Les barrières naturelles, y compris les formations géologiques - sels, argilite, sédiments ou cristallins - constituent le composant le plus important du système complexe multicouche qui isole les déchets stockés de la biosphère. Par conséquent, la conception et l’évaluation des performances des dépôts de déchets nécessitent une connaissance et une compréhension approfondies du comportement de la roche hôte. Itasca a été le pionnier de la recherche et du développement en ingénierie des roches dans l'isolement des déchets nucléaires souterrains pendant des décennies dans le monde entier pour tous les types de roches (roches dures, sels et argiles) sur des périodes géologiques. Par exemple, dans les milieux cristallins, l’état de fracturation de la masse rocheuse (PND) est la principale avenue de la circulation potentielle des fluides et du transport des radionucléides. La modélisation de l’évolution de la fracturation autour des salles de stockage (c’est-à-dire la zone de dommages causés par les excavations) et son effet sur la perméabilité de la masse rocheuse constituent un élément essentiel de l’évaluation de la sécurité. Dans les formations argileuses et salines, le fluage est l’un des facteurs les plus importants qui affectent la stabilité des structures de support et donc la performance à moyen et à long terme de l’installation de stockage. Les taux de contrainte de fluage sont affectés non seulement par l'état de contrainte, mais également par les changements de température de la roche dus à la perte de la source d'énergie perdue avec le temps.
Itasca a été impliqué dans un large éventail d'activités d'isolation des déchets, notamment:
- Recherche fondamentale pour mieux comprendre la déformation et la fracturation de la roche hôte;
- Développer des concepts clés pour évaluer la sécurité des dépôts;
- Evaluer la performance à long terme des dépôts de déchets nucléaires;
- Analyses géomécaniques détaillées à l'appui de la conception du stockage;
- Une gamme de services de surveillance microsismique, à émission acoustique et à ultrasons impliqués dans le développement d'installations d'élimination de déchets géologiques;
- et mise au point d'outils logiciels et de capacités d'analyse du débit d'eau et du transport des contaminants à proximité d'un dépôt de déchets dans un environnement rocheux fracturé, déformation, dégradation et autres processus liés à l'isolement des déchets dans les géomatériaux.
Les travaux d’Itasca dans ce domaine vont d’échelles de temps de quelques minutes à un million d’années et d’échelles de longueur des grains de roche et de micro-dommages à la tectonique, y compris l’impact de l’eau, les charges thermiques, la glaciation, les tremblements de terre et les digues volcaniques. Itasca a été impliqué dans des projets d'isolation de déchets nucléaires de faible activité et des projets de recherche et de conception d'isolation de déchets de haute activité en Australie, au Canada, en Finlande, en France, en Allemagne, en Grande-Bretagne, en Espagne, en Suède, en Suisse, et plusieurs sites à travers les États-Unis.
