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典型文献
多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应数值模拟
文献摘要:
近场环境条件下核素在缓冲材料中的迁移扩散受控于温度场、渗流场、膨胀应力场和化学吸附场的耦合作用,其对核素的阻滞特性将影响到核素随地下水向处置库围岩迁移并返回生物圈的能力,开展多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应研究,对地质处置库的长期安全性评价具有重要的意义.本研究基于混合物理论、连续介质理论、质量守恒、动量守恒、能量守恒及溶质扩散的Fick定律,推导出饱和缓冲材料中核素迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程,并借助于COMSOL Multiphysics软件的直接全耦合求解优势,以自主研制的缓冲材料长期阻滞性能M ock-up实验装置为几何模型,采用内置接口和添加热-水-力-化耦合控制方程中的耦合项作为源项相结合方式,实现了多物理场耦合作用下铀在饱和缓冲材料中迁移扩散行为的直接耦合分析,其长期阻滞特性数值模拟结果表明:初期阶段铀在缓冲材料中迁移扩散较缓慢,迁移距离随时间增幅在1m左右;中后期阶段,随缓冲材料对铀的吸附容量逐渐趋于饱和后,其迁移距离较初期阶段增加更为明显,迁移距离随时间增幅为3m左右.多因素耦合下核素在饱和缓冲材料中迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程构建、求解及长期阻滞性能模拟研究的方法,能够为我国高放废物深地质处置库地下实验室开展1:1工程尺度的工程屏障设计与安全性能评价提供技术参考.
文献关键词:
缓冲材料;耦合作用;阻滞效应;高放废物地质处置;铀;COMSOL Multiphysics软件
作者姓名:
王哲;王玉平;李江波;张振龙;冯喜杨;罗莹;张家千;曾秋平;刘艳;易发成;张灏;赵雨;王振雨;吴亚东
作者机构:
西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室 ,四川 绵阳 621010;中国科学技术大学 地球与空间科学学院 ,安徽 合肥 230026;宜宾学院 国际应用技术学部 ,四川 宜宾 644000;中国工程物理研究院 材料研究所 ,四川 江油 621700;四川轻化工大学 计算机科学与技术学院 ,四川 宜宾 644000
引用格式:
[1]王哲;王玉平;李江波;张振龙;冯喜杨;罗莹;张家千;曾秋平;刘艳;易发成;张灏;赵雨;王振雨;吴亚东-.多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应数值模拟)[J].核化学与放射化学,2022(04):474-487
A类:
ock
B类:
多因素耦合作用,缓冲材料,阻滞效应,近场,迁移扩散,受控,渗流场,应力场,化学吸附,随地,围岩,返回,回生,生物圈,长期安全,安全性评价,混合物理论,连续介质理论,质量守恒,动量守恒,能量守恒,溶质,Fick,和缓,核素迁移,耦合控制,控制方程,借助于,COMSOL,Multiphysics,全耦合,自主研制,up,实验装置,几何模型,内置,源项,结合方式,多物理场耦合,扩散行为,直接耦合,耦合分析,初期阶段,迁移距离,1m,吸附容量,3m,性能模拟,高放废物深地质处置,深地质处置库,地下实验室,工程尺度,安全性能,性能评价,高放废物地质处置
AB值:
0.336163
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