Endlagerauslegung und -optimierung, Bericht zum ... - PTKA - KIT

Mit der Simulation der Einlagerung von Kokillen in einem einzelnen Bohrloch in der Variante
CM1 wird die kürzeste mögliche Zwischenlagerzeit für den jeweiligen Abfalltyp
unter Einhalten der Auslegungstemperatur des Steinsalzes bestimmt. Eine weitere
Verkürzung der Zwischenlagerzeit erfordert eine Konzeptänderung z. B. durch verringerte
Behälterbeladung.
In Abb. B.8 ist Model CM1 schematisch dargestellt. Das Modell entspricht der in
Abb. 2.1 dargestellten Kokille BSK-R. Abweichend setzt sich die Konusform des Endlagerbehälters
in den Kokillenkopf fort. Auf Grund der Kegelform des Kokillenkopfes
wird nur die untere Kopfhälfte im Modell berücksichtigt, die obere Hälfte und der
Tragpilz bleiben unberücksichtigt. Insgesamt ergeben sich damit die folgenden Abmessungen:
Reduzierte Kokillenhöhe 4,955 m, Fußplatte 0,07 m, Moderatorzone 0,08 m,
Kokillendurchmesser am Fuß 0,47 m und am Kopf 0,52 m. Die Verrohrung weist einen
Außendurchmesser von 0,72 m auf und einen Innendurchmesser von 0,62 m. Die Gesamtüberdeckung
der Kokille beträgt hier insgesamt 0,855 m, da zusätzlich zur konzeptionell
vorgesehenen Höhe von 0,75 m die zweite Kopfhälfte und der Tragpilz mitberücksichtigt
werden. In dem Berechnungsmodell wird die Überdeckung jeweils zur
Hälfte über und unter dem Behälter verteilt angesetzt. Anpassungen ergeben sich beim
Durchmesser und der Länge (D x L) des innen liegenden Abfalls: Bei Brennelementen
0,35 m x 4,55 m, bei CSD-V 0,43 m x 3,81 m. Das Modellgebiet ist in seiner radialen
Erstreckung so groß gewählt, dass innerhalb des Simulationszeitraums nur eine geringe
Temperaturerhöhung an den äußeren Rändern auftritt. Das Temperaturmaximum
tritt im Fall eines einzelnen mit Brennelementen beladenen Behälters innerhalb des
ersten Jahres auf, bei der Beladung mit CSD-V nach ca. fünf Jahren. Der Simulationszeitraum
ist mit bis zu zehn Jahren ausreichend lang gewählt.
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