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Faculté des Sciences appliquées
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MASTER THESIS
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Impact of gas migration around nuclear wastes disposals: Modelling of the gas injection experiment PGZ3

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Meunier, Fanny ULiège
Promotor(s) : Collin, Frédéric ULiège
Date of defense : 27-Jun-2022/28-Jun-2022 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/14336
Details
Title : Impact of gas migration around nuclear wastes disposals: Modelling of the gas injection experiment PGZ3
Author : Meunier, Fanny ULiège
Date of defense  : 27-Jun-2022/28-Jun-2022
Advisor(s) : Collin, Frédéric ULiège
Committee's member(s) : Nguyen, Frédéric ULiège
Corman, Gilles ULiège
de la Vaissière, Rémi 
Language : English
Discipline(s) : Engineering, computing & technology > Geological, petroleum & mining engineering
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en ingénieur civil des mines et géologue, à finalité spécialisée en ressources minérales et recyclage
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences appliquées

Abstract

[en] Since the day nuclear power plants were put into service, the best solution to deal with
radioactive wastes that emanate from the process is sought. In this framework, national
organisations (ONDRAF for Belgium, ANDRA for France, etc.) were implemented to do
some research on the topic. The one solution they favour for the long-term management
of nuclear wastes is the deep geological repository. However, these comprise a lot of
technical issues. One of them is the generation of gas by corrosion of metal compounds
(such as canisters containing the wastes) that could rise in pressure and lead to bedrock
fracturing, resulting in a lack of tightness of the disposal. ANDRA tries to study this
phenomenon by experimental in-situ campaigns (carried out in an underground lab)
during which gas is injected into the bedrock. The aim of this master’s thesis is to
reproduce one of these campaigns (namely PGZ3) by developing various numerical
models with an increasing complexity. The model that was developed first consisted in a purely hydraulic one-dimensional model. It was then complexified by adding mechanics and finally by turning it into a two-dimensional model.

[fr] Depuis le jour où les centrales nucléaires ont été mises en service, des recherches sont
réalisées afin de trouver la meilleure solution pour traiter les déchets radioactifs qui
émanent du processus. Dans ce cadre, des organismes nationaux (ONDRAF pour la
Belgique, ANDRA pour la France, etc.) ont été mis à contribution pour effectuer des
recherches sur le sujet. La solution privilégiée pour la gestion à long terme des déchets
radioactifs est le dépôt en couches géologiques profondes, mais celui-ci comporte de
nombreux problèmes techniques. L'un d'entre eux est la génération de gaz par la
corrosion des composés métalliques (tels que les fûts contenant les déchets) qui pourrait
augmenter en pression et conduire à la fracturation de la roche-mère, entraînant un
manque d'étanchéité du stockage. L'ANDRA tente d'étudier ce phénomène en réalisant
des campagnes expérimentales in-situ (réalisées dans un laboratoire souterrain) au cours
desquelles du gaz est injecté dans la roche-mère. L'objectif de ce travail de fin d’études
est de reproduire l'une de ces campagnes (à savoir PGZ3) en développant différents
modèles numériques de complexité croissante. Le modèle qui a d'abord été développé consistait en un modèle purement hydraulique axisymétrique en une seule dimension. Il a en suite été complexifié en y ajoutant un aspect mécanique et a finalement été transformé en un modèle à deux dimensions.


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Author

  • Meunier, Fanny ULiège Université de Liège > Master ingé. civ. mines & géol., à fin.

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