JP2013076659A - 放射性廃棄物の密閉型保管容器 - Google Patents

Abstract

【課題】大量、かつ簡便、安価に、しかも特殊な材料や技術を必要とせずに、一般的なコンクリート製造技術により、大量の放射線廃棄物を収容できる処理容器を提供する。
【解決手段】比重が２．６〜４．０の重量コンクリートで構成された密閉型容器に放射性廃棄物を収容・保管する。密閉型保管容器は、車載して運搬される可搬・移動可能タイプの重量コンクリート製の蓋体と有底筒状の容器本体とからなるもの、あるいはプレキャスト・ユニット型のものを、現地で連接して組み立てられるものである。重量コンクリートは、骨材として、例えば酸化鉄系鉄鉱石、バライト（重晶石）、高比重スラグ、玄武岩から選ばれる何れか１つ又は２以上を採用して製造されたものである。
【選択図】図２

Description

本願発明は原子力発電所などの原子力事業所、放射性材料の製造所・放射性材料を使用する医療機関等から発生する中・低レベル放射性廃棄物の保管容器に関する。

原子力発電所で発生した中・低レベル放射性廃棄物の処理方法としては、鋼鉄製ドラム缶に収容し、これをセメントあるいはアスファルト等で固化する方法や、鋼鉄製ドラム缶を外殻とし、樹脂を含浸させたコンクリートを内殻とする容器内に収容する方法等が行われている。

特表平１０−５１２３６５号公報

しかしながら、鋼鉄製のドラム缶による処理方法の場合は、少量の放射線廃棄物の処理に適応した収容容器となり、大量かつ広範囲に発生する放射性廃棄物の処理に対しては多数の容器が必要となり、処理費用としては莫大なものとなることが問題である。
また、一般的な比重２．３のコンクリートにより容器を構成する場合は、放射能の外部への放出を所定の値まで低減するためには壁厚を厚くする必要があることから、総重量が大きなコンクリート製容器となり、放射性廃棄物を収容して別所へ移送する際に、非常に大型の移送車に積載移送しなければならなかった。
さらに、総重量を軽減して移送が容易なコンクリート製容器にすると内容積が非常に小さくなって放射性廃棄物の収容量が少なくなるという問題があった。
本願発明は、従来の小型鋼鉄製ドラム缶による放射性廃棄物の処理法に比較して、大量、かつ簡便、安価に、しかも特殊な材料や技術を必要とせずに、一般的なコンクリート製造技術により、大量の放射線廃棄物を収容できる処理容器を提案するものである。
また、一般的な比重２．３のコンクリート（普通コンクリート）製の容器に比較して、格段に放射性廃棄物の収容量を増大でき、トラック等で移送が自由で、しかも低コストな放射線廃棄物収容・保管容器を提案するものである。

本願発明は上記課題を解決するものであって、下記構成の放射性廃棄物の密閉型保管容器である。
[１] 比重が２．６〜４．０の重量コンクリート（放射線遮蔽性が高いコンクリート）で構成された放射性廃棄物を収容・保管するための密閉型容器からなることを特徴とする放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[２] 密閉型保管容器が、重量コンクリート製の蓋体と有底筒状の容器本体とからなり、該容器本体内に放射性廃棄物が充填された後、前記蓋体を容器本体に被せて接着・密閉されるものであることを特徴とする前記[１]に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[３] 密閉型保管容器が、車載して運搬可能なものであり、重量が２．０〜２０．０ｔ、内容積が１．０〜１０．０ｍ³、壁厚が１００〜３００ｍｍであることを特徴とす前記[１]又は[２]に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[４] 密閉型保管容器が、車載して運搬可能なものであり、重量が２．０〜２０．０ｔ、内容積が１．０〜１０．０ｍ³、壁厚が１００〜３００ｍｍであり、かつ外形寸法が、高さ１．０〜２．７ｍ、幅１．０〜３．２ｍ、奥行き１．０〜６．０ｍであることを特徴とする前記[１]〜[３]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[５] 密閉型保管容器が、大型トラックに車載して運搬するためのものであり、放射性廃棄物を収容した該容器の総重量が８．０〜１２．０ｔ、かつ外形寸法が、幅１．４〜２．２ｍ、奥行き１．４〜２．２ｍ、高さ１．０〜２．６ｍ、であることを特徴とする前記[１]〜[３]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[６] 密閉型保管容器が、トレーラ車に車載して運搬するためのものであり、放射性廃棄物を収容した該容器の総重量が１０．０〜３０．０ｔ、かつ外形寸法が、幅１．８〜２．６ｍ、奥行き１．８〜２．６ｍ、高さ１．９〜２．７ｍ、であることを特徴とする前記[１]〜[３]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。

[７] 密閉型保管容器が、車載して運搬される可搬・移動可能タイプのプレキャスト・ユニット型のものを、現地で連接して組み立てられるものであり、
左右端部の板状ユニットと、それら両端の板状ユニットに挟まれて連接・固定される筒型ユニットの複数個とから構成されるものであることを特徴とする前記[１]に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[８] 密閉型保管容器が、車載して運搬される可搬・移動可能タイプのプレキャスト・ユニット型のものを、現地で連接して組み立てられるものであり、
左右端部の板状ユニットと、それら両端の板状ユニットに挟まれて連接・固定される筒型ユニットの複数個とから構成されるものであり、
板状ユニットは壁厚が１００〜３００ｍｍであり、
筒型ユニットは重量が２．０〜３０．０ｔ／１ユニット（１個）で、壁厚が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする前記[７]に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。

[９] 重量コンクリートが、骨材として、酸化鉄系鉄鉱石、バライト（重晶石）、高比重スラグ、玄武岩から選ばれる何れか１つ又は２以上を採用して製造されたものであることを特徴とする前記[１]〜[８]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[１０] 密閉型保管容器の内面又は外面あるいは内面及び外面が放射線耐久性・防水性被膜で被覆されてなることを特徴とする前記[１]〜[９]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[１１] 放射線耐久性・防水性被膜がシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、クロロプレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、天然ゴム、ステンレススチール薄板から選択される１又は２以上あることを特徴とする前記[１０]に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[１２] 密閉型保管容器の容器本体上面と蓋体裏面が放射線耐久性・防水性接着剤で接着・シーリングされてなることを特徴とする前記[２]〜[６]あるいは[９]〜[１１]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[１３] 密閉型保管容器の板状ユニットと筒状ユニット、あるいは筒型ユニットと筒型ユニットの当接面が放射線耐久性・防水性接着剤で接着・シーリングされてなることを特徴とする前記[７]〜[１１]のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
[１４] 前記[１]〜[１３]の何れか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器が、高比重骨材とセメントと水と混和材料とからなる混合物を型枠に投入して成型後、養生・硬化して製造される重量コンクリートで構成されたものであることを特徴とする放射性廃棄物の密閉型保管容器。
なお、以上の本願発明に係る重量コンクリートの比重調整のため、骨材として通常の砕石、砂等を添加混合して製造しても良いことは当然である。

本願発明の比重が２．６〜４．０の重量コンクリートで構成された放射性廃棄物の密閉型保管容器によれば、車載可能な本願発明の同容器と同等の放射線遮蔽効果を有する普通コンクリート製容器と比べると、コンクリートの壁厚を薄くすることができるため、内容積（収容容積）が大きくでき、かつ総重量も格段に軽くすることができる。
したがって、輸送コストを大幅に低減することができる。
かつ、本願発明の放射性廃棄物の密閉型保管容器は、コンクリートの骨材として酸化鉄系鉱石、砂鉄などの高比重骨材を使用し、比重が２．６〜４．０の重量コンクリートで構成されているため、放射能遮蔽率が高く、安全な放射性廃棄物の保管容器となる。

本願発明に係る放射性廃棄物の保管容器の断面図（ａ）と比較例の普通コンクリート製容器の断面図（ｂ）であり、両者の内容積が同一である場合の断面図である。 本願発明に係る放射性廃棄物の保管容器の断面図（ａ）と比較例の普通コンクリート製容器の断面図（ｂ）であり、両者の外形寸法が同一である場合の断面図である。 放射性廃棄物の保管容器の外観斜視図であり、（ａ）図は蓋を上げた状態の斜視図、（ｂ）図は蓋を閉めた状態の斜視図である。 容器の形状が円筒型の斜視図である。 放射性廃棄物５が入ったフレコンバッグ４を収容した放射性廃棄物の保管容器１０の断面図（ａ）と、その一部拡大断面図（ｂ）である。 現地で連接して組み立てられる放射性廃棄物保管容器の外観斜視図である。

以下、本願発明を図１〜図６に示す実施例により具体的に説明する。
図１及び図２において、１０は本願発明に係る放射性廃棄物の保管容器で、例えば高鉄分含有率骨材を骨材として採用してなる重量コンクリート製の有底筒状体の容器本体１と、その上面に載置して接着・シールされる蓋体２とからなる。
なお、図１（ａ）は本願発明に係る放射性廃棄物保管容器（ａ）と、内容量が同一で放射線遮蔽効果が等しい普通コンクリート製容器（ｂ）との断面図による比較であり、両者の壁厚に大きな相違が看取される。
また、図２は本願発明に係る放射性廃棄物の保管容器と、外形寸法が同一で、放射線遮蔽効果が等しい普通コンクリート製容器との断面図による比較であり、両者の内容積に大きな相違が看取される。
さらに、図３は放射性廃棄物の保管容器の外観斜視図であり、（ａ）図は蓋を上げた状態の斜視図、（ｂ）図は蓋を閉めた状態の斜視図である。
図４は容器の形状が円筒形の斜視図であるが、その他に、各種多角筒形、例えば６角筒形のものも好ましい。
図５は、放射性廃棄物５が入ったフレコンバッグ４を収容した放射性廃棄物の保管容器１０の断面図（ａ）と、その一部拡大断面図（ｂ）である。
図において、１は容器本体、１ａは外面被覆層（例えばシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ステンレススチール薄板等）、１ｂは内面被覆層（例えばシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ステンレススチール薄板等）であり、２は重量コンクリート製の蓋体、３は放射線耐久性の高い接着剤よりなるシール材層（例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等）である。

次に、本願発明の放射性廃棄物の保管容器Ａと従来の普通コンクリート製の放射性廃棄物の保管容器Ｂとを同じ放射線遮蔽性能を保証できることを基本条件として、大きさ・重量・容積の観点から比較して説明する。
すなわち、表１に示すごとく、同じ内容積が６．５ｍ³を確保する場合、普通コンクリート製Ｂ（比重２．３）では容器の総重量が５１．３ｔであるのに対して、本願発明の重量コンクリート製Ａ（比重３．５）では総重量が１７．８ｔとなり、Ａ／Ｂ＝０．３５、約１／３の重量となる。なお、壁厚は同じ放射線遮蔽効果を維持するため、Ｂ：６０ｃｍ、Ａ：２０ｃｍとした。なお、この場合、本願発明容器Ａの外形寸法は、２．２ｍ×２．２ｍ×２．４ｍであって、一般トレーラーに車載可能であるが、普通コンクリート製の容器Ｂの外形寸法は、３．０ｍ×３．０ｍ×３．０ｍとなって、一般トレーラーに車載はできないものとなる。

そして、両者を図面で比較図示すると、図１（ａ）、（ｂ）に見られるごとく、外形寸法に差異があることが看取される。

また、表２に示すごとく、同じ外形寸法（Ｗ：２．２ｍ、Ｄ：２．２ｍ、Ｈ：２．４ｍ）を確保する場合、普通コンクリート製のＢ（比重２．３）では容器の総重量が２４．０ｔであるのに対して、本願発明の重量コンクリート製Ａ（比重３．５）では総重量が１７．８ｔとなり、Ａ／Ｂ＝０．７４、約３／４の重量となる。なお、壁厚は同じ放射線遮蔽効果を維持するため、Ｂ：６０ｃｍ、Ａ：２０ｃｍとした。

そして、内容積は普通コンクリート製Ｂでは１．２ｍ³であるのに対して、重量コンクリート製では６．５ｍ³となって、Ａ／Ｂ＝５．４２、すなわち、約５．４倍の放射性廃棄物収容容積が確保できるのである。
そして、両者を図面で比較図示すると、図２（ａ）、（ｂ）に見られるごとく、収容容積に非常に差異があることが看取される。

図６に車載して運搬可能なプレキャスト・ユニットを現地で連接して組み立てられる放射性廃棄物保管容器の外観斜視図を示す。
この保管容器２０は、左右端部に配設される板状ユニット２１と、それら両端に配設された板状ユニット２１に挟まれて連接・固定される複数の筒型ユニット２２とから構成されるものである。
そして板状ユニット２１は壁厚が１００〜３００ｍｍで、高さと幅は後述の筒形ユニットの高さと幅に合わせて設定され、また筒型ユニット２２は重量が２．０〜３０．０ｔ、壁厚が１００〜３００ｍｍ、で、、かつ高さ１．０〜２．７ｍ、幅１．０〜３．２ｍ、奥行き１．０〜６．０ｍも外形寸法を有している。
この放射性廃棄物保管容器２０は、保管すべき放射性廃棄物の量によって筒型ユニット２２の個数を増減して対応できるメリットがある。
放射性廃棄物５を筒形ユニット２２内に収容・充填した後、その左右両端に板状ユニット２１を配設し、前記筒形ユニットの壁体内を貫通させたＰＣ鋼材を左右両端のの板状ユニット２１の外面から緊張し、各ユニット２１間を密閉し、また容器外面を放射線耐久性・防水性被膜で被覆して、放射線遮蔽効果を高めている。
また、あらかじめ筒ユニット２１の内面及び板状ユニットの内面に放射線耐久性・防水性被膜を被装しておくこと、及び各ユニット２１，２２間を放射線耐久性・防水性接着剤で接着・シーリングすることも好ましい。
なお、本図の容器の内外面を、図５に示すごとく、被覆層１ａ、１ｂで被覆しておくことが好ましい。

１：重量コンクリート製の容器本体
２：重量コンクリート製の蓋体
３：接着剤よりなるシール材層
４：フレコンバッグ
５：放射性廃棄物
１０：本願発明の放射性廃棄物の保管容器
２０：運搬可能なプレキャスト・ユニットを現地で連接して組み立てられる放射性廃棄物保管容器
２１：板状ユニット
２２：筒状ユニット

Claims (14)

1. 比重が２．６〜４．０の重量コンクリートで構成された放射性廃棄物を収容・保管するための密閉型容器からなることを特徴とする放射性廃棄物の密閉型保管容器。
2. 密閉型保管容器が、重量コンクリート製の蓋体と有底筒状の容器本体とからなり、該容器本体内に放射性廃棄物が充填された後、前記蓋体を容器本体に被せて接着・密閉されるものであることを特徴とする請求項１に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
3. 密閉型保管容器が、車載して運搬可能なものであり、重量が２．０〜２０．０ｔ、内容積が１．０〜１０．０ｍ³、壁厚が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
4. 密閉型保管容器が、車載して運搬可能なものであり、重量が２．０〜２０．０ｔ、内容積が１．０〜１０．０ｍ³、壁厚が１００〜３００ｍｍであり、かつ外形寸法が、高さ１．０〜２．７ｍ、幅１．０〜３．２ｍ、奥行き１．０〜６．０ｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
5. 密閉型保管容器が、大型トラックに車載して運搬するためのものであり、放射性廃棄物を収容した該容器の総重量が８．０〜１２．０ｔ、かつ外形寸法が、幅１．４〜２．２ｍ、奥行き１．４〜２．２ｍ、高さ１．０〜２．６ｍ、であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
6. 密閉型保管容器が、トレーラ車に車載して運搬するためのものであり、放射性廃棄物を収容した該容器の総重量が１０．０〜３０．０ｔ、かつ外形寸法が、幅１．８〜２．６ｍ、奥行き１．８〜２．６ｍ、高さ１．９〜２．７ｍ、であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
7. 密閉型保管容器が、車載して運搬される可搬・移動可能タイプのプレキャスト・ユニット型のものを、現地で連接して組み立てられるものであり、
   左右端部の板状ユニットと、それら両端の板状ユニットに挟まれて連接・固定される筒型ユニットの複数個とから構成されるものであることを特徴とする請求項１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
8. 密閉型保管容器が、車載して運搬される可搬・移動可能タイプのプレキャスト・ユニット型のものを、現地で連接して組み立てられるものであり、
   左右端部の板状ユニットと、それら両端の板状ユニットに挟まれて連接・固定される筒型ユニットの複数個とから構成されるものであり、
   板状ユニットは壁厚が１００〜３００ｍｍであり、
   筒型ユニットは重量が２．０〜３０．０ｔ／１ユニット（１個）で、壁厚が１００〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
9. 重量コンクリートが、骨材として、酸化鉄系鉄鉱石、バライト（重晶石）、高比重スラグ、玄武岩から選ばれる何れか１つ又は２以上を採用して製造されたものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
10. 密閉型保管容器の内面又は外面あるいは内面及び外面が放射線耐久性・防水性被膜で被覆されてなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
11. 放射線耐久性・防水性被膜がシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、クロロプレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、天然ゴム、ステンレススチール薄板から選択される１又は２以上あることを特徴とする請求項１０に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
12. 密閉型保管容器の容器本体上面と蓋体裏面が放射線耐久性・防水性接着剤で接着・シーリングされてなることを特徴とする請求項２〜６あるいは９〜１１のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
13. 密閉型保管容器の板状ユニットと筒状ユニット、あるいは筒型ユニットと筒型ユニットの当接面が放射線耐久性・防水性接着剤で接着・シーリングされてなることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器。
14. 請求項１〜１３の何れか１項に記載の放射性廃棄物の密閉型保管容器が、高比重骨材とセメントと水と混和材料とからなる混合物を型枠に投入して成型後、養生・硬化して製造される重量コンクリートで構成されたものであることを特徴とする放射性廃棄物の密閉型保管容器。
    

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