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模拟福斯马克和奥尔基洛托处置库结晶岩中的核废料处置情况——评估处置库挖掘过程中可能出现的热机械损伤
我们使用瑞典和芬兰福斯马克和奥尔基洛托处置库的数据和条件，对结晶岩中的 KBS-3V 处置库设计进行了耦合热-水-力学建模。研究重点关注处置库性能，即热和水力演化对地下处置库开挖的热-机械损坏可能性的影响。对于福斯马克和奥尔基洛托处置库考虑的设计和条件，模拟显示峰值温度远低于采用的性能目标 100 ◦ C 最高温度，而 KBS-3V 废物沉积孔仍有很大的热-机械损坏可能性。如果岩石渗透性太低，以至于推迟了膨润土-粘土基回填物的饱和和膨胀，使其超过热-机械峰值时间（核废料沉积后 50 至 100 年），则更有可能发生热-机械损坏。我们还发现，由于热应力和回填膨胀的共同作用，KBS-3V 安置隧道的侧壁容易受到拉伸断裂的影响。研究强调了膨润土基回填物和围岩之间通过毛细吸力以及诱发的岩石脱饱和作用产生的强烈相互作用。精心设计和选择 KBS-3V 隧道和沉积孔的膨润土基回填材料可以促进及时饱和和回填膨胀，从而最大限度地减少热机械损伤。
地下矿井中氢-甲烷混合物储存的概念-混凝土的气体渗透性
摘要。电转气技术通过将电能转化为气体（例如氢气），可以将可再生能源产生的多余电力储存起来。然而，纯氢储存地点的可达性存在问题。因此，除了盐穴之外，还提出了将氢气与甲烷混合并使用地下矿井挖掘来增加储存容量的想法。然而，氢气具有很强的扩散能力，可以穿过不同的材料，包括钢和一些矿物。本文提出了在废弃地下矿井挖掘中储存氢气/甲烷混合物的概念。研究重点是混凝土作为储存气体屏障的渗透性。比较了两种方法的气体渗透性：脉冲衰减和稳态。所研究的混凝土和土聚物的气体渗透性取决于成分和压力条件，包括轴向应力。使用合成化合物可以显著提高混凝土的密封性。