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Une alvéole truffée de capteurs

Un tube de 76 cm de diamètre, sur près de 80 m de long, truffé de capteurs : le plus instrumenté des démonstrateurs d’alvéole de stockage de déchets radioactifs de haute activité (HA) est en cours d’étude dans les galeries du Laboratoire souterrain de l’Andra. Objectif : optimiser la pose et le fonctionnement de différentes technologies de capteurs pour préparer la surveillance du quartier HA du projet Cigéo. Mais que mesure-t-on précisément ? Et avec quels capteurs ? La réponse en images.

Évaluer l’endommagement de la roche

L’endommagement de la roche induit par le creusement est étudié grâce aux méthodes dites « acoustiques ». Elles consistent à émettre des ondes à travers la roche et à mesurer leur vitesse de propagation, qui est d’autant plus lente que le milieu est endommagé. Pour la première fois, une fibre optique de 25 m de long est noyée dans le coulis de ciment qui est situé entre la roche et le chemisage (tubage en acier qui est inséré dans l’alvéole). Cette fibre optique permet de réceptionner les ondes émises en paroi de galerie. Certains chemisages sont aussi dotés de récepteurs et d’émetteurs acoustiques traditionnels. À proximité de l’alvéole, un capteur sans fil inséré dans la paroi mesure la pression exercée par l’eau, présente naturellement dans la roche.

Vérifier la géométrie des ouvrages

Un robot mobile équipé de capteurs d’humidité, de température et de pression atmosphérique, d’une caméra et de trois lasers haute précision a été spécialement conçu et développé pour « scanner » l’intérieur de l’alvéole et mesurer régulièrement avec une grande résolution ses dimensions afin de suivre ses déformations.

Retrouvez la présentation du robot SAM :

Mesurer la déformation et la température des ouvrages

Des fibres optiques, installées sur la surface externe du chemisage, sur toute sa longueur et sur son pourtour, détectent les déformations de l’acier dues à la pression exercée par la roche. Ces mesures sont corrélées avec celles obtenues à l’aide d’autres capteurs de déformation qui servent d’étalon, des extensomètres à corde vibrante et des cannes de convergence placées quant à elles à l’intérieur de l’alvéole. D’autres fibres optiques permettent de suivre le remplissage du coulis, quand il est introduit entre l’alvéole et la roche, et la température tout au long de l’exploitation du stockage.

Surveiller les caractéristiques physico-chimiques du milieu

Certains chemisages sont équipés de capteurs chimiques et de points de prélèvement afin de caractériser l’eau et les gaz (oxygène, hydrogène, dioxyde de carbone, méthane…) qui circulent dans la roche, mais aussi à l’intérieur de l’alvéole. D’autres capteurs permettent d’étudier la corrosion des métaux au cours du temps.

Des capteurs, pour quoi faire ?

Les capteurs seront mis en place dans Cigéo :

• dès le creusement, pour confirmer les propriétés de la roche ;

• pendant la construction du stockage, pour suivre le bon déroulement des travaux et s’assurer que les ouvrages ont bien toutes les caractéristiques requises ;

• au cours de la phase industrielle pilote pour suivre le comportement de l’ouvrage et, si besoin, récupérer les colis ;

• pendant son exploitation, jusqu’à sa fermeture et même au-delà, pour surveiller le comportement des ouvrages et s’assurer de leur maintien dans le domaine de fonctionnement attendu.

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