Вестник Кольского научного центра РАН. 2014, №1.

«свежего» ОЯТ позволяет задавать на внешних боковых границах модели условие нулевого теплового потока. Для верхней и нижней границ модели использовано условие Дирихле - фиксированные значения температур, характерные для ММГП на глубинах -100 м и -265 м района БилАЭС: -4.3 С и -2.2 С соответственно. Задание начальных условий в выполненном исследовании упрощено. В частности, вся толща ММГП разбита на 3 слоя (хорошо видно на рис. 2), в каждом из которых задавалась постоянная температура с учетом обозначенных температур на нижней и верхней границах области моделирования. Для материала-заполнителя принята температура на уровне -2 С (предполагается, что в процессе размещения ЧДХ с ОТВС в скважине и дальнейшем запечатывании выработки материал успеет охладиться). В проведенных расчетах временной интервал моделирования составлял 20 лет. Анализ результатов численных экспериментов Анализ теплового состояния ММГП осуществлялся по трем пространственным направлениям для трех значений времени выдержки ОЯТ: 1 год, 5 и 9 лет. 1. Вдоль вертикальной оси Z (расстояние между ЧДХ почти 50 м). Динамика распределения температуры вдоль вертикальной оси, проходящей через все ЧДХ с ОТВС со временем выдержки в 1 год, указывает (см. рис. 3; цифры в легенде - годы), что максимальные температуры разогрева прогнозируются в области центрального ЧДХ. OcbZ, м Рис. 3. Динамика пространственного распределения температуры вдоль вертикальной оси, проходящей через все ЧДХ (время выдержки ОЯТ 1 год) Отметим, что приведенная графическая информация (кривая на момент времени 0 лет) указывает на недостаточно корректное описание начальных условий в модели. В нашем случае одинаковая температура приписывается поярусно (3 слоя ММГП толщиной 55 м каждый). Чтобы обеспечить распределение профиля начальной температуры по высоте на анализируемых глубинах в соответствии с геотермическим градиентом, в используемом программном продукте потребуется использовать тонкие слои ММГП. Принципиально это реализуемо, но «утяжеляет» расчетный модуль. В данном случае, учитывая заметную удаленность источника от верхней границы (порядка 20 м) с фиксированной отрицательной температурой, это не принципиально для конечного результата. Из анализа вертикального распределения температуры максимально «опасного» в тепловом отношении ОЯТ следует, что смыкания талых пород вдоль вертикальной оси не прогнозируется. Прекрасно видно, что состояние максимального разогрева топлива ожидается примерно через 4 года после захоронения. А вот материал-заполнитель в скважине будет подвергаться пусть и менее значительному, но разогреву в течение примерно 16 лет. 6