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HLW豎直處置熱分析

文檔作者：趙宏剛，王駒，劉月妙，蘇銳文檔來源：核工業(yè)北京地質(zhì)研究院中核高放廢物地質(zhì)處置評價技術重點實驗室		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年01月29日
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第30卷第1期
2013年3月
世界核地質(zhì)科學
World Nuclear Geoscience
V01．30 No．1
Mar．2013
DOI：IO．39690．issn．1672-0636．2013．O1．009
HLW 豎直處置熱分析
趙宏剛，王駒，劉月妙，蘇銳
(核工業(yè)北京地質(zhì)研究院， 中核高放廢物地質(zhì)處置評價技術重點實驗室，北京100029)
[摘要]處置庫中廢物罐表面的最高溫度不能超過100~C，這個標準決定著處置庫的熱庫容。廢物
罐處置時剩余衰變熱量、工程屏障系統(tǒng)材料的熱特性、間隙的存在、處置主巖的初始溫度及其熱特
性、處置庫的布局等都是影響處置庫中廢物罐表面溫度的因素。文章對處置主巖和工程屏障系統(tǒng)材料
的熱物理特性進行了分析和研究，對工程屏障系統(tǒng)不同間隙的熱傳導特性進行了研究，應用解析法和
數(shù)值法對單個廢物罐周邊的溫度發(fā)展進行了熱傳導特性研究。研究表明，最重要和最敏感的參數(shù)是廢
物罐的初始處置剩余衰變熱量；而主巖和工程屏障系統(tǒng)材料參數(shù)的不確定性及其自然變化性和工程屏
障系統(tǒng)廢物罐周邊間隙是影響廢物罐表面最高溫度的兩個最主要的因素；工程屏障系統(tǒng)內(nèi)部間隙的溫
度偏差小于IO~C，內(nèi)部間隙越大，溫度偏差越大，外部間隙在被水充填時的溫度偏差比間隙被空氣充
填時的溫度偏差要小1～3℃。
[關鍵詞]高放廢物；廢物罐；剩余衰變熱；工程屏障系統(tǒng)；熱傳導特性
[中圖分類號]TL942 [文獻標志碼]A [文章編號]1672—0636(2013)01-0044-08
Thermal analysis of the vertical disposal for HLW
ZHAO Hong—gang，WANG Ju，LIU Yue—miao，SU Rui
(CNNC Key Laboratory on Geological Disposal of High—level Radioactive Waste，
Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China)
Abstract：The temperature on the canister surface is set to be no more than IO0~C in the high level
radioactive waste(HLW)repository，it is a criterion to dictate the thermal dimension of the repository．
Th e factors that affect the temperature on the canister surface include the initial power of the canister，
the thermal properties of material as the engineered barrier system (EBS)，the gaps around the
canister in the EBS， the initial ground temperature and thermal properties of the host rock， the
repository layout， etc． This article examines the thermal properties of the material in host rock and
the EBS， the thermal conductivity properties of the different gaps in the EBS， the temperature
evolution around the single canister by using the analysis method and the numerical method． The
findings are as~llows：1)The most important and the sensitive parameter is the initial disposal power
of the canister；2)The two key factors that affect the highest temperature on the canister surface are
the parameter of uncertainty and nature variability of material as the host rock and the EBS，and the
gaps around the canister in the EBS；3)The temperature difference between the canister and bentonite
is no more than lO~C，and the bigger the inner gaps are，the bigger the temperature difference will
[收稿日期]2012—08—03； [修回日期]2012—12—28
[作者簡介]趙宏剛(1972一)，男，陜西西安人，博士，主要從事高放廢物地質(zhì)處置方面的研究工作。
E—mail：hgz72@sohu．tom

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