Modelování transportních procesů relevantních pro bezpečnostní hodnocení hlubinného úložiště vyhořelého paliva z jaderných elektráren

Abstract

Experiment REPRO-TDE byl proveden ve Finsku v podzemní laboratoři ONKALO. V průběhu 1500 dnů vodní roztok pěti radionuklidů: HTO (ve tvaru tritiové vody), 36Cl, 22Na, 133Ba, a 134Cs cirkuloval uvnitř vrtu, který byl udělán in situ v laboratoři. Cílem Task9C bylo udělat in-situ experiment a také dát možnost 11 týmům udělat současné predikativní modelování transportních procesů. Po zpřístupnění výsledků experimentu týmy mohly srovnat své modely s naměřenými hodnotami a také udělat back-analysis, aby výsledky simulací lépe odpovídaly pozorováním. V této bakalářské práci byly zhodnoceny výsledky experimentu a 7 vybraných modelů pro injekční a pozorovací vrty. Byly také diskutovány anomální měřené hodnoty Cl-36 v jednom z pozorovacích vrtů. Model týmu Českého Vysokého Učení Technického v Praze (CTU) byl použit znovu s transportními parametry jiného týmu. Všechny modely vytvořené různými týmy byly 2D nebo 3D, s výjimkou CTU, který měl 1D model pro tři radionuklidy 22Na, 133Ba, a 134Cs, bylo proto rozhodnuto udělat pseudo-1D model pro všechny prvky a srovnat jeho výkon s ostatními modely. Vytvořený pseudo-1D model zohlednil při výpočtech narušené zóny kolem injekčního vrtu a anizotropii horninového prostředí. Na základě vytvořeného modelu byly diskutováno to, jak změna transportních parametrů ovlivňuje výsledky modelování.

The REPRO-TDE experiment was conducted in Finland at the ONKALO underground laboratory. Over a period of 1500 days, an aqueous solution of five radionuclides: HTO (in the form of tritiated water), 36Cl, 22Na, 133Ba, and 134Cs circulated within a borehole that was made in situ in the laboratory. The aim of Task9C was to perform an in-situ experiment and also provide an opportunity for 11 teams to conduct concurrent predictive modelling of transport processes. After the experimental results were made available, the teams could compare their models with the measured values and also perform back-analysis to better align the simulation results with the observations. In this bachelor's thesis, the results of the experiment and seven selected models for the injection and observation boreholes were evaluated. Anomalous measured values of 36Cl in one of the observation boreholes were also discussed. The model of the Czech Technical University in Prague (CTU) team was reused with transport parameters from another team. All models created by the different teams were 2D or 3D, except for CTU, which had a 1D model for three radionuclides: 22Na, 133Ba, and 134Cs. Therefore, it was decided to create a pseudo-1D model for all elements and compare its performance with the other models. The created pseudo-1D model accounted for disturbed zones around the injection borehole and anisotropy of the rock environment in the calculations. Based on the created model, the influence of changes in transport parameters on the modelling results was discussed.