Effect of thermo-coupled processes on the behaviour of a clay barrier submitted to heating and hydration



Título del documento: Effect of thermo-coupled processes on the behaviour of a clay barrier submitted to heating and hydration
Revista: Anais da Academia Brasileira de Ciencias
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000367261
ISSN: 0001-3765
Autores: 1
2
2
Instituciones: 1University of Strathclyde, Department of Civil Engineering, Glasgow, Lanark. Reino Unido
2Universitat Politecnica de Catalunya, Department of Geotechnical Engineering and Geosciences, Barcelona. España
Año:
Periodo: Mar
Volumen: 82
Número: 1
Paginación: 153-168
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en inglés The storage of high level radioactive waste is still an unresolved problem of the nuclear industry, being geological disposal the most favoured option and, naturally, the one requiring the strongest geo-mechanical input. Most conceptual designs for the deep geological disposal of nuclear waste envisage placing the canisters containing the waste in horizontal drifts or vertical boreholes. The empty space surrounding the canisters is filled by an engineered barrier often made up of compacted swelling clay. Inthebarrierandthenearfield,significantthermo-hydro-mechanical(THM) phenomena take place that interact in a complex way. A good understanding of THM issues is, therefore, necessary to ensure a correct performance of engineered barriers and seals. The conditions of the bentonite in an engineered barrier for high-level radioactive waste disposal are being simulated in a mock-up heating test at almost scale, at the premises of CIEMAT in Madrid. The evolution of the main Thermo-Hydro-Mechanical (THM) variables of this test are analysed in this paper by using a fully coupled THM formulation and the corresponding finite element code. Special emphasis has been placed on the study of the effect of thermo-osmotic flow in the hydration of the clay barrier at an advanced staged of the experiment
Resumen en portugués O armazenamento de rejeitos altamente radioativos é ainda um problema em aberto na área de engenharia nuclear sendo os sítios geológicos ainda a opção mais favorável e naturalmente aquela que demanda maior conhecimento na área de geomecânica. A maioria dos projetos conceituais de armazenamento do lixo nuclear objetiva a alocação de cilindros que contêm os rejeitos em poços verticais ou horizontais. O espaço vazio que circunda os cilindros é preenchido por uma barreirade engenharia na maioria dos casos composta por uma argila expansiva. Na barreira e na vizinhança fenômenos significativos de acoplamento termo-hidro-mecânico(THM) tomam lugar e interagem entre si de maneira bastante complexa. Um bom entendimento dos tópicos em acoplamento THM é portanto necessário para assegurar a boa performance das barreiras de engenharia. As condições da bentonita em uma barreira de engenharia para o armazenamento do lixo nuclear foram simuladas em um teste de calor experimental nas premissas do CIEMAT em Madrid. A evolução das variáveis que governam o acoplamento termo-hidro-mecânico neste teste são analisadas neste artigo utilizando uma formulação totalmente acoplada juntamente com o código computacional de elementos finitos. Ênfase especial é dada ao estudo do escoamento termo-osmótico na hidratação da barreira argilosa no estágio avançado do experimento
Disciplinas: Física y astronomía,
Ciencia y tecnología
Palabras clave: Física nuclear,
Tecnología,
Energía nuclear,
Arcillas expansivas,
Prueba de calentamiento,
Residuos peligrosos,
Geología
Keyword: Physics and astronomy,
Science and technology,
Nuclear physics,
Thermodynamics and statistical physics,
Technology,
Expansive clays,
Geology,
Nuclear wastes,
Nuclear energy
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