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La mobilisation de la communauté scientifique

Les scientifiques de l'Andra, au nombre d'une centaine, sont chargés de définir les besoins en études et de mobiliser la communauté scientifique française et européenne.

Ils font appel à de nombreux organismes pour la réalisation des travaux de recherche qui doivent répondre aux besoins scientifiques liés à la conception et la sûreté des stockages.

Selon les besoins et le type de recherche, l'Andra s'adresse à la communauté scientifique sous différents modes :

Par ailleurs, sur certaines questions précises, l’Andra peut confier des études en prestation à des laboratoires, bureaux d’étude ou organismes spécialisés.

Les partenariats de R&D

L'Andra a mis en place des partenariats de R&D avec des organismes de recherche et d'enseignement supérieur. L'objectif est de conduire, pendant plusieurs années, des recherches sur des sujets communs.

Le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières)

La collaboration entre l’Andra et le BRGM a été initiée en 1998. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de l’accord de collaboration BRGM/Andra portent sur les thèmes suivants :

  • Géologie & géophysique
  • Instrumentation, Systèmes d'information & Data Mining
  • Simulation numérique & traitement des incertitudes
  • Géochimie & transferts

Le CEA (Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives)

La collaboration entre l’Andra et le CEA a été initiée en 2001. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de l’accord de collaboration CEA/Andra portent sur les thèmes suivants :

  • L'évaluation du comportement des déchets en situation de stockage (expérimentation, modélisation et simulation)
  • L'évaluation de processus d'évolution phénoménologique des stockages et de leur milieu environnant (expérimentation, modélisation et simulation)
  • Le développement de moyens de contrôle des colis de déchets
  • Les alvéoles HA en lien avec les évolutions de concept
  • Le comportement du béton sous irradiation
  • Le relâchement du carbone 14 par les graphites

Le CNRS avec le programme NEEDS (Nucléaire : énergie, environnement, déchets, société)

L’Andra collabore avec le CNRS depuis 2013, dans le cadre de 4 projets fédérateurs qui portent sur les thèmes suivants :

  • Traitement et conditionnement des déchets radioactifs
  • Comportement aux différentes échelles des matériaux pour le stockage
  • Impact des activités nucléaires sur l'environnement
  • Nucléaire, risque et société

Les Ecoles des Mines (Carnot-Mines)

La collaboration entre l’Andra et les Ecoles des Mines a été initiée en 2007. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord de collaboration, portent sur les thèmes suivants :

  • Géosciences
  • Sciences de l'environnement
  • Sciences pour l'Ingénieur
  • Sciences humaines et sociales

L'IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux)

La collaboration entre l’Andra et l’IFSTTAR a été initiée en 2011. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord, portent sur les thèmes suivants :

  • Auscultation des ouvrages
  • Bétons au sens large, et plus particulièrement leur durabilité (matériau et ouvrages)
  • Géotechnique
  • Vieillissement des composants et structures organiques (géomembrane)
  • Analyse organisationnelle (FHO...)

L'INERIS (Institut national de l'environnement industriel et des risques)

La collaboration entre l’Andra et l’INERIS a été initiée en 2001. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord, portent sur les thèmes suivants :

  • Impacts environnementaux et Surveillance, état environnemental
  • Chimie des substances et transferts dans l'environnement
  • Acquisition et traitement des données de l'installation de stockage
  • Phénoménologie et modélisation
  • Gouvernance et concertation, approche économique et territoriale

L'INRA (Institut National de Recherche Agronomique)

La collaboration entre l’Andra et l’INRA a été initiée en 2010. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord, portent sur les thèmes suivants :

  • Observation, suivi et analyse des processus environnementaux à l’échelle locale et au niveau du territoire
  • Développement d’instrumentations et de modèles
  • Modification d’écosystèmes
  • Conduite de recherches et de programme de développement

Inria (Institut national de recherche en sciences du numérique)

L’Andra collabore depuis 2009 avec Inria dans le domaine de la simulation numérique et des outils associés, avec trois axes majeurs :

  • La simulation des processus physiques
  • Les méthodes et algorithmes résolution numérique
  • Les méthodes de traitement et d’analyse de données
  •  

Le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d'Essais)

La collaboration entre l’Andra et le LNE a été initiée en 2011. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord, portent sur les thèmes suivants :

  • Maitrise de la dérive de capteurs
  • Définition et Validation de protocoles d'essais et de raccordement
  • Accompagnement pour le suivi de paramètres environnementaux (eau) et consolidation des protocoles de conservation de l'écothèque de Cigéo
  • Accompagnement pour la mesure réglementaire autour des centres existants

L'Université de Lorraine

La collaboration entre l’Andra et l’Université de Lorraine a été initiée en 2007. Les travaux de recherche dans le cadre de cet accord, s’inscrivaient dans le domaine des géosciences, des sciences de l’environnement, des sciences et techniques de la santé et des sciences humaines et sociales.  

Après ces vingt années de partenariat, l'Université de Lorraine et l'Andra font évoluer leur collaboration. Le 20 mars 2018, les deux établissements se sont engagés sur une feuille de route visant à structurer un nouvel accord en matière d'enseignement, de recherche et d'innovation en vue de l'installation du projet Cigéo. Quatre axes sont identifiés dans cette nouvelle collaboration :

  • Le développement de nouvelles formations
  • La mise en action de recherches communes
  • La mise en place d'outils communs et partagés en matière d'ingénierie et de gestion des connaissances
  • Le développement d'une dynamique environnementale innovante au service du territoire de Meuse/Haute-Marne

L'Université de Technologie de Troyes

La collaboration entre l’Andra et l’UTT a été initiée en 2007. Les travaux de recherche actuels dans le cadre de cet accord, portent sur le « Comportement mécanique des matériaux et des structures ».

EDF

La collaboration entre l’Andra et EDF été initiée en 2016, sur les thèmes suivants :

  • Corrosion des matériaux métalliques du surconteneur et du chemisage HA
  • Altération des déchets vitrifiés HA
  • Comportement géomécanique des argilites du Callovo-Oxfordien

Par ailleurs, l’Andra et la RATP (…) ont signé en 2017 une convention de partage de données et de connaissances dans le domaine de la surveillance d’ouvrages souterrains par fibre optique

 

Les groupements de laboratoires

La mise en oeuvre opérationnelle des programmes de recherche de l’Andra est organisée selon trois grandes structures interdépendantes : les groupements de laboratoires (GL), les unités de programmes (UP) et les unités de programmes de simulation (UPS).

Les GL constituent une structure de recherche particulièrement originale mise en place par l’Andra. Ces facteurs d’originalité sont :

  • une intégration des recherches autour de projets pluridisciplinaires (questions scientifiques) avec des enjeux importants pour l’Andra (conception, sûreté, gouvernance) ; „„
  • la mobilisation des meilleures équipes scientifiques autour de projets de recherche ; „„
  • une synergie de moyens et de compétences ; „„
  • une collaboration inscrite dans la durée ; „„
  • un outil de transparence, de performance et de responsabilité dans la gouvernance de la recherche à l’Andra.

Leurs objectifs scientifiques sont de répondre à des questions majeures nécessitant soit une forte interdisciplinarité, soit des moyens techniques et scientifiques complémentaires, sur des durées pluriannuelles. Ils sont organisés autour de sept grandes thématiques :

  1. Comportement mécanique des structures et des composants
  2. Corrosion et comportement mécanique des composants métalliques
  3. Chimie et transfert dans des environnements physico-chimiques complexes
  4. Chimie et transfert en milieux insaturés
  5. Comportement des verres en environnements de stockage
  6. Métrologie (capteurs...)
  7. .Sciences humaines et sociales

Chaque groupement associe, dans un comité de pilotage, les compétences nécessaires à l'élaboration de son programme et à la résolution des problématiques qui lui sont liées, dans le respect des objectifs du projet. L'organisation permet d'agréger, autour des laboratoires représentés au comité de pilotage, d'autres participants mobilisés sur des aspects plus ponctuels. Les résultats obtenus sont validés, sur le plan scientifique, par le comité de pilotage.

Les projets européens et internationaux

L’Andra est fortement impliquée dans les projets de recherche collaborative à l’échelle européenne et au sein de la plateforme technologique Implementing Geological Disposal for Radioactive Waste IGD-TP.

Implementing Geological Disposal Technology Platform (IGD-TP)

Créée en 2009 et financée par la Commission Européenne, la plateforme européenne IGD-TP (pour Implementing Geological Disposal for Radioactive Waste – Technological Platform) réunit plus de 120 organisations et est pilotée par 11 organisations européennes responsables de la mise en œuvre de projets de stockage géologique profond de déchets radioactifs en Europe (i.e. WMOs pour Waste Management Organisations). La plateforme se veut un forum d’échanges et d’informations et permet ainsi d’identifier les actions de recherche et développement d’intérêt commun et de les soutenir dans le cadre des appels à projet de la Commission Européenne. Représentées par leurs directeurs scientifiques ou équivalents, les WMOs constituent le Groupe Exécutif de l’IGD-TP, qui établit les priorités et le calendrier des actions de R&D à mener.

Après en avoir assuré la présidence en 2011, l’Andra a été en charge du Secrétariat Général de l’IGD-TP de 2012 à 2016.

Development and demonstration of monitoring strategies and technologies for geological disposal (Modern2020)

Depuis juin 2015, l’Andra pilote le projet de recherche Modern2020 (Development and demonstration of monitoring strategies and technologies for geological disposal) pour une durée de 4 ans. Le projet Modern2020 rassemble 28 partenaires européens et ambitionne de poser les bases du développement et de la mise en œuvre de programmes d’observation-surveillance au plan opérationnel, en tenant compte des exigences spécifiques à chaque contexte national. L’objectif est d’appréhender les paramètres dimensionnant pour la sûreté et de disposer d’une méthodologie sur l’utilisation des informations d’observation-surveillance pour la prise de décisions, au fur et à mesure du développement de l’installation souterraine.

Les travaux de R&D prévus dans Modern2020 visent ainsi à améliorer et à développer des techniques innovantes de surveillance (transmission de données sans fil, sources d'alimentation alternatives, nouveaux capteurs…). L’objectif est de se doter de systèmes de surveillance innovants et performants dès le lancement de la phase de construction des stockages et pour le suivi de leurs évolutions pendant plusieurs décennies. Figurent également au programme, des expérimentations in-situ à l’échelle réelle qui permettront de renforcer les connaissances sur la mise en œuvre opérationnelle des moyens de suivi des ouvrages et attesteront de la performance des solutions envisagées.

Characterization of conditioned nuclearwaste for its safe disposal in Europe (CHANCE)

Coordonné par l’Andra, le projet CHANCE réunit 12 partenaires autour de l’amélioration et l’innovation de procédés de caractérisation des colis de déchets radioactifs.

Une démarche qui s’inscrit dans le cadre de la bonne maîtrise du contenu des colis de déchets et de leur acceptation dans le stockage. Quatre actions pour améliorer des méthodes de caractérisation des colis seront menées lors du projet CHANCE. La première, pilotée par l’Andra, visera à identifier les connaissances et les bonnes pratiques actuelles en matière de méthode de caractérisation. Les trois autres consisteront à développer des méthodes de caractérisation innovantes : la calorimétrie pour affiner la connaissance du dégagement thermique des colis et indirectement celle du contenu radiologique à l’origine de ce dégagement ; l’imagerie à muons pour sonder le contenu de colis de très gros volume ; et la spectrométrie pour la mesure des gaz

European Joint Programme (EJP)

L’Andra pilote l’EJP (European Joint Programme) qui fait suite au projet JOPRAD, lancé en 2015 et piloté par l’Andra, dont la mission était d’étudier la faisabilité d’une programmation conjointe de recherche. La première étape de l’EJP a consisté à identifier les différents acteurs européens concernés. Chaque groupe d’acteurs a ensuite défini les thématiques de recherche et de gestion des connaissances pouvant faire l’objet d’une programmation commune. Les sujets portent aussi bien sur les phases amont (caractérisation, traitement et conditionnement des déchets) que sur l’entreposage et le stockage, en particulier géologique. Enfin, ces besoins ont été consolidés et intégrés dans un agenda de recherche stratégique.

 

L’Andra participe également à quatre projets européens :

CArbon-14 Source Term (Cast)

Le projet Cast rassemble 33 partenaires et a pour objectif d’améliorer la robustesse de l'inventaire des radionucléides, de préciser les mécanismes de relâchement des radionucléides en stockage et de déterminer leur spéciation (sous forme gazeuse/en solution, forme organique/forme inorganique). Son objectif est également d'évaluer le comportement en stockage des graphites et des résines échangeuses d’ions (REI) et notamment leurs interactions possibles avec les matériaux du stockage.

Cement-based materials for geological disposal (Cebama)

Le projet Cebama rassemble 27 partenaires et a pour objectifs d’étudier les phénomènes à l'interface matériaux cimentaires/roches hôtes, d’étudier les processus de rétention des radionucléides dans des environnements cimentaires à pH élevé et d’améliorer la validité des modèles numériques sur l’impact de la dégradation chimique sur les processus de transport.

Procédés de traitement thermiques des déchets (Theramin)

Le projet Theramin rassemble 19 partenaires de 8 pays européens et a pour objectif d’optimiser la gestion et le stockage de déchets radioactifs par un traitement thermique préalable. Pour cela, les travaux porteront sur l’identification des déchets susceptibles de bénéficier d’un tel traitement, tant du point de vue de la sûreté qu’en termes de volume et de coûts de gestion. Les procédés de traitement existants seront également répertoriés et analysés pour des déchets sélectionnés. Impliquée dans divers aspects du projet, l’Andra est notamment responsable de l’évaluation du traitement thermique des déchets sur leur stockage.

Comportement et performance hydromécanique des ouvrages de fermeture à base d'argile (Beacon)

Le projet Beacon réunit 25 partenaires européens autour des ouvrages de fermeture à base d’argile, et notamment de bentonite qui a la particularité de gonfler au contact de l’eau, assurant ainsi la fonction d’étanchéité de ces ouvrages. La bentonite peut être utilisée pour fermer les galeries et les descenderies, ou encore comme matériau de confinement autour des colis de déchets. La performance et le comportement à long terme de la bentonite dans les ouvrages seront étudiés dans le cadre du projet. Ces études intéressent particulièrement l’Andra dans le cadre du scellement de Cigéo, une fois l’exploitation terminée. En plus de jouer un rôle dans les grandes orientations du projet, l’Agence coordonne le travail sur « la vérification et la validation des modèles ».

 

Les coopérations avec les organismes européens de gestion des déchets radioactifs

NAGRA (Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle / Société coopérative nationale pour le stockage des déchets radioactifs), pour la mise au point et le développement d'expérimentations en laboratoires souterrains (notamment au Mont Terri Suisse).

ONDRAF (Organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies), pour la caractérisation des propriétés des milieux argileux et des essais technologiques en particulier dans leur laboratoire souterrain de Mol en Belgique.

SKB (Svensk Kärnbränslehantering), pour la mise au point de matériaux de scellement des ouvrages et des démonstrateurs technologiques de creusement (en particulier dans leur laboratoire souterrain d'Aspö en Suède).

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