JP2001500608A - 有機無機質汚染除去ゲル及び表面汚染除去のためのそれの使用 - Google Patents
有機無機質汚染除去ゲル及び表面汚染除去のためのそれの使用Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は表面、特に金属表面の汚染除去のために使用することができる有機無機質汚染除去ゲルに関する。本発明の有機無機質ゲルは、無機質増粘剤と、水溶性有機ポリマーと界面活性剤の中から選択される有機増粘剤(共増粘剤)の組合せを備えるコロイド溶液から構成される。有機増粘剤の存在はゲルのレオロジー的特性を大きく改善し、且つ固体廃棄物となる無機質濃度を実質的に減じる。本発明はまた、汚染除去するべき表面上に有機無機質ゲルを適用すること、その表面にゲルを維持すること及び特に濯ぎによってその表面からゲルを除去することによる金属表面のための汚染除去方法に関する。
Description
【発明の詳細な説明】
有機無機質汚染除去ゲル及び表面汚染除去のためのそれの使用
本発明は、表面、特に金属表面の放射能汚染除去(radioactive decontaminati
on)のために用いることができる有機無機質汚染除去ゲル(organomineral decont
aminationgel)に関する。
放射性元素によって汚染された部分の汚染除去は、機械的処理又は化学的処理
によるいずれか一方で達成することができる。
機械的処理に使用される方法は、その部分の表面において、多かれ少なかれ実
質的な変化を生じる欠点があり、且つ形が複雑な部分について実行することも困
難である。
適当な放射能汚染除去剤、特に硝酸又は硫酸のような高濃度の強酸中で安定化
されたCe(IV)の溶液でその部分の表面に固定された放射性元素を本質的に除去
することからなる浸漬処理法は、その後に特に濃縮によって処理される相当な量
の処理液の発生に至り、非常にコストがかさむ欠点を有する。
また、溶液を用いる浸漬法は、試薬の溶液中に完全に漬ける及び浸すことが困
難であるから大型の部品の処理に幾つかの問題が提起される。
汚染除去溶液について、浸漬による処理は分解可能である制限されたサイズの
金属部品にのみ適用することができ、すなわち、これらの溶液は放射能施設が解
体される場合の実施にのみ使用することができる。
また、水溶液のスプレーによる放射性構造物のオン-サイト汚染除去は、大量
の放射性廃液を生じ、またその部品との接触が短時間であることによって制限さ
れた効果しか得られない。
そのアイデアはそれ故に、増粘剤/ゲル化剤、特に、大きな比表面積を有する
小サイズで且つ化学的に不活性な元素粒子を分割した固体を持った活性剤を含む
粘着性の汚染除去溶液が提唱される。
これらの要求を満たす固体の中では、市販品を用い得るアルミナとシリカのよ
うな無機ベース材料、さらにまた、親水性、疎水性特性、pH....のような
特徴においてこれらの溶液の増粘/ゲル化のために最良の手段と思われる多様の
ものが提案される。
ゲルのスプレー化(spraying)は、溶液とは異なり、必ずしも水平でなく傾斜又
は一様な垂直であっても良い大型の金属表面のオン-サイト汚染除去を可能にで
きる。
汚染除去ゲルは、それ故に、コロイド溶液と記載されて良く、増粘剤、すなわ
ち一般的にはアルミナ又はシリカのような無機質と、汚染除去剤、例えば酸、塩
基、酸化剤、還元剤又は後者の混合物を含み、特に表面汚染のタイプに関係して
選択される。
従って、ステンレス及びフェライト鋼用のアルカリ性ゲルは、非-固定汚染物
の除去のための脱グリース特性を提供するであろう。
酸化ゲルは加熱又は冷却で固定した汚染物の除去のためのステンレス鋼用のも
のである。還元ゲルは、例えば加圧水型反応炉(PWR)の一時回路内の加熱-生
成酸化物を溶解するために及び代替的に酸化ゲルと共に加えて好適に使用される
であろう。
最後に、フェライト鋼用の酸性ゲルは、冷却固定された汚染物を除去するであ
ろう。
部品の放射性汚染除去のためのゲルの使用は特に文献FR-A-2 380 624中に記載
される。
この文献において、塩酸、塩化第1スズ、酸化及び/又はフッ化ナトリウムの
ような汚染除去製品を加えて良い有機又は無機化合物のコロイド溶液から構成さ
れる汚染除去ゲルが使用される。
これらのゲルは満足できる結果を与えるのであるが、それにもかかわらず、そ
れらは部品表面のごく浅い部分、例えばほぼ1μmの深さの殻化した放射能を除
去することができるのみである欠点を有する。
文献FR-A-2 656 949には部品上に堆積した放射性元素を、同様にそれの表面に
殻化した放射性元素を除去するために用いることができる酸化汚染除去ゲルが記
載される。
この汚染除去ゲルは:
a)8から25重量%の無機ゲル化剤、好ましくはシリカ-ベースの、
より好ましくは焼成シリカ又はアルミナ、
b)3から10モル/lの酸化剤、例えば強酸媒体(pH<1)において
1400mV/SHE(標準水素電極)より高い標準電極電位E0を有するCeIV
、CoIIIまたはAgIIのような、又はこの酸化剤の還元形態、
を含むコロイド溶液から構成される。
後者のケースにおいて、そのゲルはまた、この酸化剤の還元形態を酸化するこ
とができる化合物d)の0.1から1モル/lをも含む。
上述した汚染除去ゲルにおいて、構成物b)とc)のそれぞれの存在は、汚染
除去するべきその表面の制御された腐食を通して、部品の表面上に形成された放
射性堆積物の除去と、殻化された放射能の除去を確実にする。
この酸化ゲルは、しかしながら、オーステナイト鋼、インコネル600及びイ
ンコロイのような合金の表面上に堆積した付着金属酸化物層に対して充分な効力
を有していない。
文献FR-A-2695 839にはそれ故:
a)20から30重量%の無機ゲル化剤、好ましくはアルミナベースの、
b)0.1から14モル/1の無機塩基、NaOH又はKOHのような、
及び
c)水素化ホウ素、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、スルファイド、次亜リン酸
塩、亜鉛及びヒドラジンの中から選択される、強塩基媒体(pH=13)において−
600mV/SHEより低い標準電極電位E0を有する還元剤0.1から4.5
モル/l、
を含有する、付着金属酸化物のこれらの層を除去するために使用することができ
る還元汚染除去ゲルが記載される。
汚染除去するべき表面、例えば金属表面へのゲルの適用は、好ましくはガンス
プレー化(gun spraying)によって、例えば50から160バールまでの範囲及び
さらに高くても良い圧力によってなされ、該ゲルは、ゲルを均質化するためにス
プレー化の前に振り混ぜられる。充分な作用時間の後、該ゲルは水のスプレー化
によって濯がれ、生成した廃液は、例えば中性化、デカンテーション及び濾過に
よって処理される。
アルカリ性、酸性、還元又は酸化のいずれかの上記全てのゲルは、複雑形状の
部品の処理が可能なような既に上述した効果に加え、実施が容易である、表面単
位当たりにスプレーされる化学薬品の量が少ないこと、それ故に適用したゲルを
濯ぐ時に生じる廃液の量が少ない、表面接触時間の完全な制御とそれ故に汚染除
去の間の腐食について制御できるという効果を有する。加えて、遠方からゲルを
スプレーすることが可能であることから、放射能洗浄を実行するための作業員に
吸入される汚染量が非常に減じられる。
従来の典型的なゲルは、「FEVDIRAD」の商号の下にFEVDI社によって販売され
る。
酸性、アルカリ性、酸化又は還元のいずれかの上記全てのゲル、特に酸化ゲル
は良好な腐食性をも提供する。
残念なことにそれらは、これらのゲルを適用するための最も通常の方法である
スプレー化のために必要な高い剪断速度に耐えることができない。
無機増粘剤、特にシリカを含有する、親水性、疎水性塩基性又は酸性のいずれ
かのこれら全てのゲルは、特徴的なチキソトロピー性であるレオロジー的特性を
有し:それらの粘性はスプレー化の間の剪断力の下で減じられ、ゲルの再構成化
及び剪断の停止の際の表面粘着が次に起こる。ヒステリシスを示すレオグラムは
このタイプの流体の応答を特徴付ける。
そのようなチキソトロピーの制御は、最適のスプレー化及び処理すべき表面へ
のゲルの粘着を得るために基本的に重要である。そのゲルの急速再生時間、又は
それらの完全な又は部分的な再構成化は、それらのスプレー化の必須の概念を構
成する。
再構成化はゲル状態への及びそれ故に表面への粘着性の復帰を表わし、さらに
短い再生化時間はスプレーした後に何らかのしたたりを妨げるために充分な粘性
を速やかに回復するゲルを特徴付ける。
上述したゲル又は現に市販されるそれらの無機増粘剤の含有量を注意せず、再
セッティング時間は余りにも長い。例えば、DEGUSSA社によって販売される、酸
性、親水性焼成シリカである、Cab-O-Sil M5の各種の含有量について、その再セ
ッテ
ィング時間はいつも5秒より長く、あまりに過度である。
そのゲルが壁に付着できるようになるのに充分な粘性となる再生時間を減じる
ことができること、それは真実であるが、しかし、この要求は無機物含有量を実
質的に増加させる。
スプレー化前の振り混ぜ時における粘性はこのケースにおいては高く、スプレ
ー化は困難となる。また、高い無機物の負荷は濯ぎにおける廃液と処理するべき
固体の廃棄物の量の増大化を生起する。
例えば、20kgのゲルは、濯ぎ廃液の濾過によって処理した後、2001ド
ラムに等しい放射性廃棄物を現に生成する。
それ故に、ゲル化/増粘化剤がシリカ又はアルミナ-ベース単独であり、特に
短い再セッティング時間を得るために存在するゲルのレオロジー的特性を改善す
るための存在が必要であり、且つそれ故に、振り混ぜ時に、スプレーするために
充分に液状である系を維持しながら、ゲル再構成化容量を増加させることが必要
である。
これらの改善は低い、好ましくは固体廃棄物の最小の容積を生じさせるために
、従来のゲルの無機物含有量よりも相当に低い無機物含有量によって得ることが
できる。
最後に、これらのレオロジー的特性の改善は、これら汚染除去ゲルの腐食及び
その他の特質の影響なく得られる必要がある。
特に、得られる汚染除去ファクターは、少なくとも提供されるゲルのそれらと
同じであることが必要である。
本発明の目的は、それ故に、上述した必要性の全てに対処する別の物の中の汚
染除去ゲルを提供することである。
本発明を通して、これ及び他の目的は:
a)増粘剤
b)放射能汚染除去剤
を含むコロイド溶液から構成される有機無機質汚染除去ゲルであり、
増粘剤a)が、無機質増粘剤と、水溶性有機ポリマーと界面活性剤の中から選
択される有機増粘剤(共増粘剤)との組合せを含む有機無機質汚染除去ゲルにより
達成される。
本発明によれば、無機増粘剤に加えて、汚染除去ゲルの増粘剤a)への有機増
粘剤(共増粘剤(coviscosant)と称される)の併用は、驚くべきことに、これらゲ
ルの腐食及び他の特質の影響を及ぼすことなく、ゲルのレオロジー的特性を強力
に改善し且つこれらゲルの無機物含有量を実質的に減じ得ることを生じさせる。
無機物含有量の減少化は付随する固体廃棄物の減少に至る。
本発明のゲルによって得られる汚染除去ファクターは、従来技術の類似のゲル
、すなわち同じ汚染除去剤を含むが、共増粘剤の無い、saゲルに対して完全に
匹敵し且つより優っている。
使用する汚染除去剤の効力は本発明のゲル中の共増粘剤の存在によって影響を
受けない。
例えば、後述する本発明の「酸性酸化ゲル」と称するものの腐食特性は、共増
粘剤の添加を通して絶対的に悪化しない。
その上、これらのゲルはそれらの特徴的な構造の長所を維持し且つそれ故によ
り、例えば濯ぎによって除去することが容易であり、従って濯ぎ廃液の容量がさ
らに減じられる。
最後に、容易に用い得る、使用される試薬の価格は低く、且つ本発明のゲルは
それ故に大きなスケールで且つ工業的レベルで使用することができる。
本発明のゲルは、水性溶液に、成分a)、すなわち無機質増粘剤と有機増粘剤
の組み合わせを含む増粘/ゲル化剤を加えることによって得られる。
無機質増粘剤は、酸化に不感受性であり汚染除去成分b)の活性に対して抵抗
性を有し、好ましくは高い、例えば100m2/gを越える比表面積を有する、
一般的な無機質増粘剤である。
本発明の有機増粘剤の増粘剤a)への併合は、両方の増粘剤(無機質増粘剤と
共増粘剤)との間の相乗効果を通して、目覚ましい手法において、すなわち水平
である必要性をなくすことができ且つ一様に水平か又は傾斜していても良い部品
の表面上に層として残存し得るために充分な粘性を有するゲルの形成を許容する
ために要求される無機増粘剤を減じることの可能性を作り出す。
一般的に、そのゲルは、使用の時点で、すなわち部品の表面に容易に適用(塗
布)
することができるため、例えばガンによりスプレーするため、強い剪断力の下で
、10-3から10-1Pa.sec、好ましくは10-2Pa.secの粘度を有するべきである
。
本発明によれば、無機質増粘剤のみを含む従来技術の異なるゲル、この無機質
増粘剤の含有量は、一般的に低くして良く、例えば20重量%より低く、例えば
1から15重量%まで、好ましくは1から8重量%まで、さらに好ましくは1か
ら7重量%まで、例えば4から6重量%まで、特に5重量%に低下される。
アルミナに関して、該無機質増粘剤の含有量は、例えば溶液の1から15重量
%まで、好ましくは1から8重量%まで、さらに好ましくは1から7重量%まで
、例えば4から6重量%まで、特に5重量%に低下させて良い。
シリカに関して、該無機質増粘剤の含有量は、例えば溶液の1から15重量%
まで、好ましくは1から8重量%まで、さらに好ましくは1から7重量%まで、
且つ一般に4から6重量%まで、例えば5重量%に低下させて良い。
この含有量値はガイダンスの目的のためにのみ与えられるものであり、特に無
機増粘剤と使用する放射能汚染除去剤に関する。
同様のゲルのため、本発明のゲルの無機質含有量は、無機質増粘剤のみを含む
同様のゲルに比して、いつも大きく減じられる。
無機質増粘剤/ゲル化剤は、Al2O3アルミナベースでよく、且つ高温加水分
解によって得られたものでよい。使用して良い無機増粘/ゲル化剤の実施例とし
ては、「Alumine C」の商号の下に販売される製品を挙げることができる。
該無機質増粘/ゲル化剤はシリカベースのものでも良く;このシリカはRHONE-
POULENC社により「Tixosil 73」の名称の下に販売されるような親水性、疎水性
、塩基性のもので良く、又はRHONE-POULENC社により「TIXOSIL 331」と「TIXOSI
L38AB」の名称の下に販売されるような酸性のものでよい。
酸性シリカの中で、ニッサン化学工業社により「SNOWTEX O」と「SNOWTEX OL
」の名称の下に販売される液体状のシリカ、及び「Cab-O-Sil」 M5、「Cab-O-Si
l」H5及び「Cab-O-Sil」EH5シリカのような、DEGUSSA社により「Cab-O-Sil」の
一般名で販売されるシリカを挙げることができる。
これらシリカの中で、親水性で且つ酸性の、200m2/gの比表面積を持つ
焼成シリカ「Cab-O-Sil」M5が好適であり、且つ最良の結果:すなわち特に「酸
化ゲ
ル」と称するものに使用した時、最小の無機質含有量での最大の粘着特性を与え
る。
本発明の必須の特徴の一つにより、増粘剤a)は上述した無機質増粘剤に加え
、有機増粘剤を含有する。
この有機増粘剤、また「共増粘剤」とも称するものは、一般に水溶性ポリマー
と界面活性剤の中から選択される。
好適には、このポリマー又はこの界面活性剤は、特に核施設においてそれを使
用することに関係した条件の幾つかを満たす必要がある。
それは硫黄又はハロゲンを含まない必要があり、それは放射能汚染除去剤a)
の存在において良好な耐性:例えば酸性及び/又は酸化性媒体中での抵抗性を有
する全体的な有機物負荷に対する最小限の成分で作製する必要がある。それはま
た、媒体のイオン強度に対して少しも感受性でなく、0℃から50℃の一般的な
温度範囲において熱安定性を有する必要もある。最後に、それは無機質増粘剤と
、特にシリカと良好な親和力を有する必要がある。
好ましい水溶性有機ポリマーの中では、アクリル酸のポリマー及びそれとアク
リルアミドとのコポリマーを挙げることができる。
これらポリマーは非常に低い含有パーセンテージで、例えば0.1から5重量
%、好ましくは0.1から2重量%、さらに好ましくは0.5から1重量%でゲ
ル中に使用して良く、含有レベルは、ゲルのレオロジー特性における充分な改善
とアルミナ及び/又はシリカの無機質含有量の相当な減少、例えば15から5重
量%減少されて良いように決められる。
本発明の増粘剤a)中に包含される界面活性剤は、既に上述した条件を全般的
に満たす必要がある。
本発明に従い、それは驚くべきことに、式:
CH3−(CH2)n-1−(O−CH2−CH2)m−OH
を有するCnEmとも称されるポリオキシエチレンエーテルの界面活性剤は、要求
される基準、すなわち無機質粒子、特にシリカ粒子との高い親和性、強い化学的
不活性、及び充分な安定性、特に、汚染除去ゲルのような電解力をもった高い酸
性、高い酸化性の媒体中での、を示す他のものの中でそれを満たすことが明らか
になった。
非常に少量において、これらの界面活性剤はチキソトロピー性ゲルの3次元ネ
ットワーク構造を確実にすることができる。
何らかの理論に関することなく、それはシリカ粒子と極性基との間の相互反応
、及び疎水性脂肪族鎖との間の相互反応を同時に包含して良い。
上記式において、nは6から18までで変化して良い、好ましくは6から12
までの整数であり、またmは極性基サイズを表し且つ1から23までで変化して
良い、好ましくは2から6までの整数である。
その界面活性剤の中では、化合物C6E2(ジ(エチレングリコール)ヘキシルエ
ーテル)、C10E3及びC12E4が好適である。
そのようなCnEm化合物は、ALDRICH AND SEPPIC社からのものを用い得る。
そのタイプの界面活性剤は、使用する汚染除去ゲルのタイプ、すなわち放射能
汚染除去剤a)の本質と含有量、及び無機質増粘剤の本質と含有量に関連付けら
れる。
従って、化合物CnEmはシリカを備える酸性酸化ゲルにおいて使用するために
特に適合される。
同様に、該界面活性剤の含有量は、汚染除去ゲルの本質と無機質増粘剤の濃度
と本質に基づく。
この界面活性剤の含有量は一般に、0.1から5重量%、好ましくは0.2か
ら2重量%、及びさらに好ましくは0.5から1重量%の間とされる。
本発明の増粘剤a)は、何れかの汚染除去ゲルのタイプにかかわらず、すなわ
ちどのような放射能汚染除去剤b)が該汚染除去ゲル中に使用されていても使用
することができる。
それは特に、例えば文献FR-A-2 380 624、FR-A-2 656 949及びFR-A 2 695 839
中に開示されたような従来技術の汚染除去ゲルの何れかにおいて使用される全く
無機質増粘剤のみのものに代えて使用して良い。
それは汚染除去ゲルはそれらが含む放射能汚染除去剤b)に基づいて異なるタ
イプのものであり;その区別は、一般的にアルカリ性ゲル、酸性ゲル、還元ゲル
及び酸化ゲルと称する間において形成される。
その結果、本発明の汚染除去ゲルは、放射能汚染除去剤b)として、酸、好ま
しくは塩酸、硝酸、硫酸、リン酸及びそれたの混合物から選択される無機酸を含
有して良い。
存在する濃度は、一般に1から10モル/l、好ましくは3から10モル/l
である。
いわゆる「酸性ゲル」は、フェライト鋼上に冷-固定された(cold-fixed)汚染
物の除去のため特に適用される。
この酸性ゲルタイプにおいて、無機質増粘剤は好ましくはシリカであり且つ共
増粘剤は好ましくはポリオキシエチレンエーテルである。
本発明の汚染除去ゲルは、放射能汚染除去剤b)として塩基、好ましくはナト
リウム、カリウム及びそれらの混合物から選択される無機塩基を含有しても良い
。
その塩基は0.1から14モル/lの濃度で一般に存在させる。
「アルカリ性ゲル」と称するこのタイプのゲルは、有利な脱脂作用を有し、且
つステンレス及びフェライト鋼上の非-固定汚染物の除去のため特に好適である
。
アルカリ性ゲルのこのタイプにおいて、無機質増粘剤は好ましくはアルミナで
ある。
本発明の汚染除去ゲルは放射能汚染除去剤b)として還元剤を含んで良く、そ
のような還元剤は例えば、使用される還元剤が強塩基媒体(pH=13)において
−600mV/SHE(標準水素電極)より低い標準電極電位E0を有する還元剤
である文献FR-A-2 695 839中に記載されたような還元剤であって良い。
そのような還元剤の実施例としては水素化ホウ素、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、
スルフィド、次亜リン酸塩、亜鉛、ヒドラジンを挙げることができ、これらは一
般に金属塩、例えばナトリウムのようなアルカリ金属の塩の形態とされる。
水素化ホウ素ナトリウムが還元剤として使用される場合、そのコロイド溶液の
pHは、水素化ホウ素の安定性を維持するために好ましくは14又はそれ以上と
される。
文献FR-A-2 695 839中に記載された通り、還元剤は一般的に0.1から14モ
ル/lの間となるような濃度でNaOH又はKOHのような無機塩基と結合され
、還元剤の濃度は一般に0.1から4.5モル/lの間とされる。
上記還元ゲルにおいて無機質増粘剤はむしろアルミナベースである。
「還元ゲル」と称すゲルは一般に後述するような酸化ゲルに加えて及び代替的
に用いられる。
このタイプのゲルについて、それは加圧水型反応炉の一次回路を形成し且つ酸
化汚染除去ゲルの作用に不活性であるオーステナイトステンレス鋼、インコネル
及びインコロイのような合金の表面上に加熱堆積された金属酸化物の表面の付着
層を薄めること及び移動させることが可能である。
本発明の汚染除去ゲルはまた、放射能汚染除去剤b)として、酸化剤を含有し
ても良い。
この酸化剤は、例えば、文献FR-A-2 659 943中に記載されたような酸化剤、そ
れは強酸媒体(pH<1)において1400mV/SHE(標準水素電極)より大き
い標準電極電位E0、すなわち過マンガン酸塩のそれよりも高い酸化強度を有す
る必要がある酸化剤である。
そのような酸化剤の実施例としては、CeIV、CoIII及びAgII及びそれら
の混台物を挙げることができる。
これらの酸化剤に相当するその酸化-還元対の電位は下記の値を有する:
CeIII/CeIV E0/SHE=1610mV
CoII/CoIII E0/SHE=1820mV
AgI/AgIII E0/SHE=1920mV
これら有力な酸化剤の使用は、例えば汚染除去するべき金属表面が304及び
316Lステンレス鋼、インコネル及びインコロイのような不活性合金の金属表
面である場合特に好適である。
加えて、これら酸化剤はまた、PuO2のようなほとんど溶けないある種のコ
ロイド状酸化物を酸化し、PUO2 2+のような可溶形態にそれを変換することも
できる。
本発明の汚染除去ゲルにおいて、該酸化剤はそれの還元形態を使用することが
でき、例えばCeIII、CoIII、AgIを使用して良く、該化合物がこの還元形
態を酸化させることができるゲルに添加することを提供し、又は該ゲルは該酸化
剤の該還元形態を酸化させ得る化合物を含む別のゲルとまたは別のコロイド状溶
液
と結合させることを提供する。
酸化剤の還元形態を酸化することができる化合物は、例えば、アルカリ金属の
過硫酸塩(persulphate)から構成されて良い。
セリウム(IV)の酸化剤は一般に、好ましくは無機塩基と、又は安定化の目的
のために、HCl、H3PO4、H2SO4及び好ましくはHNO3のような無機酸
とを、一般的に1から10モル/lの間、好ましくは3から10モル/lの間、
さらに好ましくは2から3モル/lの間の濃度で結合させる;例えば2.88モ
ル/l、酸化剤の濃度は一般に、0.1から2モル/lの間、好ましくは0.6
から1.5モル/lの間とされ、上記濃度はさらに好ましくは1モル/lである
。
CeIV、AgII又はCoIIIのような酸化カチオンが酸化剤として使用される
場合、その後者は硝酸塩、硫酸塩又はそれ以外のようなそれの塩の一つの形態に
おいて添加されて良いが、しかしそれはまた電気発生性(electrogenerated)であ
っても良い。
好ましい酸化ゲルは電気発生形態の硝酸セリウム(IV)Ce(NO3)4、又は二
アンモニウム六硝酸セリウム(NH4)2Ce(NO3)6においてセリウム(IV)を含
み、後者は好適には濃硝酸媒体中の硝酸セリウム(IV)の相対的な不安定性を与
える。
酸化数IVの硝酸安定セリウムは、腐食及びその他のものの中で腐食性種、す
なわち金属合金を作り上げる遷移金属のオキソ-硝酸塩複合体の溶液中での維持
の許容を提供する。
上記ゲルは、例えば無機質増粘剤、好ましくは「Cab-O-Sil」のようなシリカ
を、好ましくは4から6重量%、たとえば5重量%、及び有機増粘剤、例えばタ
イプC6E2、C10E3又はC12E4のようなポリオキシエチレンエーテルを0.2
から2重量%、例えば1重量%含有する。
従って、本発明の典型的な酸化汚染除去ゲルは:
− 0.6から1.5モル/l、好ましくは1モル/lの(NH4)2Ce
(NO3)6又はCe(NO3)4、
− 2から3モル/l、好ましくは2.88モル/lのHNO3、
− 4から6重量%、好ましくは5重量%のシリカ、
− 0.2から2重量%、好ましくは1重量%のポリオキシエチレンエ
ーテル、
を含有するコロイド溶液から構成される。
上述した汚染除去ゲルは特に、既存の施設の周期的なメンテナンス用と核施設
の分解用の両方での、金属表面の汚染除去のために使用して良い。
本発明のゲルは、例えば汚染除去のタンク、燃料保管プール、グローブボック
スなどに使用して良い。
それ故に本発明の更なる目的は、金属表面のための汚染除去方法であり、その
表面に本発明の汚染除去ゲルを適用し、汚染除去が十分に実行される間その表面
上にこのゲルを維持し、この期間は例えば10分から24時間、好ましくは30
分から10時間、さらに好ましくは2から5時間の範囲とする、さらにこの手法
で処理された金属表面から該ゲルを除去することを備える。
汚染除去するべき表面上に堆積させるゲルの量は、一般に100から2000
g/m2、好ましくは100から1000g/m2の間、さらに好ましくは200
から800g/m2である。
言うまでもなく、その処理はゲルの適用(塗布)、表面上のゲルの維持及び例え
ば濯ぎ又は機械的な作用によって該表面からのゲルの除去のこれらの段階を備え
るそれぞれで、各種の連続的な段階の間に同じゲル又は異なるタイプのゲルを用
いて数回繰り返しても良い。
さらに、その処理は、処理すべき表面を越えて又はその部分のみ、例えば複雑
形状の、或いはある特定部位での表面放射能の量(mRad/h)について意図した処理
の要求によって繰り返しても良い。
また、特に最初のゲルの適用の前に、清浄に及び/又は処理すべき表面を減じ
るために、水又は水溶液を用い、好ましくは高圧下で汚染除去するべき表面の1
度又はそれ以上の濯ぎ操作を実行することも可能である。
例えば、その汚染除去方法は文献FR-A-2 695 839中に記載されたような次の繰
り返し段階を含めても良い:
1)本発明の還元汚染除去ゲルを汚染除去するべき表面に適用すること
(applying)、このゲルをその表面に10分から5時間の範囲の期間維持すること
および還元ゲルを除去するために金属表面を濯ぐこと、および
2)このように処理された表面に酸性媒体中の酸化ゲルを適用すること
、このゲルをその表面に30分から5時間の範囲の期間維持すること及び該酸化
ゲルを除去するために金属表面を濯ぎ、処理される。
その他の汚染除去方法は、次の段階を含めて良い:
− 汚染除去するべき表面に、例えば30分の期間ナトリウム溶液をス
プレーすること、
− 水で濯ぐこと、
− このように処理された表面に酸性媒体中の酸化ゲルを適用すること
、このゲルをその表面に30分から5時間の範囲の期間、好ましくは2時間維持
すること、
− 水で濯ぐこと。
その接触時間は広い制限の間、且つまた放射性汚染除去剤のタイプと使用する
「共増粘」剤のタイプに基づいて変えて良い。例えば、共増粘剤として界面活性
剤を含有している酸性酸化ゲルのためには、接触時間は好ましくは30分から5
時間の間、さらに好ましくは2から5時間の間とされる。
還元ゲルのためには、接触時間は好ましくは10分から5時間の間とされる。
汚染除去するべき表面へのゲルの適用は、普通の方法、例えばガンスプレーに
よって、浸漬及び排水によって、ラッピング又はブラシを用いるそれによって導
入して良い。好ましくはそのゲルはガンを用いたスプレー化によって、例えば1
0から200kg/cm2の間、更なる実例として50から100kg/cm2の
間のインジェクター圧(エアレスコンプレッサー)の下で塗布される。
該ゲルは、処理された表面から、好ましくは濯ぎによって、又は機械的手段の
ような除去の別な方法を用い、又はガス、例えば圧縮空気のブラスト化により、
除去して良い。
濯ぎのためには、通常の脱ミネラル化水、又は使用されるゲルが溶解して良い
又は水で流し去ることができる剥離性皮膜を形成して良い水溶液が用いられる。
濯ぎは、加圧下、すなわち例えば10から160kg/cm2の圧力で行って
良い。
本発明の特に有利な特徴の一つによれば、本発明のゲルがシリカのような無機
質増粘剤と界面活性剤のような有機増粘剤との組合せを含有していることから、
48時間及びそれ以上に到達しても良い長い期間のためにそれらゲルの成分が保
持され、表面の濯ぎを非常に容易であり、低圧で、例えば15kg/cm2、又
は加圧することなしに実行することができ、且つ脱ミネラル水又はその他の水の
要求量が小さく、例えば10リットル/m2以下である。
溶離液の無機質含有量(例えば汚染除去の間に燃料貯蔵水中のSiO2とAl2
O3レベルのためにセットした)の低減化を達するための汚染除去プロセスの間に
要求される濯ぎ処理の回数(又はパス)は、低い無機物含有量を有する本発明のゲ
ルによって低下される。
ここで再度、本発明を通して、濯ぎ廃液の容積によって特に決定されるような
生成する廃液の量は、非常に減じられる。
一方、有機共増粘剤例えば界面活性剤のない、例えばシリカのみを備えた従来
のゲルは、相対的に短時間の内に適用後、乾燥又はクラックを生じ、それらの洗
浄は非常に困難であって且つ高圧下の大量の水が要求される。この点について、
相当な量の廃液が生じる。
濯ぎ廃液は次いで適した手法において処理され、例えば酸性ゲルが使用される
なら、例えばそれがナトリウムによって中性化されることができる。
その廃液は一般的に、連続的な固体-液体分離器、例えば液状廃液と、その量
が本発明のゲルの低い無機質含有量のために極端に減じられた固体廃棄物の両方
を収容するためのカートリッジフィルターでの濾過によって実行される。
その結果、本発明のゲルの無機物含有量が、例えば無機質増粘剤のみを含有し
ている技術のゲルに比較して3から4のファクターによって減じられることから
、濾過によって回収されるその廃棄物は例えば類似のファクター、例えば3から
4によって減じられる。
幾つかのケースにおいて、本発明のゲル中の無機質負荷の量が少ないために濯
ぎ廃液が従来の処理では無かったエバボレーターに向けて運搬することができる
。
本発明の汚染除去ゲルは、簡単な方法、例えば成分b)、すなわち放射能汚染
除去剤の水溶液中に増粘剤a)を添加することによって作製して良い。一般に、
シリカのような無機質増粘剤は有機増粘剤(共増粘剤)の前に添加される。
本発明のゲルは一般に、非常に長い保管寿命を有し、しかしながら、何れかの
界面活性剤の化学的不活性は良好であるにも係わらず、例えばCe(IV)のよう
な酸化剤の存在中では時間が制限される。
これらの界面活性剤の高い溶解性はゲル中にそれらを合併する間に素早い均質
化により導入される。好ましくはゲルが最適の効力を達成するために使用される
直前に溶液に加えるべきである。
本発明の別の特徴と効果は、後述する実施例の記載から良好に理解されるであ
ろうし、言うまでもないが、それはガイダンスの目的で与えられ制限するもので
はなく、付属の図面は次の事項に関する:
− 図1は、6重量%(連続線)、8重量%(ドット線)、10重量%(ダ
ッシュ線)及び最後の12重量%(鎖ダッシュ線)のそれぞれの含有量で「Cab-O-S
il」M5のみを含有する増粘剤である従来技術を表す各種のゲルのリセッティング
時間(秒(sec))に比しての粘度(Pa.secとして表示)を表す。
− 図2は、Texipol(1%)と6重量%の「Cab-O-Sil」の(ドット線)、C12
E4(1%)と5重量%の「Cab-O-Sil」の(ダッシュ線)の、C10E3(1%)と5重量
%の「Cab-O-Sil」の(鎖ドット線)の、C6E2(1%)と5重量%の「Cab-O-Sil」の
(上連続線)の、それぞれの組合せを含有する本発明に適合する増粘剤である各種
のゲルのリセッティング時間(秒(sec))に比しての粘度(Pa.secとして表示)を表
す。
さらに示されるのは、増粘剤として10%の「Cab-O-Sil」のみを含むゲルの
リセッティング時間に比しての粘度で与えられる曲線である。
実施例1
そのレオロジー的特性は、異なる時間でのそれらの粘度の測定によって従来品
を表す水性ゲルで検査され、時間0は、そのゲルがスプレー化される場合のモー
メントに相当する。
その結果は、無機質増粘剤、すなわち「Cab-O-Sil」M5シリカのみを、6%、
8%、10%及び12%のそれぞれの含有レベルで備えるゲルのリセッテイング
時間に比した粘度で与えられる曲線を示す図1中に与えられる。
それは、これらのゲルが「Cab-O-Sil」M5を含有するにも係わらずリセッティ
ング時間はいつも5秒を越えており、従って長すぎ、シリカの高い濃度ではなお
さらである。
実施例2
本発明のゲルのレオロジー的特性は、異なる時間でそれらの粘度の測定によっ
て検査され、時間0はゲルがスプレーされた時のモーメントに相当する。
その結果は、無機増粘剤(「Cab-O-Sil」シリカ)とともに各々1重量%の界面
活性剤(「C6E2」、「C10E3」又は「C12E4」)又はポリマー(「Texipol」)
を含む、本発明による増粘剤を備えたゲルのリセッティング時間に比した粘度で
与えられる曲線を示す図2で与えられる。
比較の目的のため、図2にはまた、増粘剤として10%の「Cab-O-Sil」のみ
を含むゲルのリセッティング時間に比しての粘度で与えられる既に図1に示した
曲線をも示す。
図2中の曲線は、本発明に従って作製した異なるゲルのレオロジー的特性の劇
的な発展を示す。本発明のゲルの高い剪断力下(t=0)での低い粘度は図1中に
示す従来技術のゲルよりもより低い、且つ0.1Pa.secを維持する。
本発明の増粘剤の組合せによって作製されたゲルは、それ故に、振り混ぜの際
、従来技術のゲルと同様に、スプレーするために十分な液状となる。
しかし、加えて、本発明の増粘剤の組合せによって作製された全てのゲルは、
劇的に、驚くべきことに、さらに完全に予期し得ない割合で、それ自身が再構成
される増大した能力を有する。
界面活性剤又はポリマータイプの「共増粘剤」とともにシリカタイプの増粘剤
との組合せを有する、本発明に従って作製された全てのゲルの静止時の粘度は、
ポリマー又は界面活性剤の非常に低い濃度(1%)にもかかわらず顕著に増加した。
それ故に、5重量%の「Cal-O-Sil」と1重量%の界面活性剤C6E2を含有す
る増粘剤によって作製されたゲルのような本発明のゲルの静止時での粘性は20
から25Pa.secに達する50倍にまで増大する。
図2中の曲線はまた、本発明のゲルのリセッティング時間が非常に減じられ、
且つ本発明のゲルの再構成が処理される表面に常に直ちに粘着することを現実に
瞬間的になされることをも示す。
無機質増粘剤への特有な有機増粘剤の添加による本発明のゲルのレオロジー的
特性における改善は、無機増粘剤濃度の実質的な減少をもたらす。5重量%より
低いシリカの量を併合する本発明のゲルは同じ量のシリカを含むが有機共増粘剤
を持たない従来品のゲルに比較してレオロジー的特性の非常に大きな改善を提供
する。
それは従って、無機質増粘剤と共増粘剤との間の確かな相乗作用によって論じ
ることができる。
もしそれが共増粘剤を持たない従来品のゲルのそれらに類似した特性を有する
本発明によるゲルを作製することが望まれるなら、シリカのような無機増粘剤の
濃度を1%以下、さらに0.1重量%以下に減じることが実際に可能である。
本発明のゲルはそれ故に、それらのより低い無機質含有量によって廃棄物のよ
り少ない量を生じさせる。
実施例3
この実施例は、放射能汚染除去剤として、酸化剤セリウム(IV)と有機増粘剤
(共増粘剤)としてポリエチレンエーテル又は水溶性ポリマーとを含有する本発明
の酸化ゲルの使用に関する。
腐食試験は不活性条件、すなわち放射性汚染物の不在において、316Lタイ
プのオーステナイトステンレス鋼の金属板上で実行され;このステンレス鋼は鉄
(70%)、クロム(17%)、ニッケル(11%)及びモリブデン(2%)を含有する
。
試験したゲルは、ゲル1kgの作製のために脱ミネラル水に下記の成分を添加
した:
− 370gの六硝酸セリウムのニアンモニウム塩:ALDRICH社から得
た(NH4)2Ce(NO3)6、すなわち1モル/lの濃度。
− 105mlの65%のALDRICH社から得た硝酸、すなわち2.88
モル/lのHNO3濃度。
− 50gまたは60gのDEGUSSA社から得られた「Cab-O-Sil」M5、す
なわちゲルのタイプに従い、5重量%又は6重量%の濃度のシリカ。
− 10gのSCOTT BADERから得たTEXIPOL 63-510、すなわち1重量%
の濃度、またその他、ゲルのタイプに従い、ALDRICH社から得たC6E2タイプの
グリコールジエチレンのヘキシルエーテル、又はSEPPIC社から得たC10E3、又
は、ALDRICH社から得たC12E4(「BRIJ 30」と称す)の10gのポリオキシエチ
レンエーテル。該界面活性剤の濃度は、ゆえに1重量%である。
作製したゲルは、1mmの厚さに、すなわち処理すべき表面のm2当たりゲルの
1kgで処理すべき鋼板に塗布される。
その腐食作用はチェックされ且つ秤量される。
この実施例中で使用したセリウムの量、すなわち1モル/lは、ほぼ1mmの厚
さのゲルで1時間のうちに平均で1ミクロン、鋼板から取り去ることができる。
下記の表Iは1Mの濃度のセリウム(IV)を持った異なるゲルを用い、316
Lタイプの新しいステンレス鋼板から除去される物体の量を明記する
表 I 腐食した合金の量は本質的にゲル中のセリウム(IV)の量に関係し、それは従
ってこれら全ての値は比較可能である完全に通常のものである。
これらの結果は、本発明の酸化ゲル中の界面活性剤又はポリマーの存在が
これらのゲルの媒体中に溶解した種の拡散を妨げることがないことを示す。
実施例4
腐食試験は316Lタイプの金属板上で実施例3におけると同じ条件下で行わ
れた。試験したゲルは以下の組成を有する:
− (NH4)2Ce(NO3)6 1M
− HNO3 2.88M
− SiO2「Cab-O-Sil」M5 5重量%
− C6E2、C10E3、又はC12E4タイプのポリオキシエチレンエーテ
ル、1重量%で。
比較のため、活性剤として六硝酸セリウムのニアンモニウム塩1Mと2.88
Mの硝酸、及び増粘剤として8重量%の「Cab-O-Sil」M5を含有し、共増粘剤を
含まない、弱い粘性の酸化ゲルを、平行して試験に共した。
従来技術によるこのゲルの貧弱なレオロジー的特性はそれがスプレ一化できな
いことを意味することを指摘した。
塗布されたゲルの厚さはほぼ1mm、すなわち、処理すべき表面のm2当たりゲ
ル1kgとした。その腐食作用はチェックされ且つ秤量される。
下記の表IIは、本質的に不動態とされた316Lのステンレス鋼において商
業的に利用可能な鋼板からの除去された物体の量を明記する。
表 II 表II中に与えられた腐食データは、m2当たりゲルの1.1kgで、使用し
たどんなタイプのゲルも、生成した腐食が実質的に同じであり且つ平均して下記
の通りである:
− 1時間において0.4μm
− 2時間において0.9μm
− 5及び24時間において1.2μm
以下の所見は5及び24時間の接触後のゲルの状態に関して作成した:
− サンプル4、界面活性剤無し:5及び同様に24時間の接触時間の
後、該「ゲル」はCe(IV)の存在を特徴付ける、それのオレンジ色を維持して
いた。24時間後、それは完全に乾燥し、クラックを生じ、鋼板の洗浄が困難で
ある:それの表面は「マーブル模様」の外見である。
− サンプル8、C6E21%:5時間の接触時間の後、そのゲルは僅か
に青く染まったのを別として、全ての着色を失っており、遷移金属の酸化物又は
オキソニトラートの存在によるものに疑いようはない。
24時間後、25%の重量の損失にも係わらず、そのゲルの粘度は維持され、
且つ鋼板清浄化は界面活性剤を持たないゲルよりも非常に容易となり且つ低圧で
10リットル/m2より少ない水が要求される。
− サンプル12、C10E31%、又はサンプル16、C12E41%:2
4時間後、該ゲルはいくらかの残余の黄色を示し、それらは27%の重量損失に
も係わらずクラックを生じない。それらはゲルの粘性を維持し且つそれらの濯ぎ
は容易である。
これらの結果の全てから明らかなように:
− 界面活性剤の無いゲルにおいては、24時間の接触時間は、たとえ
腐食値が高くてもトータルのCe(IV)の消費を許すものではない。また洗浄で
の問題が生じた。
− 5時間では、界面活性剤を持ったゲルのオレンジ色の着色の損失は
Ce(IV)からCe(III)の「トータルな」還元を表す。
この適用時間の後の腐食の中止は、さらに一般化された腐食値によって確認さ
れる。従ってそれは5時間を過ぎて延長される接触時間に係わらず出現する。
また界面活性剤を持ったゲルは、少量の水で、すなわち低圧での10リットル
/m2以下の水で全てが容易に濯がれる。
− 同じ腐食用の(退色)を伴うものと(オレンジ色)の界面活性剤の無い
ゲルの間の5時間の接触時間の後の着色における相違は界面活性剤のCe(IV)
酸化剤が一部であることを表す。これは界面活性剤の汚染除去によって廃液の化
学的酸素要求を制限することの有利性である。この特別のポイントはさらに下記
の如く発展するであろう。
所見:0.9μmの腐食を示したゲルの同じ量を持つサンプルnO5について
の第2の腐食は0.4μmであるが第1の適用の間1時間のうちに除去されてい
た。従って、自然の酸化による一度の不動態層は除去されており、発生した腐食
は1時間の内に1μmの領域においてであり、上記実施例3と一致する。
この同じ鋼板についての4度の連続した攻撃は、結果的に0.9−1−1.1
及び0.9μmの腐食を示した。同じ結果が、界面活性剤のある又は無いいずれ
か一方の、使用されるゲルのタイプのどちらでも得られた。
実施例5
この実施例は、無機質増粘剤として5又は6重量%の「Cab-O-Sil」;有機増
粘剤(共増粘剤)として、0.7又は1重量%のC6E2、及び酸化剤として1モル
/lの六硝酸セリウムのニアンモニウム塩及び2.88モル/lのHNO3を含
有する本発明の酸化ゲルの使用に関する。
そのゲルの適用条件は上記実施例3と4と同じであるが、しかしその腐食試験
は316Lタイプの酸化された鋼板上で導かれる。
サンプルは酸素通気下、600℃でオーブン中、次にW.N.Rankinによつて「De
contamination processes for waste glass canisters.Nuclear Technology,v
ol.59,1982」中に記載された方法で、実施例3と4中で使用したそれらと類似
した加熱鋼板によって作製される。
この加熱処理は、非-酸化性合金の表面上に酸化物の層を形成し、且つそれの
組成、厚さ及び形態学は汚染除去するべき表面上で見出されて良いそれと比較さ
れる。
下記の表IIIは、316Lの非-酸化性鋼板からの異なるゲルで除去される
物体の量を明記する。その鋼板は600℃での加熱により4日間酸化されている
(その酸化物層は一定である)。
表III 下記の表IVはステンレス鋼316Lの板から除去された物体の量を明記する
。その鋼板は600℃での加熱により2日間酸化され、その酸化物層は鋼板表面
上で一定ではない:
表IV 上記に示す実施例3から5は、レオロジー的特徴における非予測的な改善及び
本発明の参加ゲル中の共増粘剤の使用によって得られる無機質増粘剤の減量に加
え、Ce(IV)の少ない部分のみ界面活性剤によって消費されることから、界面
活性剤の存在がそのゲルの腐食容量を単に非常に適度に制御することを示す。
腐食の間、界面活性剤の無い異なったゲルはその保持されたゲル構造が、腐食
性の又は腐食された何れかの種の拡散の改善を確実にする。また濯ぎは容易にで
きる。
さらにその上、ゲルによる腐食は鋼板表面の状態と組成をほんの僅か変更した
。
下記の実施例は本発明の及び実在のゲルの適用の実例を提供する。
実施例6
この実施例において、汚染除去は、316Lステンレス鋼の50m3、すなわ
ち汚染除去すべき120m2の表面を有するタンクを汚染除去するために本発明
の方法を用いて実行される。
本発明の酸性酸化ゲルは下記の組成を有するものが使用される:
− 「Cab-O-Sil」M5: 5%
− 共増粘剤(ポリエチレン
エーテル「C6E2」) 1%
− CeIV: 0.5M
− HNO3: 10M
その汚染除去は下記の段階を備える:
− タンク表面上にナトリウム溶液をスプレーし、且つ2時間その表面
に維持する
− 水で濯ぐ
− 表面のm2当たり1kg堆積するための同様の手法において15k
g/cm2の圧力で上述した本発明の酸性酸化ゲルをガンスプレーし、12時間
その表面にこのゲルを維持する
− 低圧、すなわち15kg/cm2で水で濯ぐ、
− 上述と同じ、すなわち2時間の適用時間によって表面のm2当たり
1kgの条件の下でゲルの第2パスをスプレーする
− 低圧、すなわち15kg/cm2で水で濯ぐ
その処理の前及び後に該表面の線量レートが決定される。
その表面の最初の線量レートは557mRad/hであり且つ最終線量レート
は4mRad/hであった。
初期線量レートに照らした最終線量レートの割合に一致して決定された汚染除
去ファクターFDは、ほぼ140であった。
実施例7(比較例)
実施例6と同じステンレス鋼のタンクの汚染除去が実施されるが、しかし、本
例ではFEVDI社から得られる「FEVDIRAD OX」タイプの市販品として用いることが
できる酸化ゲルを用い、それは下記の組成を有する:
− 「Cah-O-Sil」M5 15%
− CeIV 0.5M
− HNO3 10M
汚染除去のための段階と処理条件は、ゲルを除去するための濯ぎ段階の間の低
圧に代えて150から300kg/cm2の非常な高圧を用いることが要求され
る以外は実施例6と同一とした。
140の汚染除去ファクターが得られた。
しかしながら、濯ぎによるゲルの除去が前述した実施例よりも非常に困難であ
り、且つ非常に高圧が要求され、さらに濯ぎ廃液の量が相当増大すると言う事実
が加えられる;濯ぎ廃液の連続的な濾過の間を通して、先の実施例で用いた本発
明の有機無機質ゲルの3のファクターによって減じられる、その低い無機質含有
量は、従来技術を表す本実施例のゲルからの濯ぎ廃液の濾過によって生じたもの
よりも3倍も少ない固体廃棄物の量を生じる。
実施例8:
この実施例において、本発明の方法は放射性元素ウラニウム、セシウム、プル
トニウム及びストロンチウムによって必然的に汚染された316Lステンレス鋼
の3つのグローブボックスを汚染除去するために使用した。
これらのグローブボックスは、26m2の汚染除去するべき総表面積を有する
。
本発明の酸性酸化ゲルは実施例6のゲルと同じ組成を有するものが使用され、
すなわち:
− 「Cab-O-Sil」M5: 5%
− 共増粘剤(ポリエチレン
エーテル「C6E2」) 1%
− CeIV: 0.5M
− HNO3: 10M
その汚染除去は下記の段階を備える:
− ナトリウム溶液を15分間スプレーする
− 水で濯ぐ
− トータル80kgの酸化ゲルを堆積するため上述した通りの本発明
の酸性酸化ゲルを15kg/cm2の圧力でガンスプレーし、2時間その表面に
このゲルを維持する、
− 低圧の水で濯ぐ
− 表面の線量レートを測定する、
− トータル10kgの酸化ゲルを、予め測定された線量レートに基づ
いて、ある特定の部分にのみスプレーする第2パス。そのゲルは2時間、これら
の部材表面に維持される。
− 低圧の水で濯ぐ。
その処理の前及び後に該表面の線量レートが決定される。
その表面の最初の線量レートは3Rad/hであり且つ最終線量レートは2か
ら20mRad/hであった。
汚染除去ファクターはほぼ150である。
実施例9(比較例)
実施例8中のそれと同じグローブボックスをFEVDI社から得られる「FEVDIRADO
X」タイプの市販品として用いることができる酸化ゲルを用いて汚染除去した。
それは下記の組成を有する:
− 「Cab-O-Sil」M5 15%
− CeIV 0.5M
− HNO3 10M
汚染除去処理段階及び条件は、ゲルを除去するための濯ぎ段階の間の低圧に代
えて非常な高圧(150から300kg/cm2)が要求される以外は実施例8と
同一とした。
150の汚染除去ファクターが得られた。
しかしながら、濯ぎによるゲルの除去が前述した実施例よりも非常に困難であ
り、且つ非常に高圧が要求され、さらに濯ぎ廃液の量が相当増大すると言う事実
が加えられる;濯ぎ廃液の連続的な濾過の間を通して、先の実施例で用いた本発
明の有機無機質ゲルの3のファクターによって減じられる、その低い無機質含有
量は、従来技術を表す本実施例のゲルからの濯ぎ廃液の濾過によって生じたもの
よりも3倍も少ない固体廃棄物の量を生じる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成10年3月24日(1998.3.24)
【補正内容】
請求の範囲
1. a)増粘剤
b)放射能汚染除去剤
を含むコロイド溶液から構成される有機無機質汚染除去ゲルであり、
増粘剤a)が、無機質増粘剤と、式:
CH3−(CH2)n-1−(O−CH2−CH2)m−OH (式中nは6から18の整数
であり、またmは1から23の整数である)を有するポリオキシエチレンエーテ
ルの中から選択される有機増粘剤(共増粘剤)との組合せを備えることを特徴とす
る有機無機質汚染除去ゲル。
2. 無機質増粘剤がシリカとアルミナとから選択されることを特徴とする請求
項1記載のゲル。
3. 使用される無機質増粘剤が、1から7重量%の割合におけるシリカである
ことを特徴とする請求項1記載のゲル。
4. 使用される無機質増粘剤が、1から15重量%の割合におけるアルミナで
あることを特徴とする請求項2記載のゲル。
5. 共増粘剤が、0.1から5重量%の割合で存在することを特徴とする請求
項1記載のゲル。
6. 放射能汚染除去剤b)が無機酸を含むことを特徴とする、酸性ゲルと称さ
れる、請求項1記載のゲル。
7. 無機酸が塩酸、硝酸、硫酸、リン酸及びそれらの混合物の中から選択され
ることを特徴とする請求項6記載のゲル。
8. 無機酸が1から10モル/lの濃度で存在することを特徴とする請求項6
記載のゲル。
9. 放射能汚染除去剤b)が無機塩基を含むことを特徴とする請求項1記載の
ゲル。
10. 無機塩基がナトリウム、カリウム及びそれらの混合物の中から選択され
ることを特徴とする請求項9記載のゲル。
11. 無機塩基が0.1から14モル/lの濃度で存在することを特徴とする
請求項9記載のゲル。
12. 放射能汚染除去剤b)が還元剤を含むことを特徴とする、還元ゲルと称
される、請求項1記載のゲル。
13. 還元剤が、強塩基媒体(pH=13)において−600mV/SHE(標
準水素電極)より低い標準電極電位E0を有することを特徴とする請求項12記載
のゲル。
14. 還元剤が0.1から4.5モル/lで存在することを特徴とする請求項
12記載のゲル。
15. 還元剤が、水素化ホウ素、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、スルフィド、次亜
リン酸塩、亜鉛、ヒドラジン及びそれらの混合物の中から選択される請求項13
記載のゲル。
16. 活性剤b)が、0.1から14モル/lの濃度で無機塩基をさらに含む
ことを特徴とする請求項13記載のゲル。
17. 放射能汚染除去剤b)が、酸化剤又はこの酸化剤の還元形態を含むこと
を特徴とする、酸化ゲルと称する、請求項1記載のゲル。
18. 酸化剤が強酸媒体(pH<1)において1400mV/SHE(標準水素
電極)より大きい標準電極電位E0を有することを特徴とする請求項17記載のゲ
ル。
19. 酸化剤が0.1から2モル/lの濃度で存在することを特徴とする請求
項17記載のゲル。
20. 酸化剤か、CeIV、AgII、CoIII及びそれらの混合物から選択され
ることを特徴とする請求項18記載のゲル。
21. CeIVが、硝酸セリウム、硫酸セリウム又は六硝酸セリウムの二アンモ
ニウム塩の形態であることを特徴とする請求項20記載のゲル。
22. 酸化ゲルが、酸化剤の還元形態に加え、この酸化剤の還元形態を酸化し
得る化合物をさらに含むことを特徴とする請求項18記載のゲル。
23. 酸化剤の還元形態を酸化し得る化合物がアルカリ金属の過硫酸塩である
ことを特徴とする請求項22記載のゲル。
24. 活性剤b)が、酸化剤に加え、さらに1から10モル/lの濃度で無機
酸又は無機塩基を含むことを特徴とする請求項18記載のゲル。
25. 無機酸がHNO3、HCl、H3PO4、H2SO4及びそれらの混合物の
中から選択されることを特徴とする請求項24記載のゲル。
26. − (NH4)2Ce(NO3)6又はCe(NO3)4の0.6から1モル/l、
好ましくは1モル/l、
− HNO3の2から3モル/l、好ましくは2.88モル/l、
− シリカの4から6重量%、好ましくは5重量%、
− ポリオキシエチレンエーテルの0.2から2重量%、好ましくは1
重量%
を含むコロイド溶液から構成されたことを特徴とする請求項18記載の酸化汚染
除去ゲル。
27. 金属表面のための汚染除去方法であり、その表面に請求項1から26の
いずれか1項記載の汚染除去ゲルを適用し、一定期間、すなわち汚染除去が十分
に実行される間その表面上にこのゲルを維持し、さらにこの手法で処理された金
属表面から該ゲルを除去することを備えることを特徴とする汚染除去方法。
28. ゲルがガンスプレーによって塗布されることを特徴とする請求項27記
載の方法。
29. ゲルが10分から24時間の期間、該表面上に維持されることを特徴と
する請求項27記載の方法。
30. ゲルが酸性の酸化ゲルであり、且つそれが該表面に2から5時間の間、
塗布されることを特徴とする請求項27記載の方法。
31. ゲルが濯ぎによって該表面から除去されることを特徴とする請求項27
記載の方法。
32. ゲルが該表面上に100gから2000g/m2の厚さで塗布されるこ
とを特徴とする請求項27記載の方法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 パスカル,ジャン―ルイ
フランス国 34090 モンペリエ アヴェ
ニュ ドゥ ラ ジャスティス―ドゥ―カ
ストルノー 201 バティマン プワトゥ
ー レジダンス エ ファクルテ
(72)発明者 ルクール,ジャン―ピエール
フランス国 91940 レ ズリ アヴェニ
ュ ドゥ ベリー 2
(72)発明者 ダマーヴァル,フレデリーク
フランス国 91370 ヴェリエール―ル―
ビュイッソン クロ ドゥ ヴェリエール
1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. a)増粘剤 b)放射能汚染除去剤 を含むコロイド溶液から構成される有機無機質汚染除去ゲルであり、 増粘剤a)が、無機質増粘剤と、水溶性有機ポリマーと界面活性剤の中から選 択される有機増粘剤(共増粘剤)との組合せを備えることを特徴とする有機無機質 汚染除去ゲル。 2. 無機質増粘剤がシリカとアルミナとから選択されることを特徴とする請求 項1記載のゲル。 3. 使用される無機質増粘剤が、1から15重量%の割合におけるシリカであ ることを特徴とする請求項1記載のゲル。 4. 使用される無機質増粘剤が、1から15重量%の割合におけるアルミナで あることを特徴とする請求項2記載のゲル。 5. 有機増粘剤(共増粘剤)が、アクリル酸のポリマー及びそれのアクリルアミ ドとのコポリマーの中から選択される水溶性ポリマーであることを特徴とする請 求項1記載のゲル。 6. 有機増粘剤(共増粘剤)が、式: CH3−(CH2)n-1−(O−CH2−CH2)m−OH (式中nは6から18の整数 であり、またmは1から23の整数である)を有するポリオキシエチレンエーテ ルの中から選択されることを特徴とする請求項1記載のゲル。 7. 共増粘剤の含有量が0.1から5重量%であることを特徴とする請求項1 記載のゲル。 8. 放射能汚染除去剤b)が無機酸を含むことを特徴とする、酸性ゲルと称さ れる、請求項1記載のゲル。 9. 無機酸が塩酸、硝酸、硫酸、リン酸及びそれらの混合物の中から選択され ることを特徴とする請求項8記載のゲル。 10. 無機酸が1から10モル/1の濃度で存在することを特徴とする請求項 8記載のゲル。 11. 放射能汚染除去剤b)が無機塩基を含むことを特徴とする請求項1記載 のゲル。 12. 無機塩基がナトリウム、カリウム及びそれらの混合物の中から選択され ることを特徴とする請求項11記載のゲル。 13. 無機塩基が0.1から14モル/lの濃度で存在することを特徴とする 請求項11記載のゲル。 14. 放射能汚染除去剤b)が還元剤を含むことを特徴とする、還元ゲルと称 される、請求項1記載のゲル。 15. 還元剤が、強塩基媒体(pH=13)において−600mV/SHE(標 準水素電極)より低い標準電極電位E0を有することを特徴とする請求項14記載 のゲル。 16. 還元剤が0.1から4.5モル/1で存在することを特徴とする請求項 14記載のゲル。 17. 還元剤が、水素化ホウ素、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、スルフィド、次亜 リン酸塩、亜鉛、ヒドラジン及びそれらの混合物の中から選択される請求項15 記載のゲル。 18. 活性剤b)が、0.1から14モル/lの濃度で無機塩基をさらに含む ことを特徴とする請求項15記載のゲル。 19. 放射能汚染除去剤b)が、酸化剤又はこの酸化剤の還元形態を含むこと を特徴とする、酸化ゲルと称する、請求項1記載のゲル。 20. 酸化剤が強酸媒体(pH<1)において1400mV/SHE(標準水素 電極)より大きい標準電極電位Eoを有することを特徴とする請求項19記載のゲ ル。 21. 酸化剤が0.1から2モル/lの濃度で存在することを特徴とする請求 項19記載のゲル。 22. 酸化剤が、CeIV、AgII、CoIII及びそれらの混合物から選択され ることを特徴とする請求項20記載のゲル。 23. CeIVが、硝酸セリウム、硫酸セリウム又は六硝酸セリウムの二アンモ ニウム塩の形態であることを特徴とする請求項22記載のゲル。 24. 酸化ゲルが、酸化剤の還元形態に加え、この酸化剤の還元形態を酸化し 得る化合物をさらに含むことを特徴とする請求項20記載のゲル。 25. 酸化剤の還元形態を酸化し得る化合物がアルカリ金属の過硫酸塩である ことを特徴とする請求項24記載のゲル。 26. 活性剤b)が、酸化剤に加え、さらに1から10モル/lの濃度で無機 酸又は無機塩基を含むことを特徴とする請求項20記載のゲル。 27. 無機酸がHNO3、HCl、H3PO4、H2SO4及びそれらの混合物の 中から選択されることを特徴とする請求項26記載のゲル。 28. − (NH4)2Ce(NO3)6又はCe(NO3)4の0.6から1モル/l、 好ましくは1モル/l、 − HNO3の2から3モル/l、好ましくは2.88モル/l、 − シリカの4から6重量%、好ましくは5重量%、 − ポリオキシエチレンエーテルの0.2から2重量%、好ましくは1 重量% を含むコロイド溶液で構成されたことを特徴とする請求項20記載の酸化汚染除 去ゲル。 29. 金属表面のための汚染除去方法であり、その表面に請求項1から28の いずれか1項記載の汚染除去ゲルを適用し、一定期間、すなわち汚染除去が十分 に実行される間その表面上にこのゲルを維持し、さらにこの手法で処理された金 属表面から該ゲルを除去することを備えることを特徴とする汚染除去方法。 30. ゲルがガンスプレーによって塗布されることを特徴とする請求項29記 載の方法。 31. ゲルが10分から24時間の期間、該表面上に維持されることを特徴と する請求項29記載の方法。 32. ゲルが酸性酸化ゲルであり、且つそれが該表面に2から5時間の間、塗 布されることを特徴とする請求項29記載の方法。 33. ゲルが濯ぎによって該表面から除去されることを特徴とする請求項29 記載の方法。 34. ゲルが該表面土に100gから2000g/m2の厚さで塗布されるこ とを特徴とする請求項29記載の方法。
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