Heat transfer around high level radioactive waste repository
Description
This report expresses the numerical results of heat transfer phenomena around a high-level radioactive waste repository. The purposes are the mutual influence of ground water flow and heat transfer, and the influence of latent heat for vaporization on the temperature distribution. The 2-dimensional F.E.M. code 'CONVEC' is used for the investigation of the mutual influence of flow and heat, axisymmetric F.E.M. code 'HEAT' is used for the influence of latent heat. The mutual influence is discussed in near and far field. The results of analysis in the near field indicate that heat conduction through rock media is greater than heat transport by water flow. Thus, it is inferred that temperature distribution can be obtained by heat conduction analysis based on Fourier's law. In the far field, the results of analysis indicate that convection flow by radio-genic heat is significant in the case of major fractured rock. Finally, latent heat affects the temperature distribution slightly and desirably. Therefore, the influence of latent heat can be ignored. (author)
Availability note (English)
Available from DOI: https://doi.org/10.3327/jaesj.28.251Abstract (Japanese)
わが国における原子力発電所の発電量は、全電力供給量の約20%を占めるに至り、その重要性はますます高いものとなっている。幸い、わが国の原子力発電所の設備利用率は、ここ数年70%を越え、技術的課題が着実に解決されていることを伺い知ることができる。こうした中で、最近注目されてきた問題の1つに放射性廃棄物の処分がある。特に高レベル廃棄物は、極めて高い放射能を有し、かつ半減期の長い放射性物質を含むので、環境の汚染と公衆の放射線被曝を防止する目的で、それらを長期間にわたって人間の生活圏から安全に隔離する必要がある。現在考えられている処分場は、地下数100mより深い地層中に埋設処分する深地層処分場であり、この深地層処分場の概要をFig.1に示す。Fig.1は、容積約0.11m3の固化体を等間隔にトンネル床下に埋設、その量が約10,000本、トンネルの総延長が数10km、面積が数100m四方になると想定した例である。高レベル廃棄物(HLW)を深地層処分した場合、技術的課題の1つとして放射性物質の崩壊による発熱の影響がある。従来の研究では、熱輸送現象を固体内の熱伝導として扱うことが多く、地下水との相互影響について述べているものは少ない。本報は、地下水との相互影響を処分トンネル周辺(以下、near field)と処分場全体(以下、far field)の2つの領域に着目して報告する。また、near fieldについて地下水の蒸発に伴う潜熱の影響も併せて報告する。(著者)Additional details
Additional titles
- Original title (Japanese)
- HLW地層処分場における熱輸送
Identifiers
- DOI
- 10.3327/jaesj.28.251;
Publishing Information
- Journal Title
- Nippon Genshiryoku Gakkai-Shi
- Journal Volume
- 28
- Journal Issue
- 3
- Journal Page Range
- p. 251-257
- ISSN
- 0004-7120
- CODEN
- NGEGAL
INIS
- Country of Publication
- Japan
- Country of Input or Organization
- Japan
- INIS RN
- 54003881
- Subject category
- S12: MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES;
- Resource subtype / Literary indicator
- Numerical Data
- Descriptors DEI
- COMPUTER CALCULATIONS; DARCY LAW; EXPERIMENTAL DATA; FINITE ELEMENT METHOD; GROUND WATER; HEAT TRANSFER; HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTES; RADIONUCLIDE MIGRATION; ROCKS; TEMPERATURE DEPENDENCE; TEMPERATURE DISTRIBUTION; UNDERGROUND DISPOSAL; VAPORIZATION HEAT
- Descriptors DEC
- CALCULATION METHODS; DATA; ENERGY TRANSFER; ENTHALPY; ENVIRONMENTAL TRANSPORT; HYDROGEN COMPOUNDS; INFORMATION; MANAGEMENT; MASS TRANSFER; MATERIALS; MATHEMATICAL SOLUTIONS; NUMERICAL DATA; NUMERICAL SOLUTION; OXYGEN COMPOUNDS; PHYSICAL PROPERTIES; RADIOACTIVE MATERIALS; RADIOACTIVE WASTES; THERMODYNAMIC PROPERTIES; TRANSITION HEAT; WASTE DISPOSAL; WASTE MANAGEMENT; WASTES; WATER
Optional Information
- Notes
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