Pre-Designing Method for Engineered Barrier System in Deep Geological Repository Based on Corrosion Resistance of Copper Canister
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Notice bibliographique
Résumé
Designing deep geological repositories (DGRs) for nuclear waste requires balancing long-term safety with engineering feasibility, where canister corrosion is a primary constraint. While complex models exist to assess canister integrity, they are often impractical for the initial design and screening phases of a DGR program, as they require detailed engineering designs and site-specific environmental data that are typically unavailable at this stage. To address this gap, this study introduces a simplified, conservative predesign method based on an analytical equation for sulfide-induced corrosion. The method evaluates corrosion depth by considering canister thickness, bentonite buffer thickness, the effective diffusion coefficient of sulfide, and sulfide concentration. It also introduces a logarithmic severity index S for the clear visualization of corrosion depth. The analysis suggests that a bentonite buffer thickness of 0.3 to 0.4 m provides a robust starting point for design, a range consistent with several international DGR programs. The model establishes sulfide concentration thresholds, indicating that sites with concentrations exceeding 10 and 100 mol·m−3 are unsuitable for copper canisters of 10- and 50-mm thickness, respectively. Application of the method to existing national programs demonstrates its utility. The designs for Sweden (SKB) and Finland (Posiva Oy) are shown to be highly conservative (S < −1, corresponding to less than 10% corrosion of the canister wall), while Canada’s 3-mm canister design is also robust (S = –1.45, corresponding to 3.5% corrosion). This predesign tool offers a rapid and effective means for optimizing engineered barrier designs and screening potential repository sites in the early stages of DGR development, facilitating more focused and efficient subsequent detailed analyses.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle