Un article préparé par des scientifiques de la SGDN — récemment publié dans une revue internationale — démontre qu’un revêtement de cuivre peut constituer une barrière efficace pour confiner de manière sûre le combustible nucléaire irradié et qu’il pourra « résister aux conditions les plus rigoureuses » qui peuvent se présenter dans un dépôt géologique en profondeur au Canada.

L’article, intitulé « An Evaluation of Corrosion Processes Affecting Copper-Coated Nuclear Waste Containers in a Deep Geological Repository » (Évaluation des processus de corrosion que peuvent subir des conteneurs de déchets nucléaires revêtus de cuivre dans un dépôt géologique en profondeur), a été publié par la revue Progress in Materials Science. Les constatations citées dans l'article confirment que le revêtement de cuivre du conteneur de combustible nucléaire irradié conçu par la SGDN est suffisamment épais pour résister aux effets de la corrosion pendant plus d’un million d’années.

Le conteneur constitue l’une des cinq barrières qui permettront au dépôt géologique en profondeur de confiner et d’isoler en toute sûreté des matières radioactives pendant des centaines de milliers d’années.

« La publication de cet article dans une revue à comité de lecture aussi prestigieuse témoigne de la grande qualité des travaux produits par les spécialistes de la SGDN », a souligné Derek Wilson, ingénieur en chef et vice-président responsable de la gestion des contrats à la SGDN. « Les constats présentés soulignent aussi le fait que la conception de dépôt proposée pourra résister aux conditions les plus rigoureuses et ainsi protéger les gens et l’environnement pour les générations à venir. »

Les auteurs de l'article ont examiné des centaines d’articles de recherche liés à l’intégrité à long terme des revêtements de cuivre, soit près d’un siècle de publications scientifiques examinées par des pairs. L’article de synthèse fournit des données probantes qui démontrent la sûreté de la conception du plan canadien et qui pourront éclairer des projets étrangers semblables qui misent aussi sur le cuivre comme barrière, mais dont la géosphère, le modèle de conteneur et les matières nucléaires à stocker diffèrent par rapport au projet canadien. 

Les chercheurs ont passé en revue des recherches antérieures pour calculer le degré de corrosion qui est susceptible de se manifester dans l’environnement d’un dépôt géologique. Ils ont également examiné une myriade de facteurs de corrosion possibles, tels que l’exposition aux eaux souterraines et l’influence potentielle des communautés microbiennes. Selon la conception de la SGDN, les conteneurs de combustible irradié seront revêtus d’une couche de cuivre d’une épaisseur de trois millimètres.

« Cet article montre que nous pouvons raisonnablement nous attendre à une corrosion de l’ordre de 0,25 millimètres d’épaisseur au bout d’un million d’années. Même en étant très conservateurs et en présumant une série d’événements improbables, on ne pourrait prévoir au maximum qu’une corrosion de 1,25 millimètres d’épaisseur », a indiqué Peter Keech, responsable du système de barrières ouvragées à la SGDN et  auteur principal de l’article. « Lorsque nous considérons que le revêtement de cuivre de référence est d’une épaisseur de trois millimètres, il apparaît clairement que nous pouvons être rassurés que le conteneur pourra, en tant qu’élément d’un système à barrières multiples, isoler en toute sûreté le combustible nucléaire irradié des gens et de l’environnement même en tenant compte de la corrosion.

Les autres auteurs de l'article sont Mehran Behazin et Jeffrey Binns, deux spécialistes de la corrosion à la SGDN, ainsi que David S. Hall, un fréquent collaborateur de la SGDN qui dirige actuellement depuis l’Université de Cambridge un consortium de recherche britannique.

La SGDN est une organisation à but non lucratif à qui a été confié le mandat de mettre en œuvre, de façon à protéger les gens et l’environnement, le plan canadien de gestion à long terme sûre du combustible nucléaire irradié canadien, qui prévoit le confinement du combustible dans un dépôt géologique en profondeur.

Progress In Materials Science est une revue internationale d’articles de synthèse axée sur les avancées scientifiques qui se rapportent au génie des matériaux.