以膨润土为基材的集成缓冲材料对铀的长期阻滞效应研究

缓冲材料作为高放废物处置库中多重屏障体系的最后一道人工屏障,其对放射性核素的阻滞性能将直接影响放射性核素随地下水进入天然地质屏障后重返生物圈的能力,进而影响到处置库的长期稳定性和安全性。用具有低渗透性和良好膨胀自愈性的膨润土作为集成缓冲材料的基材,以凹凸棒石为辅料,用黄铁矿为添加剂,三者按质量比为63∶27∶10均匀混合构成集成缓冲材料B7AP,采用恒定源扩散实验分析了铀在干密度为1.70 g/cm^3试样中的扩散特性。结果表明,B7AP缓冲材料对铀具有良好的阻滞性能,其表观扩散系数为4.07×10^-12 m^2/s。同时,根据多孔介质污染物迁移理论,建立了铀在B7AP中迁移的对流-弥散-吸附简化方程,并用Matlab软件模拟分析了不同时间尺度、渗流速度、表观扩散系数和阻滞因子条件下,铀在B7AP中的迁移距离,为提高放废物处置库料缓冲材料阻滞性能、筛选及优化缓冲材料配方设计提供了科学依据。

集成缓冲材料对锶的长期阻滞效应

缓冲材料作为高放废物处置库中多重屏障体系的最后一道人工屏障,其对放射性核素的阻滞性能将直接影响到处置库的长期稳定性和安全性。以具有低渗透性和良好的膨胀自愈性的膨润土作为集成缓冲材料的基材,以沸石和黄铁矿作为矿物添加剂,三者按照质量比为63∶27∶10均匀混合构成集成缓冲材料B7ZP,并采用恒定源扩散实验分析了锶在干密度为1.70g/cm^3试样中的扩散特性,结果表明,B7ZP缓冲材料对锶具有良好的阻滞性能,其表观扩散系数为3.30×10^(-12) m^2/s。同时,以多孔介质污染物迁移理论为依据,建立了锶在集成缓冲材料B7ZP中迁移的对流-弥散-吸附多场耦合方程,并应用Matlab软件分析了不同的时间尺度、渗流速率、表观扩散系数和阻滞因子等因素下集成缓冲材料B7ZP对锶的长期阻滞性能,为高放废物处置库的缓冲材料设计和长期阻滞性能评价提供科学依据。

不同条件下集成缓冲材料导热系数的研究

缓冲材料是高放废物处置库的最后一个人工屏障,其导热性是评估整个处置库热导性能的重要参数。文章则是针对缓冲材料在不同的含水率、干密度及不同含量条件下,采用基于瞬变平面热源法的Hot Disk热常数分析仪对集成缓冲材料的导热性能进行研究,结果表明,集成缓冲材料的导热系数与添加剂含量呈正比例增大,与含水率和干密度含量呈正相关性。