JP2002014195A - ナトリウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法 - Google Patents
ナトリウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚染されたナトリウムをβアルミナ管を利用
した電解精製によって効率よく浄化するためのナトリウ
ム精製電解槽、およびこれを用いた放射性ナトリウム廃
棄物の処理方法を提供すること。 【解決手段】 処理すべきナトリウムを貯蔵するタンク
本体１と、このタンク本体１を密封する蓋体２とからな
り、該蓋体２にはナトリウムを電解精製するためのβア
ルミナ管１１を具備した電極用のセル１０がナトリウム
に浸漬するよう取り付けられている。また、このセルを
用いて電気分解したナトリウムを反応塔においてナトリ
ウム化合物とした後、得られたナトリウム化合物を固体
または液体の形態とし、次いで固化処理若しくは貯蔵保
管するようにした。
した電解精製によって効率よく浄化するためのナトリウ
ム精製電解槽、およびこれを用いた放射性ナトリウム廃
棄物の処理方法を提供すること。 【解決手段】 処理すべきナトリウムを貯蔵するタンク
本体１と、このタンク本体１を密封する蓋体２とからな
り、該蓋体２にはナトリウムを電解精製するためのβア
ルミナ管１１を具備した電極用のセル１０がナトリウム
に浸漬するよう取り付けられている。また、このセルを
用いて電気分解したナトリウムを反応塔においてナトリ
ウム化合物とした後、得られたナトリウム化合物を固体
または液体の形態とし、次いで固化処理若しくは貯蔵保
管するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、放射性物質によ
って汚染され、あるいは不純物が含まれたナトリウム
（以下、放射性ナトリウムという）をβアルミナ管を利
用した電解精製によって効率よく浄化するためのナトリ
ウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃
棄物の処理方法に関するものである。
って汚染され、あるいは不純物が含まれたナトリウム
（以下、放射性ナトリウムという）をβアルミナ管を利
用した電解精製によって効率よく浄化するためのナトリ
ウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃
棄物の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉
においては、運転に伴って、ナトリウムは放射性物質や
不純物で汚染される。原子炉系のナトリウム（１次系）
は常時冷却材であるナトリウムの１部（約３００℃）を
バイパスして抜き出し、約１２０℃の温度に冷却して、
コールドトラップ法（後述）で除去しているが、微妙な
温度制御が要求されるため管理が難しく、微妙な温度制
御系統を不要とする簡易な浄化方法が望まれている。
においては、運転に伴って、ナトリウムは放射性物質や
不純物で汚染される。原子炉系のナトリウム（１次系）
は常時冷却材であるナトリウムの１部（約３００℃）を
バイパスして抜き出し、約１２０℃の温度に冷却して、
コールドトラップ法（後述）で除去しているが、微妙な
温度制御が要求されるため管理が難しく、微妙な温度制
御系統を不要とする簡易な浄化方法が望まれている。
【０００３】 また、燃料取扱い時においては、同伴し
たナトリウムは汚染しているだけでなく、取扱い中さら
に酸化され不純物が多くなるので回収保管しており、こ
れを浄化して再利用することが求められている。一方、
試験研究で使用して不要になった放射性ナトリウム廃棄
物や、ナトリウム冷却高速増殖炉の廃炉に伴って発生す
る廃ナトリウムは、廃棄処分するにあたって、ナトリウ
ムを炭酸ソーダ化や塩化ナトリウム化などした後セメン
ト固化体として処分することなどが考えられているが、
Ｎａ22以外の放射性核種が含まれているので、減衰後、
環境へ放出することができず、処分コストが高くなると
いう問題がある。
たナトリウムは汚染しているだけでなく、取扱い中さら
に酸化され不純物が多くなるので回収保管しており、こ
れを浄化して再利用することが求められている。一方、
試験研究で使用して不要になった放射性ナトリウム廃棄
物や、ナトリウム冷却高速増殖炉の廃炉に伴って発生す
る廃ナトリウムは、廃棄処分するにあたって、ナトリウ
ムを炭酸ソーダ化や塩化ナトリウム化などした後セメン
ト固化体として処分することなどが考えられているが、
Ｎａ22以外の放射性核種が含まれているので、減衰後、
環境へ放出することができず、処分コストが高くなると
いう問題がある。
【０００４】 そして、回収したナトリウムの精製方法
として、従来から温度を１２０℃くらいに下げて酸素、
水素その他の不純物を析出させ、ステンレス鋼のファイ
バーメッシュ（又は網目）に付着させることにより除去
するコールドトラップ法が利用されていた。ところが、
この方法によるときは、セシウムやストロンチウム等の
放射性核種の除去率が低いという問題点があり、更には
二次廃棄物が多くなるという問題点や、処理装置が大型
化するという問題点もあった。
として、従来から温度を１２０℃くらいに下げて酸素、
水素その他の不純物を析出させ、ステンレス鋼のファイ
バーメッシュ（又は網目）に付着させることにより除去
するコールドトラップ法が利用されていた。ところが、
この方法によるときは、セシウムやストロンチウム等の
放射性核種の除去率が低いという問題点があり、更には
二次廃棄物が多くなるという問題点や、処理装置が大型
化するという問題点もあった。
【０００５】 コールドトラップ法の問題の１つは、前
述のように高温のナトリウム（原子炉系ナトリウム）を
浄化するときは、約３００℃のナトリウムをバイパスし
て抜き出し、約１２０℃まで冷却して微妙な温度制御を
しなければならないことであり、複雑な系統構成が必要
となる。また、２次系（蒸気発生器）のナトリウムに
は、水素やトリチウムが含入するので、これを常時一定
レベル以下に保つため、やはりコールドトラップが必要
であり、これもコールドトラップによる１次系ナトリウ
ム浄化と同じ問題があった。
述のように高温のナトリウム（原子炉系ナトリウム）を
浄化するときは、約３００℃のナトリウムをバイパスし
て抜き出し、約１２０℃まで冷却して微妙な温度制御を
しなければならないことであり、複雑な系統構成が必要
となる。また、２次系（蒸気発生器）のナトリウムに
は、水素やトリチウムが含入するので、これを常時一定
レベル以下に保つため、やはりコールドトラップが必要
であり、これもコールドトラップによる１次系ナトリウ
ム浄化と同じ問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は上記のよう
な従来の問題点を解決して、セシウム等は勿論のこと主
要な放射性核種を高い効率で除去することができ、また
二次廃棄物の発生量も減少させることができ、更にはス
ペース的にもコンパクトとなる電解精製装置とすること
ができるナトリウム精製電解槽を提供することが可能で
ある。また、これを用いることにより、放射性ナトリウ
ム廃棄物を半減期の短いＮａ22を含む安定した化合物と
し短期間の保管後に一般廃棄物として処分することがで
き、また処理コストを低減することができる放射性ナト
リウム廃棄物の処理方法を提供することが可能である。
な従来の問題点を解決して、セシウム等は勿論のこと主
要な放射性核種を高い効率で除去することができ、また
二次廃棄物の発生量も減少させることができ、更にはス
ペース的にもコンパクトとなる電解精製装置とすること
ができるナトリウム精製電解槽を提供することが可能で
ある。また、これを用いることにより、放射性ナトリウ
ム廃棄物を半減期の短いＮａ22を含む安定した化合物と
し短期間の保管後に一般廃棄物として処分することがで
き、また処理コストを低減することができる放射性ナト
リウム廃棄物の処理方法を提供することが可能である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 上記の課題を解決する
ためになされた本発明のナトリウム精製電解槽は、処理
すべきナトリウムを貯蔵するタンク本体と、このタンク
本体を密封する蓋体とからなり、該蓋体にはナトリウム
を電解精製するためのβアルミナ管を具備した電極用の
セルがナトリウムに浸漬するよう取り付けられているこ
とを特徴とするものである。なお前記蓋体に、ベーパー
トラップ、ウェル付温度計、ウェル付液位計、ガスベン
トおよびナトリウムの供給口を取り付けておくことがで
き、またタンク本体にナトリウムの液面を一定にするた
めのオーバーフロー方式の液位調整口を取り付けておく
こともできる。更には、前記セルに初期ナトリウムの供
給ポットを取り付けておくこともできる。なお、セルは
タンク本体の外壁に沿って円周方向に複数個配置してお
くことが好ましく、またタンク本体内にナトリウムの液
位を上昇させるためのダミー部材を充填しておくことも
好ましい。
ためになされた本発明のナトリウム精製電解槽は、処理
すべきナトリウムを貯蔵するタンク本体と、このタンク
本体を密封する蓋体とからなり、該蓋体にはナトリウム
を電解精製するためのβアルミナ管を具備した電極用の
セルがナトリウムに浸漬するよう取り付けられているこ
とを特徴とするものである。なお前記蓋体に、ベーパー
トラップ、ウェル付温度計、ウェル付液位計、ガスベン
トおよびナトリウムの供給口を取り付けておくことがで
き、またタンク本体にナトリウムの液面を一定にするた
めのオーバーフロー方式の液位調整口を取り付けておく
こともできる。更には、前記セルに初期ナトリウムの供
給ポットを取り付けておくこともできる。なお、セルは
タンク本体の外壁に沿って円周方向に複数個配置してお
くことが好ましく、またタンク本体内にナトリウムの液
位を上昇させるためのダミー部材を充填しておくことも
好ましい。
【０００８】 また、本発明の放射性ナトリウム廃棄物
の処理方法は、上記ナトリウム精製電解槽を用い、放射
性ナトリウム廃棄物を電気分解して陰極側にナトリウム
のみを集め、このナトリウムを反応塔においてナトリウ
ム化合物とした後、得られたナトリウム化合物を固体ま
たは液体の形態とし、次いで固化処理若しくは貯蔵保管
するようにしたことを特徴とするものである。なお、反
応塔としてはボール型反応器を用いることができる。
の処理方法は、上記ナトリウム精製電解槽を用い、放射
性ナトリウム廃棄物を電気分解して陰極側にナトリウム
のみを集め、このナトリウムを反応塔においてナトリウ
ム化合物とした後、得られたナトリウム化合物を固体ま
たは液体の形態とし、次いで固化処理若しくは貯蔵保管
するようにしたことを特徴とするものである。なお、反
応塔としてはボール型反応器を用いることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】 以下に、図面を参照しつつ本発
明の好ましい実施の形態を示す。図１〜図２において、
１は例えば直径が約６００mm、深さが約５００mm程度で
外周全体がシーズヒータ３により加熱されるよう構成さ
れた鍋状のタンク本体、２はこのタンク本体１の開口部
を密閉するための蓋体である。そして、この蓋体２には
ナトリウムを電解精製するためのβアルミナ管１１を具
備した電極用のセル１０がナトリウムに浸漬するよう取
り付けられている。なお、図示のものでは、セル１０を
負極とした場合について示しているが、正極とすること
もできる。
明の好ましい実施の形態を示す。図１〜図２において、
１は例えば直径が約６００mm、深さが約５００mm程度で
外周全体がシーズヒータ３により加熱されるよう構成さ
れた鍋状のタンク本体、２はこのタンク本体１の開口部
を密閉するための蓋体である。そして、この蓋体２には
ナトリウムを電解精製するためのβアルミナ管１１を具
備した電極用のセル１０がナトリウムに浸漬するよう取
り付けられている。なお、図示のものでは、セル１０を
負極とした場合について示しているが、正極とすること
もできる。
【００１０】 前記セル１０としては、例えば図３に示
されるように、有底筒状のβアルミナ管１１の開口部上
縁に絶縁リング１２を介して鍔状フランジ１３を取り付
けるとともに、該絶縁リング１２の上部に前記開口部を
密封する電極１４を取り付け、この電極１４の下方部に
筒状スペーサー１５を延設して、該スペーサー１５とβ
アルミナ管１１との間をナトリウムの精製室１６とした
ものが用いられる。なお、前記βアルミナ管１１を外周
全体が破片落下防止用の金網１８で囲っておき、仮に何
らかの要因によりβアルミナ管１１が破損したとしても
金網１８で捕集されて破片がタンク内に飛散することが
ないよう構成しておくこともできる。
されるように、有底筒状のβアルミナ管１１の開口部上
縁に絶縁リング１２を介して鍔状フランジ１３を取り付
けるとともに、該絶縁リング１２の上部に前記開口部を
密封する電極１４を取り付け、この電極１４の下方部に
筒状スペーサー１５を延設して、該スペーサー１５とβ
アルミナ管１１との間をナトリウムの精製室１６とした
ものが用いられる。なお、前記βアルミナ管１１を外周
全体が破片落下防止用の金網１８で囲っておき、仮に何
らかの要因によりβアルミナ管１１が破損したとしても
金網１８で捕集されて破片がタンク内に飛散することが
ないよう構成しておくこともできる。
【００１１】 また、このセル１０には、後述するよう
にスタートアップ時に精製室１６を通電するための初期
ナトリウムを供給するための供給ポット１９が取り付け
られている。なおセル１０は、図２に示されるように、
タンク本体１の外壁に沿って円周方向に複数個配置して
おけば、中央部に各種の測定機器を配置しやすくなり好
ましい。
にスタートアップ時に精製室１６を通電するための初期
ナトリウムを供給するための供給ポット１９が取り付け
られている。なおセル１０は、図２に示されるように、
タンク本体１の外壁に沿って円周方向に複数個配置して
おけば、中央部に各種の測定機器を配置しやすくなり好
ましい。
【００１２】 前記蓋体２には、ベーパートラップ４、
ウェル付温度計５、ウェル付液位計６、Ａｒガス供給用
のガスベント７および精製処理すべきナトリウムの導入
装置８が取り付けられている。いずれの機器も蓋体２に
着脱自在で、かつ電気的に絶縁された状態で取り付けら
れているとともに、気密性も確保されており、タンクの
外部へナトリウムが漏洩しないよう構成されている。ま
た、ウェル付温度計５およびウェル付液位計６はウェル
によりセンサー器具が直接ナトリウムと接触しないよう
構成されている。
ウェル付温度計５、ウェル付液位計６、Ａｒガス供給用
のガスベント７および精製処理すべきナトリウムの導入
装置８が取り付けられている。いずれの機器も蓋体２に
着脱自在で、かつ電気的に絶縁された状態で取り付けら
れているとともに、気密性も確保されており、タンクの
外部へナトリウムが漏洩しないよう構成されている。ま
た、ウェル付温度計５およびウェル付液位計６はウェル
によりセンサー器具が直接ナトリウムと接触しないよう
構成されている。
【００１３】 またタンク本体１の上部には、ナトリウ
ムの液面を一定にするためのオーバーフロー方式の液位
調整口２１が取り付けられ、タンク本体１の底部には、
緊急時およびメンテナンス用の電磁バルブ付の排出口２
２が取り付けられている。なお、タンク本体１内に、ナ
トリウムの液位を上昇させるための、例えばステンレス
鋼やセラミックのブロックまたは玉ころ等のダミー部材
を充填しておくこともできる。
ムの液面を一定にするためのオーバーフロー方式の液位
調整口２１が取り付けられ、タンク本体１の底部には、
緊急時およびメンテナンス用の電磁バルブ付の排出口２
２が取り付けられている。なお、タンク本体１内に、ナ
トリウムの液位を上昇させるための、例えばステンレス
鋼やセラミックのブロックまたは玉ころ等のダミー部材
を充填しておくこともできる。
【００１４】 このように構成されたナトリウム精製電
解槽においては、被処理物である放射性物質によって汚
染されたナトリウムを導入装置８よりタンク内に供給し
たうえ、タンク本体１を正極に、セル１０の電極１４を
直流電源３０の負極に接続し、βアルミナ管１１を利用
して電解精製することとなる。即ち、タンク内にある放
射性物質によって汚染されたナトリウムをプラスイオン
とし、該プラスイオン化されたナトリウムイオンのみを
βアルミナ管１１をイオン伝導させ、次いでナトリウム
イオンが陰極側で電子が与えられて高純度な精製ナトリ
ウムとなるのである。そして、このようにして得られた
精製ナトリウムは、精製室１６の上部にあるオーバーフ
ロー用出口２３より外部へ送られて図示しない別のタン
クに回収され、純度の高いナトリウムのかたちで有用な
資源として再利用に供されることとなる。なお、以上は
セル１０を負極としタンク本体１を正極とした場合につ
いて説明したが、正・負極を逆にして運転することも勿
論可能である。
解槽においては、被処理物である放射性物質によって汚
染されたナトリウムを導入装置８よりタンク内に供給し
たうえ、タンク本体１を正極に、セル１０の電極１４を
直流電源３０の負極に接続し、βアルミナ管１１を利用
して電解精製することとなる。即ち、タンク内にある放
射性物質によって汚染されたナトリウムをプラスイオン
とし、該プラスイオン化されたナトリウムイオンのみを
βアルミナ管１１をイオン伝導させ、次いでナトリウム
イオンが陰極側で電子が与えられて高純度な精製ナトリ
ウムとなるのである。そして、このようにして得られた
精製ナトリウムは、精製室１６の上部にあるオーバーフ
ロー用出口２３より外部へ送られて図示しない別のタン
クに回収され、純度の高いナトリウムのかたちで有用な
資源として再利用に供されることとなる。なお、以上は
セル１０を負極としタンク本体１を正極とした場合につ
いて説明したが、正・負極を逆にして運転することも勿
論可能である。
【００１５】 そして本発明の装置では、蓋体２に、β
アルミナ管１１を具備した電極用のセル１０、ベーパー
トラップ４、ウェル付温度計５、ウェル付液位計６、ガ
スベント７およびナトリウムの導入装置８等の機器が全
て取り付けられているので、非常にコンパクトであると
ともに優れた操作性を発揮することとなる。しかも、全
ての機器は完全に気密状態を保持しているので放射性物
質によって汚染されたナトリウムが外部へ漏洩すること
がなく安全性にも優れたものである。
アルミナ管１１を具備した電極用のセル１０、ベーパー
トラップ４、ウェル付温度計５、ウェル付液位計６、ガ
スベント７およびナトリウムの導入装置８等の機器が全
て取り付けられているので、非常にコンパクトであると
ともに優れた操作性を発揮することとなる。しかも、全
ての機器は完全に気密状態を保持しているので放射性物
質によって汚染されたナトリウムが外部へ漏洩すること
がなく安全性にも優れたものである。
【００１６】 次に、このようなナトリウム精製電解槽
を用いて放射性ナトリウム廃棄物を処理する方法につき
説明する。図４は、処理工程を示す概略説明図であり、
図示のものにおいてはナトリウムを電気分解する電解槽
と、この電気分解したナトリウムを化合物とする反応塔
で構成されている。本発明においては先ず第１に、浄化
槽において放射性ナトリウム廃棄物がナトリウム伝導性
隔壁を介し電気分解されて陰極側にナトリウムのみが集
められる。即ち、この工程では、ナトリウムを陽極液と
してナトリウム伝導性隔壁を介し１２０〜８００℃、好
ましくは２００〜３００℃程度で電気分解を行うと、ナ
トリウムがナトリウム伝導性隔壁を通過し、一方、プル
トニウムやCs-137、Co-60 等その他の放射性核種はナト
リウム伝導性隔壁をほとんど通過しないため、ナトリウ
ムのみがナトリウム伝導性隔壁を通過して陰極側へ移動
することとなり、陰極側にはプルトニウム等の各種放射
性核種を含まないナトリウムのみが集められる。
を用いて放射性ナトリウム廃棄物を処理する方法につき
説明する。図４は、処理工程を示す概略説明図であり、
図示のものにおいてはナトリウムを電気分解する電解槽
と、この電気分解したナトリウムを化合物とする反応塔
で構成されている。本発明においては先ず第１に、浄化
槽において放射性ナトリウム廃棄物がナトリウム伝導性
隔壁を介し電気分解されて陰極側にナトリウムのみが集
められる。即ち、この工程では、ナトリウムを陽極液と
してナトリウム伝導性隔壁を介し１２０〜８００℃、好
ましくは２００〜３００℃程度で電気分解を行うと、ナ
トリウムがナトリウム伝導性隔壁を通過し、一方、プル
トニウムやCs-137、Co-60 等その他の放射性核種はナト
リウム伝導性隔壁をほとんど通過しないため、ナトリウ
ムのみがナトリウム伝導性隔壁を通過して陰極側へ移動
することとなり、陰極側にはプルトニウム等の各種放射
性核種を含まないナトリウムのみが集められる。
【００１７】 次に、反応塔において電気分解して得ら
れたナトリウムをナトリウム化合物とする。即ち、電解
槽で得られたナトリウムに対し、密閉された反応塔にお
いてＣＯ2 、ＳＯX 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ、水蒸気等の反応
ガスを作用させて安定なナトリウム化合物とするのであ
る。例えば、８００℃以下の反応温度、好ましくは３０
０℃以下の反応温度で、ナトリウムに対し水蒸気を作用
させてカセイソーダとしたり、ＨＣｌを作用させてナト
リウムＣｌとする等の処理が行われる。この場合、電解
槽で得られたナトリウムは前述のようにプルトニウムや
Cs-137、Co-60 等その他の放射性核種を除去したもので
あるので、得られるナトリウム化合物はプルトニウムや
Cs-137、Co-60 等の各種の放射性核種をほとんど含まな
い安定的な化合物である。
れたナトリウムをナトリウム化合物とする。即ち、電解
槽で得られたナトリウムに対し、密閉された反応塔にお
いてＣＯ2 、ＳＯX 、Ｃｌ2 、ＨＣｌ、水蒸気等の反応
ガスを作用させて安定なナトリウム化合物とするのであ
る。例えば、８００℃以下の反応温度、好ましくは３０
０℃以下の反応温度で、ナトリウムに対し水蒸気を作用
させてカセイソーダとしたり、ＨＣｌを作用させてナト
リウムＣｌとする等の処理が行われる。この場合、電解
槽で得られたナトリウムは前述のようにプルトニウムや
Cs-137、Co-60 等その他の放射性核種を除去したもので
あるので、得られるナトリウム化合物はプルトニウムや
Cs-137、Co-60 等の各種の放射性核種をほとんど含まな
い安定的な化合物である。
【００１８】 なお、反応塔として内部にセラミック球
やアルミナ球やＳＵＳ球等のペブルベッドを充填したボ
ール型反応器を用いる場合には、このペブルベッド３に
よりナトリウムが拡散されて反応ガスと十分に反応する
こととなり、効率よくナトリウム化合物を生成すること
ができるうえ、容易に密閉構造とすることができ、また
反応装置のコンパクト化も図ることができ好ましい。
やアルミナ球やＳＵＳ球等のペブルベッドを充填したボ
ール型反応器を用いる場合には、このペブルベッド３に
よりナトリウムが拡散されて反応ガスと十分に反応する
こととなり、効率よくナトリウム化合物を生成すること
ができるうえ、容易に密閉構造とすることができ、また
反応装置のコンパクト化も図ることができ好ましい。
【００１９】 次に、このようにして得られたナトリウ
ム化合物を固体または液体の形態として保管する。即
ち、ナトリウム化合物を例えばドラム缶詰めやペレット
等の固体の形態とし、あるいは水に溶解させて液体の形
態として半減期が過ぎるまでの所定期間貯蔵し、その後
廃棄するのである。この場合、ナトリウム化合物はプル
トニウムやCs-137等の各種の放射性核種をほとんど含ま
ないナトリウムのみからなるものであり、ナトリウムの
同位体であるＮａ22の半減期は２．６年と短く短期間で
放射能がほとんどなくなるので早い時期に一般の固形廃
棄物として、また液体の場合には放流するなど簡単に処
分ができることとなる。更には、放射化したＮａ22はプ
ルトニウムやCs-137、Co-60 等に比べて放射性が小さい
ため保管処分に当たって低コストな浅層処分が可能とな
る。
ム化合物を固体または液体の形態として保管する。即
ち、ナトリウム化合物を例えばドラム缶詰めやペレット
等の固体の形態とし、あるいは水に溶解させて液体の形
態として半減期が過ぎるまでの所定期間貯蔵し、その後
廃棄するのである。この場合、ナトリウム化合物はプル
トニウムやCs-137等の各種の放射性核種をほとんど含ま
ないナトリウムのみからなるものであり、ナトリウムの
同位体であるＮａ22の半減期は２．６年と短く短期間で
放射能がほとんどなくなるので早い時期に一般の固形廃
棄物として、また液体の場合には放流するなど簡単に処
分ができることとなる。更には、放射化したＮａ22はプ
ルトニウムやCs-137、Co-60 等に比べて放射性が小さい
ため保管処分に当たって低コストな浅層処分が可能とな
る。
【００２０】
【発明の効果】 以上の説明からも明らかなように、本
発明のナトリウム精製電解槽は、従来のコールドトラッ
プ法と異なりβアルミナ管を用いて電解精製する方式で
あり、主要な放射性核種が存在しても、これを除去する
ことができ、ナトリウム中の水素や酸素、固形物などの
除去が可能であり、また二次廃棄物の発生も少なくする
ことができ、更にはスペース的にもコンパクトな電解精
製装置とすることができるものである。また、これを用
いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法は、放射性ナト
リウム廃棄物を半減期の短いＮａ22のみを含む安定した
化合物とし短期間の保管後に一般廃棄物として処分する
ことができ、また放射性も低いため浅地層処分が可能と
なり処理コストを低減することができるものである。よ
って本発明は従来の問題点を大きく改善したナトリウム
精製電解槽、およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄
物の処理方法として、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
発明のナトリウム精製電解槽は、従来のコールドトラッ
プ法と異なりβアルミナ管を用いて電解精製する方式で
あり、主要な放射性核種が存在しても、これを除去する
ことができ、ナトリウム中の水素や酸素、固形物などの
除去が可能であり、また二次廃棄物の発生も少なくする
ことができ、更にはスペース的にもコンパクトな電解精
製装置とすることができるものである。また、これを用
いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法は、放射性ナト
リウム廃棄物を半減期の短いＮａ22のみを含む安定した
化合物とし短期間の保管後に一般廃棄物として処分する
ことができ、また放射性も低いため浅地層処分が可能と
なり処理コストを低減することができるものである。よ
って本発明は従来の問題点を大きく改善したナトリウム
精製電解槽、およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄
物の処理方法として、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
【図１】 本発明の実施の形態を示す正面断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の実施の形態を示す平面図である。
【図３】 セルの一例を示す断面図である。
【図４】 本発明の処理方法を示す工程説明図である。
１：タンク本体、２：蓋体、４：ベーパートラップ、
５：ウェル付温度計、６：ウェル付液位計、７：ガスベ
ント、８：ナトリウムの導入装置、10：セル、11：βア
ルミナ管、12：絶縁リング、13：フランジ、14：電極、
15：スペーサー、16：精製室、19：供給ポット、21：液
位調整口。
５：ウェル付温度計、６：ウェル付液位計、７：ガスベ
ント、８：ナトリウムの導入装置、10：セル、11：βア
ルミナ管、12：絶縁リング、13：フランジ、14：電極、
15：スペーサー、16：精製室、19：供給ポット、21：液
位調整口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＴ (72)発明者 鈴木 寿章 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 核燃料 サイクル開発機構大洗工学センター内 (72)発明者 伊東 秀明 茨城県東茨城郡大洗町成田町4002 核燃料 サイクル開発機構大洗工学センター内 (72)発明者 林道 寛 茨城県那珂郡東海村舟石川821−100 財団 法人原子力施設デコミッショニング研究協 会内 (72)発明者 秋山 孝夫 茨城県那珂郡東海村舟石川821−100 財団 法人原子力施設デコミッショニング研究協 会内 (72)発明者 刈田 陽一 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 伊藤 勲 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 平木 昭光 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 神田 昌典 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA50 AB09 AC04 BB09 CA44 4K058 AA11 AA18 AA21 BA03 BB10 DD01 DD05 DD13 DD15 DD22 FA01 FA19 FB06
Claims (8)
- 【請求項１】 処理すべきナトリウムを貯蔵するタンク
本体と、このタンク本体を密封する蓋体とからなり、該
蓋体にはナトリウムを電解精製するためのβアルミナ管
を具備した電極用のセルがナトリウムに浸漬するよう取
り付けられていることを特徴とするナトリウム精製電解
槽。 - 【請求項２】 蓋体に、ベーパートラップ、ウェル付温
度計、ウェル付液位計、ガスベントおよびナトリウムの
導入装置が取り付けられている請求項１に記載のナトリ
ウム精製電解槽。 - 【請求項３】 タンク本体に、ナトリウムの液面を一定
にするためのオーバーフロー方式の液位調整口が取り付
けられている請求項１または２に記載のナトリウム精製
電解槽。 - 【請求項４】 セルに、初期ナトリウムの供給ポットが
取り付けられている請求項１〜３のいずれかに記載のナ
トリウム精製電解槽。 - 【請求項５】 セルが、タンク本体の外壁に沿って円周
方向に複数個配置されている請求項１〜４のいずれかに
記載のナトリウム精製電解槽。 - 【請求項６】 タンク本体内に、ナトリウムの液位を上
昇させるためのダミー部材が充填されている請求項１〜
５のいずれかに記載のナトリウム精製電解槽。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のナトリ
ウム精製電解槽を用い、放射性ナトリウム廃棄物を電気
分解して陰極側にナトリウムのみを集め、このナトリウ
ムを反応塔においてナトリウム化合物とした後、得られ
たナトリウム化合物を固体または液体の形態とし、次い
で固化処理若しくは貯蔵保管するようにしたことを特徴
とする放射性ナトリウム廃棄物の処理方法。 - 【請求項８】 反応塔としてボール型反応器を用いる請
求項７に記載の放射性ナトリウム廃棄物の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195656A JP2002014195A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ナトリウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000195656A JP2002014195A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ナトリウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002014195A true JP2002014195A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18694283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000195656A Pending JP2002014195A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ナトリウム精製電解槽およびこれを用いた放射性ナトリウム廃棄物の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002014195A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102582978A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-18 | 西安交通大学 | 一种液态金属钠运输储存设备 |
| WO2015086394A1 (de) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Sequestrierung von kohlendioxid durch bindung als alkalicarbonat |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000195656A patent/JP2002014195A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102582978A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-18 | 西安交通大学 | 一种液态金属钠运输储存设备 |
| WO2015086394A1 (de) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Sequestrierung von kohlendioxid durch bindung als alkalicarbonat |
| CN106413855A (zh) * | 2013-12-10 | 2017-02-15 | 西门子公司 | 通过结合成碱金属碳酸盐来封存二氧化碳 |
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