Minéralogie, porosité et diffusion des solutés dans l'argilite du ...

199 CHAPITRE 5
M/M0 [-]
Solution Echantillon
Solution Echantillon
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
profil 1
profil 2
profil 3
0 0,5 1 1,5 2 2,5
M/M0
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0 0,25 0,5 0,75 1
distance (mm)
distance (mm)
Distance (mm) Distance (mm)
profil 1
profil 2
profil 3
Fig. 5.32: (a) Evolution relative de la concentration en Cu 2+ en fonction de la profondeur pour
l’échantillon EST 26059 après in-diffusion du Cu 2+ . (b) Comparaison des 3 profils après
correction du profil C (visualisée pour le premier millimètre). Les traits pointillés représentent
l’interface solide-solution.
L’ajustement du profil A par l’équation 5.13 a été réalisé en conservant une masse totale
en Cu identique entre profil expérimental et profil analytique (c. à d. l’intégrale du profil
expérimental = l’intégrale du profil simulé). La condition de respect de bilan de masse est
proposée par Van Loon and Eikenberg (2005) afin d’obtenir une signification des propriétés
de diffusion la plus cohérente possible par rapport à la masse de traceur. A partir de cette
condition, un Da = 3,012×10 -14 m²/s est obtenu. Les paramètres De = 2,46×10 -10 m²/s et α =
8169 avec Kd = 3533 mg/L sont déduits à partir de la décroissance du Cu 2+ dans le réservoir.
La diffusion du Cu 2+ dans l’argilite du Callovo-Oxfordien n’ayant pas été précédemment
caractérisé, il est difficile d’évaluer ces paramètres. Morton et al., (2001) indiquent cependant
un comportement de sorption du Cu proche de celui du Pb, Co et Cd. Un coefficient de
diffusion effectif De = 2,5×10 -10 m²/s et un facteur de capacité α = 8950 sont obtenus pour le
Pb, ce qui est cohérent avec nos résultats (ANDRA, 2005a).
Avec un unique coefficient de diffusion, l’ajustement des points expérimentaux par la solution
analytique n’est pas optimal, notamment pour les 100 premiers microns du profil (Fig. 5.33).
A titre d’essai, nous avons décomposé le profil de diffusion en plusieurs comportements
diffusifs, chacun associés à une masse de Cu diffusant en « parallèle ». Un ajustement quasi
exact du profil est obtenu pour 3 composantes (Fig. 5.34). Les propriétés de diffusion
suivantes ont été obtenues:
A
B
A
C
(a) (b)
A
B
A
C