JP2003302493A - 放射性ヨウ素ガスの固定化剤及びその固定化法 - Google Patents
放射性ヨウ素ガスの固定化剤及びその固定化法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力発電所等で発生する放射性ヨウ素ガス
を安全で効率的に処理できるヨウ素ガスの固定化剤、及
び廃銀吸着材として回収することなく簡単な工程で安全
に処理する放射性ヨウ素ガスの固定化法を提供する。 【解決手段】 放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固
定化させるケイ酸塩系鉱物からなる放射性ヨウ素ガスの
固定化剤、及び放射性廃棄物処理において排出される放
射性ヨウ素含有ガスを高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接
触させて、それらの細孔内に吸着し、固定化させる放射
性ヨウ素ガスの固定化法である。そのケイ酸塩系鉱物と
しては、ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット及
びマイエナイトから選ばれる１種以上を用いることが好
ましい。この方法は、ヨウ素ガスを廃銀吸着材として回
収される過程を経ることなく直接に低溶解性の鉱物に吸
収及び固定化できるから、技術的及び経済的に有用であ
る。
を安全で効率的に処理できるヨウ素ガスの固定化剤、及
び廃銀吸着材として回収することなく簡単な工程で安全
に処理する放射性ヨウ素ガスの固定化法を提供する。 【解決手段】 放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固
定化させるケイ酸塩系鉱物からなる放射性ヨウ素ガスの
固定化剤、及び放射性廃棄物処理において排出される放
射性ヨウ素含有ガスを高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接
触させて、それらの細孔内に吸着し、固定化させる放射
性ヨウ素ガスの固定化法である。そのケイ酸塩系鉱物と
しては、ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット及
びマイエナイトから選ばれる１種以上を用いることが好
ましい。この方法は、ヨウ素ガスを廃銀吸着材として回
収される過程を経ることなく直接に低溶解性の鉱物に吸
収及び固定化できるから、技術的及び経済的に有用であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射性ヨウ素ガス
の固定化剤及びそれを用いるヨウ素ガスの固定化法に関
するものであり、より詳しくは、例えば、放射性廃棄物
処理や使用済み核燃料再生成等の処理過程で廃棄物とし
て発生するヨウ素ガスを吸収及び固定化させるために用
いられる固定化剤及びその固定化剤を用いるヨウ素ガス
の除去方法に関するものである。
の固定化剤及びそれを用いるヨウ素ガスの固定化法に関
するものであり、より詳しくは、例えば、放射性廃棄物
処理や使用済み核燃料再生成等の処理過程で廃棄物とし
て発生するヨウ素ガスを吸収及び固定化させるために用
いられる固定化剤及びその固定化剤を用いるヨウ素ガス
の除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、原子力発電を使用している国で
は、その放射性廃棄物の処理対策が大きな問題となって
いる。放射性廃棄物の固化処理方法として、高レベル放
射性廃棄物処理に対するガラス固化技術がほぼ確立され
つつある一方で、TRU廃棄物における被爆線量評価上の
支配核種であるヨウ素の固定化技術に関しては、未だ多
くの課題が残されている。従来、放射性廃棄物処理等か
ら発生するヨウ素の除去法としては、ヨウ素ガスを一旦
廃銀吸着剤としてヨウ化銀の形に固定させた後、地層処
分に適するように長期安定化のための処理法が検討され
ている。例えば、廃銀吸着剤をＨＩＰ固化し、結晶質あ
るいは銅マトリクス化する方法やガラス固化する方法、
廃銀吸着剤から遊離させたヨウ素をオゾン酸化し、セメ
ント水和鉱物やハイドロタルサイトに収着させる方法等
が検討されてきた。また、廃銀吸着剤からヨウ素をＮａ
Ｉに変換しソーダライト化する方法や、ヨウ素をＨＩに
変換し鉛アパタイト化する方法により低溶解性の化合物
に変化させる方法が検討されてきた。
は、その放射性廃棄物の処理対策が大きな問題となって
いる。放射性廃棄物の固化処理方法として、高レベル放
射性廃棄物処理に対するガラス固化技術がほぼ確立され
つつある一方で、TRU廃棄物における被爆線量評価上の
支配核種であるヨウ素の固定化技術に関しては、未だ多
くの課題が残されている。従来、放射性廃棄物処理等か
ら発生するヨウ素の除去法としては、ヨウ素ガスを一旦
廃銀吸着剤としてヨウ化銀の形に固定させた後、地層処
分に適するように長期安定化のための処理法が検討され
ている。例えば、廃銀吸着剤をＨＩＰ固化し、結晶質あ
るいは銅マトリクス化する方法やガラス固化する方法、
廃銀吸着剤から遊離させたヨウ素をオゾン酸化し、セメ
ント水和鉱物やハイドロタルサイトに収着させる方法等
が検討されてきた。また、廃銀吸着剤からヨウ素をＮａ
Ｉに変換しソーダライト化する方法や、ヨウ素をＨＩに
変換し鉛アパタイト化する方法により低溶解性の化合物
に変化させる方法が検討されてきた。
【０００３】ところが、廃銀吸着剤をＨＩＰ固化あるい
はガラス固化する方法では、ヨウ素の固定化原理がマト
リクス材中に物理的に閉じ込めるものであるため、ヨウ
素の溶解がマトリクスの溶解に支配されており被爆線量
の低減化については信頼性が低いという問題がある。ま
た、セメント水和鉱物やハイドロタルサイトに収着させ
る方法では、ヨウ素をオゾン酸素化する前処理の必要性
や、収着させても還元環境中においてはオゾン化された
ヨウ素がヨウ素イオンに還元される可能性も指摘されて
おり、これらの方法も被爆線量低減化の信頼性に問題が
ある。更に、ソーダライト化や鉛アパタイト化する方法
では、廃銀吸着剤中のヨウ化銀をＮａＩやＨＩに変換す
る際の前処理技術が確立されていないことや、前処理に
おいて廃シリカゲルや廃銀の2次廃棄物が発生するとい
う欠点がある。
はガラス固化する方法では、ヨウ素の固定化原理がマト
リクス材中に物理的に閉じ込めるものであるため、ヨウ
素の溶解がマトリクスの溶解に支配されており被爆線量
の低減化については信頼性が低いという問題がある。ま
た、セメント水和鉱物やハイドロタルサイトに収着させ
る方法では、ヨウ素をオゾン酸素化する前処理の必要性
や、収着させても還元環境中においてはオゾン化された
ヨウ素がヨウ素イオンに還元される可能性も指摘されて
おり、これらの方法も被爆線量低減化の信頼性に問題が
ある。更に、ソーダライト化や鉛アパタイト化する方法
では、廃銀吸着剤中のヨウ化銀をＮａＩやＨＩに変換す
る際の前処理技術が確立されていないことや、前処理に
おいて廃シリカゲルや廃銀の2次廃棄物が発生するとい
う欠点がある。
【０００４】加えて、従来の放射性廃棄物処理法では、
いずれもヨウ素ガスを廃銀回収剤として固定化させてい
ることから処理が始まるため最終的な処理形態に至るま
でに、数多くの工程を経なければならないという問題が
ある。
いずれもヨウ素ガスを廃銀回収剤として固定化させてい
ることから処理が始まるため最終的な処理形態に至るま
でに、数多くの工程を経なければならないという問題が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記した実状に鑑みてなされたものである。す
なわち、本発明の目的は、原子力発電所などから発生す
るガス状の放射性ヨウ素を安全で効率的に処理できるヨ
ウ素ガスの固定化剤を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、放射性廃棄物処理において排出される
ヨウ素ガスを、廃銀吸着材として回収する過程を経るこ
となく、前処理を要しない簡単な工程で安全に処理する
ヨウ素ガスの固定化法を提供することにある。
における上記した実状に鑑みてなされたものである。す
なわち、本発明の目的は、原子力発電所などから発生す
るガス状の放射性ヨウ素を安全で効率的に処理できるヨ
ウ素ガスの固定化剤を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、放射性廃棄物処理において排出される
ヨウ素ガスを、廃銀吸着材として回収する過程を経るこ
となく、前処理を要しない簡単な工程で安全に処理する
ヨウ素ガスの固定化法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、放射性廃
棄物中の放射性ヨウ素ガスを安全に処理する方法につい
て鋭意検討を重ねた結果、特定の多孔質鉱物を固定化剤
として用いることにより、放射性ヨウ素ガスを簡易に吸
着・固定化処理できることを見出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、 本発明の放射性ヨウ素ガスの固
定化剤は、放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固定化
させるケイ酸塩系鉱物からなることを特徴とする。
棄物中の放射性ヨウ素ガスを安全に処理する方法につい
て鋭意検討を重ねた結果、特定の多孔質鉱物を固定化剤
として用いることにより、放射性ヨウ素ガスを簡易に吸
着・固定化処理できることを見出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、 本発明の放射性ヨウ素ガスの固
定化剤は、放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固定化
させるケイ酸塩系鉱物からなることを特徴とする。
【０００７】また、本発明の放射性ヨウ素ガスの固定化
法は、放射性廃棄物処理において排出される放射性ヨウ
素含有ガスを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接触させ
て、それらの細孔内に吸着し、固定化させることを特徴
とする。さらに、本発明の放射性ヨウ素ガスの固定化法
は、放射性廃棄物処理において排出されるヨウ素含有ガ
スを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接触させて、それ
らの細孔内に吸着し、固定化させた後、銀含有溶液と接
触させることを特徴とする。上記したケイ酸塩系鉱物と
しては、ゼオライト類又はガーネット類が好ましく、具
体的には、ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット
及びマイエナイトから選ばれる１種以上を用いることが
好ましい。
法は、放射性廃棄物処理において排出される放射性ヨウ
素含有ガスを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接触させ
て、それらの細孔内に吸着し、固定化させることを特徴
とする。さらに、本発明の放射性ヨウ素ガスの固定化法
は、放射性廃棄物処理において排出されるヨウ素含有ガ
スを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と接触させて、それ
らの細孔内に吸着し、固定化させた後、銀含有溶液と接
触させることを特徴とする。上記したケイ酸塩系鉱物と
しては、ゼオライト類又はガーネット類が好ましく、具
体的には、ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット
及びマイエナイトから選ばれる１種以上を用いることが
好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、放射性廃棄物処理において排出される
放射性ヨウ素ガスを、廃銀吸着剤として回収することな
く、直接的に固定化剤中に取り込んで吸収及び固定化さ
せることを可能とする新しいヨウ素ガスの固定化技術で
あって、2次廃棄物を発生させることなく、また複雑な
前処理技術を要しない簡易な方法で、長期に亘って安全
にヨウ素ガスを固定化するものであり、その固定化剤と
して低溶解性のケイ酸塩系鉱物を用いることを要旨とす
るものである。
する。本発明は、放射性廃棄物処理において排出される
放射性ヨウ素ガスを、廃銀吸着剤として回収することな
く、直接的に固定化剤中に取り込んで吸収及び固定化さ
せることを可能とする新しいヨウ素ガスの固定化技術で
あって、2次廃棄物を発生させることなく、また複雑な
前処理技術を要しない簡易な方法で、長期に亘って安全
にヨウ素ガスを固定化するものであり、その固定化剤と
して低溶解性のケイ酸塩系鉱物を用いることを要旨とす
るものである。
【０００９】本発明における放射性ヨウ素ガスの固定化
剤は、気体として存在するヨウ素を固定化剤中に取り込
むことのできるミクロな細孔を有するケイ酸系鉱物の構
造体が用いられる。そのミクロな細孔とは、ヨウ素が気
体として存在する温度において、ヨウ素のイオン半径よ
りも大きな細孔を有するものが好ましい。ところで、上
記したミクロな細孔を有するケイ酸系鉱物であっても、
ヨウ素を吸着・固定化した後、常温において水溶液中あ
るいはエタノール等の有機溶剤溶液中にヨウ素が溶け出
してしまうものは望ましくない。そこで、本発明にいう
固定化剤は、その構造体の細孔内にヨウ素が取り込まれ
て固定化されるものであり、そのヨウ素を固定化した構
造体自体が溶解しなければヨウ素が溶出しない低溶解性
のものである。
剤は、気体として存在するヨウ素を固定化剤中に取り込
むことのできるミクロな細孔を有するケイ酸系鉱物の構
造体が用いられる。そのミクロな細孔とは、ヨウ素が気
体として存在する温度において、ヨウ素のイオン半径よ
りも大きな細孔を有するものが好ましい。ところで、上
記したミクロな細孔を有するケイ酸系鉱物であっても、
ヨウ素を吸着・固定化した後、常温において水溶液中あ
るいはエタノール等の有機溶剤溶液中にヨウ素が溶け出
してしまうものは望ましくない。そこで、本発明にいう
固定化剤は、その構造体の細孔内にヨウ素が取り込まれ
て固定化されるものであり、そのヨウ素を固定化した構
造体自体が溶解しなければヨウ素が溶出しない低溶解性
のものである。
【００１０】本発明におけるヨウ素ガス固定化剤として
は、上記したケイ酸系鉱物の構造体であって、なかでも
ゼオライト類又はガーネット類が好ましく、具体的には
ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット、マイエナ
イトなどが挙げられ、これらを単独で或いは２種以上を
適宜混合して使用される。これらの固定化剤を用いるこ
とにより、ヨウ素含有ガス中のヨウ素ガスは、高温条件
下において固定化剤と容易に反応して吸着し、固定化さ
れるので、放射性ヨウ素ガスの除去に極めて有効であ
る。その高温条件としては、８０〜１１００℃の範囲で
あり、好ましくは３００〜９００℃である。
は、上記したケイ酸系鉱物の構造体であって、なかでも
ゼオライト類又はガーネット類が好ましく、具体的には
ハイドロソーダライト、ハイドロガーネット、マイエナ
イトなどが挙げられ、これらを単独で或いは２種以上を
適宜混合して使用される。これらの固定化剤を用いるこ
とにより、ヨウ素含有ガス中のヨウ素ガスは、高温条件
下において固定化剤と容易に反応して吸着し、固定化さ
れるので、放射性ヨウ素ガスの除去に極めて有効であ
る。その高温条件としては、８０〜１１００℃の範囲で
あり、好ましくは３００〜９００℃である。
【００１１】次に、図面を参照して、本発明のヨウ素ガ
ス固定化剤を用い、ヨウ素ガスを吸収及び固定化する方
法について説明する。図1に示す装置１１は、ヨウ素ガ
ス固定化剤１２の特性を実験的に確認するために用いた
ものであるが、実際には、このヨウ素ガス固定化剤は、
放射性廃棄物処理において発生するヨウ素ガスの吸収及
び固定化に使用される。この装置において、ヨウ素ガス
固定化剤の配置は、石英管１３内であれば如何なる場所
にも使用可能であって、特に限定されるものではない。
ス固定化剤を用い、ヨウ素ガスを吸収及び固定化する方
法について説明する。図1に示す装置１１は、ヨウ素ガ
ス固定化剤１２の特性を実験的に確認するために用いた
ものであるが、実際には、このヨウ素ガス固定化剤は、
放射性廃棄物処理において発生するヨウ素ガスの吸収及
び固定化に使用される。この装置において、ヨウ素ガス
固定化剤の配置は、石英管１３内であれば如何なる場所
にも使用可能であって、特に限定されるものではない。
【００１２】本方法では、ヨウ素ガス固定化剤１２は単
独で使用してもよく、必要に応じて他のヨウ素ガス固定
化剤と併用してもよい。このヨウ素ガス固定化剤１２
は、所定の粒径に粉砕した粉体の状態や、その粉体を加
圧成形した成形体の状態などで使用することができる。
成形体の形状は、球体、円柱、アーモンド形、ハニカム
状等の適宜のものが採用される。このように、ヨウ素ガ
ス固定化剤１２は、任意形状に成形できるため、装置の
任意の場所に配置して用いることが可能である。
独で使用してもよく、必要に応じて他のヨウ素ガス固定
化剤と併用してもよい。このヨウ素ガス固定化剤１２
は、所定の粒径に粉砕した粉体の状態や、その粉体を加
圧成形した成形体の状態などで使用することができる。
成形体の形状は、球体、円柱、アーモンド形、ハニカム
状等の適宜のものが採用される。このように、ヨウ素ガ
ス固定化剤１２は、任意形状に成形できるため、装置の
任意の場所に配置して用いることが可能である。
【００１３】図１においては、石英管１３は縦方向に配
置され、その上下両端は出口用蓋１４及び入口用蓋１５
により密閉されている。ヨウ素ガス固定化剤１２は、石
英管１３内の中央付近に配置され、そのヨウ素ガス固定
化剤１２の上下両端にロックウール層１６が設けられて
いる。
置され、その上下両端は出口用蓋１４及び入口用蓋１５
により密閉されている。ヨウ素ガス固定化剤１２は、石
英管１３内の中央付近に配置され、そのヨウ素ガス固定
化剤１２の上下両端にロックウール層１６が設けられて
いる。
【００１４】加熱装置としての電気炉１７は、石英管１
３の周囲に配設され、石英管１３内のヨウ素ガス固定化
剤１２を８０〜１１００℃の温度域に加熱する。この加
熱温度は、ヨウ素固定化剤１２によりヨウ素ガスを固定
化して効率よく除去するために、３００〜９００℃に設
定することが望ましい。温度コントローラー１８は、石
英管１３外の温度検出部１９と、リード線２０によって
接続されており、反応中の温度が一定になるように制御
される。
３の周囲に配設され、石英管１３内のヨウ素ガス固定化
剤１２を８０〜１１００℃の温度域に加熱する。この加
熱温度は、ヨウ素固定化剤１２によりヨウ素ガスを固定
化して効率よく除去するために、３００〜９００℃に設
定することが望ましい。温度コントローラー１８は、石
英管１３外の温度検出部１９と、リード線２０によって
接続されており、反応中の温度が一定になるように制御
される。
【００１５】第１ボンベ２１には、キャリアガスとして
窒素ガスが充填され、第１バルブ２２により窒素ガスを
放出できるようになっている。第１導入部としての第1
導入管２３は、一端が第１バルブ２２に接続され、他端
が石英管１３の入口用蓋１５を貫通して石英管１３内に
突出しており、第１ボンベ２１内の窒素ガスを石英管１
３内に供給する。流量計２４は、第１導入管２３に設け
られ、第１導入管２３内を流れる窒素ガスの流量を調節
できるようになっている。この窒素ガスは、石英管１３
内のガス流量を調節するために用いられるものであり、
その他のガスをキャリアガスとして使用しても良い。
窒素ガスが充填され、第１バルブ２２により窒素ガスを
放出できるようになっている。第１導入部としての第1
導入管２３は、一端が第１バルブ２２に接続され、他端
が石英管１３の入口用蓋１５を貫通して石英管１３内に
突出しており、第１ボンベ２１内の窒素ガスを石英管１
３内に供給する。流量計２４は、第１導入管２３に設け
られ、第１導入管２３内を流れる窒素ガスの流量を調節
できるようになっている。この窒素ガスは、石英管１３
内のガス流量を調節するために用いられるものであり、
その他のガスをキャリアガスとして使用しても良い。
【００１６】マイクロシリンジ２５には、ヨウ素溶液あ
るいはヨウ素水溶液（以下、これらを「ヨウ素含有液」
という。）が充填され、マイクロ送液装置２６によって
ヨウ素含有液の吐出速度を制御しながら送り出すことが
できるようになっている。第２導入部としての第２導入
管２７は、一端がマイクロシリンジ２５に接続され、他
端が石英管１３の入口用蓋１５を貫通して石英管１３内
に突出し、マイクロシリンジ２５内のヨウ素含有液を石
英管１３内に供給する。なお、石英管１３内に供給され
たヨウ素含有液は、石英管１３内に送り込まれた後、ヨ
ウ素が気化して、第１ボンベ２１から供給された窒素ガ
スとともに石英管中を上から下に移動する。
るいはヨウ素水溶液（以下、これらを「ヨウ素含有液」
という。）が充填され、マイクロ送液装置２６によって
ヨウ素含有液の吐出速度を制御しながら送り出すことが
できるようになっている。第２導入部としての第２導入
管２７は、一端がマイクロシリンジ２５に接続され、他
端が石英管１３の入口用蓋１５を貫通して石英管１３内
に突出し、マイクロシリンジ２５内のヨウ素含有液を石
英管１３内に供給する。なお、石英管１３内に供給され
たヨウ素含有液は、石英管１３内に送り込まれた後、ヨ
ウ素が気化して、第１ボンベ２１から供給された窒素ガ
スとともに石英管中を上から下に移動する。
【００１７】排出部としての排出管２８は、一端が石英
管１３の出口用蓋１４から石英管１３内に突出し、他端
は第１吸収ビン２９に挿入されている。そして、別の排
出管２８が第２吸収ビン３０内に挿入され、さらに別の
排出管２８が第３吸収ビン３１内に挿入され、さらにま
た、別の排出管２８を介して大気中へ開放されている。
第１吸収ビン２９には硝酸銀水溶液３２が、第２吸収ビ
ン３０にはエタノール３３が、第３吸収ビン３１には硝
酸銀水溶液３４が、それぞれ収容されており、石英管１
３から排出される残余のヨウ素を含むガスを通過させ、
その際にヨウ素を吸着させる。なお、第１吸収ビン２９
には第１蓋３５により、第２吸収ビン３０には第２蓋３
６により、第３吸収ビン３１は第３蓋３７により、それ
ぞれ密閉されている。
管１３の出口用蓋１４から石英管１３内に突出し、他端
は第１吸収ビン２９に挿入されている。そして、別の排
出管２８が第２吸収ビン３０内に挿入され、さらに別の
排出管２８が第３吸収ビン３１内に挿入され、さらにま
た、別の排出管２８を介して大気中へ開放されている。
第１吸収ビン２９には硝酸銀水溶液３２が、第２吸収ビ
ン３０にはエタノール３３が、第３吸収ビン３１には硝
酸銀水溶液３４が、それぞれ収容されており、石英管１
３から排出される残余のヨウ素を含むガスを通過させ、
その際にヨウ素を吸着させる。なお、第１吸収ビン２９
には第１蓋３５により、第２吸収ビン３０には第２蓋３
６により、第３吸収ビン３１は第３蓋３７により、それ
ぞれ密閉されている。
【００１８】次に、ヨウ素ガス固定化剤１２を用いてヨ
ウ素ガスを吸収及び固定化する場合の作用について説明
する。ヨウ素ガスを吸収及び固定化させるには、まず石
英管１３内の中央部付近に粒状あるいは成形体状のヨウ
素ガス固定化剤１２を配置し、その両端をロックウール
層１６で固定する。次に、第１ボンベ２１に窒素を充填
するとともに、マイクロシリンジ２５にヨウ素含有液を
充填する。そして第１吸収ビン２９に硝酸銀水溶液３２
を、第２吸収ビン３０にエタノール３３を、第３吸収ビ
ン３１に硝酸銀水溶液３４を、それぞれ入れておく。
ウ素ガスを吸収及び固定化する場合の作用について説明
する。ヨウ素ガスを吸収及び固定化させるには、まず石
英管１３内の中央部付近に粒状あるいは成形体状のヨウ
素ガス固定化剤１２を配置し、その両端をロックウール
層１６で固定する。次に、第１ボンベ２１に窒素を充填
するとともに、マイクロシリンジ２５にヨウ素含有液を
充填する。そして第１吸収ビン２９に硝酸銀水溶液３２
を、第２吸収ビン３０にエタノール３３を、第３吸収ビ
ン３１に硝酸銀水溶液３４を、それぞれ入れておく。
【００１９】この状態で、第１バルブ２２を開き、第１
ボンベ２１内の窒素ガスを第１反応管２３及び流量計２
４を介して石英管１３内に導入する。さらに、電気炉１
７を作動させて石英管１３内を８０〜１１００℃の温度
範囲に上昇させる。
ボンベ２１内の窒素ガスを第１反応管２３及び流量計２
４を介して石英管１３内に導入する。さらに、電気炉１
７を作動させて石英管１３内を８０〜１１００℃の温度
範囲に上昇させる。
【００２０】電気炉１７の温度が所定の温度に達した
後、しばらく経過してから、マイクロ送液装置２６を作
動させることにより、マイクロシリンジ２５内のヨウ素
含有液を、第２反応管２７を介して石英管１３内に導入
させる。石英管１３内に導入されたヨウ素含有液中のヨ
ウ素は、気化してヨウ素ガスとなり、このヨウ素ガスは
固定化剤１２と反応し、ヨウ素含有ガス中のヨウ素は固
定化剤に吸収され固定化される。
後、しばらく経過してから、マイクロ送液装置２６を作
動させることにより、マイクロシリンジ２５内のヨウ素
含有液を、第２反応管２７を介して石英管１３内に導入
させる。石英管１３内に導入されたヨウ素含有液中のヨ
ウ素は、気化してヨウ素ガスとなり、このヨウ素ガスは
固定化剤１２と反応し、ヨウ素含有ガス中のヨウ素は固
定化剤に吸収され固定化される。
【００２１】反応後のガスは、排出管２８から順に第１
吸収ビン２９、第２吸収ビン３０及び第３吸収ビン３１
に導入される。第１吸収ビン２９内では、排出管２８か
ら導入されたヨウ素ガスによりヨウ化銀が沈殿する。排
出管２８から排出されるガス中に含まれるヨウ素ガス
は、すべて第１吸収ビン２９内においてヨウ化銀として
固定化され、通常、その後の第２吸収ビン３０及び第３
吸収ビン３１に導入されるガスにはヨウ素は含まれてい
ない。
吸収ビン２９、第２吸収ビン３０及び第３吸収ビン３１
に導入される。第１吸収ビン２９内では、排出管２８か
ら導入されたヨウ素ガスによりヨウ化銀が沈殿する。排
出管２８から排出されるガス中に含まれるヨウ素ガス
は、すべて第１吸収ビン２９内においてヨウ化銀として
固定化され、通常、その後の第２吸収ビン３０及び第３
吸収ビン３１に導入されるガスにはヨウ素は含まれてい
ない。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこの実施例により何ら限定される
ものではない。 実施例１ ヨウ素ガスの吸収及び固定化には、先に説明した装置１
１を使用し、固定化剤としてハイドロソーダライトを用
いて行った。粒状のハイドロソーダライト（粒径約３０
０〜４００ｎｍ）０．５ｇを石英管１３内に充填し、電
気炉１７を加熱してハイドロソーダライトを７００℃に
加熱した後、石英管１３内に０．００２ｍｏｌ／ｌヨウ
素水溶液と窒素ガスとを導入した。この石英管内への導
入は、ヨウ素水溶液を０．２ｍｌ／分、また窒素ガスは
６０ｍｌ／分の速度で行った。そのヨウ素水溶液は、濃
度０．００２ｍｏｌ／ｌのものを３０ｍｌ導入した。
説明するが、本発明はこの実施例により何ら限定される
ものではない。 実施例１ ヨウ素ガスの吸収及び固定化には、先に説明した装置１
１を使用し、固定化剤としてハイドロソーダライトを用
いて行った。粒状のハイドロソーダライト（粒径約３０
０〜４００ｎｍ）０．５ｇを石英管１３内に充填し、電
気炉１７を加熱してハイドロソーダライトを７００℃に
加熱した後、石英管１３内に０．００２ｍｏｌ／ｌヨウ
素水溶液と窒素ガスとを導入した。この石英管内への導
入は、ヨウ素水溶液を０．２ｍｌ／分、また窒素ガスは
６０ｍｌ／分の速度で行った。そのヨウ素水溶液は、濃
度０．００２ｍｏｌ／ｌのものを３０ｍｌ導入した。
【００２３】加熱温度７００℃において、ヨウ素水溶液
導入後における固定化剤中のヨウ素固定化量を調べたと
ころ、１．４重量％のヨウ素が固定されていた。また、
ヨウ素固定化剤とヨウ素水溶液との反応前後における試
料のＸ線回折パターンを比較すると、反応後の試料の回
折パターンは反応前の試料の回折パターンよりも低角度
側にシフトしており、結晶の単位格子が大きくなってい
ることを示しているから、ヨウ素が結晶構造中に取り込
まれていることを確認した。
導入後における固定化剤中のヨウ素固定化量を調べたと
ころ、１．４重量％のヨウ素が固定されていた。また、
ヨウ素固定化剤とヨウ素水溶液との反応前後における試
料のＸ線回折パターンを比較すると、反応後の試料の回
折パターンは反応前の試料の回折パターンよりも低角度
側にシフトしており、結晶の単位格子が大きくなってい
ることを示しているから、ヨウ素が結晶構造中に取り込
まれていることを確認した。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、原子力発電所などで発生する
放射性廃棄物中の放射性ヨウ素ガスを、直接に低溶解性
の鉱物に吸収及び固定化できるから、長期間に亘り安全
に処理できるという利点がある。また、本発明によれ
ば、ヨウ素ガスを廃銀吸着材として回収することなく除
去できるから、処理工程数の削減及び銀の使用量の削減
を達成できるうえに、2次廃棄物の発生がなく、また複
雑な前処理を要しない簡易な方法で放射性ヨウ素を低コ
ストで安全に処理できるから、工業的実施に極めて有用
である。
放射性廃棄物中の放射性ヨウ素ガスを、直接に低溶解性
の鉱物に吸収及び固定化できるから、長期間に亘り安全
に処理できるという利点がある。また、本発明によれ
ば、ヨウ素ガスを廃銀吸着材として回収することなく除
去できるから、処理工程数の削減及び銀の使用量の削減
を達成できるうえに、2次廃棄物の発生がなく、また複
雑な前処理を要しない簡易な方法で放射性ヨウ素を低コ
ストで安全に処理できるから、工業的実施に極めて有用
である。
【図１】 本発明における放射性ヨウ素ガスの固定化除
去に用いられる一例の装置の概略構成図である。
去に用いられる一例の装置の概略構成図である。
１１ 放射性ヨウ素ガスの固定化装置
１２ ヨウ素ガス固定化剤
１３ 石英管
１４ 出口用蓋
１５ 入口用蓋
１６ ロックウール層
１７ 電気炉
１８ 温度コントローラー
１９ 温度検出部
２０ リード線
２１ 第１ボンベ
２２ 第１バルブ
２３ 第１導入管
２４ 流量計
２５ マイクロシリンジ
２６ マイクロ送液装置
２７ 第２導入管
２８ 排出管
２９ 第１吸収ビン
３０ 第２吸収ビン
３１ 第３吸収ビン
３２ 硝酸銀水溶液
３３ エタノール
３４ 硝酸銀水溶液
３５ 第１蓋
３６ 第２蓋
３７ 第３蓋
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 渡部 芳夫
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 月村 勝宏
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 鈴木 憲司
愛知県名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞2266
−98 独立行政法人産業技術総合研究所中
部センター内
Ｆターム(参考） 4D002 AA25 AC09 BA02 BA04 BA12
CA06 CA07 DA21 DA45 DA47
EA02
4G066 AA61B AA66B BA36 CA12
CA31 DA02
Claims (5)
- 【請求項１】 放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固
定化させるケイ酸塩系鉱物からなることを特徴とする放
射性ヨウ素ガスの固定化剤。 - 【請求項２】 前記ケイ酸塩系鉱物が、ハイドロソーダ
ライト、ハイドロガーネット及びマイエナイトから選ば
れる１種以上である請求項１に記載の放射性ヨウ素ガス
の固定化剤。 - 【請求項３】 放射性廃棄物処理において排出される放
射性ヨウ素含有ガスを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と
接触させて、それらの細孔内に吸着し、固定化させるこ
とを特徴とする放射性ヨウ素ガスの固定化法。 - 【請求項４】 放射性廃棄物処理において排出される放
射性ヨウ素含有ガスを、高温条件下にケイ酸塩系鉱物と
接触させて、それらの細孔内に吸着し、固定化させた
後、銀含有溶液と接触させることを特徴とする放射性ヨ
ウ素ガスの固定化法。 - 【請求項５】 前記ケイ酸塩系鉱物が、ハイドロソーダ
ライト、ハイドロガーネット及びマイエナイトから選ば
れる１種以上である請求項３又は４に記載の放射性ヨウ
素ガスの固定化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109327A JP3987920B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 放射性ヨウ素ガスの固定化剤及びその固定化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109327A JP3987920B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 放射性ヨウ素ガスの固定化剤及びその固定化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003302493A true JP2003302493A (ja) | 2003-10-24 |
| JP3987920B2 JP3987920B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=29392824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002109327A Expired - Lifetime JP3987920B2 (ja) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | 放射性ヨウ素ガスの固定化剤及びその固定化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3987920B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175577A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Jfe Steel Kk | 電縫溶接管溶接部監視方法及び監視装置並びに電縫溶接管の製造方法 |
| KR101523312B1 (ko) * | 2013-12-03 | 2015-05-27 | 한국원자력연구원 | 백금족 원소를 포함하는 방사성 요오드 포집 용액 및 이를 이용한 방사성 요오드의 포집 방법 |
| US9144771B2 (en) | 2012-06-05 | 2015-09-29 | Korea Atomic Energy Research Institute | Iodine absorbent material containing salt and radioactive iodine removal system using the same |
| KR101590941B1 (ko) * | 2014-09-16 | 2016-02-03 | 한국원자력연구원 | 핵분열 몰리브덴 생산공정에서 발생하는 기체 상의 요오드 흡착 및 회수방법 |
| CN105448372A (zh) * | 2014-08-12 | 2016-03-30 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种用于核电厂报废空气过滤器金属框架清洁解控的方法 |
| JP2016080439A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | ラサ工業株式会社 | 機能分担フィルタユニット、空気浄化装置、空気浄化機能付き衛生用製品、及び放射性ヨウ素除去装置 |
-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002109327A patent/JP3987920B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175577A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Jfe Steel Kk | 電縫溶接管溶接部監視方法及び監視装置並びに電縫溶接管の製造方法 |
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| KR101523312B1 (ko) * | 2013-12-03 | 2015-05-27 | 한국원자력연구원 | 백금족 원소를 포함하는 방사성 요오드 포집 용액 및 이를 이용한 방사성 요오드의 포집 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3987920B2 (ja) | 2007-10-10 |
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