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HLW竖直处置热分析

文档作者：赵宏刚，王驹，刘月妙，苏锐文档来源：核工业北京地质研究院中核高放废物地质处置评价技术重点实验室		点击数：	更新时间： 2023年01月29日
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第30卷第1期
2013年3月
世界核地质科学
World Nuclear Geoscience
V01．30 No．1
Mar．2013
DOI：IO．39690．issn．1672-0636．2013．O1．009
HLW 竖直处置热分析
赵宏刚，王驹，刘月妙，苏锐
(核工业北京地质研究院， 中核高放废物地质处置评价技术重点实验室，北京100029)
[摘要]处置库中废物罐表面的最高温度不能超过100~C，这个标准决定着处置库的热库容。废物
罐处置时剩余衰变热量、工程屏障系统材料的热特性、间隙的存在、处置主岩的初始温度及其热特
性、处置库的布局等都是影响处置库中废物罐表面温度的因素。文章对处置主岩和工程屏障系统材料
的热物理特性进行了分析和研究，对工程屏障系统不同间隙的热传导特性进行了研究，应用解析法和
数值法对单个废物罐周边的温度发展进行了热传导特性研究。研究表明，最重要和最敏感的参数是废
物罐的初始处置剩余衰变热量；而主岩和工程屏障系统材料参数的不确定性及其自然变化性和工程屏
障系统废物罐周边间隙是影响废物罐表面最高温度的两个最主要的因素；工程屏障系统内部间隙的温
度偏差小于IO~C，内部间隙越大，温度偏差越大，外部间隙在被水充填时的温度偏差比间隙被空气充
填时的温度偏差要小1～3℃。
[关键词]高放废物；废物罐；剩余衰变热；工程屏障系统；热传导特性
[中图分类号]TL942 [文献标志码]A [文章编号]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
[作者简介]赵宏刚(1972一)，男，陕西西安人，博士，主要从事高放废物地质处置方面的研究工作。
E—mail：hgz72@sohu．tom

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