核廢料儲(chǔ)罐深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-15 12:56
核能利用過程中所產(chǎn)生的大量核廢料一直是核能安全利用過程中急需解決的關(guān)鍵問題,一方面需要找到安全有效的處置方式,另一方面又需要確保在其處置過程中不會(huì)發(fā)生泄漏等安全隱患。目前,國際上普遍接受且可行的處置方法是“深地質(zhì)處置”,是一種由固化體、外包裝材料和緩沖回填材料構(gòu)成的人工屏障以及圍巖構(gòu)成的天然屏障共同組成的“多屏障系統(tǒng)”。在深地質(zhì)處置的過程中,伴隨著地下水的不斷滲入與核廢料衰變裂變過程中大量的熱能釋放,形成了易于腐蝕發(fā)生的外部環(huán)境。同時(shí)儲(chǔ)庫環(huán)境會(huì)因初始截留氧氣的逐漸消耗而變?yōu)橐粋(gè)長期的還原環(huán)境,析氫反應(yīng)占據(jù)優(yōu)勢,儲(chǔ)罐材料很可能會(huì)因氫的吸收與滲透發(fā)生不可預(yù)見的氫脆現(xiàn)象。由于核廢料儲(chǔ)罐是保證內(nèi)部核廢料密封的首道安全屏障,對(duì)于預(yù)期的數(shù)十萬年甚至數(shù)百萬年的深地質(zhì)處置而言,有必要對(duì)深地質(zhì)處置環(huán)境下的儲(chǔ)罐材料進(jìn)行大時(shí)間尺度下的腐蝕安全評(píng)估。本文通過電化學(xué)研究方法研究了三種核廢料儲(chǔ)罐備選材料(Q235鋼,TA2和TA8-1)在我國高放射性核廢料深地質(zhì)儲(chǔ)庫預(yù)選區(qū)地下水及模擬深地質(zhì)環(huán)境下的腐蝕發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明,三種材料在地下水溶液中高溫環(huán)境的腐蝕趨勢要低于低溫環(huán)境,其產(chǎn)物膜保護(hù)性也較強(qiáng)。深地質(zhì)處置環(huán)境相...
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)概述
1.2.1 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)的工程屏障
1.2.2 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)的天然屏障
1.3 高放廢物地質(zhì)處置國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.4.1 立題依據(jù)
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 儲(chǔ)罐表面溫度場演變規(guī)律
2.1 引言
2.2 溫度演變規(guī)律
2.2.1 直接埋藏
2.2.2 膨潤土緩沖/回填
2.2.3 混凝土緩沖層
2.2.4 分析
2.2.5 多坑道處置中不同區(qū)域的溫度
2.3 飽和度的變化
2.3.1 國外儲(chǔ)庫研究情況
2.3.2 國內(nèi)研究情況
2.3.3 對(duì)緩沖材料膨潤土含水量的研究
2.3.4 分析
第三章 儲(chǔ)罐表面腐蝕環(huán)境的大時(shí)間尺度演變
3.1 引言
3.2 氧氣含量
3.2.1 直接填埋
3.2.2 膨潤土緩沖層
3.3.化學(xué)環(huán)境
3.3.1 直接埋藏
3.3.2 具有膨潤土緩沖層
3.3.3 具有混凝土緩沖層
3.3.4 膨潤土外附混凝土緩沖層
第四章 Q235鋼在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
4.2.2 電化學(xué)測試
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 固體參比電極的穩(wěn)定性
4.3.2 高壓實(shí)膨潤土含水率與電導(dǎo)率關(guān)系
4.3.3 Q235鋼在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
4.3.4 Q235鋼在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
4.4 結(jié)論
第五章 純鈦在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
5.2.2 電化學(xué)測試
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 TA2在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
5.3.2 TA2在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
5.4 結(jié)論
第六章 鈦合金在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
6.2.2 電化學(xué)測試
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.3.1 TA8-1 在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
6.3.2 TA8-1 在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
6.4 結(jié)論
第七章 總結(jié)論與展望
7.1 總結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
研究生期間發(fā)表的文章及申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3662089
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)概述
1.2.1 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)的工程屏障
1.2.2 高放廢物深地質(zhì)處置系統(tǒng)的天然屏障
1.3 高放廢物地質(zhì)處置國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.4.1 立題依據(jù)
1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 儲(chǔ)罐表面溫度場演變規(guī)律
2.1 引言
2.2 溫度演變規(guī)律
2.2.1 直接埋藏
2.2.2 膨潤土緩沖/回填
2.2.3 混凝土緩沖層
2.2.4 分析
2.2.5 多坑道處置中不同區(qū)域的溫度
2.3 飽和度的變化
2.3.1 國外儲(chǔ)庫研究情況
2.3.2 國內(nèi)研究情況
2.3.3 對(duì)緩沖材料膨潤土含水量的研究
2.3.4 分析
第三章 儲(chǔ)罐表面腐蝕環(huán)境的大時(shí)間尺度演變
3.1 引言
3.2 氧氣含量
3.2.1 直接填埋
3.2.2 膨潤土緩沖層
3.3.化學(xué)環(huán)境
3.3.1 直接埋藏
3.3.2 具有膨潤土緩沖層
3.3.3 具有混凝土緩沖層
3.3.4 膨潤土外附混凝土緩沖層
第四章 Q235鋼在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
4.2.2 電化學(xué)測試
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 固體參比電極的穩(wěn)定性
4.3.2 高壓實(shí)膨潤土含水率與電導(dǎo)率關(guān)系
4.3.3 Q235鋼在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
4.3.4 Q235鋼在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
4.4 結(jié)論
第五章 純鈦在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
5.2.2 電化學(xué)測試
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 TA2在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
5.3.2 TA2在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
5.4 結(jié)論
第六章 鈦合金在模擬地下水及深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及腐蝕介質(zhì)
6.2.2 電化學(xué)測試
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.3.1 TA8-1 在模擬地下水環(huán)境下的腐蝕行為
6.3.2 TA8-1 在深地質(zhì)處置環(huán)境下的腐蝕行為
6.4 結(jié)論
第七章 總結(jié)論與展望
7.1 總結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
研究生期間發(fā)表的文章及申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3662089
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