Abstract FR:

L'objectif de cette etude a ete d'elaborer un modele capable de predire quantitativement la fixation de radionucleides (rn) (cs +, pb 2 + et eu 3 +) par une matrice cimentaire hydratee, dans le cadre de la conception des barrieres ouvragees de site de stockage de dechets radioactifs (centres de surface ou faisabilite d'un stockage en formation geologique profonde). La methodologie de l'etude a consiste a : - etablir un modele caracterisant la chimie de surface des csh (choisi comme simulant des ciments) - etudier la fixation des rn par analyse de solide pour identifier les mecanismes de fixation - utiliser les deux premieres etapes, associees a un bilan en solution, pour etablir un modele de retention des rn. Les resultats obtenus sont : 1 - un modele thermodynamique de speciation de surface des csh, qui rend compte des equilibres acide-base et de sorption des ions calcium labiles, sur les sites silanols de surface des csh. Ce modele est applicable sans ajustement sur toute la gamme ca/si et a ete confirme par des tests predictifs. 2 - la retention de cs + est le resultat d'une sorption sur deux types de sites. Un site faible qui est identifie aux sites silanols dont la concentration elevee (10 sites. Nm 2) permet d'expliquer l'absence de saturation. Un site fort identifie comme un site de bord. Le modele de fixation de cs + par les csh, etabli a partir du modele de speciation de surface, permet des calculs predictifs avec differentes forces ioniques et differents ratios ca/si (valides par des donnees experimentales). 3 - la modelisation de la retention de pb 2 + est etablie en couplant des equilibres de surface et un equilibre de precipitation et le modele est egalement confirme par des essais predictifs sur des ratios ca/si differents et des forces ioniques differentes. 4 - l'etude de la retention de eu 3 + est basee sur des analyses du solide par spectro-luminescence laser a resolution temporelle (slrt), xps et meb-eds. Il a ete montre que eu 3 + n'etait pas retenu dans la matrice csh par precipitation mais par affinite avec le csh. Il est majoritairement fixe a la surface du solide (un environnement -oh important) et minoritairement par insertion dans le solide.