COMSOL应用工程师Phil Byrne，瑞典斯德哥尔摩
据报道，全球科学界一致认为，为了长期管理，将用过的核燃料棒处理在深层地质储存库是可以接受的和安全的。世界各地的许多站点都被认为是存储库。
这个示意图说明显示最终存储库。将核燃料束置于铜罐内，其高度可测量8米。然后由膨润土缓冲材料包围，以及填料材料并放置在地球表面下的最终储存库中。
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存储库通常由两个重要的遏制屏障组成。一个是保护废物的容器，防止任何水在几十万年里到达它。它由铜制成，经过特殊焊接和处理。另一个屏障是膨润土缓冲材料，它保护容器，防止水流入容器，从而减轻任何深地移动，并结合任何最终从容器中逃逸的放射性核素。
由于其独特的流变性能，膨润土用于钻井和采矿行业。它是一种天然存在的粘土，当它与水接触时膨胀。这种材料几乎没有水流通过它。扩展膨润土填补了最终处置罐周围的空间。在可能的罐泄漏的情况下，膨润土通过其对放射性核素扩散的抵抗来阻碍放射性物质与岩石接触。
研究小组正在研究膨润土作为围堵屏障的有效性。这些活动包括使用数学模型的工作，因为测试由于涉及的时间非常困难。瑞典核燃料和废物管理公司(SKB)和芬兰的对等公司Posiva Oy与瑞典和芬兰的几个研究小组合作，对这些储存库进行建模和研究。其中包括芬兰VTT技术研究中心(VTT)的导士Markus Olin领导的团队，以及瑞典皇家理工学院(KTH)化学工程系的Ivars Neretnieks教授和Luis Moreno博士领导的团队。
奥林和他的同事正在调查在隧道的挖掘和罐中的挖掘（天到几个月）的挖掘过程中发生了什么，膨润土的饱和度（几个月到数百年），以及可能发生违规行为的长期安全周围系统将不得不延缓达到生物圈（数千年）的放射性物质。它们也在考虑不同但相互作用影响存储库的物理现象;水文，热，机械和化学现象。
放射性核素从筒体缺陷中渗出，并通过膨润土、岩石裂缝、隧道和开挖损伤区(EDZ)扩散运移。
VTT的Veli-Matti Pulkkanen在整个膨润土和周围的岩石上产生了3D模型，包括裂缝，切割通过它的假设泄漏来自罐中的放射性核素的泄漏。当隧道和孔被挖掘出来时，围绕它们的薄层可以被称为挖掘损坏区（EDZ）损坏，水更容易流过这种挖掘引起的小孔和骨折。流体可以更容易地流入EDZ而不是通过原始隧道流动。
普拉克朗森使用COMSOL MultiphySics软件来定义从罐泄漏的放射性核素源。他使用简单的1D初始边界值问题，并将其耦合到自然3D几何形状。相同的技术也用于在2D中定义流量物理学，以用于薄裂缝和3D流。这种在不同维度中定义的物理学的能力是软件中的自动接口，只需要指定相关的材料属性 - 不同几何形状之间的耦合自动完成，并且据说啮合是简单的操作。他的结果表明，膨润土层是泄漏放射性核素的运输的重要障碍。
奥林利用反应工程模块模拟膨润土的化学稳定性。膨润土在相对较低的盐水中溶解的敏感性，可以在冰川后期后到达储存库，如果化妆率与钠离子与钙离子主导，则更大。即使膨润土与盐水接触，也可以发生钙离子与钠离子的交换。
OLin定义并解决了三个化学方程及其相应的非线性大致动作法，三个质量平衡方程，两个电荷平衡方程和活动系数模型。从这种最简单的膨润土的化学模型中，他确定了膨润土中两离子的等同物，作为水中的钙离子的函数，并且表明这种关系是非线性的。奥林希望将其反应模型纳入骨折和膨润土之间的运输模型以及饱和膨润土的结构行为。
描述膨润土和水之间钠和钙离子转移的化学反应和方程式。
Neretnieks领导的组正在研究膨润土的结构性如何影响其溶解。更多的研究小组和机构将转向建模以充分模拟其核废物和储存库的行为。与行为相关的时间尺度使实验和测试相当有限，从而需要对未来后果的高度准确估计。
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