核废料处置库存储坑布置间距优化数值模拟

膨润土作为核废料处置库首选的缓冲/回填材料,在核废料衰变释放大量热量的影响下,长期处于高温运行状态.因此,如何使膨润土的导热性满足处置库安全运行的要求,是急需解决的关键问题之一.借助多场耦合数值计算有限元软件,在处置库巷道内设置6个处置坑,模拟核废料存储库的温度演化过程,计算存储坑间距与巷道间距,得到核废料处置库存储坑最优布置间距,从而提出保证处置库安全运行的合理建议.结果表明,最优存储坑间距为8 m;当处置库内存储坑间距小于8 m时,存储坑之间会形成温度重叠区,导致金属罐温度升高,反之,则不会产生显著影响.以最优存储库间距为计算基础,发现为使处置库温度低于100℃,巷道间距需大于14 m.此外,存储坑周围介质的温度变化与存储坑的位置有关.