Vzhledem k blížící se době, kdy bude třeba zahájit trvalé ukládání jaderného odpadu (nejen v ČR, ale i v Evropě a dalších zemích celého světa), většina zemí provádí výzkum zaměřený na vývoj bezpečného systému hlubinného úložiště. Jde o hledání a testování materiálů (například bentonitu jako těsnícího a zásypového materiálu), hledání použitelného hostitelského prostředí (granity v ČR, jíly, solné formace…) a provádění experimentů jako je Mock-Up-CZ. V ČR tyto aktivity koordinuje SÚRAO – Správa úložišť radioaktivních odpadů. V nynější době je již zpracován tzv. Referenční projekt a probíhá průzkum a vyhodnocování možných lokalit vhodných pro hlubinné úložiště. Současně probíhá výzkum problémů s ukládáním radioaktivních materiálů a hlubinným úložištěm spojených. Tento výzkum je částečně realizován také v Centru experimentální geotechniky ČVUT FSV. Jedná se zejména o vyhodnocování vlastností českých bentonitů, chemických vlastností vody obsažené v pórech a experiment Mock-Up-CZ.
Základním cílem presentované práce je sestavení numerických modelů problémů spojených s inženýrskými bariérami úložiště a porovnat je s experimentálními daty přicházejícími z experimentu Mock-Up-CZ.
Experiment Mock-Up-CZ simuluje, podle švédského systému KBS-3, vertikálně uložený kontejner s vyhořelým palivem a je důležitým krokem při vývoji bezpečného a spolehlivého systému inženýrských bariér pro hlubinné úložiště. Uvnitř experimentu probíhá mnoho procesů – přenos tepla, proudění vody, chemické změny, strukturální změny… a většina z nich se navzájem ovlivňuje.
V presentované práci je vytvořen základní TH model experimentu Mock-Up-CZ, který pomáhá lépe pochopit procesy probíhající uvnitř.
Hlavním přínosem práce je verifikace teplotních vlastností použitých bentonitových materiálů, zjištění difusivity vody pro lisované bloky a zásyp a upřesnění okrajových podmínek (koeficient přestupu tepla na povrchu experimentu). Závěrem presentovaná analýza potvrzuje funkčnost použitého konceptu zdánlivé pórovitosti a jeho využitelnost pro materiály s nestandartním chováním, jako jsou bentonity.