JP2003054902A - 放射線を利用した光触媒利用型水素・酸素製造方法及びその装置 - Google Patents
放射線を利用した光触媒利用型水素・酸素製造方法及びその装置Info
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Classifications
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子炉等から発生する高レベル放射性廃棄物
の処理に関するものである。特に、本発明は、原子炉等
から発生する放射性物質を利用して水素・酸素を製造す
る方法及び装置に関するものである。 【解決手段】 本発明は、次の技術的内容を発明の構成
要件とするものである。原子炉等で発生した放射性物質
はγ・Ｘ線を発生しながら放射能が減衰していく。この
γ・Ｘ線をシンチレータにより可視光線又は紫外線に変
換する。この可視光線又は紫外線を光触媒に当てて水を
分解し、水素と酸素を製造する。廃棄物が十分低い放射
能レベルに減衰するまで水槽内で貯蔵、水素と酸素の製
造後に、埋め立て等の通常処理プロセスに送る。製造装
置は、水槽内にシンチレータと廃棄物を混合保管する容
器を設け、発生した水素と酸素を回収する装置を備えた
ものであり、従来の貯蔵装置を拡張する程度での建設が
可能である。
の処理に関するものである。特に、本発明は、原子炉等
から発生する放射性物質を利用して水素・酸素を製造す
る方法及び装置に関するものである。 【解決手段】 本発明は、次の技術的内容を発明の構成
要件とするものである。原子炉等で発生した放射性物質
はγ・Ｘ線を発生しながら放射能が減衰していく。この
γ・Ｘ線をシンチレータにより可視光線又は紫外線に変
換する。この可視光線又は紫外線を光触媒に当てて水を
分解し、水素と酸素を製造する。廃棄物が十分低い放射
能レベルに減衰するまで水槽内で貯蔵、水素と酸素の製
造後に、埋め立て等の通常処理プロセスに送る。製造装
置は、水槽内にシンチレータと廃棄物を混合保管する容
器を設け、発生した水素と酸素を回収する装置を備えた
ものであり、従来の貯蔵装置を拡張する程度での建設が
可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉等から発生
する高レベル放射性廃棄物の処理に関するものである。
特に、本発明は、原子炉等から発生する放射性物質を利
用して水素・酸素を製造する方法及び装置に関するもの
である。
する高レベル放射性廃棄物の処理に関するものである。
特に、本発明は、原子炉等から発生する放射性物質を利
用して水素・酸素を製造する方法及び装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に使用済み核燃料や原子炉等から発
生する放射線廃棄物などの放射性物質は、高い放射線の
ためにそのままでは廃棄する事が出来ず、放射能レベル
が下がるまで、図１内上段図で示すように長期間貯蔵し
た後に埋め立て等の処分をするのが普通であった。しか
し、貯蔵施設の建設コストが膨大であり、さらに10年以
上の長期間にわたり保管する以外の利用価値のない非生
産的な方法であるのが問題だった。また、使用済み核燃
料を利用して水素を製造する手法については、放射線励
起を利用するアイディア(特開平5-193902号公報)やシン
チレータと光触媒を利用するアイデア（特開平9-142804
号公報）があったが、前者は効率が低く、装置が複雑で
あるうえ原子炉を改造して付帯的な装置の設置が必要で
あり、加えて後者は使用済み核燃料だけしか扱えず、ま
た使用済み核燃料を使用するために大規模な遮蔽設備を
設ける必要があるとともに、水素発生も紫外光領域でし
か実施出来なかったなどの問題があった。
生する放射線廃棄物などの放射性物質は、高い放射線の
ためにそのままでは廃棄する事が出来ず、放射能レベル
が下がるまで、図１内上段図で示すように長期間貯蔵し
た後に埋め立て等の処分をするのが普通であった。しか
し、貯蔵施設の建設コストが膨大であり、さらに10年以
上の長期間にわたり保管する以外の利用価値のない非生
産的な方法であるのが問題だった。また、使用済み核燃
料を利用して水素を製造する手法については、放射線励
起を利用するアイディア(特開平5-193902号公報)やシン
チレータと光触媒を利用するアイデア（特開平9-142804
号公報）があったが、前者は効率が低く、装置が複雑で
あるうえ原子炉を改造して付帯的な装置の設置が必要で
あり、加えて後者は使用済み核燃料だけしか扱えず、ま
た使用済み核燃料を使用するために大規模な遮蔽設備を
設ける必要があるとともに、水素発生も紫外光領域でし
か実施出来なかったなどの問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、図１内下段
図で示すように、今までむやみに貯蔵するだけの使用済
み核燃料に加え高レベル放射線廃棄物などの放射性物質
全般を水素及び酸素製造の原料として使用するものであ
る。貯蔵施設の建設コストで水素製造工場が建設可能で
あり、今まで廃棄していた放射性物質からエネルギーを
取り出すことを可能とするものである。
図で示すように、今までむやみに貯蔵するだけの使用済
み核燃料に加え高レベル放射線廃棄物などの放射性物質
全般を水素及び酸素製造の原料として使用するものであ
る。貯蔵施設の建設コストで水素製造工場が建設可能で
あり、今まで廃棄していた放射性物質からエネルギーを
取り出すことを可能とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の技術的内
容を発明の構成要件とするものである。原子炉等で発生
した放射性物質はγ・Ｘ線を発生しながら放射能が減衰
していく。このγ・Ｘ線をシンチレータにより可視光線
又は紫外線に変換する。この可視光線又は紫外線を光触
媒に当てて水を分解し、水素と酸素を製造する。廃棄物
が十分低い放射能レベルに減衰するまで水槽内で貯蔵、
水素と酸素の製造後に、埋め立て等の通常処理プロセス
に送る。製造装置は、水槽内にシンチレータと廃棄物を
混合保管する容器を設け、発生した水素と酸素を回収す
る装置を備えたものであり、従来の貯蔵装置を拡張する
程度での建設が可能である。
容を発明の構成要件とするものである。原子炉等で発生
した放射性物質はγ・Ｘ線を発生しながら放射能が減衰
していく。このγ・Ｘ線をシンチレータにより可視光線
又は紫外線に変換する。この可視光線又は紫外線を光触
媒に当てて水を分解し、水素と酸素を製造する。廃棄物
が十分低い放射能レベルに減衰するまで水槽内で貯蔵、
水素と酸素の製造後に、埋め立て等の通常処理プロセス
に送る。製造装置は、水槽内にシンチレータと廃棄物を
混合保管する容器を設け、発生した水素と酸素を回収す
る装置を備えたものであり、従来の貯蔵装置を拡張する
程度での建設が可能である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の作用機構について具体的
に説明する。本発明の装置の構成としては、発生する水
素と酸素の回収形態によって、同時回収型及び個別回収
型がある。
に説明する。本発明の装置の構成としては、発生する水
素と酸素の回収形態によって、同時回収型及び個別回収
型がある。
【０００６】同時回収型は、図２に示されるように、原
料となる放射性物質、γ線を光に変化するシンチレー
タ、このシンチレータを収容する透光性物質からなる容
器、この光及びチェレンコフ光により水から酸素を生成
する光触媒、及び水素を発生する助触媒を放射性物質の
貯槽容器の水溶液中に配置し、その容器に発生した水素
及び酸素の分離、回収装置を付設することにより構成さ
れる。PH調整装置により、水素の発生に伴って変化して
いく水溶液のPHの調整を行うため、調整液を保持し必要
に応じて調整液の注入を実施する。
料となる放射性物質、γ線を光に変化するシンチレー
タ、このシンチレータを収容する透光性物質からなる容
器、この光及びチェレンコフ光により水から酸素を生成
する光触媒、及び水素を発生する助触媒を放射性物質の
貯槽容器の水溶液中に配置し、その容器に発生した水素
及び酸素の分離、回収装置を付設することにより構成さ
れる。PH調整装置により、水素の発生に伴って変化して
いく水溶液のPHの調整を行うため、調整液を保持し必要
に応じて調整液の注入を実施する。
【０００７】個別回収型は、図３に示されるように、水
溶液を入れた放射性物質の貯槽容器がイオン交換隔膜に
より二つの部屋に分けられ、片方の部屋に放射性物質、
シンチレータ及び光触媒を配置し、もう片方の部屋に助
触媒を設ける。光触媒と助触媒の間には導通線を確保
し、光触媒内で発生する電子の移動を可能にして、隔壁
で隔てられた部屋が各々水素と酸素を発生させる構造と
する。即ち、光触媒の存在下で、放射性物質を収容した
容器中で発生した紫外光又は可視光とチェレンコフ光と
により、水溶液が分解されて酸素が発生し、又助触媒を
収容した容器中で水素が発生する。
溶液を入れた放射性物質の貯槽容器がイオン交換隔膜に
より二つの部屋に分けられ、片方の部屋に放射性物質、
シンチレータ及び光触媒を配置し、もう片方の部屋に助
触媒を設ける。光触媒と助触媒の間には導通線を確保
し、光触媒内で発生する電子の移動を可能にして、隔壁
で隔てられた部屋が各々水素と酸素を発生させる構造と
する。即ち、光触媒の存在下で、放射性物質を収容した
容器中で発生した紫外光又は可視光とチェレンコフ光と
により、水溶液が分解されて酸素が発生し、又助触媒を
収容した容器中で水素が発生する。
【０００８】放射性物質は、図４に示されるように、そ
こから発生するγ・X線を有効に利用できるようにその
近傍にシンチレータを配置する。即ち、放射性物質の周
囲に粒状、棒状又は管状シンチレータを配置し、その両
者を透過性容器中に配置する。この容器には、チェレン
コフ光発生用及びγ線放出窓が設けられている。
こから発生するγ・X線を有効に利用できるようにその
近傍にシンチレータを配置する。即ち、放射性物質の周
囲に粒状、棒状又は管状シンチレータを配置し、その両
者を透過性容器中に配置する。この容器には、チェレン
コフ光発生用及びγ線放出窓が設けられている。
【０００９】シンチレータは材質により潮解性を有する
ため、必要に応じてファイバー等に混入させて配置す
る。水溶液は純水やメタノールを混入させた水溶液を用
いる。水溶液を含むこれらの機器を入れた容器頭頂部に
は発生したガスを乾燥させるための乾燥機を設け、水素
ガスを取り出すためのノズルを設け、水素ガスの回収を
行う。
ため、必要に応じてファイバー等に混入させて配置す
る。水溶液は純水やメタノールを混入させた水溶液を用
いる。水溶液を含むこれらの機器を入れた容器頭頂部に
は発生したガスを乾燥させるための乾燥機を設け、水素
ガスを取り出すためのノズルを設け、水素ガスの回収を
行う。
【００１０】高レベル放射性廃棄物貯蔵庫や使用済み核
燃料貯蔵庫等で本発明の装置の同時回収型を用いる場合
のユニット式水素・酸素製造装置の構成を図5に示す。
水素・酸素発生の動力源となる放射性物質は高レベル放
射性廃棄物貯蔵庫内の高レベル放射性廃棄物を利用し、
そこから放出されるγ・Ｘ線を利用してシンチレータに
より紫外光または可視光とともにチェレンコフ光を発生
させる。発生した紫外光又は可視光とチェレンコフ光を
用いて光触媒及び助触媒より、酸素及び水素を製造す
る。シンチレータと光触媒とで水分解装置を構成し、既
設の貯蔵ラックに設置する。製造した水素・酸素は同時
に回収され水素・酸素分離装置にて水素と酸素を分離し
た後、各々を乾燥器を通して回収装置により回収され
る。
燃料貯蔵庫等で本発明の装置の同時回収型を用いる場合
のユニット式水素・酸素製造装置の構成を図5に示す。
水素・酸素発生の動力源となる放射性物質は高レベル放
射性廃棄物貯蔵庫内の高レベル放射性廃棄物を利用し、
そこから放出されるγ・Ｘ線を利用してシンチレータに
より紫外光または可視光とともにチェレンコフ光を発生
させる。発生した紫外光又は可視光とチェレンコフ光を
用いて光触媒及び助触媒より、酸素及び水素を製造す
る。シンチレータと光触媒とで水分解装置を構成し、既
設の貯蔵ラックに設置する。製造した水素・酸素は同時
に回収され水素・酸素分離装置にて水素と酸素を分離し
た後、各々を乾燥器を通して回収装置により回収され
る。
【００１１】即ち、透光性物質からなる水分離装置容器
内に光触媒、助触媒、及び管状、棒状又は粒状シンチレ
ータを配置し、その容器外壁表面に光触媒を配置する。
水は、容器の底部に設けられたメッシュを透過して容器
内に進入し、光及び触媒作用により水素と酸素に分解さ
れる。得られた水素及び酸素は、水素、酸素分離装置、
その乾燥装置及び回収装置を経て分離回収される。
内に光触媒、助触媒、及び管状、棒状又は粒状シンチレ
ータを配置し、その容器外壁表面に光触媒を配置する。
水は、容器の底部に設けられたメッシュを透過して容器
内に進入し、光及び触媒作用により水素と酸素に分解さ
れる。得られた水素及び酸素は、水素、酸素分離装置、
その乾燥装置及び回収装置を経て分離回収される。
【００１２】一方、高レベル放射性廃棄物貯蔵庫や使用
済み核燃料貯蔵庫等で本装置の個別回収型を用いる場合
のユニット式水素・酸素製造装置の構成を図６に示す。
水素・酸素発生の動力源となる放射性物質は高レベル放
射性廃棄物貯蔵庫内の高レベル放射性廃棄物を利用し、
そこから放出されるγ・Ｘ線を利用してシンチレータに
より紫外光または可視光とともにチェレンコフ光を発生
させる。発生した紫外光または可視光とチェレンコフ光
とを用いて光触媒及び助触媒より、酸素・水素を製造す
る。シンチレータと光触媒とで水分解装置を構成し、既
設の貯蔵ラックに設置する。製造した酸素・水素はそれ
ぞれ個別の回収系を用いて乾燥器を通し、回収装置によ
り回収される。
済み核燃料貯蔵庫等で本装置の個別回収型を用いる場合
のユニット式水素・酸素製造装置の構成を図６に示す。
水素・酸素発生の動力源となる放射性物質は高レベル放
射性廃棄物貯蔵庫内の高レベル放射性廃棄物を利用し、
そこから放出されるγ・Ｘ線を利用してシンチレータに
より紫外光または可視光とともにチェレンコフ光を発生
させる。発生した紫外光または可視光とチェレンコフ光
とを用いて光触媒及び助触媒より、酸素・水素を製造す
る。シンチレータと光触媒とで水分解装置を構成し、既
設の貯蔵ラックに設置する。製造した酸素・水素はそれ
ぞれ個別の回収系を用いて乾燥器を通し、回収装置によ
り回収される。
【００１３】即ち、透光性物質からなる水分離装置容器
内に光触媒、助触媒、及び粒状、管状又は棒状シンチレ
ータを配置し、その容器外壁表面に光触媒を配置する。
水は、容器の底部に設けられたメッシュを透過して容器
内に進入し、光触媒及び助触媒の作用により酸素及び水
素に分解される。水分離装置容器内は、光触媒部材で２
分割されているので、得られた水素及び酸素はそれぞれ
分離回収される。
内に光触媒、助触媒、及び粒状、管状又は棒状シンチレ
ータを配置し、その容器外壁表面に光触媒を配置する。
水は、容器の底部に設けられたメッシュを透過して容器
内に進入し、光触媒及び助触媒の作用により酸素及び水
素に分解される。水分離装置容器内は、光触媒部材で２
分割されているので、得られた水素及び酸素はそれぞれ
分離回収される。
【００１４】又、図７及び図８に、図５及び図６に示さ
れる高レベル放射性廃棄物及び使用済核燃料の既設貯蔵
施設での水素酸素製造ユニットにおける、「水素及び酸
素の同時回収型」及び「水素及び酸素の個別回収型」に
おいて、それぞれ、「脱気水供給」設備を付設したもの
の使用例を示す。これらの使用例においては、水が、脱
気水供給ユニット中に設置された脱気タンクに導入され
て脱気された後、必要に応じて水供給ポンプによりイン
ターロックを経て貯蔵施設内に設けられた水分解装置に
供給される。
れる高レベル放射性廃棄物及び使用済核燃料の既設貯蔵
施設での水素酸素製造ユニットにおける、「水素及び酸
素の同時回収型」及び「水素及び酸素の個別回収型」に
おいて、それぞれ、「脱気水供給」設備を付設したもの
の使用例を示す。これらの使用例においては、水が、脱
気水供給ユニット中に設置された脱気タンクに導入され
て脱気された後、必要に応じて水供給ポンプによりイン
ターロックを経て貯蔵施設内に設けられた水分解装置に
供給される。
【００１５】以下に本発明を実施例に基づいて説明す
る。
る。
【００１６】
【実施例】（実施例１） 原子炉で発生した高レベル放
射性廃棄物をガラス固化処理した高レベルガラス固化体
１体5トン用いて本発明の方法により水素・酸素の製造
を実施した。シンチレータとしてBaF2、光触媒としてPt
- KSr2Nb3O10を使用した。その結果、１時間当たり約４
リットルの水素と約２リットルの酸素を回収することが
できた。
射性廃棄物をガラス固化処理した高レベルガラス固化体
１体5トン用いて本発明の方法により水素・酸素の製造
を実施した。シンチレータとしてBaF2、光触媒としてPt
- KSr2Nb3O10を使用した。その結果、１時間当たり約４
リットルの水素と約２リットルの酸素を回収することが
できた。
【００１７】（実施例２） 原子炉で発生した高レベル
放射性廃棄物をガラス固化処理した高レベルガラス固化
体１体5トン用いて本発明の方法により水素・酸素の製
造を実施した。シンチレータとしてNaI(Tl)、光触媒と
してPt- KSr2Nb3O10を使用した。その結果、１時間当た
り約２０リットルの水素と約１０リットルの酸素を回収
することができた。
放射性廃棄物をガラス固化処理した高レベルガラス固化
体１体5トン用いて本発明の方法により水素・酸素の製
造を実施した。シンチレータとしてNaI(Tl)、光触媒と
してPt- KSr2Nb3O10を使用した。その結果、１時間当た
り約２０リットルの水素と約１０リットルの酸素を回収
することができた。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、これまで貯蔵するだけの
使用済み核燃料や放射線廃棄物などの放射性物質全般
を、水素及び酸素製造の原料として使用することによ
り、放射性物質のさらなる活用が可能となる。さらに、
水素・酸素製造のための燃料や動力源が減少すること
で、水素・酸素の製造コストを大幅に縮小することが見
込めるとともに、省エネルギーの実現を可能にする。
使用済み核燃料や放射線廃棄物などの放射性物質全般
を、水素及び酸素製造の原料として使用することによ
り、放射性物質のさらなる活用が可能となる。さらに、
水素・酸素製造のための燃料や動力源が減少すること
で、水素・酸素の製造コストを大幅に縮小することが見
込めるとともに、省エネルギーの実現を可能にする。
【図１】 従来の形態と本発明の方式による高レベル放
射性廃棄物及び使用済み核燃料の運用を示す図である。
射性廃棄物及び使用済み核燃料の運用を示す図である。
【図２】 本発明の放射性物質を用いた固定型水素・酸
素製造装置（同時回収型）を示す図である。
素製造装置（同時回収型）を示す図である。
【図３】 本発明の放射性物質を用いた固定型水素・酸
素製造装置（個別回収型）を示す図である。
素製造装置（個別回収型）を示す図である。
【図４】 本発明における、放射性物質を用いた固定型
水素・酸素製造装置における放射性物質とシンチレータ
の配置例を示す図である。
水素・酸素製造装置における放射性物質とシンチレータ
の配置例を示す図である。
【図５】 本発明の水素酸素製造ユニット（同時回収
型）を示す図である。
型）を示す図である。
【図６】 本発明の水素酸素製造ユニット（個別回収
型）を示す図である。
型）を示す図である。
【図７】 本発明の水素酸素製造ユニット（同時回収・
脱気水供給系型）を示す図である。
脱気水供給系型）を示す図である。
【図８】 本発明の水素酸素製造ユニット（個別回収・
脱気水供給系型）を示す図である。
脱気水供給系型）を示す図である。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ２１Ｈ 5/00 Ｂ０１Ｊ 23/64 １０２Ｍ
(72)発明者 内田 宗範
茨城県東茨城郡大洗町成田町字新堀3607番
地 日本原子力研究所大洗研究所内
(72)発明者 山田 弘一
茨城県東茨城郡大洗町成田町字新堀3607番
地 日本原子力研究所大洗研究所内
(72)発明者 天野 治
神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号
東京電力株式会社内
Ｆターム(参考） 4G042 BA08 BB04
4G069 AA02 AA03 BA48A BB06B
BC03B BC12B BC55B BC75B
CC33 DA06
Claims (11)
- 【請求項１】 γ線やＸ線などの放射線をシンチレータ
により可視光及び／又は紫外光に変換するとともにチェ
レンコフ光を発生させ、変換された可視光及び／又は紫
外光とチェレンコフ光により光触媒で水を分解して水素
と酸素を製造することを特徴とする水素・酸素製造方
法。 - 【請求項２】 放射線源として使用済み核燃料あるいは
高レベル放射性廃棄物を使用することを特徴とする請求
項１に記載の水素・酸素製造方法。 - 【請求項３】 放出源から放射されるγ・Ｘ線を受けて
紫外光及び／又は可視光を放射させるシンチレータとし
て液体シンチレータを透光性容器に収容することを特徴
とする請求項２に記載の水素・酸素製造方法。 - 【請求項４】 放出源から放射されるγ・Ｘ線を受けて
紫外光及び／又は可視光を放射させるシンチレータとし
て固体シンチレータを粒状にしたものを透光性容器に収
容することを特徴とする請求項２に記載の水素・酸素製
造方法。 - 【請求項５】 放出源から放射されるγ・Ｘ線を受けて
紫外光及び／又は可視光を放射させるシンチレータとし
て固体シンチレータを棒状にしたものを使用することを
特徴とする請求項２に記載の水素・酸素製造方法。 - 【請求項６】 放出源から放射されるγ・Ｘ線を受けて
紫外光及び／又は可視光を放射させるシンチレータとし
て固体シンチレータを円管状にしたものを放射性物質を
取り囲んで配置することを特徴とする請求項２に記載の
水素・酸素製造方法。 - 【請求項７】 γ・Ｘ線を受けて紫外光及び／又は可視
光を放射させるシンチレータを収容する透光性物質から
なる容器を水槽内に配置し、その中に、放射線源である
使用済み核燃料や高レベル放射性廃棄物を装荷し、その
周りに光触媒と助触媒を接触させて配置し、紫外光及び
／又は可視光とチェレンコフ光により水が分解されて発
生する水素と酸素を分離装置において分離し、水槽内の
水はＰＨ調整装置にてＰＨを管理することを特徴とする
水素・酸素製造装置。 - 【請求項８】 請求項７の製造装置において、光触媒と
助触媒を別々の容器に配置し、その容器間をイオン交換
性隔膜で分離し、光触媒と助触媒は導通させて、水素と
酸素を別々に各容器から回収することを特徴とする水素
・酸素製造装置。 - 【請求項９】 γ・Ｘ線を受けて紫外光及び／又は可視
光を放射させるシンチレータと、紫外光及び／又は可視
光とチェレンコフ光により水を分解する光触媒からなる
水を分解する装置を、既設の高レベル放射性廃棄物及び
使用済み核燃料の貯蔵施設内にユニットとして配置し、
貯蔵施設内の水が分解されて発生する水素と酸素を分離
装置において分離し、水素と酸素を乾燥した後、回収す
る水素・酸素製造装置。 - 【請求項１０】 γ・Ｘ線を受けて紫外光及び／又は可
視光を放射させるシンチレータと、紫外光及び／又は可
視光とチェレンコフ光により水を分解する光触媒からな
る水を分解する装置を、既設の高レベル放射性廃棄物及
び使用済み核燃料の貯蔵施設内にユニットとして配置
し、貯蔵施設内の水が分解されて水素と酸素を別々に各
容器から乾燥した後、回収することを特徴とする水素・
酸素製造装置。 - 【請求項１１】 水分解装置内に脱気水が供給される請
求項４乃至請求項１０のいずれかに記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241794A JP2003054902A (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 放射線を利用した光触媒利用型水素・酸素製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001241794A JP2003054902A (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 放射線を利用した光触媒利用型水素・酸素製造方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003054902A true JP2003054902A (ja) | 2003-02-26 |
| JP2003054902A5 JP2003054902A5 (ja) | 2005-06-23 |
Family
ID=19072169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241794A Pending JP2003054902A (ja) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | 放射線を利用した光触媒利用型水素・酸素製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003054902A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006248821A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Japan Atomic Energy Agency | 高レベル放射性廃棄物を線源とする放射線誘起触媒反応による水素製造法 |
| KR20070092788A (ko) * | 2006-03-09 | 2007-09-14 | 주식회사 에너지마스타 | 폐축전지를 이용한 산소/수소 혼합가스 발생 방법 |
| CN100443162C (zh) * | 2005-03-17 | 2008-12-17 | 王竹方 | 辐射能致效型光触媒复合体 |
| WO2010134356A1 (ja) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | パナソニック株式会社 | 水素生成システムおよび温水生成システム |
-
2001
- 2001-08-09 JP JP2001241794A patent/JP2003054902A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006248821A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Japan Atomic Energy Agency | 高レベル放射性廃棄物を線源とする放射線誘起触媒反応による水素製造法 |
| CN100443162C (zh) * | 2005-03-17 | 2008-12-17 | 王竹方 | 辐射能致效型光触媒复合体 |
| KR20070092788A (ko) * | 2006-03-09 | 2007-09-14 | 주식회사 에너지마스타 | 폐축전지를 이용한 산소/수소 혼합가스 발생 방법 |
| WO2010134356A1 (ja) * | 2009-05-21 | 2010-11-25 | パナソニック株式会社 | 水素生成システムおよび温水生成システム |
| JP4759655B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | 水素生成システムおよび温水生成システム |
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