couche de roche argileuse.
Au moyen d’ascenseurs, deux puits de 4 et 5 mètres de diamètre assurent la liaison entre la
surface et les galeries souterraines. Le
puits principal
est utilisé pour le transport dupersonnel et du matériel, l’extraction des roches de creusement et le flux d’air entrant pour la ven-
tilation du Laboratoire souterrain.
Le puits
auxiliaire
permet le transport de charges exceptionnelles, et sert d’issue de secours et de sortie d’air.De nouveaux
travaux d’extension
ontdémarré en avril 2008. Si le Laboratoire souterrain est autorisé à poursuivre son exploitation au-delà de 2011, ces travaux permettront aux équipes scientifiques et techniques de disposer d’environ 1 500 mè- tres de galeries, d’ici 2015. Elles seront utiles à l’acquisition de données scientifiques et techniques complémentaires pour la conception industrielle et l’évaluation de sûreté du stockage et mener des essais dans les conditions réelles (creusement, fermeture des ouvrages de stockage).
L’architecture du Laboratoire souterrain
Ch arg ée p ar la lo i d u 3 0 d éc em
1 9
bre9 1
de c on du ire d es
étu de s s ur le s to ck ag e p ro fo nd d es d éc he ts ra dio ac tif s d e
ha ute a cti vit é ( HA ) e t d e m oy en ne a cti vit é à vi e l on gu e ( MA -V L),
l’A nd ra a c om me nc é s es re ch erc he s à la lim ite d es d ép art em en ts
de la M eu se e t d e l a H au te -M arn e e n 1 99 4.
À p art ir de 2 00 0, ell e
s’e st ap pu yé e s ur le s in ve sti ga tio ns m en ée s a u L ab ora to ire so ute rra in ,
co ns tru it à 4 90 m ètr es d e p ro fo nd eu r.
L’e ns em ble d e c es é tu de s
a p erm is à l’
An dra d e c on clu re e
20
n05
la
àfa is ab ilit é d e l a
ré ali sa tio n d
’u n s to ck ag e p ro fo nd
da ns u ne c ou ch e d e
ro ch e a rg ile us e d ata nt d’e nv iro n 1 60 m ill io ns d
’a nn ée s, sit ué e à u ne
pro fo nd eu r d e 5 00 m ètr es .E
20
n06
, u ne d eu xiè me lo i r eti en t l e
sto ck ag e r éve rs ib le p ro fo nd c om me so lu tio n p ou r la g es tio n à lo ng te rm e
de s d éc he ts H A e t M A-V L.
L’A nd ra e st ch arg ée d e p ou rs uiv re se s é tu de s
sc ie nti fiq ue s e t t ec hn iq ue s p ou r c on ce vo ir et im pla nte r u
ce
nntr e
de s to ck ag e
do nt
mis
lae e n s erv ic e e st pré vu e v ers
20 25 ,
si l’a uto ris ati on d e c ré ati on e st do nn ée a prè s 2 0 15 .
Le s e xp éri me nta tio ns , t ou jo urs c on du ite s a u s ein d u L ab ora to ire
so ute rra in p ou r m ie ux c on na îtr e l a c om pa tib ili té d e l a r oc he à
un e e xp lo ita tio n i nd us tri ell e, se p ou rs uiv ro nt si sa d em an de
d’e xp lo ita tio n a u-d elà d e 2 0 11 e st ac ce pté e.
De s r ec he rc he s f ru ctu eu se s
po ur le s t o ck ag e r év ers ib le p ro f o nd
grâ ce a u L ab ora to ire s ou te rra in Gar
ant ir u
n sto ck ag e sû
r es s d’anné millier ines de nta s ce nt de penda
En F ra nc e, co mm e d an s d e n om bre ux p ay s, le s to ck ag e e st la s olu tio n c ho is ie p ou r l a g es tio n d es
dé ch ets ra dio ac tif s à lo ng te rm e.
Le s c en tre s d e s to ck ag e s on t c on çu s p ou r p ro té ge r l es g én éra -
tio ns p ré se nte s e t f utu re s d u d an ge r d es d éc he ts ra dio ac tif s.
La s ûre té d
’u n s to ck ag e r ep os e s ur
plu sie urs c om po sa nte s c om bin ée s p ou r l es d éc he ts H A e t M A-V L :
le N
co lis q ui c on tie nt l es d éc he ts ;
l’a N
lv éo le , so rte de tu nn el d an s le qu el so nt p la cé s le s co lis ;
la N
g éo lo gie d u s ite q ui co ns tit ue u ne b arr iè re n atu re lle p ou r i so le r
le s d éc he ts ra dio ac tif s d e l
’e nv iro nn em en t.
Pourquoi le Laboratoire souterrain est-il implanté
en Meuse et en Haute-Marne ?
Entre 1994 et 1996
, l’Andra a mené desétudes géologi ques
dans le Gard, la Vienne et à la limite de la Meuse et de la Haute-Marne, départements candidats pour accueillir un Laboratoire souterrain dédié aux recherches pour le stockage réversible profond.Les travaux entrepris pour qualifier un site d’implantation pour le Laboratoire
Pendant ces trois années, en Meuse/Haute-Marne, des
forages
en profondeur ontmesuré les propriétés des différentes roches traversées, notamment la capacité de l’argile à retenir les substances radioactives que contiennent les déchets de haute activité (HA) et de moyenne activité à vie longue (MA-VL).
Une
auscultation du sous-sol
, grâce à des ondes générées par des camions vibrateurs, a permis d’obtenir une image en trois dimensions et très précise du sitedu futur Laboratoire. Enfin, un
suivi hydrogéologique
a été réalisé pours’assurer de l’absence de circulation d’eau importante et un
réseau d’écoute
sismique
a été mis en place pour confirmer la stabilité des terrains.2000, l’année de la concrétisation
Après trois ans de recherches géologiques depuis la surface, l’instruction du dossier et deux mois d’enquête publique, le Gouvernement fait le choix du site de Meuse/Haute-Marne pour installer un Laboratoire souterrain. Le 3 août 1999, l’Andra reçoit l’autorisation de créer et d’exploiter ce Laboratoire sur la commune de Bure. Les travaux de construction débutent en janvier 2000. Conformément au décret d’autorisation, ce Laboratoire
ne contient
pas
etne contiendra jamais de déchets radioactifs.
Les points forts d’une couche de roche argileuse datée du Callovo-Oxfordien
Les études qui vont être menées à la surface et dans les galeries du Laboratoire souterrain
vont démontrer les
propriétés remarquables
d’une couche de roche argileusedatée du Callovo-Oxfordien (160 millions d’années).
Compatible avec le stockage
, elle est située à une profondeur suffisante, environ 500 mètres, pour mettre les déchets à l’abri de l’érosion et d’une intrusionhumaine accidentelle. Elle est aussi épaisse (+ de 130 m), stable, homogène et sans faille, très faiblement perméable et possède de fortes capacités de rétention des éléments
chimi ques. Autant de propriétés qui permettent de
retarder
et d’atténuer la
migration des substances radioactives
contenues dans les déchets de sorte, qu’à leur sortie, leur impact présente aussi peu de risques que celui de laradioactivité naturelle. De surcroit, les études ont montré que la région ne possède pas de ressources exploitables présentant un caractère « exceptionnel » (pétrole,
ressources minières et géothermiques, nappes phréatiques…) comme le recom- mande la loi.
Le d os sie r 2 00 5 a c on clu à la fa is ab ilit é d e l a c on str uc tio n
du s to cka ge p ro fo nd d es d éc he ts H A e t M A-V ,L q ui so it sû r
pe nd an t u n m illi on d
’a nn ée s, d an s u n p éri mè tre d e 2 50
2 km
au to ur du L ab ora to ire s ou te rra in
L E L A B O R AT O I R E S O U T E R R A I N
AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION DES DÉCHETS RADIOACTIFS Centre de Meuse/Haute-Marne Route départementale 960 BP 9
55290 Bure www.andra.fr
Un outil scientifique unique pour concevoir
un stockage réversible profond
© Andra • 377 B • DCOM-10-0049 • Juillet 2010 • 2 000 exemplaires • Conception graphique : Dis merci à la dame • Crédits photos : Andra (Marc-Antoine Martin, Eric Poirot, Eric Sutre, Bertrand Tinoco), P. Demail, E. Le Gars, F. Mercenier, V. Paul, A. Rezzoug - Impression certifiée Imprim’Vert avec des encres végétales sur un papier partiellement recyclé, certifié FSC• Gratuit - Ne peut être vendu
Qu i es
l’Andra t
?
L’Ag en ce n ati on ale p ou r l a g es tio n d es dé ch ets ra dio ac tif s
es t u n é ta bli ss em en t p ub lic . P la cé e s ou s l a t ute lle d es m in is tè re s
en c ha rg e d e l
’én ergi e, de l’e nv iro nn em en t e t d e l a r ec he rc he ,
ell e e st ch argé e d e t ro uv er, d e m ett re e n œu vre e t d e g ara nti r
de s s olu tio ns s ûre s p ou r p ro té ge r l es g én éra tio ns p ré se nte s
et fu tu re s de s ris qu es qu e pré se nte nt le s dé ch ets
ra dio ac tif s fra nç ais.
Un c oli s d e d éc he ts H A
Déc he ts M A-V L
Des camions vibrateurs sillonnent le secteur pour dresser une échographie du sous-sol.
Des forages profonds ont aussi été réalisés : la roche est étudiée sous toutes ses coutures.
Le Laboratoire souterrain labo:Mise en page 1 30/06/10 23:03 Page1
La capacité de la roche à retenir les substances radioactives
Ces recherches portent notamment sur l’étude de la composition de l’eau contenue dans l’argile, les mouvements de cette eau et des essais de diffusion, c’est-à-dire l’étude du déplacement des substances radioactives dans la roche.
Les analyses chimiques de l
’eau
sont nécessaires car avec le temps, l’eaucorrodera les conteneurs
etfavorisera le relâchement des substances radioactives
dans la couche de roche argileuse.Les mesures de
perméabilité
dans la roche ont confirmé queles mouvements
de l’eau étaient extrêmement
lents,
quelques centimètres tous les 10 000 ans.Les mesures de
diffusion
ont pour but d’estimer le temps de parcours des éléments radioactifs
dans la roche. Réalisées à l’aide d’unesolution injectée dans la roche qui contient de très faibles quantités de traceurs radioactifs (naturels ou utilisés en médecine), elles ont démontré que la plus grande partie des substances radioactives sont fixées dans la roche. Les plus mobiles
se déplacent très lentement
au cœur de la roche, par simple différence de concentration, comme le thé qui infuse dans l’eau.Les effets de la chaleur sur la roche
Les déchets radioactifs de haute activité dégagent de la chaleur qui diminue au fil du temps avec la décroissance radioactive. Pour représenter cet effet thermique et analyser ses éventuelles conséquences sur les propriétés de la roche, des sondes chauffantes
y ont été placées.
Les études ont conduit l’Andra à fixer la température maximum des colis qui seront au contact de la roche à
100°C.
Pour atteindre cette température, les colis de déchets de haute activité
devront
doncrefroidir
pendant au moins une soixantaine d’années avant leur stockage, dans des entrepôts sur leur lieu deproduction. Le nombre de colis de déchets par alvéole, les dimensions des alvéoles et leur espacement ont été calculés pour répartir la charge thermique afin qu’elle soit toujours inférieure à 100°C.
L’effet cumulatif de la chaleur continue d’être étudié avec le placement, au même endroit dans la roche, de trois sondes chauffantes.
Les expérimentations scientifiques , menées en collaboration avec de nombreux partenaires français (BRGM, CEA, CNRS…) et internationaux (homologues suédois, belges, suisses…) permettent d’étudier au cœur de la roche et en temps réel le milieu géologique. L’objectif des expérimentations est, d’une part, d’ éprouver la capacité de confinement de la roche argileuse et, d’autre part, de
compléter les données déjà acquises à partir d’échantillons sur ses caractéristiques mécaniques, thermiques, géochimiques et hydrauliques. Ainsi, les scientifiques étudient les réactions de la roche aux perturbations que pro- voquera le stockage, notamment son creusement ou son échauffement . Parallèlement, des essais techniques sont réalisés afin de tester des métho -
des pour le creusement, la construction et la fermeture d’ alvéoles de stockage.
Enfin, les galeries du Laboratoire souterrain servent également à expérimenter des
dispositifs ( capteurs, par exemple) qui pourraient être utilisés pour observer et suivre l’évolution du stockage lors de son exploitation. Retrouvez l’emplacement des principales expérimentations à l’aide des ronds de couleur.
Les outils
etles machines
utilisés dans le Laboratoire souterrain descendent en pièces détachées, comme ci-contre le brise roche hydraulique. De nouveaux engins sont aussi éprouvés. Ainsi, depuis novembre 2009, les galeries sont creusées à l’aide d’une machine dite à attaque ponctuelle.
Le creusement des puits a été l’une des premières expérimentations. Il a été
réalisé à l’aide d’explosifs tandis que celui des galeries a été effectué à
l’aide d’un brise roche hydraulique, machine qui agit à la manière d’un marteau piqueur de grande taille. Il a permis de vérifier, mètre après mètre, si les
couches géologiques
traversées étaient bien
régulières
et n'avaientpas été altérées par des phénomènes naturels,
comme des séismes ou des glaciations.Des capteurs placés dans des forages de 10 à 30 mètres mesurent en continu pendant et après le creusement, les déformations et les fissures qui apparaissent à proximité d’une zone
creusée. Les informations permettent d’obtenir une
cartographie
de l’endommagement de la roche.Ces zones endommagées ont pour conséquence d’
augmenter
localementla perméabilité
de la roche. Pourrefermer ces fissures
provoquées par le creusement et interrompre les éventuelles circulations d’eau dans ces zones, des tests ont démontré l’efficacité d’unbouchon
réalisé avec de l’argile gonflante
(bentonite).D’autres expérimentations ont aussi révélé cette caractéristique remarquable que possède la roche argileuse de s’
autocolmater
progressivement grâce au gonflement d’une partie des minéraux qu’elle contient.Les zones endommagées par le creusement sont
suivies régulièrement
pour connaître leur évolution dans le temps et en fonction de l’orientation des galeries.L e s galeries ont en général une forme circulaire ou en fer à cheval qui assurent leur tenue. Un soutènement, réalisé à l’aide de
cintres
métalliques,maintient la voûte car la roche se dé- forme dans le temps sous l’effet du poids des terrains. Connaître ces défor- mations au fil du temps est essentiel pour assurer la
stabilité
des ouvrages souterrains. Des mesures sont réaliséesen tendant des filins dans la largeur des galeries. Elles estiment au
10
ede millimètre près
les mouvements de la paroi. Aujourd’hui, les galeries se re- ferment d’1 millimètre par an.La réaction de la roche au creusement
Les équipements techniques
Expérimenter et concevoir un stockage sûr à long terme
Le matériel
Estimer les mouvements de la roche
Niche de secours Puits d’accès
principal
Puits d’accès auxiliaire
Galerie de conception rigide
Niche de repos
Albraque
C’est ici que les eaux des couches calcaires situées au-dessus du Callovo- Oxfordien sont collectées chaque jour dans une citerne. Elles sont ensuite
remontées à la surface, dans les bassins d’orage, par deux
pompes.
Les interactions entre la roche et les matériaux du stockage
Des matériaux différents seront utilisés dans le stockage : du verre et de l’acier pour les colis de déchets de haute activité, du béton pour les colis de déchets de moyenne activité à vie longue,
de l’argile gonflante (bentonite) pour fermer certaines parties du stockage...
Des expérimentations sont mises en place pour s’assurer que ces matériaux n’altèrent pas les propriétés de confinement de la roche.
Galerie de conception souple
Lors du creusement des galeries, différents types de
soutènement
sont testés.Souples pour permettre une déformation importante de la roche ou, au contraire, rigides pour empêcher les déformations.
Différents
revêtements
(grillage, béton projeté) sont également expérimentés pour éviter la chute de blocs d’argile.Le savez- vous ?
La température naturelle de l’argile est de 23,2°C.
Des essais de creusement des alvéoles de stockage pour les
déchets de haute activité
Le concept de stockage de référence pour les déchets HA est celui d’une alvéole
horizontale d’environ 70 cm de dia- mètre où seront placés les conteneurs
qui renferment les colis de déchets radioactifs. Des essais pour creuser les alvéoles sont réalisés à l’aide d’une machine appelée microtunnelier. L’objectif est de définir comment les creuser, quels matériaux utiliser pour leur revêtement…
Ce sont les premiers éléments du stockage testés à taille réelle.
L’informatique
U
nsystème informatique
permet aux chercheurs d’
accéder à distance à toutes les informations
recueillies par les différentes expérimentations et depiloter
ces dernièresen temps réel.
Creusement des galeries et mesure de la pression d’eau dans la roche
Un prototype de fermeture de galerie est à l’étude. Il consiste à introduire dans la galerie de la bentonite, argile connue pour son important
pouvoir d’absorption, et à l’hydrater pour qu’elle gonfle. Les scientifiques vont ensuite s’intéresser au comportement du bouchon ainsi formé, c’est-à-dire vérifier que sa perméabilité est suffisamment faible
et que son contact avec la roche assure l’étanchéité.
Scellement des galeries
La machine à attaque ponctuelle
