核廢物的危害可以持續(xù)數(shù)以萬年。長壽命的核廢料,比如乏燃料,需要長時間與人類及其生存環(huán)境隔絕。把乏燃料存放在穩(wěn)定地質(zhì)構(gòu)造中的深地質(zhì)處置被認為是在可接受的技術(shù)水平之內(nèi)最安全、最可持續(xù)發(fā)展的選擇。它包括深部鉆孔處置和礦山式處置。高放廢物的熱能輸出為礦山式處置增加了難題。深部鉆孔處置對溫度沒有前者敏感。然而,分析研究表明處置孔中孔隙水流動和放射性核素遠離鉆孔發(fā)生遷移,最顯著的推動力很可能來自由于衰變熱產(chǎn)生的熱加壓。研究廢物罐安置完畢,鉆孔密封膠結(jié)之后,衰變熱及壓力對鉆孔的影響至關(guān)重要。本文列出了國外深部鉆孔處置的三種方式,對深部鉆孔處置和深部礦山式處置做出了比較。并從現(xiàn)有技術(shù)方面對深部鉆孔處置應(yīng)該選擇的地層、鉆孔深度和直徑,是否安裝套管、井液、密封方法及材料進行了較為深入的分析,得到相關(guān)建模參數(shù)。本文利用Fluent軟件對廢物罐放置后,廢物罐周圍環(huán)境的溫度、壓力隨核廢物衰變的變化情況,建立了溫度模型。模型主要研究:①溫度是否升高到足以使套管-廢物罐以及套管-巖壁之間環(huán)形域中高密度載體基質(zhì)的熔融,以形成一個較好的密封環(huán)境;②溫度以及壓力的變化是否會使套管發(fā)生膨脹、破裂,引入處置孔失敗的風(fēng)險;③溫... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
第2章 深部鉆孔處置簡介
    2.1 深部鉆孔處置的概念
    2.2 國外研究現(xiàn)狀
        2.2.1 深部鉆孔的三種方式
    2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    2.4 與深部礦山式處置庫的比較
        2.4.1 尤卡山核廢料儲存所
第3章 深部鉆孔處置的技術(shù)基礎(chǔ)
    3.1 技術(shù)基礎(chǔ)
        3.1.1 鉆孔
    3.2 井液
    3.3 鉆孔壁的穩(wěn)定性
    3.4 套管
        3.4.1 套管的連接
        3.4.2 套管材料
        3.4.3 套管v襯管
    3.5 溫度
    3.6 膠結(jié)和密封
        3.6.1 壓實的膨潤土
        3.6.2 瀝青
        3.6.3 混凝土
        3.6.4 水泥
        3.6.5 小結(jié)
    3.7 花費和時間
    3.8 化學(xué)環(huán)境
        3.8.1 核素的溶解度
        3.8.2 核素的吸附性
    3.9 軟件介紹
第4章 建模
    4.1 基礎(chǔ)方程及模型
        4.1.1 質(zhì)量守恒方程
        4.1.2 動量守恒方程
        4.1.3 能量方程
        4.1.4 標準化k-ε模型
    4.2 熱效應(yīng)
    4.3 建模參數(shù)
    4.4 單廢物罐建模
    4.5 溫度隨時間的變化
    4.6 熱效應(yīng)對流體的影響
        4.6.1 在鉆孔中流動
        4.6.2 在鉆孔周圍受擾動的基巖中流動
        4.6.3 在遠離鉆孔的圍巖中流動
        4.6.4 fluent中模擬流體基礎(chǔ)
    4.7 雙廢物罐建模
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果



本文編號：3120744