刘延　王哲　易发成

摘 要：缓冲材料是高放废物处置库的最后一个人工屏障，其导热性是评估整个处置库热导性能的重要参数。文章则是针对缓冲材料在不同的含水率、干密度及不同含量条件下，采用基于瞬变平面热源法的Hot Disk热常数分析仪对集成缓冲材料的导热性能进行研究，结果表明，集成缓冲材料的导热系数与添加剂含量呈正比例增大，与含水率和干密度含量呈正相关性。

关键词：不同含水率；干密度；添加剂；集成缓冲材料；导热系数

中图分类号：TL942 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）32-0026-02

Abstract： Cushioning material is the last artificial barrier of high-level radioactive waste repository， and its thermal conductivity is an important parameter to evaluate the thermal conductivity of the whole repository. In this paper， Hot Disk thermal constant analyzer based on transient plane heat source method is used to study the thermal conductivity of integrated cushioning materials under different moisture content， dry density and different contents. The results show that the thermal conductivity of integrated cushioning materials is better than that of integrated cushioning materials. The thermal conductivity of the integrated cushioning material increases in direct proportion to the additive content， and it is positively correlated with the moisture content and the dry density content.

Keywords： different moisture content； dry density； additive； integrated cushioning material； thermal conductivity

1 概述

随着核能技术的发展，不可避免地产生了大量的高放废料，对环境和人类健康构成潜在威胁。然而，当高放废物处置库关闭并投入运营后，高放废物固化体内的放射性核素会发生衰变并产生热量，如果这些增生热量不能及时传递到处置库围岩中，则将会对缓冲材料产生热应力影响，这可能导致缓冲材料内部出现裂隙，进而会对缓冲材料功能的有效性产生影响，因此，在设计高放废物处置系统时必须考虑热缓冲材料的热传导系数。目前，国内外对于缓冲材料导热性的研究较多，并且主要是以膨润土和基于膨润土的混合型缓冲材料的导热性开展的研究。崔玉军[1]等探讨了干密度、含水率、饱和度与MX80膨润土导热系数之间的响应关系，建立了导热系数与孔隙气体体积的线性方程；Pacavsky[2]的研究表明干密度和含水率是影响导热系数的重要参数；刘月妙[3]和谢敬礼等[4]认为缓冲材料的导热性能与其含水量、干密度、矿物组成和微结构等有关。……