Nouvelle collaboration avec MAGICS : révolution dans la surveillance des déchets cimentés et des techniques de cartographie de la contamination
Le 4e partenariat du projet ANUBIS se concentre sur l'applicabilité industrielle mondiale de la gestion des déchets
Le SCK CEN et MAGICS travaillent ensemble pour développer des technologies avancées qui promettent des améliorations dans la surveillance et la prévision des dommages causés par les réactions ASR-DEF dans les formes de déchets cimentées radioactives. Dans le même temps, la collaboration vise à améliorer la méthodologie de cartographie de la contamination, afin d'accroître l'efficacité et la précision du processus de caractérisation radiologique. Ce projet ambitieux, qui s'inscrit dans le cadre du projet ANUBIS, doit permettre de réaliser des progrès significatifs en matière de gestion plus durable et plus sûre des déchets radioactifs.
Collecte et suivi des données
La coopération entre le SCK CEN et MAGICS vise à relever des défis cruciaux en matière de gestion des déchets radioactifs. Tout d'abord, les deux partenaires se concentrent sur le développement d'un système robuste de collecte de données pour la surveillance en grandeur réelle des phénomènes ASR et DEF dans des fûts avec déchets cimentés simulés. Le SCK CEN, qui dirige ce projet, se concentre sur la conception d'un dispositif expérimental et d'une formulation qui provoquent des réactions RAG-DEF, ainsi que sur la compréhension du phénomène sous-jacent à l'origine de l'expansion et de la fissuration. MAGICS est chargé de développer des capteurs et des systèmes de collecte de données. Le projet comprend également un processus d'intégration méticuleux afin de garantir une installation sûre et efficace de l'infrastructure de collecte de données. Cette expérience joue un rôle majeur dans la détection précoce et l'atténuation des effets potentiels de la RAG et de la DEF dans des fûts avec déchets cimentés radioactifs réels.
RAG-DEF expliquées
La RAG (Réaction Alcali-Granulat) et la DEF (Delayed Ettringite Formation ou formation d'ettringite différée) sont des réactions chimiques qui peuvent se produire dans les structures cimentaires, en particulier en présence de certains matériaux ou dans des conditions environnementales spécifiques.
La RAG se produit lorsque la silice des agrégats du mélange réagit avec les alcalis du ciment. Cette réaction peut conduire à la formation d'une substance gélatineuse, provoquant l'expansion et la fissuration du ciment ou du béton au fil du temps. Il s'agit d'un gonflement interne lent qui peut affaiblir la structure et entraîner des dommages importants.
DEF fait référence à un processus par lequel l'ettringite, un minéral qui se forme naturellement pendant les premiers stades du durcissement, se reforme à un stade ultérieur (d'où le terme « formation différée »). La réapparition de l'ettringite est due à des températures élevées (>65 °C) dans les phases initiales de durcissement, qui empêchent la formation d'ettringite ou dissolvent l'ettringite formée à l'origine. Les minéraux restent dès lors libres pour une réaction ultérieure et différée. Cette transformation peut entraîner une dilatation du béton et l'apparition de tensions internes, ce qui provoque des fissures et une diminution de la durabilité. Il s'agit d'une réaction chimique interne retardée, dans des conditions spécifiques, qui dégrade progressivement l'intégrité du ciment ou du béton.
Lors de la construction et de l'entretien des matériaux cimentaires, en particulier dans le contexte de la gestion des déchets radioactifs, il est essentiel d'anticiper les réactions RAG et DEF, car elles peuvent affecter la stabilité et la sécurité à long terme. En surveillant de près et en comprenant ces phénomènes, les chercheurs et les ingénieurs visent à développer des stratégies efficaces pour éviter les réactions RAG-DEF ou en atténuer les effets. Ils garantissent ainsi l'intégrité structurelle et la sécurité des constructions en béton à long terme.
Cartographie des niveaux de contamination
Le deuxième volet du partenariat porte sur l'amélioration de la méthodologie de cartographie des niveaux de contamination radioactive dans les structures des bâtiments. Le SCK CEN souhaite réaliser un prototype pour les moniteurs manuels existants. MAGICS développe les composants matériels et logiciels nécessaires à cet effet. Cette approche globale devrait permettre de rationaliser le processus de caractérisation et de réduire les erreurs humaines, ce qui se traduira en fin de compte par des estimations plus efficaces et plus précises de la contamination.
Le projet nécessite une approche diversifiée et un processus de développement complet et efficace. L'expertise du SCK CEN en matière de gestion des déchets radioactifs et de dynamique des réactions complète celle de MAGICS dans le domaine de la technologie des capteurs et de la gestion des données.
« Notre effort commun pour développer une méthodologie avancée de cartographie de la contamination représente un grand pas en avant dans le domaine des processus de caractérisation radiologique. Ce projet vise à revoir les normes d'exactitude et de précision dans la gestion des déchets radioactifs », déclare Jens Verbeeck, PDG de MAGICS.
Une application pratique pour un impact mondial
Avec ce nouveau partenariat ANUBIS, l'équipe mise sur un avenir où la surveillance, la caractérisation et la gestion des déchets radioactifs cimentés deviendront nettement plus efficaces et fiables. Cette innovation promet non seulement d'améliorer les normes de sécurité, mais aussi de révolutionner la gestion des déchets dans le monde entier. Au fur et à mesure de l'avancement du projet, les deux partenaires tiendront l'industrie informée de la mise en œuvre pratique des technologies développées afin que le travail puisse commencer immédiatement.
ANUBIS & le plan de relance de la Belgique et de l'Europe
Un bref retour sur 2021. C'est à ce moment que l'Union européenne a accordé au SCK CEN un financement pour le projet ANUBIS, acronyme de « Advancing NUclear dismantling in Belgium through Improving Sustainability ». L'objectif principal du projet est de développer des technologies et des compétences pour maximiser la réutilisation rentable des matériaux libérés lors du démantèlement des centrales nucléaires. Il implique également la construction d'une nouvelle installation de recherche, de développement et de démonstration, avec ses installations associées, afin de soutenir l'innovation dans les projets de démantèlement en Belgique.
Le projet s'inscrit non seulement dans le plan belgo-européen de relance économique après la pandémie de COVID-19, mais aussi dans le cadre du démantèlement durable des cinq centrales nucléaires de Doel et de Tihange. « Et nous ne sommes pas seuls », explique Nele Weyens, coordinatrice du projet ANUBIS au SCK CEN. « Nous collaborons déjà avec quatre partenaires privés. »
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