Impact of colloids on Uranium transport in groundwater applied to the Aube radioactive waste disposal
Impact des colloïdes sur le transport de l'Uranium appliqué à la nappe phréatique du centre de stockage FMA de l'Aube
Résumé
The presence of colloids, known vectors of radionuclides and chemical contaminants
in groundwater, has been identified in groundwater at the Aube radioactive
waste disposal in 2004. This thesis aims to characterize these colloids, and to
determine their potential impact in the transport of Uranium, chosen as the element
of interest for this study. The identified 60 nm in diameter clay colloids and the
fulvic and humic acids can move in Aptian groundwater, as indirectly evidenced by
column experiments. A feasibility study of a in situ test has been done through
a transport modeling to confirm the colloid mobility at the field scale. Using the
conditions of the study, the clay colloids do not influence Uranium transport. Even
with the greatest concentration assumed on site, they have a very limited impact on
the mobilization of Uranium, in the pH range measured on site. On the contrary, the
organic colloids, despite their low concentration, can facilitate Uranium transport,
the uranyl - organic acid chemical bond being exceptionally strong. Therefore their
low concentration in groundwater makes their impact on uranium mobility equally
insignificant.
La présence de colloïdes, vecteurs connus de radionucléides et toxiques chimiques dans les aquifères,
a été identifiée dans la nappe phréatique du Centre de Stockage de Faible et Moyenne
Activité de l’Aube en 2004. Cette thèse caractérise ces colloïdes, et détermine leur impact potentiel
dans le transport de l’Uranium, choisi comme élément d’intérêt pour l’étude. Les colloïdes
d’argile de 60 nm de diamètre et les acides fulviques et humiques identifiés sont mobiles dans
la nappe aptienne, comme l’ont montré indirectement des expériences en colonne. Une étude de
faisabilité d’un traçage in situ a été réalisée par une modélisation hydrodynamique pour valider
cette mobilité des colloïdes à l’échelle du site. Dans les conditions d’étude, les colloïdes d’argile
n’influencent pas le transport de l’Uranium. Même avec la concentration maximale supposée sur le
site, leur rôle reste négligeable dans la mobilisation de l’Uranium pour la gamme de pH observée
sur le site. Par contre, les colloïdes organiques, malgré leur faible concentration, sont susceptibles
de favoriser le transport de l’Uranium du fait de la grande affinité des substances humiques pour
l’uranyle. Cependant, leur faible concentration dans la nappe semble limiter fortement leur impact
sur la mobilité de l’Uranium.
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