Mass Transport of Soluble Species Through Backfill into Surrounding Rock

용해도가 큰 핵종의 충전물질에서 주변 암반으로의 이동 현상

Some soluble species may not be solubility-limited or congruent-released with the matrix species. For example, during the operation of the nuclear reactor, the fission products can be accumulated in the fuel-cladding gap, voids, and grain boundaries of the fuel rods. In the waste package for spent-fuel placed in a geologic repository, the high solubility species of these fission products accumulated in the“gap”, e.g. cesium or iodine are expected to dissolve rapidly when ground water penetrates fuel rods. The time and space dependent mass transport for high solubility nuclides in the gap is analyzed, and its numerical illustrations are demonstrated. The approximate solution that is valid for all times is developed, and validated by comparison with an asymptotic solution and the solution obtained by the numerical inversion of Laplace transform covering the entire time span.

처분된 폐기물에서 용해도가 큰 핵종이 침출될 때, 그 핵종의 용해도에 의해 조절되거나 조화 용해하지 않는 경우가 있다. 예를 들면 원자로 운영시 핵분열 생성물의 일부는 그레인 경계나 핵연료와 피복재 사이의 틈새에 축적될 수가 있다. 사용후 핵연료 처분장에서 이와 같이 축적된 핵분열 생성물중 세슘이나 요오드와 같이 용해도가 큰 핵종은 용기가 부식되면 지하수내에 급격하게 녹게된다. 이와 같이 틈새에 녹아있는 용해도가 큰 핵종의 이동현상을 시간 및 공간의 함수로 모사하고 그 수치 결과를 제시하였다. 전구간에서 유효한 근사해를 제시하고 이를 초기 및 후기 접근해와 Laplace 변환을 수치 재변환으로 얻은 해들과 비교함으로 검증하였다.