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高放废物地质处置核素迁移模拟方法研究
1
作者 凌辉 王驹 +2 位作者 陈亮 刘旭东 马明清 《世界核地质科学》 CAS 2023年第S01期654-659,共6页
对放射性核素在多重屏障系统中迁移过程的模拟,是高放废物处置库定量安全评价的重要内容。针对万年以上的安全评价要求,结合核素在多重屏障系统不同单元中迁移过程的差异性,对核素迁移过程进行概化;在概化后的核素迁移过程基础上,建立... 对放射性核素在多重屏障系统中迁移过程的模拟,是高放废物处置库定量安全评价的重要内容。针对万年以上的安全评价要求,结合核素在多重屏障系统不同单元中迁移过程的差异性,对核素迁移过程进行概化;在概化后的核素迁移过程基础上,建立了核素通过衰变、扩散、吸附、对流和基质扩散等方式迁移的数学模型,包括孔隙单元、含水通道和单裂隙等迁移模型;综合运用不同类型的核素迁移模型和不确定性分析模块,实现了对孔隙和裂隙介质中核素迁移过程的模拟。提出的核素迁移模拟方法,可用于对多重屏障系统中核素迁移全过程的模拟及不确定性分析,为高放废物处置库定量安全评价提供技术支撑。 展开更多
关键词 高水平放射性废物 地质处置 核素迁移 安全评价 不确定性分析
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降雨对铀尾矿库地下水中核素迁移影响的模拟研究 被引量：18
2
作者 吴晓艳 熊正为 +2 位作者 彭小勇 杨博豪 邹晓亮 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期92-95,共4页
为了揭示铀尾矿库周边放射性核素在地下水中的迁移扩散规律,以迁移能力强、半衰期长的放射性核素铀为研究对象,以我国南方某大型铀尾矿库为例,应用GMS(Groundwater Modeling System)中的MODFLOW和MT3D模块分别进行流场和溶质迁移模拟。... 为了揭示铀尾矿库周边放射性核素在地下水中的迁移扩散规律,以迁移能力强、半衰期长的放射性核素铀为研究对象,以我国南方某大型铀尾矿库为例,应用GMS(Groundwater Modeling System)中的MODFLOW和MT3D模块分别进行流场和溶质迁移模拟。考虑研究区降雨随季节变化明显的特点,分别模拟了枯水期、丰水期铀的迁移扩散情况。结果表明,降雨对尾矿库核素铀在地下水中的迁移扩散影响较大,丰水期铀的迁移速度约为枯水期时的11.4倍。 展开更多
关键词 环境工程学 铀尾矿库 地下水 降雨 核素迁移 GMS
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高放废物深地质处置中的多场耦合与核素迁移 被引量：23
3
作者 罗嗣海 钱七虎 +1 位作者 李金轩 周文斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期264-270,共7页
概括了深地下工程的深地质处置库的若干特点,简要介绍了多场耦合的机理与类型,论述了高放废物深地质处置多场耦合与核素迁移问题的特点及研究现状,最后提出了高放废物深地质处置多场耦合与核素迁移所需研究的主要问题。
关键词 高放废物 深地质处置 多场耦合 核素迁移
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核素迁移的二维非平衡吸附数值模式研究 被引量：12
4
作者 王金生 李书绅 +2 位作者 王志明 郭择德 陈家军 《应用生态学报》 CAS CSCD 1996年第1期89-93,共5页
为了进一步研究核素在孔隙介质中的迁移规律，本文将水动力弥散方程与核素在孔隙介质中非平衡吸附关系式相耦合，建立了非平衡吸附数值模式，并给出了非平衡吸附数值模式中吸附解吸速率参数的获取方法．为了检验所建模式与编制的程序的... 为了进一步研究核素在孔隙介质中的迁移规律，本文将水动力弥散方程与核素在孔隙介质中非平衡吸附关系式相耦合，建立了非平衡吸附数值模式，并给出了非平衡吸附数值模式中吸附解吸速率参数的获取方法．为了检验所建模式与编制的程序的正确性，利用试验场（８５）Ｓｒ迁移的野外试验资料进行了计算，并与核素迁移平衡吸附数值模式的计算结果进行了对比．结果表明，二维非平衡吸附核素迁移数值模式能够更好地描述核素迁移实际． 展开更多
关键词 放射生态学 核素迁移 非平衡吸附 数值模式
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宏观弥散度和阻滞系数对地下水中核素迁移模拟的影响 被引量：8
5
作者 谢水波 陈泽昂 +2 位作者 张晓健 何少华 吕俊文 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期78-82,共5页
对宏观弥散度和阻滞系数的取值进行了理论分析,运用PHREEQCⅡ软件,以我国南方某铀水冶尾矿库为例,探讨了宏观弥散度和阻滞系数对地下水中核素迁移模拟的影响.研究表明:宏观弥散度和阻滞系数对大时空的核素迁移模拟影响显著.在其他条件... 对宏观弥散度和阻滞系数的取值进行了理论分析,运用PHREEQCⅡ软件,以我国南方某铀水冶尾矿库为例,探讨了宏观弥散度和阻滞系数对地下水中核素迁移模拟的影响.研究表明:宏观弥散度和阻滞系数对大时空的核素迁移模拟影响显著.在其他条件相同的情况下,弥散度增大,受污染地下水中总U浓度开始降低的距离将缩短,但反而迁移得更远;随着阻滞系数的增大,同距离处234U的浓度将显著下降,但其迁移距离变短.要得到可靠的宏观弥散度和阻滞系数,可利用宏观参数与介质统计特性的关系求解介质宏观弥散参数,阻滞系数可由现场实验或实验室土柱实验直接测得. 展开更多
关键词 核素迁移 宏观弥散度 阻滞系数 模拟
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某核电厂近岸海域放射性核素迁移特征探讨 被引量：8
6
作者 王韶伟 张琨 +3 位作者 陈海英 毛玉仙 张爱玲 谭成军 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期271-279,共9页
滨海核电厂运行时会有少量的放射性核素通过液态途径进入海洋环境中,在掌握其海域水动力环境的基础上,开展放射性核素迁移研究具有重要意义。基于某核电站近岸海域的水下地形和水文条件,通过潮位、流速、流向的率定,构建水动力环境模型... 滨海核电厂运行时会有少量的放射性核素通过液态途径进入海洋环境中,在掌握其海域水动力环境的基础上,开展放射性核素迁移研究具有重要意义。基于某核电站近岸海域的水下地形和水文条件,通过潮位、流速、流向的率定,构建水动力环境模型,模拟研究区的潮流运动过程和特征,为放射性核素迁移扩散提供基本流场背景。以核素131I为例,采用恒定速率1Bq/L活度浓度持续排放,用实测两个半月潮模拟核素迁移过程,分析放射性核素131I在该海域的时间和空间分布规律。结果表明：1）随着时间推移,核素逐渐向外海域扩散,但扩散速度较慢;随着距离增大,海域中核素活度浓度呈几何倍数快速下降;厂址东北方向岸边核素活度浓度较高,在一个月后逐步达到稳定,约比排放活度浓度低两个数量级。2）涨潮时核素活度浓度范围较小,落潮时核素活度浓度范围快速扩大,相同核素活度浓度面积为涨潮时的2～3倍。3）排放初期,各处核素活度浓度均随时间迅速增加,随后趋于稳定;不同位置的活度浓度随着潮汐交替涨落,不断波动,涨潮时活度浓度较低,落潮时活度浓度较高;不同位置的平均活度浓度随着潮汐交替涨落,不断波动,大潮期间活度浓度较高,小潮期间活度浓度快速降低。 展开更多
关键词 核电厂 近岸海域 核素迁移 131I
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包气带中核素迁移模拟实验的设计和方法 被引量：8
7
作者 郭择德 倪世伟 +5 位作者 李书绅 赵英杰 王辉 韩新生 姚来根 蔡匀 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期163-170,共8页
本文主要依据中国辐射防护研究院开展的关于核素在地下水中迁移的研究工作 ,总结了包气带中核素迁移的土柱模拟实验技术 ,提出了设计实验的基本方法 ,讨论了非饱和流场特征、分配系数随含水率的变化、延迟系数的时间尺度效应等因素对实... 本文主要依据中国辐射防护研究院开展的关于核素在地下水中迁移的研究工作 ,总结了包气带中核素迁移的土柱模拟实验技术 ,提出了设计实验的基本方法 ,讨论了非饱和流场特征、分配系数随含水率的变化、延迟系数的时间尺度效应等因素对实验设计的影响。实验的关键技术是建立所需含水率和流速的稳定非饱和流场 ,并准确地测量流场参数。在概述了目前几种建立稳定流场和测量其参数的方法后 ,以一个例子介绍了利用灯芯效应在土柱中建立稳定非饱和流场的方法和用γ射线扫描技术测量含水率、用131I作为示踪剂测量水流速的方法及在土柱外直接测量具有γ射线核素迁移速度的方法。 展开更多
关键词 核素迁移 模拟实验 非饱和流场 分配系数 地下水 包气带 放射性废物 地表处置
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黄土包气带中放射性核素迁移的现场试验 被引量：9
8
作者 郭择德 王志明 +6 位作者 李书绅 姜钢 黄庆春 杨端节 田中忠夫 向井雅之 神山秀雄 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期21-31,共11页
在中国辐射防护研究院野外试验场开展了为期二年的包气带中 3H、6 0 Co、85 Sr和 13 4 Cs的迁移试验 ,在天然条件和人工喷啉条件下共进行了六组试验。通过定期取样和直接测量两种方法测量了示踪核素的浓度分布 ;同时为配合迁移试验 ,同... 在中国辐射防护研究院野外试验场开展了为期二年的包气带中 3H、6 0 Co、85 Sr和 13 4 Cs的迁移试验 ,在天然条件和人工喷啉条件下共进行了六组试验。通过定期取样和直接测量两种方法测量了示踪核素的浓度分布 ;同时为配合迁移试验 ,同步开展了包气带中水分运移观测在介绍了试验概况之后 ,分析了作为水分运移示踪剂的3 H的试验结果 ,并与野外现场的和实验室的其它研究包气带水分运移的结果相比较 ,令人满意的一致性显示了所建立的包气带水分运移研究方法的可靠性。核素迁移结果表明 ,试验场址的黄土沉积层对所选用的示踪核素具有强烈的吸附滞留作用。经过二年的试验 ,60 Co和13 4Cs的浓度峰无论在天然条件下还是喷淋条件下 ,迁移距离都不超过 1cm;85Sr的浓度峰在喷淋条件下迁移了约 13cm;在天然条件下迁移了约 2 cm。尽管 60 Co和 13 4Cs被黄土强烈吸附滞留 ,但是 ,试验中发现一小部分60 Co和 13 4Cs迁移速度远高于其浓度峰的迁移。试验中还发现 ,在喷淋条件下 ,85Sr在迁移过程中形成具有不同迁移速度的二个浓度峰。 展开更多
关键词 核素迁移 放射性废物处置 安全评价 黄土包气带
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GMS在饱和-非饱和地下水流动及核素迁移模拟中的应用 被引量：6
9
作者 曹渊 王铁良 +2 位作者 张建鑫 陆希成 李琦 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第S1期190-192,共3页
为了研究某饱和——不饱和区域的地下水流动和核素迁移规律,采用GMS软件数值模拟的方法,介绍了应用GMS解决这类问题时的具体步骤,论述了初始条件、边界条件的设置技巧。模拟得到了该区域合理的地下水流场和不同时刻的核素质量浓度分布,... 为了研究某饱和——不饱和区域的地下水流动和核素迁移规律,采用GMS软件数值模拟的方法,介绍了应用GMS解决这类问题时的具体步骤,论述了初始条件、边界条件的设置技巧。模拟得到了该区域合理的地下水流场和不同时刻的核素质量浓度分布,与相关程序计算结果吻合较好。研究结果表明:GMS在饱和—非饱和地下水流动及核素迁移模拟中,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 GMS FEMWATER 地下水 核素迁移
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孔隙介质中放射性核素迁移的不确定性和参数灵敏度分析 被引量：8
10
作者 杨端节 郭择德 +1 位作者 李书绅 刘森林 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期87-93,共7页
本文以低中水平放射性废物处置库库底释放的 3 H和 90 Sr两种核素为例 ,对 7个水文地质和核素吸附方面的参数采用拉丁超立方抽样方法分析了孔隙介质中核素迁移解析解结果的不确定性。另外 ,利用
关键词 放射性核素迁移 不确定性分析 灵敏度分析 孔隙介质 放射性废物处置库
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非平衡吸附对核素迁移的影响及平衡速率参数的确定 被引量：7
11
作者 陈家军 王金生 李合莲 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2000年第1期73-76,共4页
放射性核素以水为载体在多孔介质中迁移时，吸附和解吸作用不容忽视吸附和解吸是一非平衡过程．非平衡状态下吸附和解吸达到平衡的快慢程度可以用平衡速率参数ａ来表征本文首次定量分析了非平衡吸附对核素迁移的影响，提出基于室内分配... 放射性核素以水为载体在多孔介质中迁移时，吸附和解吸作用不容忽视吸附和解吸是一非平衡过程．非平衡状态下吸附和解吸达到平衡的快慢程度可以用平衡速率参数ａ来表征本文首次定量分析了非平衡吸附对核素迁移的影响，提出基于室内分配系数实验求取ａ值的方法，并将室内实验得出的ａ值同原位核素迁移试验拟合值进行比较；结果表明用此方法求出的ａ值可作为非平衡吸附核素迁移数学模型的主要参数依据。 展开更多
关键词 放射性核素迁移 吸附 非平衡吸附 平衡速率参数
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核素迁移与胶体 被引量：8
12
作者 董文明 杜金州 陶祖贻 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期92-96,共5页
简要阐述了真胶体、假胶体及放射性胶体的行为。
关键词 胶体 腐殖质 核素迁移 核废物 地质处置
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核素迁移现场试验的辐射环境影响评价 被引量：4
13
作者 郭择德 韩景印 +3 位作者 王志明 韩变莲 金晓娟 闫玉奎 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期74-81,共8页
本文简述了核素迁移现场试验中对辐射环境安全的基本考虑、环境质量监测结果和试验结束后污染土壤的回收结果。监测结果表明 ,试验场周围辐射环境质量未因试验活动引起可察觉的变化 ,试验未对环境造成污染。示踪核素 60 Co、13 4Cs的回... 本文简述了核素迁移现场试验中对辐射环境安全的基本考虑、环境质量监测结果和试验结束后污染土壤的回收结果。监测结果表明 ,试验场周围辐射环境质量未因试验活动引起可察觉的变化 ,试验未对环境造成污染。示踪核素 60 Co、13 4Cs的回收率均超过 99.99%。回收后 ,天然条件下的试验坑内残留的 3 H将保持在浅层土壤内 ,经蒸发逐渐进入大气 ;喷淋条件下的试验坑内残留的 3 H将保持在深层土壤内 ,在全部衰变前不会进入含水层。 85Sr在回收前已几乎全部衰变。回收的污染土壤运回本院用于放射生态学实验研究。试验现场土壤中残留的核素 ,无论总量还是浓度 ,都远低于《国际电离辐射防护和辐射源安全的基本安全标准》 展开更多
关键词 核素迁移 现场试验 辐射环境安全 环境监测
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高放废物地质处置系统核素迁移模型研究 被引量：7
14
作者 魏海 沈振中 况代智 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期89-93,共5页
高放废物地质处置系统核素迁移研究是高放废物安全处理和处置的重要内容。从整个系统的角度出发,把高放废物地质处置系统核素迁移过程分为三种模式:工程屏障中的释放—扩散模型;地质屏障中的对流—弥散模型和在生物圈中的分区传递模型... 高放废物地质处置系统核素迁移研究是高放废物安全处理和处置的重要内容。从整个系统的角度出发,把高放废物地质处置系统核素迁移过程分为三种模式:工程屏障中的释放—扩散模型;地质屏障中的对流—弥散模型和在生物圈中的分区传递模型。在分区传递模型中利用转移系数描述核素在各分区之间的迁移。通过对每种模型核素迁移机理的分析得出概化模型,并给出了相应的数学描述。 展开更多
关键词 高放废物地质处置 核素迁移模型 工程屏障 地质屏障 生物圈
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花岗岩体单裂隙中核素迁移数学模型Ⅲ.扩散模型及其有限单元法解 被引量：6
15
作者 苏锐 李春江 +1 位作者 王驹 高宏成 《核化学与放射化学》 CSCD 北大核心 2000年第2期80-86,共7页
以北京市阳坊地区地表新鲜花岗岩为实验介质 ,在含有天然裂隙面切割的花岗岩柱中进行了核素扩散实验。考虑了花岗岩基质扩散、裂隙表面吸附和基质吸附等因素对核素扩散的影响 ,着重探讨了花岗岩基质扩散对核素在裂隙中迁移的影响。建立... 以北京市阳坊地区地表新鲜花岗岩为实验介质 ,在含有天然裂隙面切割的花岗岩柱中进行了核素扩散实验。考虑了花岗岩基质扩散、裂隙表面吸附和基质吸附等因素对核素扩散的影响 ,着重探讨了花岗岩基质扩散对核素在裂隙中迁移的影响。建立了相应的二维扩散数学模型 ,运用有限单元法求得其数值解。将数值解、解析解和实验值进行了对比 ,三者较吻合 ,说明所建立的数学模型能很好的反映实际实验条件 ,模型是正确的 ,所进行的数值离散是合理的。由数学模型估算的迁移参数为 :基质域中 ,扩散系数Dp=5 915× 10 -13 m2 /s,孔隙度ε =0 0 19,阻滞系数Rd=1 46× 10 3 ;裂隙中 ,扩散系数Df=1 18× 10 -9m2 /s,等效孔隙度ε =0 87,表面阻滞系数Ra=130 6。 展开更多
关键词 单裂隙 核素迁移 数学模型 有限单元法 花岗岩
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花岗岩单裂隙中核素迁移的研究Ⅱ.扩散系数的测定 被引量：4
16
作者 李春江 苏锐 +1 位作者 陈式 林漳基 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期190-192,共3页
研制了花岗岩单裂隙扩散实验装置 ,用12 5 I、134Cs进行了核素扩散实验 ,求得扩散系数并测定了裂隙表面的放射性活度分布。
关键词 花岗岩 单裂隙 核素迁移 扩散系数 放射性活度
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花岗岩单裂隙中核素迁移的研究Ⅰ.弥散系数的测定 被引量：4
17
作者 李春江 陈式 +1 位作者 林漳基 汪德熙 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期165-170,共6页
设计并建立了花岗岩单裂隙中放射性核素迁移的穿透实验装置。用１２５Ｉ和ＨＴＯ通过单裂隙的穿透实验，测定了它们在花岗岩单裂隙中的弥散系数和表面阻滞系数。
关键词 花岗岩 单裂隙 核素迁移 高放废物 地质处置库
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单裂隙介质中核素迁移模型的解析解及其应用 被引量：5
18
作者 李寻 张土乔 李金轩 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1990-1994,共5页
为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.... 为了解核素在裂隙介质中的迁移规律,应用双重介质理论,分别建立描述核素在裂隙域和基质域中迁移的基本微分方程,通过二者在裂隙域与基质域交接处流量和溶质的连续性,利用拉普拉斯变换推导出描述单裂隙中一端具有指数衰减注入源的解析解.以Th-229、Cs-135及Se-79为研究对象,利用该解析解预测了这些核素的相对浓度在裂隙域与基质域中随时间和空间的变化结果,模拟结果表明,该解析解可应用于裂隙介质中的核素迁移、地下水污染等研究. 展开更多
关键词 裂隙介质 核素迁移 双重介质 拉普拉斯变换
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建造用于含水层中核素迁移试验的地下研究设施的技术要求 被引量：3
19
作者 李书绅 王志明 +5 位作者 赵英杰 李祯堂 郭择德 郭亮天 许兆义 杨成永 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期200-206,共7页
在中国辐射防护研究院 (CIRP)野外试验场建造了用于在浅部含水层中进行核素 (2 3 7Np、2 3 8Pu、2 41Am和 90 Sr等 )迁移试验的地下研究设施 (URF)。该设施须满足的主要技术要求包括 :保持周围试验区土体结构稳定 ,保持地下水化学条件... 在中国辐射防护研究院 (CIRP)野外试验场建造了用于在浅部含水层中进行核素 (2 3 7Np、2 3 8Pu、2 41Am和 90 Sr等 )迁移试验的地下研究设施 (URF)。该设施须满足的主要技术要求包括 :保持周围试验区土体结构稳定 ,保持地下水化学条件和水动力条件不被改变。采用人工小进尺开挖和快速支护衬砌以及沉井法建造竖井等措施保护了周围土体结构未被破坏。衬砌前用四层聚乙烯膜铺衬洞壁 ,竖井体下沉前外壁涂刷氯烯烃防水胶液 ,基本防止了对地下水化学条件的影响。严格控制施工降水方式 ,由于施工中未采用抽水降低水位方式 ,保持了地下水动力条件没有变化。施工和运行过程中对有关指标进行了监测 ,结果表明采取有效措施后使 URF达到了预定技术要求 。 展开更多
关键词 核素迁移试验 含水层 地下研究设施 放射性核素 处置
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非平衡吸附放射性核素迁移数值模型研究 被引量：4
20
作者 陈家军 戴杰 +1 位作者 郭择德 赵英杰 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 1994年第2期37-40,共4页
放射性核素在以水作为载体于多孔介质中迁移时，吸附与解吸作用不容忽视．吸附与解吸为一非平衡过程，本文建立了考虑非平衡吸附的放射性核素迁移数植模型，模型中对于水动力弥散方程和非平衡吸附关系式的耦合，采用数值离散、直接代入... 放射性核素在以水作为载体于多孔介质中迁移时，吸附与解吸作用不容忽视．吸附与解吸为一非平衡过程，本文建立了考虑非平衡吸附的放射性核素迁移数植模型，模型中对于水动力弥散方程和非平衡吸附关系式的耦合，采用数值离散、直接代入的方法使数值求解便于实施．利用现场核素迁移试验观测资料对所建立的非平衡吸附核素迁移数值模型进行了检验，充分说明了该模型的有效性． 展开更多
关键词 核素迁移 非平衡吸附 数值模型
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