지하 처분장에서의 방사성폐기물 고화체의 용출 및 용해에 대한 수학적 모형 분석

Mathematical Modeling for Leaching and dissolution of Solidified Radioactive Waste in a Geologic Reposiory

지중매몰된 방사성핵종들이 지하수계를 통해 이동을 하는 Source를 수학적으로 표시하는 Source Term 모형이 필요하다. 물질전달식 또는 측정식에 근거한 여러 Source Term 모형을 비교 분석하였다. 일반적으로 용출 또는 용해에는 (1) 화학반응, (2) 확산 등에 의한 물질이동의 두 가지 작용이 관여한다. 화학반응은 고화체가 지하수에 노출된 후 초기의 짧은 기간 동안에만 용해율을 조절한다. 외부로의 물질전달율이 지하 처분장에서 방사성폐기물 고화체로부터의 장기간에 걸친 핵종유출율을 조절하는 역할을 한다. 물질전단 이론을 적용 할 때는, 필요로 하는 물질이동 현상을 기술할 수 있는 식을 선택해야 한다. 적절히 사용했을 경우, 물질전달 이론에 입각한 Source Term 모형은 핵종유출율의 신뢰할 만한 예측을 위한 귀중한 도구이다.

A souce term model describes mathematically the source of radionuclides as they begin slow migration and decay in deep groundwater. Various source term models based on mass-transfer analysis and measurement-based source term models are reviewed. Ganerally, two processes are involved in leaching or dissolution: (1) chemical reactions and (2) mass transfer by diffusion. The chemical reaction controls the dissolution rates only during the early stage of exposure to groundwater. The exterior-field mass transfer may control the long term dissolution rates from the waste solid in a geologic repository. Mass-transfer analyses re3y on detailed and careful application of the governing equations that describe the mechanistic processes of transport of material between and within phases. If used correctly, source term models based on mass-transfer theory are valuable and necessary tools for developing reliable predictions.