高放射核废处置库温度场的分布线热源解析模型

针对高放射核废地质处置库的KBS–3v布置模式,提出一种三维瞬态温度场预测的核废罐分布线热源解析模型(模型Ⅰ),并通过算例,与现有的核废罐分布点热源解析模型(模型Ⅱ)、处置巷道分布线热源解析模型(模型Ⅲ)、处置区分布平面热源解析模型(模型Ⅳ)进行对比,并分析温度场的分布特征和时变规律。研究发现:对于围岩,模型Ⅰ的温度解与其他3种解析模型的解在核废罐附近有些差别,但随着与核废罐距离的增加和核废罐放热功率的衰减,这4种不同解析模型的解趋于相等;对于回填膨润土,模型Ⅰ的最高温度增量比模型Ⅱ的最高温度增量小27%,比模型Ⅲ的最高温度增量大7%,比模型Ⅳ的最高温度增量大16%;根据模型Ⅰ,核废罐附近围岩的温度在100a内迅速升高,且在100～700a内始终比初始温度高30℃以上,但随着核废罐放热功率的衰减而相应地减小;回填膨润土的温度和温度变化率都随着核废罐间距的减小而增大,并且核废罐间距越小,敏感度越大。模型Ⅰ在几何上比其他3种模型更符合实际情况,因此计算结果也更为合理。