核废物的危害可以持续数以万年。长寿命的核废料,比如乏燃料,需要长时间与人类及其生存环境隔绝。把乏燃料存放在稳定地质构造中的深地质处置被认为是在可接受的技术水平之内最安全、最可持续发展的选择。它包括深部钻孔处置和矿山式处置。高放废物的热能输出为矿山式处置增加了难题。深部钻孔处置对温度没有前者敏感。然而,分析研究表明处置孔中孔隙水流动和放射性核素远离钻孔发生迁移,最显著的推动力很可能来自由于衰变热产生的热加压。研究废物罐安置完毕,钻孔密封胶结之后,衰变热及压力对钻孔的影响至关重要。本文列出了国外深部钻孔处置的三种方式,对深部钻孔处置和深部矿山式处置做出了比较。并从现有技术方面对深部钻孔处置应该选择的地层、钻孔深度和直径,是否安装套管、井液、密封方法及材料进行了较为深入的分析,得到相关建模参数。本文利用Fluent软件对废物罐放置后,废物罐周围环境的温度、压力随核废物衰变的变化情况,建立了温度模型。模型主要研究:①温度是否升高到足以使套管-废物罐以及套管-岩壁之间环形域中高密度载体基质的熔融,以形成一个较好的密封环境;②温度以及压力的变化是否会使套管发生膨胀、破裂,引入处置孔失败的风险;③温度是否会使废物罐发生熔融,引入放射性核素泄露的问题;④废物罐与罐放置的时间间隔;⑤是否需要高温灌浆。温度模型表明温度对废物罐表层的高密度载体基质及Pb填充物的影响较大,对围岩及密封材料也有影响,但是影响较小。假设释放的放射性核素未发生吸附,由流体携带以流速运动,那么流体流动的速度可以看成放射性核素在地下发生迁移的速度,建立流体模型,模拟衰变热加压推动孔隙水远离加热区的速度,在一定程度可以看作是核素的迁移速度。流体模型表明受衰变热的影响,孔隙水会产生向上流动的梯度,但是在这个深度,这个速度是微不足道的。模拟的结果反过来证明了深部钻孔处置的可行性。温度及流体模型表明深部钻孔处置是一种相对安全,对温度不敏感、选址时间相对较短,对地表地质,水文条件要求相对较低的处置方式,是处理高燃耗乏燃料更合理的一个选择,也是处置多种燃料类型,运行期,半衰期组合更有效的一种处置途径。