JP2002357696A - 固体廃棄物の除染方法及びその装置 - Google Patents
固体廃棄物の除染方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2002357696A JP2002357696A JP2001167765A JP2001167765A JP2002357696A JP 2002357696 A JP2002357696 A JP 2002357696A JP 2001167765 A JP2001167765 A JP 2001167765A JP 2001167765 A JP2001167765 A JP 2001167765A JP 2002357696 A JP2002357696 A JP 2002357696A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waste
- molten salt
- solid waste
- storage container
- fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ウラン等の放射性物質により汚染された固体廃
棄物の除染を行い、ウラン等の放射性廃棄物を回収す
る。 【解決手段】炉心管１内に溶融塩収納容器３を設け、溶
融塩収納容器３内の溶融塩２中に円筒状陰極４を設け、
円筒状陰極４内に廃棄物５を収納する廃棄物収納容器６
を溶融塩２中に浸漬する。廃棄物収納容器６を陽極と
し、円筒状陰極４との間に電源16から電圧を印加して電
流を流す。ウラン等の放射性物質が付着して汚染された
廃棄物５を除染するための溶融塩２中での電解を行う。
廃棄物５に付着した放射性物質が金属の場合、円筒状陰
極４に回収され、その他の化合物の場合、廃棄物５自体
を電解研磨する。これにより廃棄物５の表面に付着した
ウラン等の放射性物質を除去できる。ウラン等の放射性
廃棄物は安定な状態で回収でき、再利用できる。
棄物の除染を行い、ウラン等の放射性廃棄物を回収す
る。 【解決手段】炉心管１内に溶融塩収納容器３を設け、溶
融塩収納容器３内の溶融塩２中に円筒状陰極４を設け、
円筒状陰極４内に廃棄物５を収納する廃棄物収納容器６
を溶融塩２中に浸漬する。廃棄物収納容器６を陽極と
し、円筒状陰極４との間に電源16から電圧を印加して電
流を流す。ウラン等の放射性物質が付着して汚染された
廃棄物５を除染するための溶融塩２中での電解を行う。
廃棄物５に付着した放射性物質が金属の場合、円筒状陰
極４に回収され、その他の化合物の場合、廃棄物５自体
を電解研磨する。これにより廃棄物５の表面に付着した
ウラン等の放射性物質を除去できる。ウラン等の放射性
廃棄物は安定な状態で回収でき、再利用できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウラン，超ウラン元
素，放射性核種または重金属の少なくとも一種の汚染物
が付着した廃棄物から前記汚染物を除去するための固体
廃棄物の除染方法及びその装置に関する。
素，放射性核種または重金属の少なくとも一種の汚染物
が付着した廃棄物から前記汚染物を除去するための固体
廃棄物の除染方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウラン，超ウラン元素，放射性核
種の汚染物が付着した廃棄物は、ドラム缶に詰めてその
まま保管されている。また、酸等の水溶液を用いた湿式
法によりウランまたは超ウラン元素を浸出、溶解させて
ウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属等を回
収していたが、二次廃棄物の発生量が多く、二次廃棄物
の処理装置が必要であった。また、電気分解を応用した
放射性物質で汚染された廃材の除染方法としては、水溶
液電解質を用いた電解研磨除染法が知られている。
種の汚染物が付着した廃棄物は、ドラム缶に詰めてその
まま保管されている。また、酸等の水溶液を用いた湿式
法によりウランまたは超ウラン元素を浸出、溶解させて
ウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属等を回
収していたが、二次廃棄物の発生量が多く、二次廃棄物
の処理装置が必要であった。また、電気分解を応用した
放射性物質で汚染された廃材の除染方法としては、水溶
液電解質を用いた電解研磨除染法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水溶液
を電解質とした電解研磨除染法により除染を行う場合、
電解浴（水溶液電解質）の電気抵抗が大きいため、一般
的に形状が複雑である放射性物質が付着した廃棄物で
は、電流が廃棄物表面に均一に流れず、除染効果に部分
的な低下が生じる。
を電解質とした電解研磨除染法により除染を行う場合、
電解浴（水溶液電解質）の電気抵抗が大きいため、一般
的に形状が複雑である放射性物質が付着した廃棄物で
は、電流が廃棄物表面に均一に流れず、除染効果に部分
的な低下が生じる。
【０００４】また、電解浴抵抗が大きいため、処理速度
を大きくするために電流を多く流すと、電解浴自体の発
熱や電解浴の分解による陰極から水素が発生する等の安
全上の課題がある。さらに、使用済みの水溶液電解質に
蓄積した放射性物質、特に溶解した放射性物質の除去が
困難であり、使用済みの水溶液電解質は再利用できず、
余計な放射性廃棄物となって、逆に放射性廃棄物が大量
に排出されることになるという課題がある。
を大きくするために電流を多く流すと、電解浴自体の発
熱や電解浴の分解による陰極から水素が発生する等の安
全上の課題がある。さらに、使用済みの水溶液電解質に
蓄積した放射性物質、特に溶解した放射性物質の除去が
困難であり、使用済みの水溶液電解質は再利用できず、
余計な放射性廃棄物となって、逆に放射性廃棄物が大量
に排出されることになるという課題がある。
【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、ウラン，超ウラン元素，放射性各種または重
金属の少なくとも一種の汚染物が付着した固体廃棄物ま
たは放射性物質が表面に付着した電気的に導電性を有す
る固体廃棄物の除染を容易に行うことができ、また、溶
融塩電解質からの放射性物質の回収が容易で、廃液の排
出がなく、使用済みの溶融塩電解質の再利用を図ること
がなく、除染に伴う二次廃棄物を排出することがない固
体廃棄物の除染方法及びその装置を提供することにあ
る。
たもので、ウラン，超ウラン元素，放射性各種または重
金属の少なくとも一種の汚染物が付着した固体廃棄物ま
たは放射性物質が表面に付着した電気的に導電性を有す
る固体廃棄物の除染を容易に行うことができ、また、溶
融塩電解質からの放射性物質の回収が容易で、廃液の排
出がなく、使用済みの溶融塩電解質の再利用を図ること
がなく、除染に伴う二次廃棄物を排出することがない固
体廃棄物の除染方法及びその装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属の少な
くとも一種の汚染物により汚染された固体廃棄物を陽極
とし、前記固体廃棄物を溶融塩中に浸漬して前記溶融塩
を陰極とし、この陰極と前記陽極に直流電圧を印加して
電流を流して溶融塩電解し、前記陰極に前記汚染物の金
属を析出して回収するか、または前記溶融塩を保持する
容器内に収納して、この溶融塩収納容器内に沈殿した前
記汚染物の酸化物を回収して前記汚染物が付着した前記
固体廃棄物から前記汚染物を除去することを特徴とす
る。
ウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属の少な
くとも一種の汚染物により汚染された固体廃棄物を陽極
とし、前記固体廃棄物を溶融塩中に浸漬して前記溶融塩
を陰極とし、この陰極と前記陽極に直流電圧を印加して
電流を流して溶融塩電解し、前記陰極に前記汚染物の金
属を析出して回収するか、または前記溶融塩を保持する
容器内に収納して、この溶融塩収納容器内に沈殿した前
記汚染物の酸化物を回収して前記汚染物が付着した前記
固体廃棄物から前記汚染物を除去することを特徴とす
る。
【０００７】この発明によれば、固体廃棄物に付着した
汚染の形態によることなく除染することができ、汚染物
が導電性で陽極でイオン化する金属の場合には、陰極に
析出回収し、また、汚染物が非導電性の場合には、固体
廃棄物自体を電解研磨することで、表面に付着した汚染
物をクリアランスレベル以下まで除染できる。また、除
染廃液からの汚染物を回収するための二次廃液処理工程
を必要としない。
汚染の形態によることなく除染することができ、汚染物
が導電性で陽極でイオン化する金属の場合には、陰極に
析出回収し、また、汚染物が非導電性の場合には、固体
廃棄物自体を電解研磨することで、表面に付着した汚染
物をクリアランスレベル以下まで除染できる。また、除
染廃液からの汚染物を回収するための二次廃液処理工程
を必要としない。
【０００８】請求項２に係る発明は、前記溶融塩電解中
に溶解した前記溶融塩中の汚染物を陽極とし、前記陰極
にカーボン等の犠牲電極として電解することを特徴とす
る。この発明によれば、溶融塩中に溶解したウラン，重
金属等の汚染物を陽極としてカーボン等の犠牲電極を用
いて電解を行うことで、溶融塩中のウラン，重金属等の
汚染物を金属として陰極に回収することができる。ま
た、廃棄物に付着した汚染物の濃度または溶融塩中の汚
染物の濃度を低減することができる。
に溶解した前記溶融塩中の汚染物を陽極とし、前記陰極
にカーボン等の犠牲電極として電解することを特徴とす
る。この発明によれば、溶融塩中に溶解したウラン，重
金属等の汚染物を陽極としてカーボン等の犠牲電極を用
いて電解を行うことで、溶融塩中のウラン，重金属等の
汚染物を金属として陰極に回収することができる。ま
た、廃棄物に付着した汚染物の濃度または溶融塩中の汚
染物の濃度を低減することができる。
【０００９】請求項３に係る発明は、前記溶融塩は350
℃〜1000℃で溶解し、前記陽極と陰極に電圧を印加して
電流が流れる際に前記溶融塩を分解することがない安定
に電解できる電位の範囲である広い電位窓を有するアル
カリ金属元素、またはアルカリ土類金属元素がカチオン
塩化物，フッ化物，水酸化物，炭素塩，または硝酸塩を
少なくとも一種含む溶融塩、あるいは前記溶融塩に鉄を
含む塩化物，フッ化物，水酸化物，炭酸塩もしくは硝酸
塩を添加した混合塩からなることを特徴とする。
℃〜1000℃で溶解し、前記陽極と陰極に電圧を印加して
電流が流れる際に前記溶融塩を分解することがない安定
に電解できる電位の範囲である広い電位窓を有するアル
カリ金属元素、またはアルカリ土類金属元素がカチオン
塩化物，フッ化物，水酸化物，炭素塩，または硝酸塩を
少なくとも一種含む溶融塩、あるいは前記溶融塩に鉄を
含む塩化物，フッ化物，水酸化物，炭酸塩もしくは硝酸
塩を添加した混合塩からなることを特徴とする。
【００１０】この発明では、溶融塩の温度が350℃未満
では反応が緩慢となるので好ましくない。一方、1000℃
を超えると、操作温度が高くなり、溶融塩の蒸発が速く
なり、かつ分解したりし、断熱装置や冷却装置等の耐熱
付帯設備が必要となるので、装置が複雑化し、好ましく
ない。
では反応が緩慢となるので好ましくない。一方、1000℃
を超えると、操作温度が高くなり、溶融塩の蒸発が速く
なり、かつ分解したりし、断熱装置や冷却装置等の耐熱
付帯設備が必要となるので、装置が複雑化し、好ましく
ない。
【００１１】電位窓の広い溶融塩を用いることで、様々
な廃棄物を電解質の分解を起こさないで除染処理でき
る。また、汚染物が酸化物のような場合には、鉄系の化
合物を添加することで、鉄を陰極に析出させて汚染物を
廃棄物から分離することができる。
な廃棄物を電解質の分解を起こさないで除染処理でき
る。また、汚染物が酸化物のような場合には、鉄系の化
合物を添加することで、鉄を陰極に析出させて汚染物を
廃棄物から分離することができる。
【００１２】請求項４に係る発明は、前記溶融塩は化学
形態が塩化リチウム，塩化ナトリウム，塩化カリウム，
塩化マグネシウム，塩化カルシウム，塩化アルミニウ
ム，塩化錫等の塩化物または混合塩化物、フッ化リチウ
ム，フッ化ナトリウム，フッ化カリウム，フッ化マグネ
シウム，フッ化カルシウム，フッ化アルミニウム，フッ
化錫等のフッ化物または混合フッ化物、水酸化リチウ
ム，水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，ス水酸化マグ
ネシウム，水酸化カルシウム，水酸化アルミニウム，水
酸化錫等の水酸化物または混合水酸化物、炭酸リチウ
ム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウム，炭酸マグネシウ
ム，炭酸カルシウム，炭酸アルミニウム，炭酸錫等の炭
酸塩または混合炭酸塩、または硝酸リチウム，硝酸ナト
リウム，硝酸カリウム，硝酸マグネシウム，硝酸カルシ
ウム，硝酸アルミニウム，硝酸錫等の硝酸塩または混合
硝酸塩から選択された少なくとも一種の化合物であるこ
とを特徴とする。
形態が塩化リチウム，塩化ナトリウム，塩化カリウム，
塩化マグネシウム，塩化カルシウム，塩化アルミニウ
ム，塩化錫等の塩化物または混合塩化物、フッ化リチウ
ム，フッ化ナトリウム，フッ化カリウム，フッ化マグネ
シウム，フッ化カルシウム，フッ化アルミニウム，フッ
化錫等のフッ化物または混合フッ化物、水酸化リチウ
ム，水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，ス水酸化マグ
ネシウム，水酸化カルシウム，水酸化アルミニウム，水
酸化錫等の水酸化物または混合水酸化物、炭酸リチウ
ム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウム，炭酸マグネシウ
ム，炭酸カルシウム，炭酸アルミニウム，炭酸錫等の炭
酸塩または混合炭酸塩、または硝酸リチウム，硝酸ナト
リウム，硝酸カリウム，硝酸マグネシウム，硝酸カルシ
ウム，硝酸アルミニウム，硝酸錫等の硝酸塩または混合
硝酸塩から選択された少なくとも一種の化合物であるこ
とを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、ウラン等放射性物質ま
たは重金属等で汚染された廃棄物の処理に使用でき、し
たがって、非常に広範囲な廃棄物に対して適用できる。
溶融塩は単独または混合塩にすることで、融点を下げる
こともできる。また、処理対象となる固体廃棄物の組成
により、溶融塩を幅広く選定でき、これによりどのよう
な廃棄物でも廃棄物自体が導電体であれば除染処理を行
うことができる。
たは重金属等で汚染された廃棄物の処理に使用でき、し
たがって、非常に広範囲な廃棄物に対して適用できる。
溶融塩は単独または混合塩にすることで、融点を下げる
こともできる。また、処理対象となる固体廃棄物の組成
により、溶融塩を幅広く選定でき、これによりどのよう
な廃棄物でも廃棄物自体が導電体であれば除染処理を行
うことができる。
【００１４】請求項５に係る発明は、炉心管と、この炉
心管内に設置された溶融塩収納容器と、この溶融塩収納
容器内に設置された筒状陰極と、この陰極内に設置され
たウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属の少
なくとも一種の汚染物が付着した廃棄物を収納する廃棄
物収納容器と、この廃棄物収納容器を陽極とし、前記陰
極との間に電圧を印加するための直流電源とを具備した
ことを特徴とする。
心管内に設置された溶融塩収納容器と、この溶融塩収納
容器内に設置された筒状陰極と、この陰極内に設置され
たウラン，超ウラン元素，放射性核種または重金属の少
なくとも一種の汚染物が付着した廃棄物を収納する廃棄
物収納容器と、この廃棄物収納容器を陽極とし、前記陰
極との間に電圧を印加するための直流電源とを具備した
ことを特徴とする。
【００１５】この発明によれば、陽極として廃棄物、ま
たは廃棄物収納容器を用い、陽極と陰極間に電荷を加え
る電解精製装置で、陽極の外側に陰極を設置することに
より、陽極と陰極間距離を均等に保つことができ、廃棄
物に対する均一な除染を行うことができる。
たは廃棄物収納容器を用い、陽極と陰極間に電荷を加え
る電解精製装置で、陽極の外側に陰極を設置することに
より、陽極と陰極間距離を均等に保つことができ、廃棄
物に対する均一な除染を行うことができる。
【００１６】請求項６に係る発明は、前記廃棄物収納容
器は少なくとも側面に多数の孔を有する金属製金網バス
ケットからなることを特徴とする。この発明によれば、
廃棄物収納容器内に多数の孔を通して溶融塩が通流し循
環できるので、電解反応が促進され、これに伴い固体廃
棄物表面に付着した汚染物の除去を容易に行うことがで
きる。
器は少なくとも側面に多数の孔を有する金属製金網バス
ケットからなることを特徴とする。この発明によれば、
廃棄物収納容器内に多数の孔を通して溶融塩が通流し循
環できるので、電解反応が促進され、これに伴い固体廃
棄物表面に付着した汚染物の除去を容易に行うことがで
きる。
【００１７】請求項７に係る発明は、前記廃棄物収納容
器には前記溶融塩を攪拌するための攪拌羽根が取り付け
られ、かつ下方に溶融塩電解中に脱落する前記汚染物を
回収するための受皿が設けられていることを特徴とす
る。
器には前記溶融塩を攪拌するための攪拌羽根が取り付け
られ、かつ下方に溶融塩電解中に脱落する前記汚染物を
回収するための受皿が設けられていることを特徴とす
る。
【００１８】この発明によれば、攪拌羽根の回転によ
り、溶融塩が攪拌されて電解反応が促進され、これに伴
い固体廃棄物表面に付着した汚染物の除去を更に行うこ
とができる。
り、溶融塩が攪拌されて電解反応が促進され、これに伴
い固体廃棄物表面に付着した汚染物の除去を更に行うこ
とができる。
【００１９】請求項８に係る発明は、前記廃棄物収納容
器は500℃以上の温度に耐え、前記汚染物と反応するこ
となく、ステンレス鋼，金，白金，タンタル，タングス
テンまたは鉄の少なくとも一種からなるか、またはタン
タルに導電性セラミックスのイットリアまたは黒鉛ある
いはカーボンが被覆されたものからなることを特徴とす
る。
器は500℃以上の温度に耐え、前記汚染物と反応するこ
となく、ステンレス鋼，金，白金，タンタル，タングス
テンまたは鉄の少なくとも一種からなるか、またはタン
タルに導電性セラミックスのイットリアまたは黒鉛ある
いはカーボンが被覆されたものからなることを特徴とす
る。
【００２０】この発明によれば、廃棄物収納容器に金，
白金，タンタル，鉄，カーボン等を陽極溶解の対象とな
る廃棄物の持つ酸化還元電位により選定することで、陽
極溶解における廃棄物収納容器の溶解を防止できるとと
もに、溶融塩電解質による容器の腐食、操作温度による
廃棄物収納容器材料の劣化を防止でき、除染対象材料の
範囲を限定しない。
白金，タンタル，鉄，カーボン等を陽極溶解の対象とな
る廃棄物の持つ酸化還元電位により選定することで、陽
極溶解における廃棄物収納容器の溶解を防止できるとと
もに、溶融塩電解質による容器の腐食、操作温度による
廃棄物収納容器材料の劣化を防止でき、除染対象材料の
範囲を限定しない。
【００２１】請求項９に係る発明は、前記筒状陰極は前
記廃棄物収納容器の外側に同心円状に配置され、リング
状または円筒形で、500℃以上の温度に耐え、前記溶融
塩及び前記汚染物と反応しない鉄またはモリブデンから
なることを特徴とする。
記廃棄物収納容器の外側に同心円状に配置され、リング
状または円筒形で、500℃以上の温度に耐え、前記溶融
塩及び前記汚染物と反応しない鉄またはモリブデンから
なることを特徴とする。
【００２２】この発明によれば、陰極へ析出する汚染物
と操作温度により、陰極材料と汚染物は化学反応により
合金を生成する可能性がある。このため、陰極材料を
鉄，モリブデン，カーボン等から選択することにより、
汚染物の種類を限定することなく、除染処理を行うこと
ができる。
と操作温度により、陰極材料と汚染物は化学反応により
合金を生成する可能性がある。このため、陰極材料を
鉄，モリブデン，カーボン等から選択することにより、
汚染物の種類を限定することなく、除染処理を行うこと
ができる。
【００２３】請求項10に係る発明は、前記筒状陰極また
は前記溶融塩収納容器の下端部に前記廃棄物自体の電解
研磨により前記廃棄物から脱落した酸化物を回収する酸
化物回収容器を設けてなることを特徴とする。
は前記溶融塩収納容器の下端部に前記廃棄物自体の電解
研磨により前記廃棄物から脱落した酸化物を回収する酸
化物回収容器を設けてなることを特徴とする。
【００２４】この発明によれば、廃棄物に付着した汚染
物が酸化物等の非導電性化合物の場合、廃棄物自体（母
材）の電解研磨で脱落した酸化物を酸化物回収容器に回
収することができる。
物が酸化物等の非導電性化合物の場合、廃棄物自体（母
材）の電解研磨で脱落した酸化物を酸化物回収容器に回
収することができる。
【００２５】請求項11に係る発明は、前記溶融塩収納容
器内に前記酸化物を回収するためのメッシュバスケット
またはスリットバスケット、あるいは前記メッシュバス
ケットと前記スリットバスケットの両者を設けてなるこ
とを特徴とする。
器内に前記酸化物を回収するためのメッシュバスケット
またはスリットバスケット、あるいは前記メッシュバス
ケットと前記スリットバスケットの両者を設けてなるこ
とを特徴とする。
【００２６】この発明によれば、メッシュバスケットま
たはスリットバスケットあるいはそれらの両方を組み合
せることで、廃棄物に付着した汚染物が酸化物等の非導
電性化合物である場合、廃棄物から分離された酸化物等
の汚染物をメッシュバスケットまたはスリットバスケッ
トで回収することができる。
たはスリットバスケットあるいはそれらの両方を組み合
せることで、廃棄物に付着した汚染物が酸化物等の非導
電性化合物である場合、廃棄物から分離された酸化物等
の汚染物をメッシュバスケットまたはスリットバスケッ
トで回収することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図１および図２により本発明に係
る固体廃棄物の除染方法及びその装置の第１の実施の形
態を説明する。図１は本実施の形態に係る固体廃棄物の
除染方法を実施するための固体廃棄物の除染装置の一例
を示している。図１（ａ）において、符号１は有底の炉
心管で、炉心管１内には溶融塩２を収納する溶融塩収納
容器３が設置され、溶融塩収納容器３内に円筒状陰極４
が設置されている。溶融塩２中には廃棄物５を収納する
廃棄物収納容器６が没入して浸漬される。廃棄物収納容
器６には陽極電極棒７が一体的に取り付けられている。
廃棄物収納容器６は金網状のメッシュバスケットからな
っている。
る固体廃棄物の除染方法及びその装置の第１の実施の形
態を説明する。図１は本実施の形態に係る固体廃棄物の
除染方法を実施するための固体廃棄物の除染装置の一例
を示している。図１（ａ）において、符号１は有底の炉
心管で、炉心管１内には溶融塩２を収納する溶融塩収納
容器３が設置され、溶融塩収納容器３内に円筒状陰極４
が設置されている。溶融塩２中には廃棄物５を収納する
廃棄物収納容器６が没入して浸漬される。廃棄物収納容
器６には陽極電極棒７が一体的に取り付けられている。
廃棄物収納容器６は金網状のメッシュバスケットからな
っている。
【００２８】炉心管１の上部開口端は上部蓋８によって
閉塞され、上部蓋８の上面には廃棄物収納容器保持具９
が取り付けられており、この廃棄物収納容器保持具９に
陽極電極棒７が挿通して保持される。すなわち、廃棄物
収納容器保持具９には軸受10が内蔵されて、陽極電極棒
７が軸受10により回転自在かつ上下に摺動自在に保持さ
れるようになっている。
閉塞され、上部蓋８の上面には廃棄物収納容器保持具９
が取り付けられており、この廃棄物収納容器保持具９に
陽極電極棒７が挿通して保持される。すなわち、廃棄物
収納容器保持具９には軸受10が内蔵されて、陽極電極棒
７が軸受10により回転自在かつ上下に摺動自在に保持さ
れるようになっている。
【００２９】上部蓋８と溶融塩収納容器３との間には断
熱材11が設けられて、溶融塩２から発生する熱と蒸気を
遮断している。断熱材11は耐熱絶縁性酸化物セラミック
スである。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）の装置で除染
された除染後の廃棄物12を示している。
熱材11が設けられて、溶融塩２から発生する熱と蒸気を
遮断している。断熱材11は耐熱絶縁性酸化物セラミック
スである。なお、図１（ｂ）は図１（ａ）の装置で除染
された除染後の廃棄物12を示している。
【００３０】ここで、廃棄物５は核燃料サイクル施設，
原子力施設または重金属を取扱う化学工場から排出され
る廃棄物のうち、核燃料物質，放射性核種または重金属
およびそれらの混合物の汚染物が付着した導電性の処理
対象廃棄物である。
原子力施設または重金属を取扱う化学工場から排出され
る廃棄物のうち、核燃料物質，放射性核種または重金属
およびそれらの混合物の汚染物が付着した導電性の処理
対象廃棄物である。
【００３１】溶融塩２は溶融状態のアルカリ金属塩化
物，アルカリ土類金属塩化物，アルカリ金属フッ化物、
またはアルカリ土類金属フッ化物の少なくとも一種、あ
るいは処理対象廃棄物に付着している汚染物構成元素の
塩化物またはフッ化物あるいはこれらの混合物からなっ
ている溶融塩電解質である。
物，アルカリ土類金属塩化物，アルカリ金属フッ化物、
またはアルカリ土類金属フッ化物の少なくとも一種、あ
るいは処理対象廃棄物に付着している汚染物構成元素の
塩化物またはフッ化物あるいはこれらの混合物からなっ
ている溶融塩電解質である。
【００３２】図１に示した固体廃棄物の除染装置におい
て、廃棄物５の除染を行う場合には、図２に示したよう
に円筒状陰極４に陰極線13を接続し、陰極線13と陽極電
極棒７にそれぞれケーブル14，15の一端を接続し、ケー
ブル14，15の他端を電源16に接続する。
て、廃棄物５の除染を行う場合には、図２に示したよう
に円筒状陰極４に陰極線13を接続し、陰極線13と陽極電
極棒７にそれぞれケーブル14，15の一端を接続し、ケー
ブル14，15の他端を電源16に接続する。
【００３３】陽極電極棒７に接続した廃棄物収納容器６
内の廃棄物５と円筒状陰極４に電源16から電流を供給す
ると、汚染物が付着した廃棄物５から汚染物を電気化学
的に溶解させる。これにより廃棄物５から汚染物が除去
されて、図１（ｂ）に示した放射性を有しない除染後の
廃棄物12を得ることができる。
内の廃棄物５と円筒状陰極４に電源16から電流を供給す
ると、汚染物が付着した廃棄物５から汚染物を電気化学
的に溶解させる。これにより廃棄物５から汚染物が除去
されて、図１（ｂ）に示した放射性を有しない除染後の
廃棄物12を得ることができる。
【００３４】本実施の形態によれば、ウラン，超ウラン
元素，放射性核種または重金属等の汚染物が付着したい
ずれの形態の固体廃棄物にも適用できるので、ウラン濃
縮施設やウラン転換施設の解体，撤去などの工事に安価
に適用できる。また、前記汚染物が付着した廃棄物から
前記汚染物を除去してクリアランスレベル以下にするこ
とができるので、放射性廃棄物の発生量を低減できる。
元素，放射性核種または重金属等の汚染物が付着したい
ずれの形態の固体廃棄物にも適用できるので、ウラン濃
縮施設やウラン転換施設の解体，撤去などの工事に安価
に適用できる。また、前記汚染物が付着した廃棄物から
前記汚染物を除去してクリアランスレベル以下にするこ
とができるので、放射性廃棄物の発生量を低減できる。
【００３５】さらに、汚染物が付着した廃棄物から除去
した前記汚染物は金属または酸化物の形態で回収するこ
とができるので、再利用することができる。また再利用
するまでの間、安全に保管することができる。
した前記汚染物は金属または酸化物の形態で回収するこ
とができるので、再利用することができる。また再利用
するまでの間、安全に保管することができる。
【００３６】また、除染後の廃棄物に付着している塩を
蒸留により回収し、回収した塩を電解質として再利用す
ることができる。このように除染後の廃棄物に付着して
いる塩や、洗浄のための水を再利用することで、除染に
よる新たな廃棄物、つまり二次廃棄物の発生のないシス
テムを構築することができる。
蒸留により回収し、回収した塩を電解質として再利用す
ることができる。このように除染後の廃棄物に付着して
いる塩や、洗浄のための水を再利用することで、除染に
よる新たな廃棄物、つまり二次廃棄物の発生のないシス
テムを構築することができる。
【００３７】つぎに図２により第１の実施の形態の具体
的な例を説明する。アルカリ金属フッ化物またはアルカ
リ土類金属フッ化物あるいは両者の混合物を融点以上に
加熱した溶融塩２に、ウラン，超ウラン元素，放射性核
種または重金属の少なくとも一種の汚染物が付着した廃
棄物５を廃棄物収納容器６に入れて浸漬する。
的な例を説明する。アルカリ金属フッ化物またはアルカ
リ土類金属フッ化物あるいは両者の混合物を融点以上に
加熱した溶融塩２に、ウラン，超ウラン元素，放射性核
種または重金属の少なくとも一種の汚染物が付着した廃
棄物５を廃棄物収納容器６に入れて浸漬する。
【００３８】また、溶融塩２中に炭素鋼またはモリブデ
ン等からなる円筒状陰極４を浸漬する。陽極電極棒７と
円筒状陰極４に電源16から電流を供給することにより、
廃棄物５に付着している汚染物を溶融状態の溶融塩２中
に溶解させるとともに、円筒状陰極４内面に陰極析出物
17を析出させる。すなわち、陽極では汚染物を例にとる
と、以下の反応が起こっている。 Ｕ → Ｕ3+ ＋ ３ｅ-
ン等からなる円筒状陰極４を浸漬する。陽極電極棒７と
円筒状陰極４に電源16から電流を供給することにより、
廃棄物５に付着している汚染物を溶融状態の溶融塩２中
に溶解させるとともに、円筒状陰極４内面に陰極析出物
17を析出させる。すなわち、陽極では汚染物を例にとる
と、以下の反応が起こっている。 Ｕ → Ｕ3+ ＋ ３ｅ-
【００３９】一方、陰極では、以下の反応により金属ウ
ランまたは超ウラン元素あるいは重金属が円筒状陰極４
に陰極析出物17として析出し回収される。 Ｕ3+ ＋ ３ｅ- →Ｕ
ランまたは超ウラン元素あるいは重金属が円筒状陰極４
に陰極析出物17として析出し回収される。 Ｕ3+ ＋ ３ｅ- →Ｕ
【００４０】所定の電流を流した後、陰極析出物17が析
出した円筒状陰極４を溶融状態の溶融塩２から取り出
す。なお、ウランの代りに超ウラン元素や重金属の場合
も同様である。
出した円筒状陰極４を溶融状態の溶融塩２から取り出
す。なお、ウランの代りに超ウラン元素や重金属の場合
も同様である。
【００４１】この例によれば、陽極に鉄（Ｆｅ）、陰極
４に炭素（Ｃ）またはモリブデン（Ｍｏ）を使用するこ
とで、陽極となる廃棄物収納容器６内に収納する廃棄物
５の材質により溶解電位が変化した場合でも、廃棄物収
納容器６に損傷を与えることなく電解でき、除染作業を
容易に行うことができる。円筒状陰極４は汚染物や溶融
塩２と反応しない材料で、温度500℃以上に耐える材料
を選択する。
４に炭素（Ｃ）またはモリブデン（Ｍｏ）を使用するこ
とで、陽極となる廃棄物収納容器６内に収納する廃棄物
５の材質により溶解電位が変化した場合でも、廃棄物収
納容器６に損傷を与えることなく電解でき、除染作業を
容易に行うことができる。円筒状陰極４は汚染物や溶融
塩２と反応しない材料で、温度500℃以上に耐える材料
を選択する。
【００４２】本実施の形態によれば、電解時の印加電圧
は数ボルトから数10ボルトで、電流を大きくしても印加
電圧が小さくでき、液間抵抗が小さい。また、廃棄物に
付着した汚染物は全量分離でき、除染後の廃棄物12は非
放射性物質となる。
は数ボルトから数10ボルトで、電流を大きくしても印加
電圧が小さくでき、液間抵抗が小さい。また、廃棄物に
付着した汚染物は全量分離でき、除染後の廃棄物12は非
放射性物質となる。
【００４３】つぎに図３により本発明に係る固体廃棄物
の除染装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形
態は図１に示した円筒状陰極４の代りに側面に多数の孔
18を有し底面にメッシュ板19を有するメッシュバスケッ
ト20を設けたことにある。メッシュ板19はステンレス
鋼，金，白金，タンタル，タングステンまたは鉄の少な
くとも一種の金属で構成されている。なお、その他の部
分は第１の実施の形態と同様なので、図３中、図１と同
一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略
する。図３において廃棄物収納容器６内には廃棄物５が
収納されるが、廃棄物５は図示していない。なお、廃棄
物収納容器６はタンタルに導電性セラミックスのイット
リア、または黒鉛あるいはカーボンを被覆した材料によ
り構成することもできる。本実施の形態によれば、廃棄
物に付着した汚染物が非導電性の場合、廃棄物自体（母
材）の電解研磨で脱落した汚染物を回収することができ
る。
の除染装置の第２の実施の形態を説明する。本実施の形
態は図１に示した円筒状陰極４の代りに側面に多数の孔
18を有し底面にメッシュ板19を有するメッシュバスケッ
ト20を設けたことにある。メッシュ板19はステンレス
鋼，金，白金，タンタル，タングステンまたは鉄の少な
くとも一種の金属で構成されている。なお、その他の部
分は第１の実施の形態と同様なので、図３中、図１と同
一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略
する。図３において廃棄物収納容器６内には廃棄物５が
収納されるが、廃棄物５は図示していない。なお、廃棄
物収納容器６はタンタルに導電性セラミックスのイット
リア、または黒鉛あるいはカーボンを被覆した材料によ
り構成することもできる。本実施の形態によれば、廃棄
物に付着した汚染物が非導電性の場合、廃棄物自体（母
材）の電解研磨で脱落した汚染物を回収することができ
る。
【００４４】つぎに図４および図５により本発明に係る
固体廃棄物の除染装置の第３の実施の形態を説明する。
図４においては廃棄物収納容器６の下方に攪拌羽根21を
取り付けた例を示しており、図５においては廃棄物収納
容器６の上方に攪拌羽根21を取り付け、下部に脱落物回
収容器22を取り付けた例を示している。これらはいずれ
も図１および図２に示した除染装置の溶融塩２中に浸漬
して組み込まれて使用される。なお、全体の除染装置は
省略している。
固体廃棄物の除染装置の第３の実施の形態を説明する。
図４においては廃棄物収納容器６の下方に攪拌羽根21を
取り付けた例を示しており、図５においては廃棄物収納
容器６の上方に攪拌羽根21を取り付け、下部に脱落物回
収容器22を取り付けた例を示している。これらはいずれ
も図１および図２に示した除染装置の溶融塩２中に浸漬
して組み込まれて使用される。なお、全体の除染装置は
省略している。
【００４５】本実施の形態によれば、廃棄物収納容器６
の下方または上方に攪拌羽根21を取り付けることによっ
て溶融塩２が攪拌され、廃棄物５の汚染面を均一に除染
処理することができ、非常に高い除染効果を得ることが
できる。塩化鉄等の支持電解質も含む電解溶媒となる溶
融塩は繰り返し再利用可能で、電解処理後の使用済み溶
融塩を除去するための水についても、蒸留等の操作によ
り再利用可能となる。したがって、水溶液系の電解除染
や化学除染に比較して、発生する廃棄物を極めて少なく
できる。
の下方または上方に攪拌羽根21を取り付けることによっ
て溶融塩２が攪拌され、廃棄物５の汚染面を均一に除染
処理することができ、非常に高い除染効果を得ることが
できる。塩化鉄等の支持電解質も含む電解溶媒となる溶
融塩は繰り返し再利用可能で、電解処理後の使用済み溶
融塩を除去するための水についても、蒸留等の操作によ
り再利用可能となる。したがって、水溶液系の電解除染
や化学除染に比較して、発生する廃棄物を極めて少なく
できる。
【００４６】固体廃棄物を除染処理する際、廃棄物５を
廃棄物収納容器６に入れ、陽極電極棒７に電圧を印加す
るだけで簡単に廃棄物５への電流の供給ができる。また
廃棄物５を廃棄物収納容器６に入れる方法を一定にする
必要もない。また、廃棄物収納容器６の材質の選択範囲
を拡げることで、陽極溶解における廃棄物材料に対する
制約もなくなる。
廃棄物収納容器６に入れ、陽極電極棒７に電圧を印加す
るだけで簡単に廃棄物５への電流の供給ができる。また
廃棄物５を廃棄物収納容器６に入れる方法を一定にする
必要もない。また、廃棄物収納容器６の材質の選択範囲
を拡げることで、陽極溶解における廃棄物材料に対する
制約もなくなる。
【００４７】つぎに図６により本発明に係る固体廃棄物
の除染装置の第４の実施の形態を説明する。本実施の形
態は円筒状陰極４の下端開口部に大径の皿状酸化物回収
容器23を取り付けたことにある。その他の部分は図１と
同様なので、図６中、図１と同一部分には同一符号を付
して重複する部分の説明は省略する。
の除染装置の第４の実施の形態を説明する。本実施の形
態は円筒状陰極４の下端開口部に大径の皿状酸化物回収
容器23を取り付けたことにある。その他の部分は図１と
同様なので、図６中、図１と同一部分には同一符号を付
して重複する部分の説明は省略する。
【００４８】本実施の形態は除染対象物となるウラン，
超ウラン元素，放射性核種または重金属の少なくとも一
種の汚染物が付着した廃棄物５のうち、付着ウランまた
は超ウラン元素が酸化物の場合、その廃棄物５を廃棄物
収納容器６に入れ、廃棄物収納容器６を陽極として円筒
状陰極４とともに溶融塩２に浸漬して電流を流し、ウラ
ンまたは超ウラン元素が酸化物の形態で回収されるよう
にした装置である。
超ウラン元素，放射性核種または重金属の少なくとも一
種の汚染物が付着した廃棄物５のうち、付着ウランまた
は超ウラン元素が酸化物の場合、その廃棄物５を廃棄物
収納容器６に入れ、廃棄物収納容器６を陽極として円筒
状陰極４とともに溶融塩２に浸漬して電流を流し、ウラ
ンまたは超ウラン元素が酸化物の形態で回収されるよう
にした装置である。
【００４９】本実施の形態では上記構成の装置におい
て、廃棄物収納容器６と円筒状陰極４との間に電流を流
すことにより、廃棄物５の表面に付着していたウラン酸
化物または超ウラン元素の酸化物は溶融塩２中に溶解し
ないで、酸化物の形態で酸化物回収容器23上に沈殿して
酸化物回収容器23により回収される。この場合、溶融塩
２は酸化ウランの溶解度の小さい、例えば塩化物溶融塩
を選択することが必要である。
て、廃棄物収納容器６と円筒状陰極４との間に電流を流
すことにより、廃棄物５の表面に付着していたウラン酸
化物または超ウラン元素の酸化物は溶融塩２中に溶解し
ないで、酸化物の形態で酸化物回収容器23上に沈殿して
酸化物回収容器23により回収される。この場合、溶融塩
２は酸化ウランの溶解度の小さい、例えば塩化物溶融塩
を選択することが必要である。
【００５０】本実施の形態によれば、酸化物等の形態で
汚染物が付着した廃棄物の除染処理では、電解処理によ
り付着した酸化物がそのまま分離し、溶融塩２中に沈殿
する。この場合、溶融塩２の組成を汚染物の溶解度が小
さいものを選択しておくことにより、汚染物は固体の状
態で沈殿回収できる。
汚染物が付着した廃棄物の除染処理では、電解処理によ
り付着した酸化物がそのまま分離し、溶融塩２中に沈殿
する。この場合、溶融塩２の組成を汚染物の溶解度が小
さいものを選択しておくことにより、汚染物は固体の状
態で沈殿回収できる。
【００５１】つぎに図７により本発明に係る第５の実施
の形態を説明する。本実施の形態は第４の実施の形態に
おいて説明した汚染物が酸化物の場合に適用する除染装
置にかかるもので、図３に示したメッシュバスケット20
と溶融塩収納容器３との間にスリットバスケット24を溶
融塩収納容器３内に設けたことにある。その他の部分は
図３と同様であるので、図７中、図３と同一部分には同
一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
の形態を説明する。本実施の形態は第４の実施の形態に
おいて説明した汚染物が酸化物の場合に適用する除染装
置にかかるもので、図３に示したメッシュバスケット20
と溶融塩収納容器３との間にスリットバスケット24を溶
融塩収納容器３内に設けたことにある。その他の部分は
図３と同様であるので、図７中、図３と同一部分には同
一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
【００５２】スリットバスケット24はるつぼ形状の容器
で、側面に0.1mm程度のスリットが複数箇所設けられて
いる。スリットは容器下部から５mm程度上の位置まで切
りこまれており、スリットバスケット24を溶融塩２から
引き上げることで、比重の大きいウランや重金属の汚染
物はスリットバスケット24の底部に沈殿し、溶融塩２は
スリットから流出することで、溶融塩２から汚染物を分
離することができる。
で、側面に0.1mm程度のスリットが複数箇所設けられて
いる。スリットは容器下部から５mm程度上の位置まで切
りこまれており、スリットバスケット24を溶融塩２から
引き上げることで、比重の大きいウランや重金属の汚染
物はスリットバスケット24の底部に沈殿し、溶融塩２は
スリットから流出することで、溶融塩２から汚染物を分
離することができる。
【００５３】スリットバスケット24単独では汚染物の多
い場合、回収しきれないことがあるが、本実施の形態の
ようにメッシュバスケット20とスリットバスケット24を
組み合せることで、汚染物のメッシュ板19から脱落した
汚染物をスリットバスケット24で回収できる。なお、汚
染物が少ない場合には、スリットバスケット24を単独で
使用することもできる。
い場合、回収しきれないことがあるが、本実施の形態の
ようにメッシュバスケット20とスリットバスケット24を
組み合せることで、汚染物のメッシュ板19から脱落した
汚染物をスリットバスケット24で回収できる。なお、汚
染物が少ない場合には、スリットバスケット24を単独で
使用することもできる。
【００５４】つぎに本発明に係る第６の実施の形態を説
明する。本実施の形態は第１の実施の形態において、図
１に示したように汚染物としてウラン，超ウラン元素，
放射性核種，または重金属から選択された少なくとも一
種の汚染物が付着した廃棄物５を廃棄物収納容器６に入
れ、溶融塩２に浸漬して廃棄物収納容器６に接続した陽
極電極棒７と円筒状陰極４の間に電流を流して電解す
る。
明する。本実施の形態は第１の実施の形態において、図
１に示したように汚染物としてウラン，超ウラン元素，
放射性核種，または重金属から選択された少なくとも一
種の汚染物が付着した廃棄物５を廃棄物収納容器６に入
れ、溶融塩２に浸漬して廃棄物収納容器６に接続した陽
極電極棒７と円筒状陰極４の間に電流を流して電解す
る。
【００５５】この電解により、ウラン，超ウラン元素が
付着した廃棄物から溶融塩２の中にウラン，超ウラン元
素イオンとして溶解し、還元されて、円筒状陰極４に金
属ウラン，超ウラン元素金属，重金属として析出するの
で回収する。前記溶融塩２は低温で溶解し、陽極と陰極
を浸漬して電流を流した際に、前記溶融塩を分解するこ
となく安定に電解できる電位の範囲である電位窓が広い
ことを特徴とする。
付着した廃棄物から溶融塩２の中にウラン，超ウラン元
素イオンとして溶解し、還元されて、円筒状陰極４に金
属ウラン，超ウラン元素金属，重金属として析出するの
で回収する。前記溶融塩２は低温で溶解し、陽極と陰極
を浸漬して電流を流した際に、前記溶融塩を分解するこ
となく安定に電解できる電位の範囲である電位窓が広い
ことを特徴とする。
【００５６】溶融塩２としては、塩化ナトリウムとフッ
化ナトリウムの混合塩を用いる。前記塩化ナトリウムと
フッ化ナトリウムの混合塩の代りに、塩化リチウム，塩
化ナトリウム，塩化カリウム，塩化マグネシウム，塩化
カルシウム，塩化アルミニウム，塩化錫等の塩化物もし
くは混合酸化物、フッ化リチウム，フッ化ナトリウム，
フッ化カリウム，フッ化マグネシウム，フッ化カルシウ
ム，フッ化アルミニウム，フッ化錫等のフッ化物もしく
は混合フッ化物、水酸化リチウム，水酸化ナトリウム，
水酸化カリウム，水酸化マグネシウム，水酸化カルシウ
ム，水酸化アルミニウム，水酸化錫等の水酸化物もしく
は混合水酸化物、炭酸リチウム，炭酸ナトリウム，炭酸
カリウム，炭酸マグネシウム，炭酸カルシウム，炭酸ア
ルミニウム，炭酸錫等の炭酸塩もしくは混合炭酸塩、も
しくは硝酸リチウム，硝酸ナトリウム，硝酸カリウム，
硝酸マグネシウム，硝酸カルシウム，硝酸アルミニウ
ム，硝酸錫等の硝酸塩もしくは混合硝酸塩を用いること
も可能である。
化ナトリウムの混合塩を用いる。前記塩化ナトリウムと
フッ化ナトリウムの混合塩の代りに、塩化リチウム，塩
化ナトリウム，塩化カリウム，塩化マグネシウム，塩化
カルシウム，塩化アルミニウム，塩化錫等の塩化物もし
くは混合酸化物、フッ化リチウム，フッ化ナトリウム，
フッ化カリウム，フッ化マグネシウム，フッ化カルシウ
ム，フッ化アルミニウム，フッ化錫等のフッ化物もしく
は混合フッ化物、水酸化リチウム，水酸化ナトリウム，
水酸化カリウム，水酸化マグネシウム，水酸化カルシウ
ム，水酸化アルミニウム，水酸化錫等の水酸化物もしく
は混合水酸化物、炭酸リチウム，炭酸ナトリウム，炭酸
カリウム，炭酸マグネシウム，炭酸カルシウム，炭酸ア
ルミニウム，炭酸錫等の炭酸塩もしくは混合炭酸塩、も
しくは硝酸リチウム，硝酸ナトリウム，硝酸カリウム，
硝酸マグネシウム，硝酸カルシウム，硝酸アルミニウ
ム，硝酸錫等の硝酸塩もしくは混合硝酸塩を用いること
も可能である。
【００５７】本実施の形態によれば、溶融塩２は塩化
物，フッ化物，水酸化物等、種々の組成物が使用可能
で、単独でも使用でき、また混合塩にすることで融点を
下げることができる。また、除染処理対象となる廃棄物
の組成により溶融塩を幅広く選択でき、これにより如何
なる廃棄物でも廃棄物自体が導電性材料であれば除染処
理することができる。
物，フッ化物，水酸化物等、種々の組成物が使用可能
で、単独でも使用でき、また混合塩にすることで融点を
下げることができる。また、除染処理対象となる廃棄物
の組成により溶融塩を幅広く選択でき、これにより如何
なる廃棄物でも廃棄物自体が導電性材料であれば除染処
理することができる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、ウラン，超ウラン元
素，放射性核種または重金属等の汚染物が付着したいず
れの形態の固体廃棄物にも適用できるので、ウラン濃縮
施設やウラン転換施設や核燃料施設の解体，撤去などの
工事に適用できる。また、前記汚染物が付着した廃棄物
から前記汚染物を除去してクリアランスレベル以下にす
ることができるので、放射性廃棄物の発生量を低減でき
る。
素，放射性核種または重金属等の汚染物が付着したいず
れの形態の固体廃棄物にも適用できるので、ウラン濃縮
施設やウラン転換施設や核燃料施設の解体，撤去などの
工事に適用できる。また、前記汚染物が付着した廃棄物
から前記汚染物を除去してクリアランスレベル以下にす
ることができるので、放射性廃棄物の発生量を低減でき
る。
【図１】（ａ）は本発明に係る固体廃棄物の除染方法及
びその装置の第１の実施の形態を説明するための縦断面
図、（ｂ）は除染後の廃棄物を示す斜視図。
びその装置の第１の実施の形態を説明するための縦断面
図、（ｂ）は除染後の廃棄物を示す斜視図。
【図２】図１において、溶融塩中での電解を説明するた
めの斜視図。
めの斜視図。
【図３】本発明に係る固体廃棄物の除染装置の第２の実
施の形態を説明するための縦断面図。
施の形態を説明するための縦断面図。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態を説明するため
の廃棄物収納容器に攪拌羽根を取り付けた例を示す立面
図。
の廃棄物収納容器に攪拌羽根を取り付けた例を示す立面
図。
【図５】同じく廃棄物収納容器に攪拌羽根と脱落物回収
容器を取り付けた例を示す立面図。
容器を取り付けた例を示す立面図。
【図６】本発明に係る固体廃棄物の除染装置の第４の実
施の形態を示す縦断面図。
施の形態を示す縦断面図。
【図７】本発明に係る固体廃棄物の除染装置の第５の実
施の形態を示す縦断面図。
施の形態を示す縦断面図。
１…炉心管、２…溶融塩、３…溶融塩収納容器、４…円
筒状陰極、５…廃棄物、６…廃棄物収納容器、７…陽極
電極棒、８…上部蓋、９…廃棄物収納容器保持具、10…
軸受、11…断熱材、12…除染後の廃棄物、13…陰極線、
14，15…ケーブル、16…電源、17…陰極析出物、18…
孔、19…メッシュ板、20…メッシュバスケット、21…攪
拌羽根、22…脱落物回収容器、23…酸化物回収容器、24
…スリットバスケット。
筒状陰極、５…廃棄物、６…廃棄物収納容器、７…陽極
電極棒、８…上部蓋、９…廃棄物収納容器保持具、10…
軸受、11…断熱材、12…除染後の廃棄物、13…陰極線、
14，15…ケーブル、16…電源、17…陰極析出物、18…
孔、19…メッシュ板、20…メッシュバスケット、21…攪
拌羽根、22…脱落物回収容器、23…酸化物回収容器、24
…スリットバスケット。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２５Ｃ 7/00 ３０２ Ｃ２５Ｃ 7/02 ３０８Ｚ 7/02 ３０８ Ｃ２５Ｆ 3/28 // Ｃ２５Ｆ 3/28 7/00 Ｍ 7/00 Ｇ２１Ｃ 19/44 Ｌ Ｇ２１Ｃ 19/44 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｈ (72)発明者 近藤 成仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 丸木 千はる 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 4D004 AA46 AB03 AB09 CA37 CA44 CB01 CB21 CB50 CC11 CC12 DA03 DA06 4G075 AA37 BA06 CA20 CA57 DA02 DA18 EB01 EC11 EC21 EE02 EE13 FA03 FB02 FB03 FB04 FC02 FC06 4K058 AA17 AA23 AA25 BA01 BB05 CB02 CB04 CB05 CB06 CB17 CB26 DD05 EB01 EB12 EC04 EC07 ED03 ED04 FC27
Claims (11)
- 【請求項１】 ウラン，超ウラン元素，放射性核種また
は重金属の少なくとも一種の汚染物により汚染された固
体廃棄物を陽極とし、前記固体廃棄物を溶融塩中に浸漬
して前記溶融塩を陰極とし、この陰極と前記陽極に直流
電圧を印加して電流を流して溶融塩電解し、前記陰極に
前記汚染物の金属を析出して回収するか、または前記溶
融塩を保持する容器内に収納して、この溶融塩収納容器
内に沈殿した前記汚染物の酸化物を回収して前記汚染物
が付着した前記固体廃棄物から前記汚染物を除去するこ
とを特徴とする固体廃棄物の除染方法。 - 【請求項２】 前記溶融塩電解中に溶解した前記溶融塩
中の汚染物を陽極とし、前記陰極にカーボン等の犠牲電
極として電解することを特徴とする請求項１記載の固体
廃棄物の除染方法。 - 【請求項３】 前記溶融塩は350℃〜1000℃で溶解し、
前記陽極と陰極に電圧を印加して電流が流れる際に前記
溶融塩を分解することがない安定に電解できる電位の範
囲である広い電位窓を有するアルカリ金属元素、または
アルカリ土類金属元素がカチオン塩化物，フッ化物，水
酸化物，炭素塩，または硝酸塩を少なくとも一種含む溶
融塩、あるいは前記溶融塩に鉄を含む塩化物，フッ化
物，水酸化物，炭酸塩もしくは硝酸塩を添加した混合塩
からなることを特徴とする請求項１記載の固体廃棄物の
除染方法。 - 【請求項４】 前記溶融塩は化学形態が塩化リチウム，
塩化ナトリウム，塩化カリウム，塩化マグネシウム，塩
化カルシウム，塩化アルミニウム，塩化錫から選択され
た塩化物または上記塩化物の混合塩化物、フッ化リチウ
ム，フッ化ナトリウム，フッ化カリウム，フッ化マグネ
シウム，フッ化カルシウム，フッ化アルミニウム，フッ
化錫から選択されたフッ化物または上記フッ化物の混合
フッ化物、水酸化リチウム，水酸化ナトリウム，水酸化
カリウム，水酸化マグネシウム，水酸化カルシウム，水
酸化アルミニウム，水酸化錫から選択された水酸化物ま
たは上記水酸化物の混合水酸化物、炭酸リチウム，炭酸
ナトリウム，炭酸カリウム，炭酸マグネシウム，炭酸カ
ルシウム，炭酸アルミニウム，炭酸錫から選択された炭
酸塩または上記炭酸塩の混合炭酸塩、または硝酸リチウ
ム，硝酸ナトリウム，硝酸カリウム，硝酸マグネシウ
ム，硝酸カルシウム，硝酸アルミニウム，硝酸錫から選
択されたの硝酸塩または上記硝酸塩の混合硝酸塩から選
択された少なくとも一種の化合物であることを特徴とす
る請求項３記載の固体廃棄物の除染方法。 - 【請求項５】 炉心管と、この炉心管内に設置された溶
融塩収納容器と、この溶融塩収納容器内に設置された筒
状陰極と、この陰極内に設置されたウラン，超ウラン元
素，放射性核種または重金属の少なくとも一種の汚染物
が付着した廃棄物を収納する廃棄物収納容器と、この廃
棄物収納容器を陽極とし、前記陰極との間に電圧を印加
するための直流電源とを具備したことを特徴とする固体
廃棄物の除染装置。 - 【請求項６】 前記廃棄物収納容器は少なくとも側面に
多数の孔を有する金属製金網バスケットからなることを
特徴とする請求項５記載の固体廃棄物の除染装置。 - 【請求項７】 前記廃棄物収納容器には前記溶融塩を攪
拌するための攪拌羽根が取り付けられ、かつ下方に溶融
塩電解中に脱落する前記汚染物を回収するための受皿が
設けられていることを特徴とする請求項５記載の固体廃
棄物の除染装置。 - 【請求項８】 前記廃棄物収納容器は500℃以上の温度
に耐え、前記汚染物と反応することなく、ステンレス
鋼，金，白金，タンタル，タングステンまたは鉄の少な
くとも一種からなるか、またはタンタルに導電性セラミ
ックスのイットリアまたは黒鉛あるいはカーボンが被覆
されたものからなることを特徴とする請求項５記載の固
体廃棄物の除染装置。 - 【請求項９】 前記筒状陰極は前記廃棄物収納容器の外
側に同心円状に配置され、リング状または円筒形で、50
0℃以上の温度に耐え、前記溶融塩及び前記汚染物と反
応しない鉄またはモリブデンからなることを特徴とする
請求項５記載の固体廃棄物の除染装置。 - 【請求項１０】 前記筒状陰極または前記溶融塩収納容
器の下端部に前記廃棄物自体の電解研磨により前記廃棄
物から脱落した酸化物を回収する酸化物回収容器を設け
てなることを特徴とする請求項５記載の固体廃棄物の除
染装置。 - 【請求項１１】 前記溶融塩収納容器内に前記酸化物を
回収するためのメッシュバスケットまたはスリットバス
ケット、あるいは前記メッシュバスケットと前記スリッ
トバスケットの両者を設けてなることを特徴とする請求
項５記載の固体廃棄物の除染装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167765A JP2002357696A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 固体廃棄物の除染方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001167765A JP2002357696A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 固体廃棄物の除染方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002357696A true JP2002357696A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=19010104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001167765A Pending JP2002357696A (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | 固体廃棄物の除染方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002357696A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005014888A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | 酸化物電解法用の電解装置 |
| JP2005314742A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Dowa Mining Co Ltd | 金属回収装置及び金属回収方法 |
| JP2006314958A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | 電解装置 |
| JP2008297627A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Korea Atomic Energy Research Inst | 金属ウラニウムの連続式電解精錬装置 |
| JP2009036617A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Japan Atomic Energy Agency | イオン液体を用いたウランの溶解分離方法、及びそれを用いたウランの回収方法 |
| JP2011107156A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-06-02 | Japan Atomic Energy Agency | イオン液体を用いたウランの回収方法 |
| CN103741170A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-23 | 广西贺州金广稀土新材料有限公司 | 一种制备稀土金属打弧电解一体炉 |
| JP2014105356A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Toshiba Corp | 混合酸化物の処理システム及び方法 |
| EP2744926A1 (en) * | 2011-08-17 | 2014-06-25 | Jernkontoret | Recovery of lead and indium from glass, primarily from electronic waste material |
| KR101463443B1 (ko) * | 2013-06-10 | 2014-11-21 | 한국원자력연구원 | 상하 이동식 플레이트가 구비된 플랜지 및 이를 구비하는 조업장치 |
| JP2015036406A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-02-23 | 株式会社ネオス | 放射能汚染土壌および汚染シルト洗浄剤およびこれを用いた洗浄方法 |
| JP2016224059A (ja) * | 2016-07-19 | 2016-12-28 | 佐藤 誠 | 原子力発電用容器類との反応性のない冷却材とその適用方法 |
| DE102017107037B3 (de) * | 2017-03-31 | 2018-02-22 | Areva Gmbh | Verfahren zur Rückgewinnung von Uran von mit Uranoxid kontaminierten Bauteilen |
| KR20190143693A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 한국원자력연구원 | 사용후핵연료 환원방법 및 환원장치 |
| CN113846355A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-28 | 中国辐射防护研究院 | 一种解控含铀氟化钙渣的方法 |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167765A patent/JP2002357696A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005014888A1 (ja) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | 酸化物電解法用の電解装置 |
| US7635421B2 (en) | 2003-08-06 | 2009-12-22 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Electrolytic apparatus for use in oxide electrowinning method |
| JP2005314742A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Dowa Mining Co Ltd | 金属回収装置及び金属回収方法 |
| JP4555984B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-10-06 | Ｄｏｗａエコシステム株式会社 | 金属回収装置及び金属回収方法 |
| JP2006314958A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | 電解装置 |
| JP4734026B2 (ja) * | 2005-05-13 | 2011-07-27 | 株式会社東芝 | 電解装置 |
| JP2008297627A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Korea Atomic Energy Research Inst | 金属ウラニウムの連続式電解精錬装置 |
| JP4579952B2 (ja) * | 2007-06-04 | 2010-11-10 | 韓国原子力研究院 | 金属ウラニウムの連続式電解精錬装置 |
| JP2009036617A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Japan Atomic Energy Agency | イオン液体を用いたウランの溶解分離方法、及びそれを用いたウランの回収方法 |
| JP2011107156A (ja) * | 2011-01-24 | 2011-06-02 | Japan Atomic Energy Agency | イオン液体を用いたウランの回収方法 |
| EP2744926A4 (en) * | 2011-08-17 | 2015-04-01 | Jernkontoret | RECOVERY OF LEAD AND INDIUM FROM GLASS, ESPECIALLY FROM ELECTRONIC WASTE |
| EP2744926A1 (en) * | 2011-08-17 | 2014-06-25 | Jernkontoret | Recovery of lead and indium from glass, primarily from electronic waste material |
| JP2014105356A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Toshiba Corp | 混合酸化物の処理システム及び方法 |
| KR101463443B1 (ko) * | 2013-06-10 | 2014-11-21 | 한국원자력연구원 | 상하 이동식 플레이트가 구비된 플랜지 및 이를 구비하는 조업장치 |
| JP2015036406A (ja) * | 2013-08-14 | 2015-02-23 | 株式会社ネオス | 放射能汚染土壌および汚染シルト洗浄剤およびこれを用いた洗浄方法 |
| CN103741170A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-23 | 广西贺州金广稀土新材料有限公司 | 一种制备稀土金属打弧电解一体炉 |
| CN103741170B (zh) * | 2014-01-15 | 2016-02-24 | 广西贺州金广稀土新材料有限公司 | 一种制备稀土金属打弧电解一体炉 |
| JP2016224059A (ja) * | 2016-07-19 | 2016-12-28 | 佐藤 誠 | 原子力発電用容器類との反応性のない冷却材とその適用方法 |
| DE102017107037B3 (de) * | 2017-03-31 | 2018-02-22 | Areva Gmbh | Verfahren zur Rückgewinnung von Uran von mit Uranoxid kontaminierten Bauteilen |
| KR20190143693A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 한국원자력연구원 | 사용후핵연료 환원방법 및 환원장치 |
| KR102094481B1 (ko) * | 2018-06-21 | 2020-03-27 | 한국원자력연구원 | 사용후핵연료 환원방법 및 환원장치 |
| CN113846355A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-28 | 中国辐射防护研究院 | 一种解控含铀氟化钙渣的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002357696A (ja) | 固体廃棄物の除染方法及びその装置 | |
| JP3868635B2 (ja) | 核燃料サイクル施設からの廃棄物処理方法及びその処理装置 | |
| Souček et al. | Exhaustive electrolysis for recovery of actinides from molten LiCl–KCl using solid aluminium cathodes | |
| JP2004530042A (ja) | 金属を分離するための電気精錬方法 | |
| JP3940632B2 (ja) | ジルコニウム廃棄物のリサイクルシステム | |
| US7097747B1 (en) | Continuous process electrorefiner | |
| GB2269601A (en) | Electrochemical separation of contaminant metal from scrap graphite | |
| Sakamura et al. | Electrowinning of U-Pu onto inert solid cathode in LiCl-KCl eutectic melts containing UCl3 and PuCl3 | |
| JP6788899B2 (ja) | 高効率乾式再処理用電解槽および電解法 | |
| JP2007063591A (ja) | ジルコニウム廃棄物処理方法及び溶融塩精製装置 | |
| JP2006520470A (ja) | 金属を分離するためのプロセス | |
| JP2002055196A (ja) | 放射性廃棄物の処理方法 | |
| JP4053179B2 (ja) | 放射化汚染材料の除染方法とその装置 | |
| JP2001174590A (ja) | 放射性廃棄物の処理方法 | |
| JP4450412B2 (ja) | 電気分解方法とこれを利用したリチウム再生電解方法及び使用済酸化物原子燃料の還元方法 | |
| US7384529B1 (en) | Method for electrochemical decontamination of radioactive metal | |
| JPH1164577A (ja) | 使用済み燃料の溶融塩電解再処理方法 | |
| JP2875819B2 (ja) | 溶融塩電解精製装置 | |
| JPWO2004036595A1 (ja) | 軽水炉使用済燃料の再処理方法および装置 | |
| JPH09257985A (ja) | 使用済み燃料の再処理方法 | |
| JPH06324189A (ja) | 溶融塩電解精製法 | |
| JPH11223698A (ja) | 汚染金属の再生方法とその装置 | |
| Laplace et al. | Electrodeposition of uranium and transuranics metals (Pu) on solid cathode | |
| WO2003063178A1 (fr) | Procede de reduction electrolytique | |
| JPH10232298A (ja) | 放射化汚染材料の除染方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060818 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070301 |