Abstract
對於高放射性廢料之最終處置,各國大概都計畫採用深層地質處置的方式。 亦即將裝罐之廢料,放置在地下數百至數千公尺深之處置場。 處置場附近母岩中之地下水會侵入廢料体,並可能使之溶解。 繼而將放射性核種帶出處置場,在母岩之中傳輸,並有可能回到生物圈。 本論文旨在研究放射性核種在遠場裂縫多孔介質中傳輸之特性,假設母岩中具有多重平行裂縫,各裂縫為平面,完全一致,互相平行,以及等間距. 裂縫入口邊界條件有三種,如下所示: (1)核種通量為定值,(2)核種通量與飽和濃度和入口濃度的差成正比,此亦稱為有限溶解度之動態溶解模式,及(3)核種通量隨時間呈指數衰減. 主導方程式中所考慮的核種傳輸機制,有以下六種: (1)核種在裂縫中之流傳,(2)核種在裂縫中之縱向水力延散,包括縱向力學延散,及分子擴散,(3)核種由裂縫擴散入岩層體,並在其中沿垂直裂縫平面的方向作一維的分子擴散,(4)裂縫壁對核種的吸附作用,(5)岩層體內孔隙壁對核種的吸附作用,及(6)放射性衰變. 本論文以拉普拉斯轉換法求得裂縫中核種濃度之解析解,以及針對下列九個重要參數作靈敏度分析: (1)裂縫間距,(2)裂縫延散係數,(3)裂縫寬度,(4)裂縫阻滯因子,(5)地下水流速,(6)核種溶解速率常數,(7)岩層體擴散係數,(8)岩層體阻滯因子,及(9)岩層體孔隙率. 以上各參數中,以裂縫寬度,地下水流速,岩層體阻滯因子,及岩層體孔隙率等四個參數較為靈敏. 本論文係假設多重平行裂縫模式,且對物理系統的邊界條件,幾何性質,及水文性質作了若干的假設. 其目的是要求得解析解,便於作重要參數的靈敏度分析,及作為其他更複雜模式驗證之用.