La gestion à long terme des déchets nucléaires en France repose sur le Centre industriel de stockage géologique (CIGEO), conçu pour stocker de manière sûre les déchets radioactifs. Un aspect essentiel de cette gestion est la réversibilité des décisions prises, permettant aux générations futures d'intervenir si nécessaire. Les bétons jouent un rôle crucial dans la construction des infrastructures de stockage, offrant une résistance mécanique et une imperméabilité nécessaires.

Toutefois, leur durabilité peut être affectée par des facteurs externes tels que la carbonatation atmosphérique, nécessitant une surveillance constante pour maintenir la stabilité mécanique et assurer la sécurité à long terme du stockage des déchets nucléaires.

La carbonatation atmosphérique des bétons désigne la diffusion du CO2(g) atmosphérique dans la porosité du béton et sa solubilisation en CO2(aq) aqueux, entrainant une acidification de l’eau porale des bétons.

Cette acidification est notamment tamponnée par la dissolution des hydrates de ciment (e.g. l’hydroxyde de calcium Ca(OH)2) et conduit à la formation de minéraux dit secondaires : des carbonates de calcium CaCO3. L’interface entre le béton sain et le béton subissant ce processus de carbonatation est appelé front de carbonatation. L’abaissement du pH du milieu (pH ̴ 9) peut entrainer l’augmentation de la vitesse de corrosion si le front de carbonatation atteint les armatures métalliques. La vitesse de propagation du front de carbonatation dépend (i) des caractéristiques propres du béton comme ses propriétés hydrodynamiques (e.g. porosité, perméabilité), sa teneur initiale en eau et sa teneur initiale en hydrates tampon et, (ii) des caractéristiques de son environnement avec la teneur en CO2(g) et l’humidité relative de l’atmosphère.
 
 Durant ce stage vous aurez les objectifs suivants : 

• Définir les scénarios d'altération des bétons en collaboration avec l'équipe encadrante,
• Lancement des calculs avec les outils HYTEC et MIN3P,
• Participation au traitement, à l'analyse, et à l’interprétation des résultats,
• Réalisation d'une étude de sensibilité sur les paramètres clefs précédemment identifiés, 
• Ces résultats pouvant faire l'objet de la rédaction d'un article scientifique associé.

Les résultats de votre stage contribuerons à répondre aux enjeux suivants : 

• Améliorer la connaissance fondamentale des mécanismes à l'origine de la carbonatation des bétons,
• Permettre une compréhension approfondie de la durabilité à long terme des conteneurs, fournissant ainsi des outils d'aide à la décision pour la conception des ouvrages.

Vous êtes actuellement étudiant en Master 2  (école d’ingénieur  ou équivalent) en sciences de l’environnement, hydrogéologie, géochimie.

Vous avez un gout prononcé pour le travail de modélisation et le traitement des données.

Des compétences pratiques en modélisation en transport réactif au sein de milieux poreux seront appréciés.

Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer aux projets structurants et innovants du CEA !

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.