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申请/专利权人：核工业北京地质研究院

摘要：本发明涉及一种核素在孔隙单元中衰变迁移的模拟方法及系统。所述方法包括：对核素在孔隙介质和弱导水性裂隙介质中的迁移过程进行概化；在概化后核素迁移过程基础上，建立核素在概化后单元中衰变迁移的控制方程；建立控制方程的初始条件和边界条件；在不同的模拟时段内，在初始条件和边界条件下求解控制方程，得到核素通过孔隙单元和由孔隙单元链接而成的含水通道后的质量通量，并基于此，分别对核素在孔隙介质和弱导水性裂隙介质中的迁移过程进行模拟。采用本发明方法能够在万年尺度上实现对核素在孔隙介质和弱导水性裂隙介质中衰变迁移过程的可靠模拟，适用于放射性废物处置设施的安全评价，也可用于环境保护与污染治理领域。

主权项：1.一种核素在孔隙单元中衰变迁移的模拟方法，其特征在于，包括：结合万年时间尺度上安全评价的需要，对核素在孔隙介质和弱导水性裂隙介质中的迁移过程进行概化，获得概化后核素迁移过程；所述结合万年时间尺度上安全评价的需要，对核素在孔隙介质中的迁移过程进行概化，获得概化后核素迁移过程，具体包括：结合万年以上的安全评价要求，根据所述核素在放射性废物处置设施多重屏障系统不同子系统中的迁移过程的差异性，将核素在孔隙介质中的迁移过程概化为在均匀连续的孔隙单元间的迁移过程；所述孔隙介质包括源项、工程屏障、天然屏障和生物圈；所述结合万年时间尺度上安全评价的需要，对核素在弱导水性裂隙介质中的迁移过程进行概化，获得概化后核素迁移过程，具体包括：结合万年以上的安全评价要求，根据所述核素在放射性废物处置设施多重屏障系统不同子系统中的迁移过程的差异性，将核素在弱导水性裂隙介质中以对流-扩散形式为主的迁移过程概化为核素随地下水在一维含水通道中的迁移过程；所述含水通道为孔隙单元以预设方式链接而成的含水层连续流通道；在所述概化后核素迁移过程基础上，建立核素在概化后单元中衰变迁移的控制方程；所述概化后单元为孔隙单元或由孔隙单元链接而成的含水通道；所述在所述概化后核素迁移过程基础上，建立核素在概化后单元中衰变迁移的控制方程，具体包括：在所述概化后核素迁移过程基础上，建立核素在概化后单元中衰变迁移的控制方程其中M′mi为概化后单元m中核素i的质量通量；Mmi为概化后单元m中核素i的质量；Dri为核素i的衰变速率；Nji表示核素i的直系母核素j的数量；Mmj为概化后单元m中直系母核素j的质量；Drj为直系母核素j的衰变速率；Pj-i表示衰变为核素i的直系母核素j的比例；Sj-i表示每摩尔核素j衰变生成核素i的摩尔化学计量比；Wi表示核素i的摩尔质量；Wj表示直系母核素j的摩尔质量；Nlm为与概化后单元m相连接的质量通量连接l的数量；fci为通过质量通量连接l的核素i的质量通量；Wmi为外部源汇项的质量通量；建立所述控制方程的初始条件和边界条件；在不同的模拟时段内，在所述初始条件和边界条件下求解所述控制方程，得到核素通过所述概化后单元后的质量通量；根据所述不同的模拟时段内所述核素通过所述概化后单元后的质量通量，对所述核素在孔隙介质和弱导水性裂隙介质中的迁移过程进行模拟。

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