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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李瑞增
研究生(外文):Jui-Tseng Li
論文名稱:低放射性廢料在島嶼海床處置場中工程障壁影響之研究
論文名稱(外文):The effects of engineered barrier on the seabed LLW burial in an islet disposal site
指導教授:李四海李四海引用關係
指導教授(外文):Shih-Hai Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工程與系統科學系
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:放射性廢料地質處置工程障壁多孔性介質裂縫
外文關鍵詞:radioactive wastegeological disposalengineered barrierporous mediafracture
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放射性廢料的處置一直是世界各國亟欲解決的一大問題,由於廢料體本身具有能放出游離輻射之放射性核種,因此在處理上並不如一般廢棄物那樣簡易。目前採取的最佳作法乃是利用地質處置,即在地層中設立處置場,並將廢料埋在其中,以天然地質岩層以及人工障壁構成一個多重障壁系統,來減緩放射性核種釋出的濃度和時間。
本論文主要是以一島嶼海床處置場為主體,初步模擬核種在此一處置場穿過水泥工程障壁的傳輸機制與行為,藉以探討建構處置場的水泥工程障壁存在之重要性與功用;並探討水泥工程障壁之劣化對核種釋出傳輸所造成之影響,希望能提供將來國內可能規劃設立於小坵嶼內的低放射性廢料處置場之參考模式。
本文中首先將水泥工程障壁視為一多孔性介質,分別假設在其不會產生劣化以及完全劣化之情形下對核種傳輸之影響,並針對參數進行討論。結果可發現當工程障壁完全劣化,視同地質母岩性質時,對於廢料體所釋出的核種幾乎沒有侷限力,釋出之核種濃度也較無劣化產生之狀況高出許多,由此可突顯出水泥障壁存在之重要性。接著假設水泥障壁開始劣化時會產生裂縫,且裂縫數隨著時間增加,其型式視為多重平行裂縫之模式,針對重要參數進行討論;又假設兩種函數:線性及曲線函數,來模擬裂縫間距和重要參數的變化,藉此討論工程障壁之劣化狀況。由結果顯示以線性函數劣化之工程障壁對核種釋出量比曲線函數劣化時來得高,釋出時間也較早。因本文中使用之兩函數為假設的參考函數,故對水泥工程障壁的實際劣化模式應加以研究討論。

第一章 簡介.........................................1
第二章 文獻回顧.....................................6
第三章 核種傳輸之機制與數學模式....................11
3.1 物理系統....................................11
3.2 傳輸機制....................................11
1. 水力延散(hydrodynamic dispersion)......14
2. 流傳(advection)........................14
3. 吸附(adsorption).......................14
4. 衰降(degradation)......................15
3.3 數學模式....................................16
1. 核種於多孔性介質中的傳輸方程式...........16
2. 核種於裂縫中的傳輸方程式.................17
第四章 無失效之工程障壁對核種傳輸之影響............19
4.1 起始、邊界條件及解析解......................19
4.2 驗證........................................23
4.3 數值分析....................................25
第五章 失效之工程障壁對核種傳輸之影響..............33
5.1 起始、邊界條件及求解........................33
5.2 驗證........................................40
5.3 數值分析....................................42
第六章 結論........................................53
參考文獻............................................55
附錄A:方程式(4-19)之解析解電腦程式...............58
附錄B:方程式(5-27)之數值解電腦程式...............65

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