多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应数值模拟

近场环境条件下核素在缓冲材料中的迁移扩散受控于温度场、渗流场、膨胀应力场和化学吸附场的耦合作用,其对核素的阻滞特性将影响到核素随地下水向处置库围岩迁移并返回生物圈的能力,开展多因素耦合作用下缓冲材料对铀的长期阻滞效应研究,对地质处置库的长期安全性评价具有重要的意义。本研究基于混合物理论、连续介质理论、质量守恒、动量守恒、能量守恒及溶质扩散的Fick定律,推导出饱和缓冲材料中核素迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程,并借助于COMSOL Multiphysics软件的直接全耦合求解优势,以自主研制的缓冲材料长期阻滞性能Mock-up实验装置为几何模型,采用内置接口和添加热-水-力-化耦合控制方程中的耦合项作为源项相结合方式,实现了多物理场耦合作用下铀在饱和缓冲材料中迁移扩散行为的直接耦合分析,其长期阻滞特性数值模拟结果表明:初期阶段铀在缓冲材料中迁移扩散较缓慢,迁移距离随时间增幅在1 m左右;中后期阶段,随缓冲材料对铀的吸附容量逐渐趋于饱和后,其迁移距离较初期阶段增加更为明显,迁移距离随时间增幅为3 m左右。多因素耦合下核素在饱和缓冲材料中迁移扩散的热-水-力-化耦合控制方程构建、求解及长期阻滞性能模拟研究的方法,能够为我国高放废物深地质处置库地下实验室开展1∶1工程尺度的工程屏障设计与安全性能评价提供技术参考。

用于脑网络连接加权图比较的可视分析系统设计与实现

人脑功能网络的研究是近十年生物学领域的重要课题,可视化工具作为数据分析的重要手段,在脑科学研究中有着举足轻重的地位;然而现有的脑功能网络可视化工具存在信息获取效率低、功能单一等问题;针对以上问题,设计并实现了一款用于脑网络连接加权图比较的可视分析系统,帮助研究人员探索不同群组间的差异;首次提出并使用一种用于脑网络连接加权图比较的新可视化方法,针对该方法的用户评估表明,改进后的可视方法在做对比分析任务时更有效;此外,系统将数据挖掘与可视化相结合,增强了群组间差异的表现形式;并且提供了多视图协同等一系列交互方式供研究人员自主探索;最后使用了两组公开数据集进行案例分析,验证了系统的有用性和高效性。