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基于机器学习算法的高放废物处置库屏障材料膨胀性能演化研究: 2025年; 高放废物处置库服役周期长且地质条件复杂,常规手段无法直接获取膨润土缓冲屏障膨胀性能演化趋势,本文尝试采用机器学习算法展开预测。利用在材料性能预测方面比较成熟的9种算法训练模型,探讨机器学习算法预测膨润土膨胀性能的可行性,通过分析其决定系数和均方根误差,遴选出神经网络算法为最优.引入我国北山候选处置库地球化学条件,预测出高庙子膨润土在高放废物处置库服役期间膨胀力呈“S”型演化;考虑蒙脱石含量、初始含水率、温度以及Na+浓度影响,缓冲屏障初始干密度建议值不小于1.58 g/cm^(3);若进一步考虑铁质储存罐Fe(Ⅱ)释放的影响,缓冲屏障初始干密度应进一步增大。本研究可为我国北山高放废物处置库地下试验室原位试验开展和缓冲屏障性能评价提供理论依据。; 张明张明谢敬礼谢敬礼李小明李小明赵留义; 关键词：膨润土高放废物处置库

高放废物处置库围岩裂隙封闭行为研究综述: 2024年; 高放废物处置库围岩裂隙是地下水及放射性核素向外迁移的潜在通道,是影响处置库长期安全性的不利因素。在处置库关闭后的长时间内,这些裂隙可能因应力重分布、矿物溶解-沉淀等多种机制发生变形甚至“封闭”,从而改变处置库多重屏障系统性能。通过系统调研国内外关于裂隙封闭行为的研究文献,分析可能导致处置库围岩裂隙封闭的机制及其主要影响因素,总结了裂隙封闭相关实验和数值模拟研究现状及存在的不足,为后续实验研究及安全评价提供参考依据。文献综述表明,已有相关研究证实处置库围岩裂隙在多场耦合条件下实现封闭的可能性,认为裂隙中矿物自由面溶解-沉淀和压力溶解是裂隙封闭的关键机制,其过程受控于温度、应力、矿物成分与粒径和孔隙水化学组成等多种因素。未来研究应结合室内实验和地下实验室现场试验,建立并优化综合性的多场耦合数值模型,以提升对裂隙长期演化行为的预测能力,从而为高放废物处置库安全评价提供坚实的理论和数据支撑。; 田霄王驹王驹; 关键词：多场耦合安全评价高放废物地质处置

高放废物处置库二维轴对称温度场模型构建及应用研究: 2024年; 高放废物处置库温度场长期演化特征是处置库缓冲层安全性能评估和设计、处置容器空间优化布局的重要依据之一。建立了处置单元二维轴对称双层热分析模型,以揭示处置库多重屏障系统近场温度演化规律。对传热控制方程应用拉普拉斯和有限傅里叶正弦变换,得到缓冲层和围岩层温度的拉普拉斯域解,借助Crump方法对拉普拉斯域解进行数值反演获得对应的时域解;通过与线热源解和数值解的对比验证了模型的正确性,分析了处置单元近场多屏障系统温度场的时空分布特征,探讨了不同参数对缓冲层峰值温度的影响;借助模型半解析解确定最小处置容器间距以及对原位试验结果进行预测。结果表明:①与线热源解相比,模型半解析解可以更准确地模拟缓冲层温度变化;②当处置隧道间距超过40m时,其对缓冲层峰值温度影响较小;③在处置隧道间距取40m时,最小处置容器间距为7.7m;④模型半解析解可以较好地预测原位试验结果。; 周祥运孙德安许迅彭帆; 关键词：高放废物处置库

高放废物处置库围岩热力响应的半解析模型与时空分布特征研究被引量：1: 2024年; 温度场、位移场与应力场的时空分布是高放废物处置库围岩安全性能评估、处置容量大小预测以及处置容器布局优化的重要依据。将高放废物视为沿处置容器轴线均匀分布的时变线热源,分别联合Green函数基础解和Simpson积分法、Cerruti基础解和边界元积分法计算温度梯度、残余剪力引起的应力和位移,叠加位移、应力从而得到围岩热应力和位移的半解析解,通过与多重屏障有限元数值分析结果对比验证半解析模型的合理性,分析围岩温增、热位移与热应力的时空分布特征,探讨围岩热应力随处置孔间距的变化规律。研究表明:围岩温增、热位移和热应力随时间先增大后减小;围岩热力响应呈现出明显的空间差异性,处置区中心的温增最高,约为55℃,处置巷道间的热压应力和拉应力最大,分别约为20 MPa和1 MPa,处置区边界热剪应力和位移最大,分别约为2 MPa和30 mm;随着处置孔间距缩小,处置区中心围岩热应力显著增大。; 刘东东魏立新杨春山欧振锋习宇; 关键词：高放废物处置热弹性力学半解析边界元

高放废物处置库温度场解析被引量：1: 2023年; 高放废物处置库的温度场分布特征是处置库安全性能评估和尺寸设计的重要依据之一.根据KBS-3V型处置库概念设计,建立了单废物罐的轴对称2维传热模型.首先,借助有限傅里叶正弦变换、分离变量法和冲量定理法得到单废物罐放热条件下围岩任意点的温度解析表达式,通过与已有的半解析解和线热源解结果的对比分析,验证了该模型的有效性;采用在岩壁温度上叠加缓冲层温度差的方法得到废物罐表面温度,然后分析了废物罐近场温度演化规律;最后,对材料热参数、核废物衰变参数以及几何参数对废物罐表面温度的影响进行了分析.研究结果表明:废物罐近场温度在前2年快速上升并达到峰值,之后温度随处置时间缓慢下降;缓冲区温度梯度较大,而围岩区温度梯度较小;缓冲材料和围岩导热系数越大、缓冲层厚度越薄、核废物燃烧值越小、冷却时间越长,则废物罐表面温度越低;膨润土颗粒层厚度对废物罐表面温度的影响大于膨润土块层厚度,这是因为颗粒层材料导热系数较低.; 何路强周祥运孙德安; 关键词：高放废物处置库传热模型温度场解析解

世界各国高放废物处置库进展研究: 核能发电已经经历了70多年的发展,各核电国家都有大量反应堆卸出的乏燃料贮存在水池中。随着乏燃料卸出量的增加,多国面临贮存容量告急的问题。一些国家考虑建造干式贮存设施来增加贮存容量,但不能从根本上解决问题,因此,建造高放废...; 陈思喆邓晨阳赵远; 关键词：高放废物

一种高放废物处置库回填材料及其制备方法: 高放废物处置库回填材料膨润土易在地下水浸蚀下形成胶体，一方面会导致膨润土的流失，另一方面会载带放射性核素发生迁移。本发明提供了一种高放废物处置库回填材料，能够简单可行地抑制膨润土胶体迁移。即将一定量的三水铝石掺入膨润土中...; 陈宗元张震郭治军

高放废物处置库斜坡道氡浓度分布规律研究: 高放废物安全处置是影响核能可持续发展的重大问题,是各国科学家共同致力解决的难题。国际公认的解决高放废物方案是在地下约500～1000 m的稳定地质体中采用一整套设施将高放废物禁锢起来,永久保存。地下处置库是由斜坡道、竖井...; 齐志扬; 关键词：地质处置库斜坡道围岩

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