Termo-hidro-mechaninių procesų panaudoto branduolinio kuro giluminiame kapinyne modeliavimas

Abstract

Įrengtas panaudoto branduolinio kuro kapinynas geologinėse struktūrose sutrikdys stabilią, per ilgus amžius nusistovėjusią geologinę aplinką, o palaidoti PBK konteineriai emituos likutinį šilumos kiekį. Šie pokyčiai geologinio kapinyno aplinkoje lems vienalaikius ir tarpusavyje susijusius šilumos mainų (T), fluidų (drėgmės ir oro) pernašos (H) ir mechaninius (M) procesus. Kompleksinis šių procesų vertinimas yra svarbus bendrajai kapinyno saugai. Šiame straipsnyje pateikiami kompleksinių termo-hidro-mechaninių procesų (THM) aplink vieną iš konteinerių su jame esančiu RBMK-1500 PBK, patalpintu hipotetinio giluminio kapinyno kristalinėse uolienose, skaitinio vertinimo rezultatai. Analizės metu nustatytas temperatūros pasiskirstymas modeliuojamoje sistemoje, aukščiausia temperatūra, įvertinta inžinerinių barjerų medžiagos prisotinimo vandeniu dinamika bei mechaniniai poslinkiai inžineriniuose barjeruose. Šilumos sklaidos modeliavimo rezultatai parodė šiluminių ir hidrodinaminių procesų bei jų sąveikos kompleksinio vertinimo svarbą aukščiausios temperatūros inžineriniuose barjeruose vertei, tuo tarpu mechaninių procesų įtaka pastarajai buvo nedidelė. Taip pat buvo nustatyta, kad aukščiausia temperatūra prie laidojimo konteinerio paviršiaus neviršija leistinos 100 °C temperatūros. Raktažodžiai: giluminis kapinynas, kristalinės uolienos, RBMK-1500 panaudotas branduolinis kuras, termo-hidro-mechaniniai procesai, skaitinis modeliavimas