Analysis of Heat Transfer around the High Level Waste Canisters

고준위 폐기물 처분용기 주변에서의 열전달 해석

The heat transfer analysis was conducted for the conceptual design of high level waste canisters. The temperature distribution due to the heat generation from four PWR spent fuel bundles which were contained in a canister located in a borehole 500 m below the surface was obtained. NISA computer program based upon FEM was used for the numerical solution. The temperature distribution in the composite system of $\ulcorner$canister ＋ buffer ＋ tunnel ＋ rock$\lrcorner$ due to heat generation from the spent fuel was obtained. In the case of 40m tunnel spacing and 6m borehole spacing the temperature showed the maximum value of $87.5^{\circ}C$around 15-16 years after disposal and decreased.

고준위 폐기물 처분용기 개념설계의 일부분으로 열전달 해석을 수행하였다. 현재까지 진행된 처분개념인 지하 500m 암반 내 처분공에 4개의 PWR 사용후 핵연료 다발을 처분용기에 넣어 처분하였을 경우에 대해 온도 분포를 구하였다. 열전달 해석에는 유한요소법을 이용하는 NISA 프로그램을 이용하였다. 처분용기 내 핵연료의 열 발생에 의한 $\ulcorner$처분용기＋벤토나이트 버퍼＋처분터널＋암반$\lrcorner$ 복합시스템의 온도분포를 구하였다. 처분터널 사이의 간격이 40m 처분공 사이의 간격이 6m인 경우 처분용기 외곽 쉘과 완충재 사이의 온도는 처분 후 15-16년에 도달할 때 최대 $87.5^{\circ}C$까지 증가하다가 서서히 감소하였다.