Modeling water and ion diffusion in clays : A multiscale approach

Modélisation de la diffusion de l'eau et des ions dans l'argile : une approche multiéchelles

Benjamin Rotenberg (1, 2) , Virginie Marry (1) , Jean-François Dufrêche (1) , Natalie Malikova (3, 4) , Eric Giffaut (2) , Pierre Turq (1)

1 LI2C - Liquides Ioniques et Interfaces Chargées
2 ANDRA - Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs
3 ANL - Argonne National Laboratory [Lemont]
4 LLB - UMR 12 - Laboratoire Léon Brillouin

The safety analysis of geological disposal of nuclear waste relies on a comprehensive understanding of the structural and dynamic properties of the geological medium hosting the repository. In this context, a vast research program has been undertaken on the migration of radionuclides (mainly ions) in clays, under the supervision of ANDRA. In parallel to the experimental determination of empirical parameters describing the transport at the macroscopic scale, some theoretical efforts have been made to base such a description on a microscopic view of the transport mechanisms. We review here some of the theoretical approaches developed up to now in our research group, with a particular focus on their complementarity.

L'analyse de sûreté du stockage géologique de déchets nucléaires repose sur une compréhension détaillée des propriétés structurales et dynamiques du milieu géologique susceptible d'accueillir un site de stockage. Dans ce contexte, un vaste programme de recherche coordonné par l'Andra a été entrepris pour étudier la migration des radionucléides dans l'argile. Parallèlement à la détermination expérimentale de paramètres empiriques décrivant le transport à l'échelle macroscopique, des efforts théoriques ont été faits pour asseoir de telles descriptions sur une compréhension à l'échelle microscopique des processus de transport. Cet article est une revue des approches théoriques abordées dans notre groupe de recherches, où l'accent est mis sur leur complémentarité.

Mots clés: Montmorillonite clay; Ion transport; Multiscale; Nuclear waste

Mots clés: Argile; Transport ionique; Multiéchelles; Déchets nucléaires

Domaines: Chimie-Physique [physics.chem-ph]

Benjamin Rotenberg, Virginie Marry, Jean-François Dufrêche, Natalie Malikova, Eric Giffaut, et al.. Modeling water and ion diffusion in clays : A multiscale approach. Comptes Rendus. Chimie, 2007, 10, pp.1108. ⟨10.1016/j.crci.2007.02.009⟩. ⟨hal-00369632⟩