Après le retraitement des combustibles nucléaires, le stockage des déchets radioactifs ultimes est une nécessité. L’étude du dispositif de stockage est activement menée par l’Andra dans le cadre de programmes de recherche ambitieux visant à déterminer l’évolution de chacun des matériaux choisis comme barrière successives à la migration des radionucléides : les matrices vitreuses où ils sont initialement piégés, les chemisages et surconteneurs métalliques en acier bas carbone, puis l’argilite du milieu argileux Callovo-oxfordien du site.

Le NIMBE/LAPA participe à ces programmes en étudiant des analogues archéologiques, sources uniques de données en retour d’expériences long terme, ainsi que des échantillons produits dans le cadre d’expérimentation de laboratoire. La poursuite en parallèle de ces deux voies d'études a permis au laboratoire d'acquérir de solides compétences, développées pour comprendre la phénoménologie des systèmes complexes étudiés, et par la mise en œuvre de techniques complémentaires multi-échelle (mm à nm).

Deux publications récentes de l'équipe LAPA [1,3], en collaboration avec d'autres laboratoires du CEA et du CNRS, présentent d’une part l’importance de la prise en compte de la formation d’une couche interfaciale nanostructurée de magnétite pour la corrosion des métaux ferreux en milieu silicate ; et d’autre part l’effet d’un coulis cimentaire bas pH injecté entre le chemisage et l’argilite dans le dispositif. La compréhension des mécanismes d’altération de ces systèmes est fondamentale pour cadrer la modélisation à des fins prédictives des phénomènes observés.

De par leur principe même, les méthodes de datation au carbone 14 sont normalement réservées pour dater les vestiges de matière vivante qui ont eu des échanges avec l'atmosphère (animaux, végétaux, etc…). Dans les procédés sidérurgiques anciens, la source d'énergie était le charbon de bois, dont le carbone est encore présent en faible quantité au sein des aciers. C'est ce qui permet aujourd'hui une datation au carbone 14 fiable de pièces en alliages ferreux.

Cette méthode élaborée par l'équipe du "Laboratoire Archéomatériaux et Prévision de l'Altération - LAPA" du NIMBE avec le "Laboratoire de Mesure du Carbone 14 - LMC14" du LSCE, et en collaboration avec le Département d'Anthropologie de l'Université de l'Illinois, a permis de dater très précisément des agrafes métalliques issues du temple du Baphuon d'Angkor au Cambodge. Ces données ont permis de revoir la datation du temple (construction initiale et remaniement) et d'identifier le roi bâtisseur (Suryavarman Ier - 1010–1050 CE).

En retour, ce résultat conforte cette méthode d'étude de matériaux métallurgiques anciens, qui au-delà du fer des cathédrales et maintenant des temples d'Angkor, pourra être étendue et contribuer à résoudre de nombreuses autres énigmes archéologiques.

 

 

 

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