JP2014052230A - Decontamination method, and solution and device used for the same - Google Patents

Decontamination method, and solution and device used for the same Download PDF

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重幸 正井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an atmospheric radiation quantity reducing method, a contaminant volume reducing method, and a liquid solution and a device used for them that can be used in a wide range of regions contaminated in association with a reactor accident or the like.SOLUTION: Inorganic porous powder formed by adsorbing and solidifying photocatalyst fine particles on its surface is mixed into a solution, in which a transition element, a potassium element, and a calcium element are dissolved, to make a solution. The solution, in a state where it flows in a ferromagnetic field and in a state where nano-bubbles are saturated in it, is used for separating radioactive materials, newly bonding them to a bonding agent, and then making them penetrate underground. At the same time, radioactive materials are covered by a thin film of the transition element, and γ-ray energy from a radioactive object is effectively converted by a photocatalytic action. Thus, generally at site, an atmospheric radiation quantity is reduced without collecting the radioactive materials, and, with a low temperature thermal decomposition apparatus using the solution, contaminant volumes can be reduced without letting cesium vaporise or discharge. Further, at a main accident site, an atmospheric radiation quantity is reduced by a similar method.

Description

本発明は、放射性物質発生源及び広範な飛散汚染場所に対応できる光触媒作用を利用した除染方法、及び、それに用いる溶液、装置に関するものである。   The present invention relates to a decontamination method using a photocatalytic action capable of dealing with a radioactive substance generation source and a wide range of scattered contamination sites, and a solution and an apparatus used therefor.

酸化チタン等光触媒は、紫外線を受けると表面に付着した有機物や水を酸化分解する。この機能を使って、脱臭、防菌、防汚など、環境浄化技術の実用化が進んでいる、しかし、X線やγ線などの高エネルギーの光、放射線に対してどのような応答をするか分かっていなかった。2007年、独立行政法人 産業総合技術研究所環境管理技術部門 光利用研究グループと独立行政法人 日本原子力開発機構量子ビーム応用研究部門 エックス線ダイナミックス研究グループ共同によって、酸化チタン光触媒に放射光X線を照射すると、紫外線照射時と同様に電気化学的酸化反応が起こることが初めて確認された。すなわち酸化チタンに放射X線を照射して、光電流が10倍を超える高い効率(X線1光子当たり量子―正孔対は約15個も生成)で得られることと、水中成分の酸化分解反応が起こることが確認された。また、これに加え、放射X線照射によって、わずか1分で酸化チタン表面が、紫外線照射の場合に比べて1万倍の効率で親水化することも確認された。(国際電気化学会の学術誌“Electrochemica Acta”2007年5月13日電子版掲載)(非特許文献1参照)ちなみに、X線とγ線の違いは、発生機構の違いによるもので周波数域は同じである。前者が軌道電子のエネルギー準位の遷移、後者が原子核内のエネルギー準位の遷移を起源としている。   A photocatalyst such as titanium oxide oxidizes and decomposes organic matter and water adhering to the surface when it receives ultraviolet rays. Using this function, environmental purification technologies such as deodorizing, antibacterial, and antifouling have been put into practical use, but how they respond to high-energy light and radiation such as X-rays and γ-rays. I did n’t know. In 2007, Titanium Oxide Photocatalyst was irradiated with synchrotron radiation X-rays in collaboration with the Research Institute for Light Utilization, Environmental Management Technology Division, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, and the X-ray Dynamics Research Group, Japan Atomic Energy Agency Then, it was confirmed for the first time that an electrochemical oxidation reaction occurred as in the case of ultraviolet irradiation. In other words, when titanium oxide is irradiated with radiated X-rays, the photocurrent can be obtained with a high efficiency exceeding 10 times (approximately 15 quantum-hole pairs are generated per photon of X-rays), and oxidative decomposition of water components. It was confirmed that the reaction occurred. In addition to this, it was also confirmed that the surface of titanium oxide was hydrophilicized 10,000 times more efficiently than in the case of ultraviolet irradiation by irradiation with radiation X-rays in just one minute. (Academic journal “Electrochema Acta” published by the International Electrochemical Society on May 13, 2007) (See Non-Patent Document 1) By the way, the difference between X-rays and γ-rays is due to the difference in generation mechanism, and the frequency range is The same. The former originates from orbital electron energy level transitions, and the latter originates from energy level transitions in nuclei.

これは、光触媒作用が、高レベル放射性廃棄物から放出される放射線の有効利用化や除染及び空間放射線量低減作業に応用できることを示唆しているが、応用した関連特許としては次の6件が挙げられる。
光触媒の効率向上を図るために低線量放射線を放射する放射性鉱物を添加するもの(特許文献1参照)。可視光領域で高効率を図るため光触媒に電離性放射線を照射するもの(特許文献2参照)。原子炉内において光触媒塗被覆シンチレーター、光触媒混濁液にγ線が当たることによって水素を発生するもの(特許文献3参照)。原子炉等で発生する高濃度放射線廃棄物からのγ線、X線を光触媒とシンチレーターに当て酸素、水素を製造するもの(特許文献4参照)。原子炉内に光触媒を塗布し、炉壁等の腐食を防ぐもの(特許文献5参照)。光触媒に励起促進剤を加えた輻射エネルギー励起型光触媒複合体(特許文献6参照)。
これらは、いずれも光触媒の反応効率の向上を狙い、安全な原子炉内においてγ線そのものの活用を図るものであり、γ線を放射する放射性物質を付着除去するものでない。すなわち、原子炉事故等で広範囲に飛散した放射性物質を対象とする除染を目的とするものではない。
This suggests that photocatalysis can be applied to effective utilization of radiation emitted from high-level radioactive waste, decontamination, and space radiation dose reduction work. Is mentioned.
In order to improve the efficiency of the photocatalyst, a radioactive mineral that emits low-dose radiation is added (see Patent Document 1). In order to achieve high efficiency in the visible light region, the photocatalyst is irradiated with ionizing radiation (see Patent Document 2). In the nuclear reactor, photocatalyst coating-coated scintillators and those that generate hydrogen when γ rays strike the photocatalyst turbid liquid (see Patent Document 3). Oxygen and hydrogen are produced by applying γ-rays and X-rays from high-concentration radioactive waste generated in a nuclear reactor to a photocatalyst and scintillator (see Patent Document 4). A photocatalyst is applied in a nuclear reactor to prevent corrosion of the furnace wall (see Patent Document 5). A radiation energy excitation type photocatalyst complex in which an excitation accelerator is added to a photocatalyst (see Patent Document 6).
All of these aim to improve the reaction efficiency of the photocatalyst, and are intended to utilize γ rays themselves in a safe nuclear reactor, and do not attach and remove radioactive substances that emit γ rays. In other words, it is not intended for decontamination of radioactive materials scattered over a wide range due to a nuclear reactor accident or the like.

光触媒は、太陽光を利用し環境汚染物質を分解除去できるため、これまで環境浄化剤として数々検討されているが、化学的安定性や安全性の観点から、今のところチタニアに勝るものはないとされている。しかし、用いるチタニアは微粉末で、かつ、太陽光の3%しか含まれていない紫外線が主反応域であるため、微細多孔質粉末に付着させて回収性を良くし、また、チタニアに白金、バナジウム、ロジウム、鉄などを担持させて可視光対応型にし、更に、透明性を高めるためナノ化する等、様々な高性能光触媒が考え出されている。これらの製品は、粉末、ゾル状のものもあるが、いずれもチタニア粒子を基盤に遷移元素等を付着させ、いわばハイブリッド光触媒の様になっている。結果として高価で、対象とするものに噴霧、焼成等により効率よく付着させる等、費用対効果に応じられる限られた範囲で使用されるようになっている。つまり、高性能なハイブリッド光触媒は、広い地域の除染に使うという発想は起こりにくいのが、実情である。 Since photocatalysts can decompose and remove environmental pollutants using sunlight, many studies have been made as environmental purification agents so far, but from the viewpoint of chemical stability and safety, there is no substitute for titania so far. It is said that. However, since titania to be used is a fine powder and ultraviolet light containing only 3% of sunlight is the main reaction area, it is attached to the fine porous powder to improve the recoverability. Various high-performance photocatalysts have been devised, such as supporting vanadium, rhodium, iron, etc. to make them compatible with visible light, and further converting to nano-structure to improve transparency. These products may be in the form of powder or sol, but all are based on titania particles and have transition elements attached to them, which are like hybrid photocatalysts. As a result, it is expensive and is used in a limited range that is cost-effective, such as being efficiently attached to the target by spraying, baking, or the like. In other words, the idea of using high-performance hybrid photocatalysts for decontamination over a wide area is unlikely to occur.

光触媒を用いない除染又は放射線量低減技術に関する特許については、物理的手法(物
理除染)や化学的手法(化学除染)、また、それらを併用する方法が多数提案されている。物理除染のうち水流や蒸気流を利用する方法としては、蒸気を媒体として研磨剤を除染対称物に噴射して汚染された酸化皮膜を研削除去するもの(特許文献7参照)、ウオータジェットによる物理除染と薬剤による化学除染の併用によるもの(特許文献8参照)、超音波により水中にキャビテーションを発生させて接液表面を洗浄するもの(特許文献9参照)が挙げられる。化学除染については、酸化剤を用いた酸化除染、還元剤を用いた還元除染、それらを併用した酸化還元除染が知られている。酸化除染の一つとしては、オゾンのマイクロバブルを含んだ液体を除染対象物に接触させるもの(特許文献10参照)が挙げられる。
これらも、原子力発電プラントや放射性物質取扱施設等の配管機器表面に付着する放射性物質を除去する技術として、考案されたもので、光触媒と同様、原子炉事故等で飛散した微粒子放射線物質により汚染された広範囲の対象物の除染には適さない。
その他、ホタテ貝の粉あるいはオゾン水等の特殊水を用いた現地実証実験の新聞記事もあるが、ゼオライトと普通の水を用いた高圧洗浄と変わらない実験結果が出ている。
超音波によるキャビテーションを発生させた水についても、独自で用いた場合、同様な結果が出ており、注目されていない。
Regarding patents related to decontamination without using a photocatalyst or radiation dose reduction technology, a number of physical methods (physical decontamination), chemical methods (chemical decontamination), and methods using them in combination have been proposed. Among physical decontamination methods, a water flow or a steam flow is used as a method of grinding and removing a contaminated oxide film by spraying an abrasive onto a decontamination object using steam as a medium (see Patent Document 7). There are a combination of physical decontamination by chemicals and chemical decontamination by chemicals (see Patent Document 8), and cleaning the wetted surface by generating cavitation in water by ultrasonic waves (see Patent Document 9). As for chemical decontamination, oxidative decontamination using an oxidizing agent, reductive decontamination using a reducing agent, and oxidation-reduction decontamination using them together are known. As one of the oxidative decontamination, there is a method in which a liquid containing ozone microbubbles is brought into contact with an object to be decontaminated (see Patent Document 10).
These are also devised as technologies for removing radioactive materials adhering to the surface of piping equipment in nuclear power plants and facilities for handling radioactive materials, and as with photocatalysts, they are contaminated by particulate radioactive materials scattered by nuclear accidents. It is not suitable for decontamination of a wide range of objects.
In addition, there is a newspaper article on a field demonstration experiment using special water such as scallop powder or ozone water, but the experimental results are the same as high-pressure washing using zeolite and ordinary water.
Similar results have been obtained for water that has generated cavitation due to ultrasonic waves and is not attracting attention.

また、今回の東日本震災に伴う津波及び原子力発電所事故による膨大な瓦礫処理に当たってダイオキシン、PCB及び放射性物質の混入が推測されるため、それらの焼却は忌避されているところである。過去、焼却ではなく、磁化空気を応用した低温熱分解装置に関する特許が次のとおり多数提案されている。廃棄有機物の低温磁気分解装置(特許文献11参照)。処理物の定温分解処理方法及び装置(特許文献12参照)。磁気空気作用による有機物熱分解装置(特許文献13参照)である。
これらの装置は、環境大臣が示された使用可能な熱分解装置に該当(非特許文献3参照)しており、一応稼働し額面通り低温処理され、かつ、灰までもが分解されているように見える。しかし、含水量の多い廃棄物処理が難しく、タールが出て、加えて扱うものがダイオキシン、PCB、放射性物質が付着したものとなると、漏れが考えられるため排気浄化に今以上の工夫が必要と関係者に受け止められている。
In addition, incineration of dioxins, PCBs, and radioactive materials is presumed in the treatment of the massive rubble caused by the tsunami and nuclear power plant accident caused by the Great East Japan Earthquake. In the past, a number of patents relating to low-temperature pyrolysis devices using magnetized air instead of incineration have been proposed as follows. Waste organic matter low temperature magnetic decomposition apparatus (see Patent Document 11). Method and apparatus for constant-temperature decomposition treatment of processed product (see Patent Document 12). This is an organic pyrolysis apparatus using a magnetic air action (see Patent Document 13).
These devices correspond to the usable pyrolysis devices indicated by the Minister of the Environment (see Non-Patent Document 3), appear to be operating at a low temperature according to the face value, and even ash is decomposed. Looks like. However, it is difficult to dispose of waste with a high water content, and if tar is generated and what is handled in addition to dioxin, PCB, or radioactive substances, there is a possibility of leakage. It is accepted by the people concerned.

一方、東日本震災に伴う福島原子力発電所事故の緊急を要する処理のため、「平成23年度放射能除染技術実証事業公募」が、内閣府、環境省及び独立行政法人日本原子力開発機構が主催となって、2011年11月〜2012年2月まで行われた。国家の優先重要課題であり内外から295件もの提案があり、厳選な審査により除染技術25件が採択された。そして、4グループで100億円の費用をかけ各実証実験を終え、平成24年3月、福島市公民館において大々的に結果報告会が催された。「平成23年度除染技術実証試験事業」結果の概要は、次のとおりである。詳しくは、(非特許文献2)参照されたい。 On the other hand, for the urgent treatment of the accident at the Fukushima nuclear power plant caused by the Great East Japan Earthquake, the “2011 Public Activity for Radioactive Decontamination Technology Demonstration Project” was sponsored by the Cabinet Office, the Ministry of the Environment, and the Japan Atomic Energy Agency. It was held from November 2011 to February 2012. There have been 295 proposals from both inside and outside that are national priority issues, and 25 decontamination technologies have been adopted through careful screening. Then, each group spent about 10 billion yen and completed each demonstration experiment. In March 2012, a large-scale report meeting was held at the Fukushima City Public Hall. The outline of the “2011 Decontamination Technology Demonstration Test Project” is as follows. For details, see (Non-Patent Document 2).

汚染された土壌の除染、減容化については、回転加熱機(1200℃)によるセシウムの昇華分離(熱処理)技術×1件、切削機材等(超高圧水、ボールミル、磨砕装置、マイクロバブル、キャビテーションジェット)と篩、比重分離、サイクロンを利用した分球(土壌粒径が小さいほどセシウムをよく吸着)による技術×6件、有機酸(シュウ酸)を用いた土壌溶解によるセシウム遊離技術(化学除染)×1の計8技術である。
結果:熱処理及び化学処理については、高コストで処理速度も遅く、分球技術については、一応除染は出来るものの、土壌の4割にも及ぶ75μm以下の農地に不可欠な粘土質粒子を汚染物質として除去し、別場所で隔離しなければならず、地力を落とし現実的に農地適用は難しい。また、当然の事ながら表面土壌を剥離できない田畑周辺の畦、側溝でホットスッポットとなった場所が散在するが、それらはそのまま残る。さらに、現地で処理できないため広大な仮置き場の確保、造成及び管理が必要である。
For decontamination and volume reduction of contaminated soil, cesium sublimation separation (heat treatment) technology x 1 with a rotary heater (1200 ° C), cutting equipment (super high pressure water, ball mill, grinding equipment, microbubbles) , Cavitation jet) and sieve, specific gravity separation, cyclone-based spheroid (the smaller the soil particle size, the better the adsorption of cesium) x 6 cases, cesium release technology by dissolution of soil using organic acid (oxalic acid) ( Chemical decontamination) x 1 total 8 technologies.
Result: For heat treatment and chemical treatment, high cost and slow treatment speed. For ball-split technology, decontamination is possible, but clay particles that are indispensable for farmland of 75 μm or less, which is 40% of soil, are polluted. It must be removed and isolated at another location, and it is difficult to apply farmland realistically because it reduces the geological power. Naturally, there are scattered spots around the fields where the surface soil cannot be peeled off, and hot spots in the gutters, but they remain as they are. Furthermore, since it cannot be processed locally, it is necessary to secure, create and manage a vast temporary storage area.

下水処理施設等での汚染された汚泥の除染、減容化については、汚泥可容化剤(酸又はアルカリ)を用いてセシウムを溶出し、特殊な吸着剤で吸着回収する技術が1件である。
結果:セシウム付着率、減容化率共に約50%であり、実用化には至らない。すなわち汚染汚泥に対する適当な除染、減容化技術は、未だ見つかっていない状況である。
For decontamination and volume reduction of polluted sludge at sewage treatment facilities, etc., one technology to elute cesium using a sludge tolerant (acid or alkali) and adsorb and recover with a special adsorbent It is.
Result: The cesium adhesion rate and the volume reduction rate are both about 50%, and cannot be put to practical use. In other words, no suitable decontamination and volume reduction technology for contaminated sludge has yet been found.

汚染された道路、建物の除染については、道路標識等を切削するのと同様に、切削、剥離機器(吸塵式サンダー、剥ぎ取り可能なストリップペイント、超高圧水洗浄、ウェットブラスト)による技術×3件、特殊水(高濃度オゾン水、ナノバブル水)による技術×2件の計5件である。
結果:建物の除染率は、50%であった。これは実施した箇所の除染率であって、瓦と瓦の間、傷、ひび割れ、継ぎ目等の粘土質や塵が溜まりやすい場所の除染は難しく、ホットスポットはそのまま残る。建物の切削剥離技術は、粉塵が舞い上がる際に内部被曝にも留意する必要がある。道路の超高圧水、特殊水、ウェットブラストによる切削、剥離技術については、通常の舗装道路上では成果が見られるものの、建物と同様、表面に傷、割れがある道路、透水性舗装道路、隙間のあるインターロッキング上では、低減率は低下した。また、高コストであり、かつ、ホットスポットになりやすいかなりの面積を占める道路周辺地、側溝等に対応していない。
For decontamination of contaminated roads and buildings, technology by cutting and peeling equipment (dust-absorbing sander, strippable strip paint, ultra-high pressure water washing, wet blasting) as well as cutting road signs, etc. × There are 5 cases, 3 cases, 2 special technologies (high-concentration ozone water, nanobubble water) x 2 cases.
Result: The decontamination rate of the building was 50%. This is the decontamination rate of the place where it was carried out, and it is difficult to decontaminate between the tiles, between the tiles, scratches, cracks, seams and other places where clayey and dust easily accumulate, and the hot spots remain as they are. Building delamination technology also needs to pay attention to internal exposure when dust rises. As for road cutting, exfoliation technology with special high pressure water, wet blasting, and peeling technology, although results can be seen on ordinary paved roads, roads with scratches and cracks on the surface, permeable paved roads, gaps, as with buildings On some interlocking, the reduction rate decreased. In addition, it does not correspond to road surrounding areas, gutters, etc., which are expensive and occupy a considerable area that tends to become hot spots.

汚染された瓦礫、植物、被服等の除染、減容化については、廃棄物洗浄機,磨砕洗浄機を用いて水洗浄を行う技術とドライアイスブラストにより瓦礫等を乾式洗浄する技術の計2件である。
結果:磨砕機水洗浄については、放射能濃度を低減させることは出来るが、材質によってバラツキがあり、プラスチックに至っては26%である。ドライアイスブラスト技術については、瓦礫の隙間に付着した粘土、シルトの剥離が難しいためか水洗浄よりも低減率が低かった。すなわち、汚染された塵、粘土質が付着した瓦礫、廃棄物の除染、減容化は難しく、新技術が待望されている。
Regarding decontamination and volume reduction of contaminated rubble, plants, clothing, etc., it is a total of a technology that uses a waste washer and a grinding washer, and a technology that dry-cleans rubble with dry ice blasting. There are two cases.
Result: Regarding the grinding machine water washing, the radioactivity concentration can be reduced, but there is variation depending on the material, and it is 26% for plastic. Regarding dry ice blasting technology, the rate of reduction was lower than that of water cleaning because it was difficult to remove clay and silt adhering to the gaps in the rubble. That is, it is difficult to decontaminate and reduce the volume of contaminated dust, rubble with clay, and waste, and new technologies are awaited.

汚染された植物及び牛糞等の除染、減容化については、高温好気堆肥菌システムによる堆肥化技術と発酵分解による有機減容化システム技術の2件である。
結果:高温好気堆肥菌システム、有機減容化システム共に、除染減容化は出来るものの時間がかかり、また、コスト的にも不明であり、実用化には問題がある。瓦礫廃棄物の除染減容化と同様、新技術が待望されている。
There are two cases of decontamination and volume reduction of contaminated plants and cow dung, such as composting technology using a high temperature aerobic composting system and organic volume reduction system technology using fermentation decomposition.
Result: Both the high temperature aerobic compost system and the organic volume reduction system can be decontaminated and reduced, but it takes time, and the cost is unknown. New technology is awaited as well as decontamination and volume reduction of rubble waste.

汚染された水の処理については、人工ゼオライトブロックを排水側溝や集水桝に設置し、放射性物質を付着させる技術とフェロシアン化鉄配合吸着凝集沈殿剤を用いた技術の2件である。
結果:環境中の水の中には、セシウムはイオンの形ではほとんど含まれていないのが確認された。人工ゼオライトブロックについては、人工的な汚染水を用い50%弱の低減効果を確認した。フェロシアン化鉄配合吸着凝集沈殿剤については、超高圧水洗浄後の回収水を用い、処理水は検出限界値(20Bq/l)以下を達成した。もっとも、ゼオライト、フェロシアン化鉄を使用せず凝集剤のみで実施した場合も検出限界値以下であった。これらから、セシウムは、ほとんど除去された微粒子沈殿物に強固に付着したまま水中に混濁していると考える。
Regarding the treatment of contaminated water, there are two cases: a technique in which an artificial zeolite block is installed in a drainage ditch or a catchment, and a radioactive substance is attached, and a technique using an adsorbed coagulating precipitant containing ferrocyanide.
Result: It was confirmed that the water in the environment contained almost no cesium in the form of ions. As for the artificial zeolite block, a reduction effect of slightly less than 50% was confirmed using artificial contaminated water. For the ferrous ferricyanide adsorbing and coagulating precipitant, recovered water after washing with ultra-high pressure water was used, and the treated water achieved a detection limit value (20 Bq / l) or less. However, even when it was carried out using only the flocculant without using zeolite or ferrocyanide, it was below the detection limit value. From these, it is considered that cesium is turbid in water while firmly adhering to the almost removed particulate precipitate.

汚染された伐採木材、樹皮の除染については、木質瓦礫等の表面に固化剤(セメント)を塗布した後、チッパーで粉砕し、固化剤と除染済チップとを分別する技術×1と各種(加温、超音波、攪拌)洗浄後、バグフィルター、HEPAフィルターを付加した小型焼却炉で減容する技術×1と高圧水洗浄で除染した後、除染水を吸着剤(ネオナイト)で処理する技術の計3件である。
結果:固化剤(セメント)を塗布して剥ぐ方法については、水洗浄よりも低減させるものの、高コストであり手間暇がかかる。洗浄後、バグフィルター等付きの小型焼却炉で消却する方法については、消却するので大幅減容出来ることを実証した。ただし、飛灰飛散防止のための圧力制御や排気フィルター等の対策が必要であり、これも高コストである。高圧水洗浄については、約20分の洗浄で80%の低減が認められた。
For decontamination of contaminated felled wood and bark, a solidifying agent (cement) is applied to the surface of wood rubble, etc., and then crushed with a chipper to separate the solidifying agent from the decontaminated chip x 1 (Warming, ultrasonic, agitation) After cleaning, decontamination with a small incinerator with bag filter and HEPA filter x1 and high-pressure water cleaning, and decontaminated water with adsorbent (Neonite) There are a total of 3 technologies to be processed.
Result: The method of applying and removing the solidifying agent (cement) is less expensive than water washing, but it is expensive and takes time and effort. After cleaning, it was proved that the method of incineration with a small incinerator with a bag filter etc. can be greatly reduced because it is incinerated. However, measures such as pressure control and exhaust filter for preventing fly ash scattering are necessary, and this is also expensive. For high pressure water cleaning, a reduction of 80% was observed after about 20 minutes of cleaning.

一番広い面積を占める汚染された森林については、森林内の間伐、下刈り、枝払いにより空間線量を低減させる技術と森林内の落葉等をバキュームカーで吸引除去する技術の2件である・
結果:森林内の間伐については、線量は低減されるものの間伐を実施した場所(道路から数10m以内)のみであり、広大な森林の除染には、とても至らない。バキュームカーによる落葉吸引技術についても、同様に限られた区域だけであり、全体的な空間線量低下や花粉の飛散対策に似た効力はない。除染実施後の空間線量は、60μシーベルト/時と高レベルであった。加えて、森林から回収した落葉等は、汚染物質として75μm以下の土壌と同じく、膨大な費用をかけ別場所で隔離保管する問題がある。
Regarding the contaminated forests that occupy the largest area, there are two technologies: a technique to reduce the air dose by thinning, pruning and debranching in the forest, and a technique to suck and remove fallen leaves in the forest with a vacuum car.
Result: Regarding thinning in the forest, only the place where thinning was carried out (within several tens of meters from the road), although the dose is reduced, does not lead to decontamination of the vast forest. Similarly, the defoliation suction technique using a vacuum car is limited to a limited area, and has no effect similar to measures for reducing the overall air dose and pollen scattering. The air dose after decontamination was as high as 60 μsievert / hour. In addition, the fallen leaves and the like collected from the forest have a problem of being isolated and stored at a separate location at a huge cost, as is the case with soil of 75 μm or less as a pollutant.

特開2006−297277号公報JP 2006-297277 A 特開2006−95520号公報JP 2006-95520 A 特開2003−327401号公報JP 2003-327401 A 特開2003−327401号公報JP 2003-327401 A 特開2005−24264号公報JP 2005-24264 A 特開2006−35207号公報JP 2006-35207 A 特開2007−75095号公報JP 2007-75095 A 特開2002−116295号公報JP 2002-116295 A 特開2008−62162号公報JP 2008-62162 A 特開2007−309864号公報JP 2007-309864 A 特開2011−131127号公報JP 2011-131127 A 特開2010−155231号公報JP 2010-155231 A 特開2010−58103号公報JP 2010-58103 A

産総研 主な研究成果 「X線照射下でも酸化チタンの光触媒作 用がおこることを確認」2007年7月5日掲載AIST Main Research Results “Confirmed that photocatalytic action of titanium oxide occurs even under X-ray irradiation” published on July 5, 2007 独立行政法人 日本原子力研究開発機構福島技術本部 「平成23年度除染技術実証試験事業の概要」2012年3月9日、インターネトに掲載Incorporated administrative agency Japan Atomic Energy Agency Fukushima Technology Headquarters “Summary of 2011 Decontamination Technology Demonstration Test Project” posted on the Internet on March 9, 2012 平成17年1月12日環境省告示第1号「環境大臣が定める熱分解の方法」January 12, 2005 Ministry of the Environment Notification No.1 “Method of Thermal Decomposition Established by the Minister of the Environment” 東京大学名誉教授 森敏氏のプログ「WINEPプログ」http://moribin.blog114.fc2.com/Prof. Satoshi Mori, Professor Emeritus, The University of Tokyo “WINEP Prog” http://moribin.blog114.fc2.com/

解決しようとするのは、内外の英知を集めて実施された「平成23年度除染技術実証試
験事業」で明らかになった採択除染、減容化技術に関する次の諸問題である。
また、実証実験結果には、明記されていないが、当該方法で行える除染対象地は、飯舘村を例に取った場合、全体の20%強であり、山林、不整地の多い被災地空間放射線量を生活可能レベルまで低減させる方法としては、「莫大な費用をかけながら、部屋の天井等を掃除せず、床の一角を拭いているようなもの」と、当該村議会議員が疑問を抱き、メディアに投稿している状況である。実際、従来の方法で除染を行っても、森林等未実施場所から新たに放射性物質が塵と共に飛散し、それによる内部被爆は避けられない。
The following issues regarding the selected decontamination and volume reduction technologies that were clarified in the “2011 Decontamination Technology Demonstration Test Project” conducted by collecting domestic and foreign wisdom are to be solved.
In addition, although not clearly stated in the results of the demonstration experiment, the decontamination target area that can be used by this method is over 20% of the total, taking Iitate Village as an example. As a method of reducing the radiation dose to a level where it can be lived, the village councilor questioned, “While spending enormous costs, the floor of the room is not cleaned and the corner of the floor is wiped.” You are hugging and posting to the media. In fact, even if decontamination is carried out by the conventional method, radioactive material is newly scattered from the unimplemented place such as a forest together with dust, and internal exposure due to this is unavoidable.

汚染土壌の除染については、現場処理が難しく高コストである。
特に、農地に不可欠75μm以下の粘土質粒子を汚染物質として除去し、地力を落とし現実的に農地適用は難しい。また、別場所に隔離しなければならず、高濃度に汚染された地域となる仮置き場確保は、帰宅予定住民の猛反発が想像され、また、造成、管理は大がかりで費用もかかる。さらに、表面土壌を剥離できない田畑周辺の畦、側溝等のホットスッポットが、そのまま残る。
For decontamination of contaminated soil, on-site treatment is difficult and expensive.
In particular, clay particles of 75 μm or less that are indispensable for farmland are removed as pollutants, and it is difficult to apply to farmland in reality because of reduced geopower. In addition, securing a temporary storage area, which must be isolated in a separate location and becoming a highly contaminated area, is expected to cause a rebound of residents who plan to return home, and construction and management are large and expensive. In addition, hot spots such as ridges and gutters around the field where the surface soil cannot be peeled remain.

汚染された汚泥の除染については、細粒分子に強く付着しており、セシウム吸着率、減
容化率が共に約50%と低く、現行技術では除染減容化が難しい。
Regarding the decontamination of contaminated sludge, it adheres strongly to fine-grained molecules, and the cesium adsorption rate and volume reduction rate are both as low as about 50%, and it is difficult to reduce the decontamination with current technology.

汚染された建物、道路の除染については、建物は瓦と瓦の間、傷、ひび割れ、継ぎ目等、
粘土質、塵がたまるホットスポットになりやすい場所の除染が難しく、そのまま残る。道路の切削剥離技術については、粉塵が舞い上がる際に内部被爆に留意する必要があり、また、建物と同様、通常道路表面には無数の小さな傷、割れがあり、それらが取りきれない道路、透水性舗装道路、隙間のあるインターロッキング上では、低減率が低い。また、高コストであり、かつ、ホットスポットになり易い、かなりの面積を占める道路周辺地、側溝等については、除染又は空間放射線量低減されずそのまま残る。
Contaminated buildings and road decontamination, buildings are between tiles, scratches, cracks, seams, etc.
It is difficult to decontaminate in clayy and dusty places that tend to become hot spots. As for road cutting and peeling technology, it is necessary to pay attention to internal exposure when dust soars, and, like buildings, there are innumerable small scratches and cracks on the road surface. The reduction rate is low on the paved road and interlocking with gaps. In addition, road surrounding areas and gutters that occupy a considerable area, which are expensive and easily become hot spots, remain as they are without decontamination or reduction of space radiation dose.

汚染された瓦礫、植物、被服等の除染については、水洗浄、乾式洗浄共に時間がかかり、
高コストである。また、隙間に入り込んだ汚染された塵、粘土質が付着した瓦礫、廃棄物の除染、減容化が難しい。これらは、付着力が強いため、無害化レベルの除染は難しく、汚染物として多量の保管場所が必要である。
For decontamination of contaminated rubble, plants, clothes, etc., both water and dry cleaning take time,
High cost. In addition, it is difficult to decontaminate and reduce the volume of contaminated dust that has entered the gap, rubble with clay, and waste. Since these have strong adhesion, decontamination at a detoxifying level is difficult, and a large amount of storage space is required as a contaminant.

汚染された植物及び牛糞等の除染、減容化については、高温好気堆肥菌システム、有機減容化システム共に、除染減容化は出来るものの時間がかかり、また、高コストである。 Regarding decontamination and volume reduction of contaminated plants and cow dung, etc., both high-temperature aerobic compost system and organic volume reduction system can be decontaminated and reduced, but it takes time and is expensive.

汚染された水の処理については、実証実験では明らかにならなかったが、広範囲であるが故に、雨水等に混じって塵等に付着したままの放射性物質が、集水槽、川底、湖底等に堆積され続ける。 As for the treatment of contaminated water, it was not clarified in the demonstration experiment, but because it is wide-ranging, radioactive materials mixed with rainwater etc. and remaining attached to dust etc. accumulate on the water collection tank, river bottom, lake bottom, etc. Continue to be.

汚染された伐採木材、樹皮の除染については、固化剤(セメント)を塗布して剥ぐ方法は、高コストであり手間暇がかかる。洗浄後、バグフィルター等付きの小型焼却炉で焼却減容化法は、汚染物を焼却するのでセシウムが全て気化し、飛灰飛散防止のための圧力制御や排気フィルター等の対策が必要であり、高コストである、また、燃焼による小型焼却炉を現法制下で大量に設置して良いかという問題もある。 For decontamination of contaminated felled wood and bark, the method of applying and removing a solidifying agent (cement) is expensive and time-consuming. After cleaning, the incineration volume reduction method in a small incinerator with a bag filter etc. incinerates pollutants, so all the cesium is vaporized, and measures such as pressure control and exhaust filters to prevent fly ash scattering are necessary. In addition, there is a problem that it is expensive and a large number of small incinerators by combustion may be installed under the current legal system.

汚染された森林については、間伐による線量低減は間伐を実施した場所(道路から数10m以内)のみであり、広大な森林の除染には、現実的に不向きである問題。除染実施後の空間線量が、60μシーベルト/時と高レベルであった問題。バキュームカーによる落葉吸引技術も限られた区域だけであり、全体的な空間線量低下や花粉の飛散対策に似た効力はない問題。加えて、森林から回収した落葉等は、汚染粘土質土壌(75μm以下)と同じく、汚染物質として膨大な費用をかけ別場所で隔離保管する必要がある。 Regarding contaminated forests, dose reduction by thinning is only at the place where thinning was carried out (within several tens of meters from the road), and it is a problem that is practically unsuitable for decontamination of vast forests. The problem was that the air dose after decontamination was at a high level of 60 μsievert / hour. The problem of suctioning defoliation with vacuum cars is limited, and there is no effect similar to measures for reducing the overall air dose and pollen scattering. In addition, litter collected from forests, like contaminated clay soil (75 μm or less), must be stored separately in a separate location at a huge expense as a pollutant.

以上の問題点は、広範囲にわたって飛散し、塵等微粒子に強く付着している「放射性物質を取り除くことが除染」として、除去隔離に固執して行った結果生じたと考える。
本発明は、まず、強固に塵等微粒子に付着した放射性物質を効率よく剥離、新付着するため、用いる溶液構成原子に各種エネルギーを与えるとともに新たな付着剤を加え、その場で光触媒作用を利用し放射線エネルギーを有効転換させることにより、原則として回収することなく、仮置き場に集積管理した方が良いものについては、仮置き場そのものを除染対象として溶液を散布被膜し、また、同様な方法で大元の事故現場における放射線量を低減させることにより空間放射線量の低減と汚染物質の大幅減容を図ろうとするものである。
The above problems are thought to have arisen as a result of sticking to removal and isolation as “decontamination is to remove radioactive substances” that are scattered over a wide area and strongly adhered to fine particles such as dust.
In the present invention, first, in order to efficiently separate and newly attach radioactive substances adhering to fine particles such as dust, various energies are applied to the constituent atoms of the solution to be used, and a new adhering agent is added, and photocatalysis is used on the spot. For those that should be collected and managed in the temporary storage area without being recovered in principle by effectively converting the radiation energy, spray the solution on the temporary storage area itself as a decontamination target, and use the same method. By reducing the radiation dose at the accident site of the former, it is intended to reduce the amount of space radiation and greatly reduce the volume of pollutants.

第1の発明は、ミネラル水又は普通の水に、遷移元素、又は、遷移元素とカリウム、若しくは、アンモニウムイオンを溶解、又は、懸濁させ、さらに、放射性微粒子付着能力を有する無機多孔質微粉末、若しくは、当該微粉末表面に光触媒微粒子を付着固化させた無機多孔質微粉末を単独、又は、同時に混入した溶液を作り、当該溶液そのままの状態、当該溶液を強い磁界の中で流動させた状態、当該溶液中にナノバブル装置でキャビティを発生させた状態、又は、それらの複合状態の溶液を用い、噴霧、散水、噴射、かけ流し、又は、溝浸けすることにより対象物からの空間放射線量を低減することを特徴とする除染方法である。
酸化チタン及びチタン錯体を基材にした光触媒は、高性能な光触媒作用を有するが、水に難溶、かつ、高価である。広範囲に飛散した放射性物質を対象として、安価にγ線のエネルギーの酸化還元力転換を図れるよう、チタンと同じ性格を有する4周期の遷移元素を用い、当該遷移元素を溶解又は混濁した溶液とした。同時に、土壌固着の主因と考えられている黒雲母の主成分であり、また、植物の成長に不可欠で、かつ、イオン化エネルギーの低いカリウムを添加し、作物がセシウムを根から吸収するのを避け、併せて吸着土壌粒子から剥離効果を有する植物にとっても良い溶液とした。反対に、植物にセシウムを吸着させて除去を狙う場合は、アンモニウムイオンを添加した溶液とした。さらに、剥離したセシウム原子、又は、イオンをイオン結合力、分子間力及びファンデルワース力等による分球作用を活用し付着するため、無機多孔質粉末を混入した溶液にした。混入多孔質粉末としては、ナノレベルの細孔を多数有し、セシウムとの陽イオン交換機能を有する公知のデオライト、又は、デオライトよりも小さな細孔を有し、遷移元素を溶解しやすくアルカリ性の同じく公知の焼成ホタテ貝、又は、光触媒対応性能がよいシリカゲルが好ましい。
さらに、セシウムの剥離、新付着機能を高めるため、当該溶液を例えばネオジウム永久磁石が作る強磁界の中を流動させ、同時に当該溶液中にナノバブル発生装置により50μm以下のキャビティを発生させることにより溶液構成原子又はイオンに活性エネルギーを与えるようにした。そして、広範な地域に及ぶそれぞれの場所で、当該溶液を多量に、主として噴霧、又は、散水することにより、セシウム付着物質周辺を薄膜で覆うようなイメージで原則として回収することなく、広範な地域対象物の空間放射線量を低減させることにより除染する方法とした。
The first invention is an inorganic porous fine powder in which a transition element or a transition element and potassium or ammonium ions are dissolved or suspended in mineral water or ordinary water, and further has an ability to attach radioactive fine particles. Alternatively, a solution in which the inorganic porous fine powder having the photocatalyst fine particles attached and solidified on the surface of the fine powder is made alone or simultaneously is prepared, and the solution is left as it is or the solution is flowed in a strong magnetic field. Using a solution in a state where a nanobubble device is generated in the solution, or a composite state thereof, spraying, sprinkling, spraying, pouring, or submerging a groove to reduce the amount of space radiation from the object. It is a decontamination method characterized by reducing.
A photocatalyst based on titanium oxide and a titanium complex has a high-performance photocatalytic action, but is hardly soluble in water and expensive. For radioactive materials scattered over a wide area, a 4-period transition element having the same characteristics as titanium is used so that the redox power conversion of γ-ray energy can be achieved at low cost, and a solution in which the transition element is dissolved or turbid is used. . At the same time, it is the main component of biotite, which is considered to be the main cause of soil fixation, and it is indispensable for plant growth and has low ionization energy to prevent the crop from absorbing cesium from the roots. In addition, it was also a good solution for plants having a peeling effect from adsorbed soil particles. On the other hand, when cesium was adsorbed on a plant and aimed for removal, a solution to which ammonium ions were added was used. Furthermore, in order to adhere the peeled cesium atoms or ions by utilizing the spheroid action by ionic bonding force, intermolecular force, van der Waals force, etc., the solution was mixed with inorganic porous powder. As the mixed porous powder, there are many nano-level pores, known deolite having a cation exchange function with cesium, or pores smaller than deolite, and easily dissolves transition elements and is alkaline. Similarly, known calcined scallops or silica gel with good photocatalytic performance is preferred.
Furthermore, in order to enhance the cesium peeling and new adhesion functions, the solution is made to flow in a strong magnetic field created by, for example, a neodymium permanent magnet, and at the same time, a cavity of 50 μm or less is generated in the solution by a nanobubble generator. Active energy was given to atoms or ions. And in each place that covers a wide area, by spraying or watering a large amount of the solution, in principle, it is not collected with an image that covers the area around the cesium adhering substance with a thin film. It was set as the method of decontamination by reducing the space radiation dose of a target object.

第2の発明は、第1の発明記載方法で使用することを特徴とする除染溶液、及び、溶剤である。
現場での多量使用に対応するため、希釈して使用する当該溶液の濃縮溶液、及び、第1の発明記載の方法で使用し、当該溶液の製造に用いられる溶剤を含む。
The second invention is a decontamination solution and a solvent characterized by being used in the method of the first invention.
In order to cope with a large amount of use in the field, a concentrated solution of the solution to be used after dilution and a solvent used in the production of the solution used in the method of the first invention are included.

第3の発明は、第1の発明記載遷移元素は、バナジウムであることを特徴とする除染溶液、及び、溶剤である。
バナジウムは、周期表3族チタンの隣に位置する4族の遷移元素で、チタンとイオン化エネルギーもほぼ同等で似ており、アルカリ水に溶出する性質を持っている。また、バナジウムは富士山のバサルト層を通じて採取されるミネラル水に多量に含まれており、糖尿病予防効果がある等、人間にとって良い働きをすると知られている。
本溶液は、富士山等のバナジウム水を逆浸透膜装置、若しくは、真空濃縮装置を用いてバナジウム濃度を調整した溶液、バナジウム等のミネラルを多量に含む古代軟質多孔性海洋腐食質を溶出した溶液、又は、前記溶液、若しくは、普通の水に火力発電所の排出灰から採取されるバナジウムを添加した溶液を基剤として製造する。
3rd invention is the decontamination solution characterized by the transition element as described in 1st invention being vanadium, and a solvent.
Vanadium is a Group 4 transition element located next to Group 3 titanium in the periodic table, and has the same ionization energy as titanium and similar to it, and has the property of eluting into alkaline water. Vanadium is also found in a large amount in mineral water collected through the basalt layer of Mt. Fuji.
This solution is a solution in which vanadium water such as Mt.Fuji is used to adjust the vanadium concentration using a reverse osmosis membrane device or a vacuum concentrator, a solution eluting ancient soft porous marine corrosive material containing a large amount of minerals such as vanadium, Alternatively, the above solution or a solution obtained by adding vanadium collected from ash discharged from a thermal power plant to ordinary water is used as a base.

第4の発明は、第1の発明記載の溶液にカルシウムを添加することを特徴とする除染溶液、及び、溶剤である。
本溶液は、カルシウムを多量に含むミネラル水を、第3の発明と同じく逆浸透膜装置、又は、真空濃縮装置を用いてカルシウム濃度を調整した溶液、カルシウム等のミネラルを多量に含む古代軟質多孔性海洋腐食質を溶出した溶液、又は、前記溶液、若しくは、普通の水に、カルシウムを多量に含むホタテ貝等の焼成貝殻粉末、又は、人工ミネラル水用カルシウム等ミネラルを添加して製造する。
4th invention is the decontamination solution characterized by adding calcium to the solution as described in 1st invention, and a solvent.
This solution is a mineral water containing a large amount of calcium, a solution prepared by adjusting the calcium concentration using a reverse osmosis membrane device or a vacuum concentrator as in the third invention, and an ancient soft porous material containing a large amount of minerals such as calcium. It is manufactured by adding calcined shell powder such as scallops containing a large amount of calcium, or minerals such as calcium for artificial mineral water, to a solution eluting a marine corrosive substance, or the above-mentioned solution or ordinary water.

第5の発明は、第2の発明及び第3の発明記載の溶液を使用し、当該溶液を貯蔵する工程と、当該溶液を強磁界の中で流動させる工程と、当該溶液中にナノバブル発生装置でキャビティを発生させる工程と、当該溶液を対象物に噴霧、散布、噴射、かけ流し又は溝付けする工程の内2乃至4工程から構成されることを特徴とする空間放射線量を低減のための除染装置である。用途に応じ構成等が変わるが、使用例の項で図を参照して説明する。 5th invention uses the solution of 2nd invention and 3rd invention, the process of storing the said solution, the process of flowing the said solution in a strong magnetic field, and the nano bubble generator in the said solution For reducing the amount of space radiation, characterized in that it comprises a step of generating a cavity in step 2 and a step of spraying, spreading, spraying, pouring or grooving the solution onto the object. It is a decontamination device. Although the configuration and the like vary depending on the application, it will be described with reference to the drawings in the example of use.

第6の発明は、第5の発明記載の当該溶液を強磁界の中で流動させる工程において用いる装置は、n個のネオジウム磁石対を用い、そのNS対極距離を最も強磁界となる5mmに近づけ、強磁界となったn個の間隙を流体が移動する装置とし、ナノバブル発生装置の溶液流入口、若しくは、排出口、又は。溶液貯蔵槽からポンプへの流入口、若しくは、ポンプからの排出口付近に一体化して設置することを特徴とする装置である。
この装置によって、従来使われている噴霧器、散水器、噴射機、及び、溶液貯槽庫、ポンプ等がそのまま用いることが可能となる。この装置は水構成原子分子の動きを活発にし、いろんな効能が考えられるので、汚染に限らず、植物活性化、土壌改質、水の改質、及び、水道管等の錆落とし等さまざまな効果を期待して用いることができる。
In the sixth invention, the apparatus used in the step of flowing the solution described in the fifth invention in a strong magnetic field uses n neodymium magnet pairs, and its NS counter electrode distance is brought closer to 5 mm, which is the strongest magnetic field. A device in which fluid moves through n gaps that have become strong magnetic fields, and a solution inlet or outlet of a nanobubble generator, or The apparatus is characterized in that it is installed in the vicinity of the inlet from the solution storage tank to the pump or the vicinity of the outlet from the pump.
With this apparatus, conventionally used sprayers, sprinklers, injectors, solution storage tanks, pumps and the like can be used as they are. This device activates the movement of water-constituting atoms and molecules, and various effects can be considered. Not only pollution, but also various effects such as plant activation, soil modification, water modification, and rust removal of water pipes, etc. Can be used in expectation.

第7の発明は、放射線を含む汚染有機物を、含水量が多い場合は事前乾燥する工程と、熱分解炉へ空気取り入れ口、及び、処理物投入口から流入する空気を強磁界の中で流動させる工程と、当該空気を用い汚染有機物を熱分解、減容する工程と、その工程から排煙と共に漏出する放射性物質を含む難分解物質を第2の発明乃至第4の発明記載の溶液と当該溶液を活性化させる光源を用い、主として液相において無害化、又は、放射線量を低減させる工程と、放出気体を光触媒とその光源を用い、気相において無害化、又は、放射線量を低減させる工程の内4乃至5工程で構成される熱分解装置を用いることを特徴とする汚染物質減容方法である。
外部と遮断した熱分解炉の空気取り入れ口から流入する空気を複数の例えばネオジウム永久磁石等で作った強磁界の中を流動させることによって、空気内在各原子に加わるエネルギーを利用し、種火が消えない程度の酸素状態で、汚染有機物の大半を熱分解、減容することを狙っている。また、その工程から排煙と共に漏出すると考えられる放射性物質の外、ダイオキシン、微量PCB等の無害化、又は、補足低減も目的としている。
The seventh invention is a process of pre-drying contaminated organic matter containing radiation when the water content is high, and flowing air flowing into the pyrolysis furnace from the air inlet and processed material inlet in a strong magnetic field. A step of thermally decomposing and reducing the volume of polluted organic matter using the air, and a hardly decomposable substance including a radioactive substance that leaks together with flue gas from the step and the solution according to the second to fourth aspects of the invention Using a light source that activates the solution, mainly detoxifying in the liquid phase or reducing the radiation dose, and using a photocatalyst and its light source as the emitted gas, detoxifying in the gas phase, or reducing the radiation dose A method for reducing the volume of pollutants, characterized by using a thermal decomposition apparatus composed of 4 to 5 steps.
By making the air flowing in from the air intake of the pyrolysis furnace shut off from the outside flow in a strong magnetic field made of a plurality of, for example, neodymium permanent magnets, the energy applied to each atom in the air is used to It aims to pyrolyze and reduce the volume of most polluted organic matter in an oxygen state that does not disappear. In addition to the radioactive substances that are considered to leak along with the flue gas from the process, it is also aimed at detoxifying or supplementary reduction of dioxins, trace PCBs, and the like.

第8の発明は、第7の発明記載の方法で使用され、同記載の工程で構成されることを特徴とする汚染物質の減容装置である。 The eighth invention is a pollutant volume reducing device which is used in the method according to the seventh invention and is constituted by the steps described therein.

第9の発明は、第8の発明記載の熱分解炉へ流入する空気を強磁界の中で流動させる工程において用いる装置は、第6の発明に記載した、最も強磁界の中を気体が流動するよう構成された装置とすることを特徴とする熱分解装置である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an apparatus used in the step of flowing the air flowing into the pyrolysis furnace described in the eighth aspect in a strong magnetic field, wherein the gas flows in the strongest magnetic field described in the sixth aspect. It is the thermal decomposition apparatus characterized by setting it as the apparatus comprised so.

第10の発明は、放射性物質発生場所において、第2の発明乃至第6の発明記載の溶液及び装置を用い、常時、噴霧又は散水することにより、又は、噴霧、若しくは、散水後の放射性物質吸着微粒子を第7の発明乃至第9の発明記載の熱分解後の処理方法及び装置を用いることにより、当該粒子からの放射線量を低減させることを特徴とする事故現場の空間放射線量低減方法である。 In a tenth aspect of the present invention, the radioactive material is adsorbed by spraying or spraying at all times using the solution and apparatus according to the second to sixth aspects of the invention, or by spraying or spraying. A method for reducing space radiation dose at an accident site, characterized in that the radiation dose from the particles is reduced by using the thermal decomposition treatment method and apparatus according to the seventh to ninth inventions of the fine particles. .

第11の発明は、第10の発明記載の方法で使用され、同記載の工程で構成されることを特徴とする事故現場の空間放射線量低減装置である。
当該溶液を常時、噴霧し冷却液化、落下させる工程と、軽量素材で作った気体流動筒にファンを設け下層に設けた処理槽を通じて外気に放出する工程と下層で上記溶液を満たした処理槽で付着させる工程により空間放射線の元凶である漏出場所で放射性物質を減少させることを特徴とする装置である。
An eleventh aspect of the invention is a space radiation dose reduction device at an accident site, characterized in that it is used in the method of the tenth aspect of the invention and is constituted by the steps described therein.
A process in which the solution is always sprayed, cooled and liquefied, dropped, a process in which a fan is provided in a gas flow cylinder made of a lightweight material and discharged to the outside through a process tank provided in the lower layer, and a process tank in which the solution is filled in the lower layer. It is an apparatus characterized in that radioactive material is reduced at a leakage place which is a cause of space radiation by an attaching process.

本発明は、原則として回収することなく、仮置き場で集積管理されたものについては仮置き場を除染対象とし、その場で放射性物質からのγ線エネルギーを有効転換させることにより、空間放射線量の低減を図るものである。本発明により、「放射性物質の除去、隔離による除染」が抱える前記緒問題点を解決し、次の効果が得られる。
飯舘村議の言葉を借り一口で言えば、「テーブル、床の一部だけではなく、天井から掃除する。」である。
これらの効果は、用いる素材、装置の各機能、すなわち、アルカリ元素の溶解機能、遷移元素特に酸化チタンの光触媒機能、ゼオライト等無機多孔質物質の付着機能、強力磁界を移動させた流体構成分子及びナノバブル装置のキャビティによる剥離分解機能等、それらの公知の機能を、一つの溶液にし、巧妙に掛け合わせるからこそ達成できるものである。
1 除染対称区域の8割に及ぶ森林等多くの除染困難区域を容易に除染できる。
2 放射性廃棄物及び仮置き場を大幅に削減できる。
3 仮置き場の汚染物を再除染し、放射線量を低減し、帰宅住民の協力が得られる。
4 田畑に必要な細粒土壌を残して除染できる。
5 汚染有機物、汚泥等を大幅に減容できる。
6 除染費用を削減できる。
7 避難住民が、安心して帰宅できるよう、生活区域全体の空間放射線量を低減できる。
8 広範な汚染地域からの塵等付着放射性物質の拡散及びそれによる体内被曝を防げる。
9 原子炉事故等発生場所等からの新たな放射性物質の散逸を防げる。
10 原子炉事故等発生場所等の空間放射線量を低減できる。
The present invention, in principle, collects and manages the temporary storage site without collecting it, and the temporary storage site is subject to decontamination. The reduction is intended. According to the present invention, the above-mentioned problems of “decontamination by removal and sequestration of radioactive substances” are solved, and the following effects are obtained.
Borrowing the words of Iitate village council, “Clean not only from the table and part of the floor, but also from the ceiling.”
These effects include the materials used, the functions of the apparatus, that is, the dissolution function of alkali elements, the photocatalytic function of transition elements, particularly titanium oxide, the adhesion function of inorganic porous materials such as zeolite, the fluid constituent molecules that have moved a strong magnetic field, and These well-known functions, such as a peeling decomposition function by the cavity of the nanobubble device, can be achieved by making them into one solution and skillfully multiplying them.
1 Many decontamination areas such as forests that cover 80% of the decontamination symmetry area can be easily decontaminated.
2 Radioactive waste and temporary storage can be greatly reduced.
3 The decontamination of the temporary storage area is decontaminated, the radiation dose is reduced, and the cooperation of residents who return home is obtained.
4 Decontamination can be performed leaving the necessary fine soil in the field.
5 The volume of contaminated organic matter and sludge can be greatly reduced.
6 Decontamination costs can be reduced.
7. Reduce the amount of space radiation in the entire living area so that evacuated residents can return home with peace of mind.
8 Dust from radioactive substances such as dust from a wide range of contaminated areas, and internal exposure due to this can be prevented.
9 Prevent the dissipation of new radioactive materials from the location where the nuclear accident occurred.
10 Space radiation dose at places where nuclear accidents occur can be reduced.

酸化チタン等光触媒の紫外線、γ線照射時の反応図である。FIG. 4 is a reaction diagram of photocatalyst such as titanium oxide when irradiated with ultraviolet rays and γ rays. セシウム、カリウム、遷移元素、酸素、水素原子の大きさ等である。These include the size of cesium, potassium, transition elements, oxygen, and hydrogen atoms. ネオン原子殻の概念図である。It is a conceptual diagram of a neon atomic shell. セシウム137のβ崩壊の概念図である。It is a conceptual diagram of β decay of cesium 137. 付着放射性物質を光触媒、カリウム粒子等の作用で除去、又は、取り囲む図である。It is a figure which removes or surrounds an attached radioactive substance by action of a photocatalyst, potassium particles, etc. 磁化の概念図である。It is a conceptual diagram of magnetization. 磁化の定義図である。It is a definition diagram of magnetization. 磁気モーメント図である。It is a magnetic moment diagram. 磁気モーメントの量子的起源図である。It is a quantum origin diagram of magnetic moment. 電子の磁気モーメント図である。It is a magnetic moment figure of an electron. 原子及び分子の磁気モーメント図である。It is a magnetic moment diagram of atoms and molecules. 遷移元素の磁気モーメント図である。It is a magnetic moment figure of a transition element. 磁化処理の概念図である。It is a conceptual diagram of a magnetization process. マイクロバブル、ナノバブルの収縮概念図である。It is a contraction conceptual diagram of a micro bubble and a nano bubble. マイクロバブル、ナノバブルの相違概念図である。It is a conceptual diagram of the difference between microbubbles and nanobubbles. 溶液中でのキャビティ圧壊の図である。FIG. 3 is a diagram of cavity collapse in solution. 付着壁面でのキャビティ圧壊の図である。It is a figure of the cavity collapse in the adhesion wall surface. キャビティ気液界面におけるイオン分布と電位変化図である。It is an ion distribution and potential change figure in a cavity gas-liquid interface. キャビティ気液界面における陽イオン物質吸着図である。It is a cation substance adsorption diagram in a cavity gas-liquid interface. 第1の発明についての方法図である。(実施例1)It is a method figure about 1st invention. Example 1 第2乃至第4の発明についての溶液、溶剤の図である。(実施例1)It is a figure of the solution and solvent about 2nd thru | or 4th invention. Example 1 第5の発明についての図である。(実施例1)It is a figure about 5th invention. Example 1 第5の発明(溝付け)についての装置図である。(実施例1)It is an apparatus figure about 5th invention (grooving). Example 1 第6の発明についての装置図である。(実施例1)It is an apparatus figure about 6th invention. Example 1 汚染土壌についての空間放射線量低減方法図である。(実施例1)It is a space radiation dose reduction method figure about contaminated soil. Example 1 仮置き場での汚染土壌空間放射線量低減方法図である。(実施例2)It is a contaminated soil space radiation dose reduction method figure in a temporary storage place. (Example 2) 汚染建物、道路についての空間放射線量低減方法図である。(実施例3)It is a space radiation dose reduction method figure about a contaminated building and a road. (Example 3) 汚染森林についての空間放射線量低減方法図である。(実施例4)It is a space radiation dose reduction method figure about a contaminated forest. Example 4 第7の発明についての方法図である。(実施例5)It is a method figure about 7th invention. (Example 5) 第8の発明についての装置図である。(実施例5)It is an apparatus figure about the 8th invention. (Example 5) 第9の発明についての装置図である。(実施例5)It is an apparatus figure about 9th invention. (Example 5) 汚染汚泥についての空間放射線量低減方法及び汚染物質減容方法図である。(実施例5)It is a space radiation dose reduction method about polluted sludge and a pollutant volume reduction method figure. (Example 5) 汚染瓦礫、植物、被服等についての空間放射線量低減方法及び汚染物質 減容方法図である。(実施例6)It is a diagram of a method for reducing the amount of space radiation and a method for reducing the volume of pollutants for contaminated debris, plants, clothing, etc. (Example 6) 汚染植物、牛糞等についての汚染物質減容方法図である。(実施例7)It is a pollutant volume reduction method figure about a polluted plant, cow dung, etc. (Example 7) 汚染伐採木材、樹皮についての空間放射線量低減及び汚染物質減容方法図である。(実施例8)It is a radiation radiation amount reduction and pollutant volume reduction method figure about polluted logging wood and bark. (Example 8) 第10の発明についての方法図である。(実施例9)It is a method figure about 10th invention. Example 9 第11の発明についての装置図である。(実施例10)It is an apparatus figure about the 11th invention. (Example 10)

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
飛散した放射性物質は、余りにも広範囲で、かつ、粘土質等微粒質へ付着力は強く、雨等ではそのまま地表近くに残り完全な除去は難しい。加えて、セシウム137の半減期は、30年と長い。そこで、本発明は、微細放射性物質を付着したまま、回収することなく、そのγ線エネルギーを図1に示す光触媒作用を利用し、有害有機物の分解エネルギーに転換することにより、原則として回収することなく、仮置き場で管理した方が適切なものについては仮置き場で再除染し、空間放線量を広範囲にわたり低減させようとするものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The scattered radioactive material is too wide and has strong adhesion to fine particles such as clay, and it remains near the surface in the rain and is difficult to remove completely. In addition, the half-life of cesium 137 is as long as 30 years. Therefore, in principle, the present invention recovers the γ-ray energy by using the photocatalytic action shown in FIG. 1 and converting it into decomposition energy of harmful organic substances without recovering the fine radioactive substance attached. However, if it is more appropriate to manage in the temporary storage area, it will be decontaminated in the temporary storage area to reduce the air emission over a wide range.

また、前記除染技術実証実験で明らかになったように、高圧洗浄機等で用いた処理水の水そのものに放射性物質は含まれておらず、水に混在している塵、粘土微粒子に付着しており、それらは凝集剤を用いることにより簡単に沈殿分離できるのである。つまり、除染の際、汚染物質が増えると考えて、水の使用を制限することはないと考える。むしろ、放射性物質を塵、粘土微粒子から剥離し、光触媒付着微粒子に付着させ意図した場所に効率的に集めるため、自然の雨のように多量に用いるべきと考えた。水は酸素と水素で構成されるが、図2で示すように酸素及び水素原子は、他原子と比べ小さいにもかかわらず、大きな分子間力を持ち、表面張力、付着力等において、他原子液体と比較し特異な性格を持つ流体である。本発明は、水を構成する分子、原子及び電子の性格を大きく利用したものである。基材の水は普通の水でも良いが、回収しないことを前提とするため、好ましくは人間にとって良い影響を及ぼし、セシウムとのイオン交換を狙い、セシウムと同じくアルカリ金属、アルカリ土類金属を含むミネラル水が好ましい。 Also, as clarified in the decontamination technology demonstration experiment, the water itself of the treated water used in the high-pressure washing machine, etc. does not contain radioactive substances, and adheres to dust and clay particles mixed in the water. They can be easily precipitated and separated by using a flocculant. In other words, we consider that there will be more pollutants during decontamination and we will not restrict the use of water. Rather, we thought that radioactive materials should be used in large quantities like natural rain in order to peel off radioactive materials from dust and clay fine particles, adhere to photocatalyst-adhered fine particles, and efficiently collect them at the intended location. Although water is composed of oxygen and hydrogen, as shown in FIG. 2, the oxygen and hydrogen atoms have a large intermolecular force although they are smaller than other atoms, and in terms of surface tension, adhesion, etc. It is a fluid with a unique character compared to liquids. The present invention makes extensive use of the nature of the molecules, atoms and electrons that make up water. The water of the base material may be ordinary water, but since it is assumed that it is not recovered, it preferably has a positive effect on humans and aims at ion exchange with cesium, and contains alkali metals and alkaline earth metals as well as cesium. Mineral water is preferred.

次に、対象とする放射性物質の特徴について述べる。
対象放射性物質は、線種の特性及び半減期からセシウム137とセシウム134と考える。ちなみに、ヨウ素の半減期は8日である。セシウムは、図2で示すとおり水素の直径約9倍の最も大きな原子で、8つの配位数を持つ。関係する物理特性としては、非常に柔らかく、融点が28.4度Cで、夏の暑さ程度で液化し、沸点は671度Cで、水銀を除いたすべての金属の中で一番低い。つまり、焼却すれば気化し、拡散しやすく、汚染物を減容するのに焼却炉は避けた方がよい。ちなみに、原子核の大きさは、図3で示すように、ネオン原子の大きさを直径200メートルとすると2ミリの砂粒にすぎない。その周りを電子がスピンしながら量子力学的な確率で存在しているのである。つまり、放射線を扱う世界は、量子力学的な確率の世界で化学反応世界のように現在の化学で理路整然とされたものでないことを、除染方法を検討する際に念頭に置くべきであると考える。
セシウム134の半減期は2年である。セシウム137の半減期は30年と長く、図4で示すように、安定なバリウム137mへとβ崩壊する際、強いγ線を放出する。このγ線こそ汚染被害の元凶であるが、γ線は原子核の中性子1個を構成するダウンクオーク2つのうち1個が安定化するためアップクオークへ変換し、アップクオーク2個とダウンクオーク1個の陽子となる際、電子とγ線放出する遷移エネルギーによるもので、化学反応、細菌等で決して止められない。本発明は光触媒作用を用いて、このγ線エネルギーの有効転換を図ることにより放射線量を低減させるものである。
Next, the characteristics of the target radioactive material will be described.
The target radioactive materials are considered to be cesium 137 and cesium 134 from the characteristics of the line type and the half-life. Incidentally, the half-life of iodine is 8 days. As shown in FIG. 2, cesium is the largest atom about nine times the diameter of hydrogen and has eight coordination numbers. The physical properties involved are very soft, with a melting point of 28.4 degrees C, liquefaction in summer heat, and a boiling point of 671 degrees C, the lowest of all metals except mercury. In other words, it is better to vaporize and diffuse if incinerated, and avoid incinerators to reduce the volume of contaminants. By the way, as shown in FIG. 3, the size of the nucleus is only 2 millimeters of sand when the size of the neon atom is 200 meters in diameter. It exists with quantum mechanical probability while electrons spin around it. In other words, the world dealing with radiation should be kept in mind when considering decontamination methods that the world of quantum mechanical probabilities is not as reasonably organized as in current chemistry like the world of chemical reactions. Think.
The half-life of cesium 134 is 2 years. Cesium 137 has a long half-life of 30 years and emits strong γ rays when β decays to stable barium 137m as shown in FIG. This γ-ray is the main cause of pollution damage, but γ-rays are converted into up-quarks because one of the two down-quarks that make up one nuclear neutron stabilizes, and then two up-quarks and one down-quark This is due to the transition energy that emits electrons and γ rays when it becomes protons, and can never be stopped by chemical reactions, bacteria, etc. The present invention uses photocatalysis to reduce the radiation dose by effectively converting this γ-ray energy.

セシウム137の付着状態については、次のように考察する。
原子炉建屋での水素爆発で大気中へ放出されたセシウムは、高熱であるため気化され、冷めると共に液化、空気中の酸素によって酸化物CsO2−となり、塵等に付着、更に固化し拡散したと考える。地面に降着したセシウムは、一価カチオンCs+として酸化物と反応し、化合物となったものも考えられる。特に、土壌の雲母と特異的に反応し、最終的に非可逆的に固着し溶出し難くなることが知られている。そのため、雨が降っても余り土壌の下方に洗い流されず地表に止まっている。雲母は、火成岩や変成岩に一般的に含まれており、対象地表にも含まれていると考える。しかし、植物が根から吸収するので非可逆的と言うことはあり得ないと考える。いずれにせよ、対象とするセシウムは、原子、イオンレベルの微小粒子と考える。塵等微細粒子に付着したセシウムは、地表に降下し、塵と共にあらゆる隙間に入り込み、あるいは塵が集まるところに集積され、あるいは田畑の粘土粒子に付着したものと考える。付着が強いのは、結合力の強いイオン結合によるのは当然であるが、微粒子との物理的付着力によるものも考えられる。イオン結合ではなく、微細であるがため、入り込んだ隙間からの除去、あるいは、単に付着した微細粒子を選別し除去するのが難しいケースである。
The attached state of cesium 137 will be considered as follows.
The cesium released into the atmosphere by the hydrogen explosion in the reactor building is vaporized because of high heat, cooled, liquefied, and converted into oxide CsO2- by oxygen in the air, attached to dust, and further solidified and diffused. Think. The cesium deposited on the ground may react with the oxide as a monovalent cation Cs + to form a compound. In particular, it is known that it reacts specifically with the mica of the soil and eventually becomes irreversibly fixed and difficult to elute. Therefore, even if it rains, it is not washed away under the soil and remains on the ground. Mica is generally included in igneous rocks and metamorphic rocks, and is considered to be included in the target surface. However, it is impossible to say that the plant is irreversible because it is absorbed from the roots. In any case, the target cesium is considered to be atomic or ionic level microparticles. Cesium adhering to fine particles such as dust falls to the surface of the earth and enters all gaps with the dust, accumulates where dust collects, or adheres to clay particles in the field. Naturally, the strong adhesion is due to the strong ionic bond, but also due to the physical adhesion with the fine particles. Since it is not ionic bonds but fine, it is difficult to remove from the gaps that have entered, or to simply select and remove the adhering fine particles.

本発明は、強固にイオン結合、又は、塵等に付着したセシウムを、陽イオン交換作用、及び、溶液構成原子に各種エネルギーを与える等の手段で剥離を図るが、広範囲であること、及び、入り込んだ隙間が複雑多義であることから、図5で示す様に、イオン結合、又は、隙間に付着したままのセシウム原子、イオンを光触媒原子、イオンの薄膜的な状態で取り囲む方法を考えた。用いる光触媒としては、酸化チタンが有名であるが、酸化チタン及びチタン錯体を基材にした光触媒は、高性能な光触媒作用を有するが、水に難溶、かつ、高価である。広範囲に飛散した放射性物質を対象として、安価にγ線のエネルギーの酸化還元力転換を図れるよう、チタンと同じ性格を有する4周期の遷移元素を用い、当該遷移元素を溶解又は混濁した溶液とした。
特に、遷移元素の内バナジウムは、周期表3族チタンの隣に位置する4族の遷移元素で、チタンとイオン化エネルギーもほぼ同等で似ており、アルカリ水に溶出する性質を持っている。また、バナジウムは富士山のバサルト層を通じて採取されるミネラル水に多量に含まれており、糖尿病予防効果がある等、人間にとって良い働きをすると知られている。
本溶液の基材は、富士山等のバナジウム水を逆浸透膜装置、若しくは、真空濃縮装置を用いてバナジウム濃度を調整した溶液、又は、バナジウム等のミネラルを多量に含む古代軟質多孔性海洋腐食質を溶出した溶液、又は、当該ミネラル水、若しくは、普通の水に火力発電所の排出灰から採取されるバナジウム化合物、又は、酸化物を添加した溶液を基剤として製造することができる。好ましい酸化物としては、五酸化、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸カリウム、二酸化バナジウム、三酸化バナジウムがある。このうちメタバナジン酸アンモニウムは、アンモニウムイオンがセシウムイオンの大きさと似ている等で最も好ましい。
The present invention is intended to exfoliate cesium firmly attached to ionic bonds or dust etc. by means of cation exchange action and various energy to solution constituent atoms, etc. Since the interstitial gap is complicated and ambiguous, as shown in FIG. 5, a method of enclosing cesium atoms and ions that remain attached to the gap or photocatalytic atoms and ions in a thin film state as shown in FIG. As a photocatalyst to be used, titanium oxide is famous, but a photocatalyst based on titanium oxide and a titanium complex has a high-performance photocatalytic action, but is hardly soluble in water and expensive. For radioactive materials scattered over a wide area, a 4-period transition element having the same characteristics as titanium is used so that the redox power conversion of γ-ray energy can be achieved at low cost, and a solution in which the transition element is dissolved or turbid is used. .
In particular, vanadium, a transition element, is a group 4 transition element located next to group 3 titanium in the periodic table, and is similar in ionization energy to titanium and has a property of eluting into alkaline water. Vanadium is also found in a large amount in mineral water collected through the basalt layer of Mt. Fuji.
The base material of this solution is a solution prepared by adjusting the vanadium concentration using a reverse osmosis membrane device or a vacuum concentrator device such as Mt. Fuji, or an ancient soft porous marine corrosive material containing a large amount of minerals such as vanadium. Or a solution obtained by adding vanadium compounds or oxides extracted from the ash discharged from a thermal power plant to the mineral water or ordinary water. Preferred oxides include pentoxide, ammonium metavanadate, potassium metavanadate, vanadium dioxide, and vanadium trioxide. Of these, ammonium metavanadate is most preferred because the ammonium ion is similar in size to the cesium ion.

γ線を有効転換したとしてもそのまま放置すると、植物がカリウムと似たセシウムを、カリウムトランスポンダーの作用で根から吸収することがあるので、次の対策を講じた。
セシウム土壌固着の主因と考えられている雲母の主成分であり、植物の成長に不可欠で、かつ、イオン化エネルギーが低いカリウムを添加し、根周辺のセシウムとカリウムを拮抗させることにより、作物が半減期の長いセシウムを根から吸収するのを避けさせ、吸着土壌粒子から剥離効果のある植物成長にとっても好ましい溶液とした。
雲母は、前述のとおり火成岩及び変成岩に一般的に含まれている。ちなみに、白雲母の化学式は、KAL2(ALSi13O10)(OH、F)2で、他の雲母も全てKを持っている。セシウムは、このK:1価カチオンと反応して固着していることが考えられ、カリウムを添加することによって剥離効果を得ようとするものである。ちなみに、カリウムイオンを添加することにより植物へのセシウムイオンの吸収を抑え、反対にカリウムを欠乏させると植物の地上部へのセシウム移送は促進される。このことは、公知の基本常識である。
なお、カリウムの添加は、肥料の外、人工ミネラル水用カリウム等ミネラル添加装置でも可能である。
Even if the γ-rays were effectively converted, if they were left as they were, plants could absorb cesium similar to potassium from the roots by the action of potassium transponders, so the following measures were taken.
The main component of mica, which is considered to be the main cause of cesium soil fixation, is essential for plant growth, and by adding potassium with low ionization energy, the crop is halved by antagonizing cesium and potassium around the roots. It was made to avoid absorbing long-term cesium from the roots, and a preferable solution for plant growth having an exfoliating effect from adsorbed soil particles.
Mica is generally contained in igneous rocks and metamorphic rocks as described above. By the way, the chemical formula of muscovite is KAL2 (ALSi13O10) (OH, F) 2, and all other mica also have K. It is considered that cesium is fixed by reacting with this K: 1 cation, and is intended to obtain a peeling effect by adding potassium. Incidentally, the addition of potassium ions suppresses the absorption of cesium ions into the plant, and conversely, when potassium is deficient, cesium transport to the above-ground part of the plant is promoted. This is known basic common sense.
In addition, addition of potassium is also possible with mineral addition apparatuses, such as potassium for artificial mineral water besides fertilizer.

反対に、作物を作らず植物を育て、根からセシウムを吸収させることを狙う場合は、硫安、塩安等のアンモニウムイオンを添加した溶液とする。
天正ら(1961)の論文には、アンモニア系の肥料(硫安、塩安、硝安)が、植物体へのセシウム吸収を3〜5倍に促進すること、カリウム系の肥料(塩化カリ、硫酸カリ)が、植物体へのセシウム吸収を26〜41%に抑制することが示されている。
アンモニア系の肥料(硫安、塩安、硝安)が、植物体へのセシウム吸収を3〜5倍に促進するのは、土壌中でセシウムが粘土鉱物と吸着しているのを、アンモニウムイオンがセシウムイオンとイオン半径が似ているために、まだ緩く粘土鉱物とイオン結合、又は、雲母と吸着しているセシウムイオンを溶出させるため、セシウムが植物根から吸収されやすくなることによると考えられている。
参照ただ、この方法は可能であるが、吸収すると植物からγ線が出るため、空間放射線の低減に寄与せず、また、土地が酸性化するので推奨しない。
On the other hand, when growing plants without making crops and aiming to absorb cesium from the roots, use a solution with ammonium ions such as ammonium sulfate and ammonium sulfate.
Tensho et al. (1961) showed that ammonia-based fertilizers (ammonium sulfate, ammonium sulfate, ammonium nitrate) promote the absorption of cesium into plants three to five times, and potassium-based fertilizers (potassium chloride, potassium sulfate). ) Has been shown to suppress cesium absorption to plants by 26-41%.
Ammonia-based fertilizers (ammonium sulfate, ammonium sulfate, ammonium nitrate) promote the absorption of cesium by 3 to 5 times in plants, because cesium is adsorbed to clay minerals in the soil and ammonium ions are cesium. It is thought that cesium is easily absorbed from plant roots because cesium ions adsorbed to clay minerals and ionic bonds or mica are loosened because the ion radius is similar to ions. .
For reference, this method is possible, but it does not contribute to the reduction of spatial radiation because γ rays are emitted from plants when absorbed, and it is not recommended because the land is acidified.

セシウムを剥離させる方法の一つとして、遷移元素に加えて溶液をアルカリとして、バナジウムイオンを解けやすくするため、カルシウムを添加した。
本溶液は、カルシウムを多量に含むミネラル水を、第3の発明と同じく逆浸透膜装置、若しくは、真空濃縮装置を用いてカルシウム濃度を調整した溶液、カルシウム等のミネラルを多量に含む古代軟質多孔性海洋腐食質を溶出した溶液、又は、前記溶液、若しくは、普通の水に、カルシウムを多量に含むホタテ貝等の焼成貝殻粉末、肥料、又は、人工ミネラル水用カルシウム等ミネラルを添加して製造する。
カルシウムは、周期表4周期3族チタンの隣に位置する2族の元素で、チタンと同じく最外隔M隔の電子は2個で、取られて2価の陽イオンになりやすい。また、カルシウムは溶出してアルカリ水を作り、植物、人間にとって良い働きをするミネラルである。
As one of the methods for removing cesium, calcium was added in order to make vanadium ions easy to dissolve by using the solution as an alkali in addition to the transition element.
This solution is a mineral water containing a large amount of calcium, a solution prepared by adjusting the calcium concentration using a reverse osmosis membrane device or a vacuum concentrator as in the third invention, and an ancient soft porous material containing a large amount of minerals such as calcium. Produced by adding calcined shell powder such as scallops containing a large amount of calcium, fertilizer, or minerals such as calcium for artificial mineral water to a solution eluting marine corrosive substances or the above solution or ordinary water To do.
Calcium is a Group 2 element located next to Group 3 titanium in Periodic Table 4, and, like titanium, there are two electrons in the outermost space M, and they are easily taken into divalent cations. Calcium is a mineral that elutes into alkaline water and works well for plants and humans.

さらに、剥離したセシウム原子、又は、イオンをイオン結合力及び分子間力、ファンデルワース力等による分球作用を活用し付着するため、無機多孔質粉末を混入した溶液にした。混入多孔質粉末としては、ナノレベルの細孔を多数有し、セシウムとの陽イオン交換機能を有する公知のデオライト、デオライトよりも小さな細孔を有し、遷移元素を溶解しやすくアルカリ性の同じく公知の焼成ホタテ貝、又は、光触媒対応性能がよいシリカゲルが好ましい。これらの微粉末を溶液に混入し、懸濁させる。   Furthermore, in order to adhere the peeled cesium atoms or ions by utilizing the spheroid action by ionic bond force, intermolecular force, van der Waals force, etc., a solution mixed with inorganic porous powder was used. The mixed porous powder has many nano-level pores, well-known deolite having a cation exchange function with cesium, and has smaller pores than deolite, and is easily known to be alkaline and easily dissolve transition elements. The baked scallop or silica gel with good photocatalytic performance is preferred. These fine powders are mixed into the solution and suspended.

さらに、セシウムの剥離、新付着機能を高めるため、当該溶液を例えばネオジウム等の永久磁石が作る強磁界の中を流動させることにより溶液構成原子又はイオンに活性エネルギーを与えるようにした。図6が示すように、物質に磁界を加えたとき、物質表面に磁極が生じ、一時的に 磁石のようになり磁化されたという。k番目の1原子当たりの磁気モーメントをμkとすると単位面積当たりの磁化の強さMは、図7の示すとおり総和Σμkである。一様な磁界中の磁気モーメントに働くトルク及び磁気モーメントが持つポテンシャルは、図8のとおりである。電子の周回運動を起源とする磁気モーメントは、量子学的起源を持っており、電子の軌道磁気モーメント及びスピン磁気モーメントは、図9のとおりである。重複するが、図10は、電子の磁気モーメント図であり、磁気モーメントが反対になっており安定している。図11は、原子及び分子の磁気モーメント図である。図が、示すように原子を構成する電子はスピンしており磁気モーメントを持っている。溶液を構成する水、遷移元素、カリウム、無機多孔質粒子、及び、溶存している酸素、水素等全ての元素も同じである。通常電子の磁気モーメントは電子軌道上で対になっており、打ち消しあっているが、遷移元素については、図12が示すように、第4番目のN殻価電子帯に1対収まってから第3番目のM殻d軌道に電子が入るため、不対電子が発生する。強磁界における静止した、原子分子については、反磁性の研究のように様々研究されているが、強磁界の中を動く物質のスピン変化等については見解が定まっておらず、研究がなされているところである。また、図13が示すよう磁力を応用した水処理装置の理論については、現在研究解明が進められているところであるが、現に強磁界の中を移動させた磁気活性水が、防錆効果があることが報告され、赤錆が黒錆になることが観察されている。多種多様な場所で効果が実証されていることもあり、次のような説もある。「強磁界の中を水が通過する誘導電流が発生する。そして、誘導電流が配管の中の流体物(水等)に作用して、水の分子間力を弱め、また、親水力を増すなどの変化を与えている。」である。また、水のクラスタが小さくなるという説もあるが、水分子は短時間の内に集散離合して、人間社会のように振る舞っているという見解もあり、今後の研究成果が待たれるところである。
いずれにしても、この作用に加え、水が磁界に反対の作用をする反磁性であること、溶存酸素が他の気体と異なり常時性で、それらの動きが活発になること等によりセシウムの付着粒子からの剥離を図っている。
Further, in order to enhance the cesium peeling and new adhesion functions, the solution is made to flow in a strong magnetic field created by a permanent magnet such as neodymium, thereby giving active energy to the solution constituent atoms or ions. As shown in Fig. 6, when a magnetic field is applied to a substance, a magnetic pole is generated on the surface of the substance, and it is temporarily magnetized and magnetized. Assuming that the magnetic moment per atom of the kth atom is μk, the magnetization intensity M per unit area is the sum Σμk as shown in FIG. The torque acting on the magnetic moment in the uniform magnetic field and the potential of the magnetic moment are as shown in FIG. The magnetic moment originating from the orbital motion of the electron has a quantum origin, and the orbital magnetic moment and the spin magnetic moment of the electron are as shown in FIG. Although overlapping, FIG. 10 is an electron magnetic moment diagram, and the magnetic moment is opposite and stable. FIG. 11 is a magnetic moment diagram of atoms and molecules. As shown in the figure, the electrons constituting the atoms are spinning and have a magnetic moment. The same applies to all elements such as water, transition elements, potassium, inorganic porous particles, dissolved oxygen, and hydrogen constituting the solution. Usually, the magnetic moments of electrons are paired on each other in the electron orbit and cancel each other. However, as shown in FIG. Since electrons enter the third M-shell d orbital, unpaired electrons are generated. Various studies have been conducted on the stationary, atomic molecules in a strong magnetic field, as in the case of diamagnetism, but there is no consensus on the spin change of substances moving in a strong magnetic field, and research has been conducted. By the way. Further, as shown in FIG. 13, the theory of the water treatment apparatus applying magnetic force is currently being studied and elucidated. However, the magnetically active water actually moved in the strong magnetic field has a rust prevention effect. It has been reported that red rust becomes black rust. The effect has been demonstrated in a wide variety of places, and there are the following theories. “An induced current is generated through which water passes through a strong magnetic field. The induced current acts on the fluid in the pipe (water, etc.) to weaken the intermolecular force of the water and increase the hydrophilic force. Etc. ”. There is also the theory that the water cluster will be smaller, but there is also the view that water molecules converge and disperse within a short time and behave like human society, and future research results are awaited.
In any case, in addition to this action, cesium adheres due to the fact that water is a diamagnetism that acts against the magnetic field, and dissolved oxygen is always different from other gases, and their movement becomes active. The peeling from the particles is intended.

さらに、セシウムの剥離、新付着機能を高めるため、ナノバブル発生装置により50μm以下のキャビティを発生させた溶液とした。泡は、大きさ50μメートルを境として図14が示すように、正反対の膨張収縮性格を表す。その結果、図15が示すように、浮き上がり破裂するものと、収縮し溶液中を漂った後、圧縮され崩壊するものとに分かれる。また、大きな泡は小さな泡を引き連れ上で崩壊することも知られている。本発明は、キャビティと呼ばれるナノバブルのみを用い、図16及び図17が示すように、付着壁面でのキャビティ圧壊の作用を利用して吸着セシウムの剥離を図るものである。セシウムを剥離した後は、図18が示すように、キャビティ気液界面におけるイオン分布と電位変化を利用し、図19が示すように、キャビティ気液界面において陽イオンであるセシウム吸着させ、泡消失後は、ゼオライト等無機多孔質粒子への吸着を図るものである。
そして、広範な地域に及ぶそれぞれの場所で、次に述べる装置を用い、当該溶液を多量に、主として噴霧、又は、散水することにより、原則として回収することなく、ただし、仮置き場で管理するのが適切なものは仮置き場を再除染し、光触媒作用をする元素の薄膜で覆い、帰宅住民が安心できるよう、広範な地域対象物の空間放射線量を低減させることを狙っている。
以下、図を活用しながら実施例を述べる。
Furthermore, in order to enhance the separation of cesium and the new adhesion function, a solution in which a cavity of 50 μm or less was generated by a nanobubble generator was used. As shown in FIG. 14, the foam exhibits a diametrically opposite expansion / contraction property with a size of 50 μm as a boundary. As a result, as shown in FIG. 15, it is divided into one that floats and ruptures and one that contracts and floats in the solution, and then compresses and collapses. It is also known that a large bubble will collapse with a small bubble. In the present invention, only nanobubbles called cavities are used, and as shown in FIGS. 16 and 17, adsorption cesium is peeled off by utilizing the action of cavity collapse on the adhesion wall surface. After the cesium is peeled off, as shown in FIG. 18, by utilizing the ion distribution and potential change at the cavity gas-liquid interface, as shown in FIG. After that, adsorption to inorganic porous particles such as zeolite is intended.
And, in each place that covers a wide area, using the equipment described below, in principle, the solution is mainly collected by spraying or sprinkling, but it is not collected but managed in a temporary storage area. The appropriate is to decontaminate the temporary storage area and cover it with a thin film of photocatalytic elements, aiming to reduce the spatial radiation dose of a wide range of regional objects so that the homecoming residents can rest assured.
Examples will be described below with reference to the drawings.

図20は、 第1の発明についての方法図である。50μm以上の泡を含まないキャビティだけの泡を発生させる装置は、キャビティの増加と共に水温の適度な上昇があり、バナジウムイオン等の溶融を促進し、その点からも有用である。 FIG. 20 is a method diagram for the first invention. An apparatus that generates only bubbles of cavities that do not contain bubbles of 50 μm or more has a moderate rise in water temperature as the number of cavities increases, which promotes melting of vanadium ions and the like, and is also useful in that respect.

図21は、第2乃至第4の発明についての溶液、溶剤図である。基剤は水でも良いが、使用方法を考えた場合、濃縮溶液とするのが便利なため、富士山等のバナジウムが入ったミネラル水を濃縮したものを基剤とするのが好ましい。 FIG. 21 is a solution and solvent diagram for the second to fourth inventions. The base may be water, but considering the method of use, it is convenient to use a concentrated solution. Therefore, it is preferable to use a base obtained by concentrating mineral water containing vanadium such as Mt. Fuji.

図22は、第5の発明についての装置図である。用途に応じて、様々な組み合わせがある。既存の機器を使えるよう配慮している。
図23は、第5の発明についての溝付けする場合の装置図である。瓦礫、土砂、金属類等の汚染された無機質廃棄物を当該溶液に溝付けすることによって効果的放射線量を提言させるようにした。なお、汚染された有機質廃棄物については、第7乃至第9の発明記載の低温度熱分解装置で処理することを推薦する。
FIG. 22 is an apparatus diagram of the fifth invention. There are various combinations depending on the application. Consideration is given to using existing equipment.
FIG. 23 is an apparatus diagram for grooving according to the fifth aspect of the invention. The effective radiation dose was proposed by grooving the solution with contaminated inorganic waste such as rubble, earth and sand, and metals. It is recommended that contaminated organic waste be treated with the low temperature pyrolysis apparatus described in the seventh to ninth inventions.

図24は、第6の発明についての装置図である。n個のネオジウム磁石対を用い、そのNS対極距離を最も強磁界となる5mmに近づけ、強磁界となったn個の間隙を流体が移動する装置とし、ナノバブル発生装置の溶液流入口、若しくは、排出口、又は。溶液貯蔵槽からポンプへの流入口、若しくは、ポンプからの排出口付近に一体化して設置する装置である。 FIG. 24 is an apparatus diagram of the sixth invention. Using n neodymium magnet pairs, the NS counter electrode distance is brought close to 5 mm, which is the strongest magnetic field, and the fluid moves through n gaps that become strong magnetic fields, and the solution inlet of the nanobubble generator, or Outlet, or. It is a device that is integrated and installed near the inlet from the solution storage tank to the pump or near the outlet from the pump.

図25は、汚染された土壌についての空間放射線量低減方法についての説明である。
当該除染溶液を現地で多量に噴霧、散布、かけ流しすることにより、セシウムを地表近くの粘土質から吸着し、表層から離れた地層まで浸透させ、剥離しない場合も含め、同時にバナジウム等の薄膜で覆うような状態にすることにより、γ線を農地の酸化還元力として有効転換させることができる。つまり、回収不要で比較にならない程、低コストであり、地力を落とすことなく粘土質粒子から汚染物質を除去し低減化できる。
更に、表層土壌を剥離できない田畑周辺の畦、側溝等のホットスッポットにも簡単に適
用可能である。
どうしてもセシウムの除去に執着する場合は、溶液を満たした大きな槽の中に田畑の表層土を逐次投入し洗浄する装置を用いることによって対応できる。
FIG. 25 is an explanation of a method for reducing the amount of space radiation for contaminated soil.
By spraying, spreading, and pouring a large amount of the decontamination solution on site, cesium is adsorbed from the clay near the ground surface, penetrates to the ground layer away from the surface layer, and even if it does not peel off, a thin film such as vanadium at the same time Γ rays can be effectively converted as the redox power of farmland. In other words, the cost is so low that no comparison is required and no comparison is made, and contaminants can be removed and reduced from the clay particles without reducing the geological power.
Furthermore, the present invention can be easily applied to hot spots such as ridges and gutters around the field where the surface soil cannot be peeled off.
If you are obsessed with the removal of cesium, you can deal with it by using a device that sequentially puts the surface soil of Tabata into a large tank filled with the solution and cleans it.

すでに仮置き場に集積されている汚染土壌、及び、吸着度が強く駆り置き場へ集積せざる終えない汚染土壌については、図26が示すとおり仮置き場において汚染土壌を本溶液で被膜し、仮置き場の空間放射線の低減を図る。これは、仮置き場周辺の土地に帰宅しようとしている住民の方々にとって重要なことである。   For contaminated soil that has already accumulated in the temporary storage area, and for contaminated soil that has a high degree of adsorption and has to be accumulated in the storage area, as shown in FIG. 26, the contaminated soil is coated with this solution in the temporary storage area, and Reduce space radiation. This is important for the residents who are going home to the land around the temporary storage area.

図27は、汚染された建物、道路についての空間放射線量低減方法についての説明
である。建物の瓦と瓦の間、傷、ひび割れ、継ぎ目等、粘土質、塵がたまるホットスポットになりやすい場所も噴霧、散布、かけ流し等で除染が容易である。道路も、粉塵が舞い上がることなく、また、表面に傷、割れがある道路、透水性舗装道路、隙間のあるインターロッキング上でも低減可能である。また、低コストであり、かつ、ホットスポットになり易い、かなりの面積を占める道路周辺地、側溝等が容易に除染及び空間放射線量低減可能である。
FIG. 27 is an explanation of a method for reducing the amount of space radiation for contaminated buildings and roads. Debris can be easily decontaminated by spraying, spraying, pouring, etc., between the roof tiles of buildings, scratches, cracks, seams, etc., where clay and dust are likely to become hot spots. Roads can also be reduced without dust rising, and on roads with scratches and cracks on the surface, permeable paved roads, and interlocking with gaps. In addition, it is possible to easily decontaminate and reduce the amount of space radiation, such as a road surrounding area and a gutter that occupy a considerable area that is low in cost and easily becomes a hot spot.

図28は、汚染森林についての空間放射線量低減方法図である。現在は、道路から数10メートルの落ち葉除去が重要視されているが、原子力発電所事故で使用した大型救難消防車、クレーン等を利用した高所自動回転散水器、大型噴霧器等を利用して、山の高所から広い範囲の除染を試みるべきである。広範囲な畑に散水する装置等も活用し散布することにより、広大な森林の除染及び空間放射線量低減が可能である。落葉等についても第7の発明記載の装置を使用し、大幅に減容可能である。また、汚染粘土質土壌(75μm以下)と同じく、落葉を汚染物質として膨大な費用をかけ別場所で隔離保管することも不要である。 FIG. 28 is a diagram showing a method for reducing the amount of space radiation for a contaminated forest. At present, removal of fallen leaves several tens of meters from the road is regarded as important, but a large rescue fire truck used in an accident at a nuclear power plant, an automatic rotating sprinkler using a crane, etc., a large sprayer, etc. A wide range of decontamination should be attempted from the heights of the mountains. It is possible to decontaminate a vast forest and reduce the amount of space radiation by using a device that sprays water over a wide range of fields. For the fallen leaves and the like, the volume can be greatly reduced by using the apparatus described in the seventh invention. In addition, as in the case of contaminated clay soil (75 μm or less), it is not necessary to separate and store the fallen leaves at a separate location at a huge cost as a contaminant.

図29は、第7の発明についての方法図である。本低温度熱処理装置の最大の弱点である含水量の多い汚染廃棄物については、おが屑等を混入し水分調整を行い、その後、第6の発明の装置を使用し、汚染有機物については、大部分を減容することが可能である。低温処理でありセシウム気化の心配はないが、噴煙物質と一緒に漏れるセシウムについて配慮する必要があり、こちらも排煙に本溶液を噴霧することにより冷却しゼオライト微粉末に吸着固化させ、下部溶液層で光触媒作用によりγ線を有効転換し、空間線量を低減する処置を講じていろ。 FIG. 29 is a method diagram for the seventh invention. For contaminated waste with a high water content, which is the greatest weakness of this low-temperature heat treatment device, the moisture is adjusted by mixing sawdust, etc., and then the device of the sixth invention is used. Can be reduced. Although it is a low-temperature treatment and there is no concern about vaporization of cesium, it is necessary to consider cesium leaking together with the fumes, and this is also cooled by spraying this solution on the flue gas, adsorbing and solidifying to zeolite fine powder, and lower solution Take measures to effectively convert gamma rays by photocatalysis in the layer and reduce the air dose.

図30は、第8の発明についての装置図である。低温度熱分解装置本体については、従来のものに廃棄物取入れ口にエアーカーテンを設けかつ乾燥させるドライヤー温風器的なもので乾燥させる部位を設けているのが特徴である。 FIG. 30 is an apparatus diagram of the eighth invention. The low-temperature pyrolysis apparatus main body is characterized in that a conventional part is provided with an air curtain at a waste intake and a part to be dried with a dryer warm air-like one for drying.

図31は、第9の発明についての装置図である。廃棄物取入れ口のエアーカーテン用乾燥ドライヤー温風器の炉内空気取り入れ口に第5の発明記載の装置を設け強磁界中を空気が流し酸素原子の常磁性による作用等により熱分解機能を向上しているのが特徴である。 FIG. 31 is an apparatus diagram of the ninth invention. A device as described in the fifth aspect of the invention is provided at the air intake of the drying dryer warm air heater for the air curtain at the waste intake, and the thermal decomposition function is improved by the action of the paramagnetic nature of oxygen atoms when air flows in the strong magnetic field. It is a feature.

図32は、第7乃至第9の発明記載の装置を使用して汚染汚泥の減容ついての説明図である。今回の震災で大量に発生したと思われるダイオキシン、微量PCB、放射性物質等の難分解物質が含まれる廃棄物を大がかりな装置を用いることなく、低コストで無害化、減容化することができる。 FIG. 32 is an explanatory diagram for reducing the volume of contaminated sludge using the apparatuses according to the seventh to ninth aspects of the invention. It is possible to detoxify and reduce the volume of waste containing difficult-to-decompose substances such as dioxins, trace amounts of PCBs, radioactive substances, etc., which are thought to have been generated in large quantities in the recent earthquake disaster, without using large-scale equipment. it can.

図33は、汚染された植物、被服等有機物についての容方法についての説明図である。 FIG. 33 is an explanatory diagram of a method for treating contaminated plants, clothing, and other organic substances.

図34は、汚染された植物及び牛糞等についての汚染物質減容方法についての説明図である。被服等有機物と同様、大部分が除染減容可能である。それらを放射性物質として隔離することも不必要であり、莫大な費用削減になる。 FIG. 34 is an explanatory diagram of a pollutant volume reduction method for contaminated plants, cow dung, and the like. As with organic materials such as clothing, most can be decontaminated and reduced in volume. It is not necessary to isolate them as radioactive materials, resulting in enormous cost savings.

図35は、汚染された伐採木材、樹皮についての空間放射線量低減及び汚染物質減容方法についての説明である。第7の発明記載の装置を使用し、大がかりなバグフィルター等付きの小型焼却炉を設置することなく、大部分を除染減容可能である。 FIG. 35 is an explanation of a method for reducing the amount of space radiation and reducing the volume of pollutants for contaminated felled wood and bark. The apparatus according to the seventh aspect of the invention can be used for decontamination and volume reduction without installing a small incinerator with a large bag filter or the like.

図36は、第10の発明についての方法図である。 FIG. 36 is a method diagram for the tenth invention.

図37は、第10の発明についての説明図である。今回の原子炉事故の壊れた建屋部分から漏れる放射性物質を吸着し、空中放射線量を減少することにより、今後の放射性物質飛散の元凶をなくすことができる。 FIG. 37 is an explanatory diagram of the tenth invention. By absorbing the radioactive material leaking from the broken building part of this nuclear accident and reducing the amount of radiation in the air, the cause of future radioactive material scattering can be eliminated.

放射性物質の飛散処理、空間線量低減施策、及び、放射性廃棄物の減容施策は、もとよりPCB等難分解物質の処理等についても利用できる。 Radioactive material scattering treatment, air dose reduction measures, and radioactive waste volume reduction measures can be used not only for the treatment of hard-to-decompose substances such as PCBs.

1 セシウム
2 酸素
3 水素
4 水
5 ミネラル水
6 カリウム
7 遷移元素(バナジウム等)
8 カルシウム
9 アンモニウムイオン
10 光触媒(酸化チタン等)
11 無機多孔質微粒子)(ゼオライト、焼成ホタテ貝等)
12 溶液攪拌貯蔵容器
13 濃縮溶液
14 栓
15 ナノバブル発生装置
16 溶液流入ホース
17 微量空気取り入れ口
18 ナノバブル(キャビティ)
19 ナノバブル混在溶液放出ホース
20 強磁界中流体移動装置
21 ネオジウム等永久磁石
22 流体取り入れ口
23 N極S極の間隙(約5mm)
24 磁石固定枠
25 強磁界発生多間隙装置外壁
26 強磁界発生装置と配管、ホース結合金具
27 強磁界通過流体
28 ポンプ(エンジン、モーター、人力)
29 噴霧、散水等用ホース
30 小型噴霧器
31 トラクター等利用大型噴霧器
32 小型散水器
33 回転自動散水器
34 道路用散水器
35 消防ポンプ活用散水器
36 空港用大型救難消防車活用散水器
37 高所用回転自動散水器
38 ヘリコプター活用散水器
39 噴射器
40 溝付け容器
41 有機放射性汚染物(木材、被服、汚泥等)
42 無機放射性汚染物(金属、岩石、土壌等)
43 低温度熱分解装置
44 上記流入空気
45 上記装置外壁
46 流入空気磁化装置
47 流入空気配管
48 有機放射性汚染物投入口
49 密閉式扉
50 炉内空気再磁化装置
51 温風ドライヤー等活用乾燥装置
52 エアーカーテン
53 多含水汚染物質乾燥ブロック
54 汚染物質押出し追加棒
55 乾燥室下部開閉扉
56 乾燥層
57 炭化層
58 分解層
59 イオンセラミック灰
60 排気筒
61 溶剤噴霧、排気冷却器
62 液化有害物質吸着粒子
63 溶液層
64 光触媒用光源(ブラックライト等)
65 排出気体高性能光触媒使用最終無害化装置
66 排気量調整ファン
67 排気口
68 原子力発電所建屋
69 爆発事故場所(放射性物質流出場所)
70 気体流出制御筒
71 固定ハシゴ(梯子車、クレーン車等)
72 屋内向け溶剤噴霧、散布器
73 落下溶剤回収盤
74 排気筒向け溶剤噴霧、散布器
75 溶液回収層
76 排気筒排気量調整ファン
77 排気筒排気口
78 汚染瓦礫
79 汚染土壌
80 汚染金属
81 その他汚染無機質廃棄物
1 Cesium
2 Oxygen
3 Hydrogen
4 Water 5 Mineral water 6 Potassium 7 Transition elements (vanadium, etc.)
8 Calcium 9 Ammonium ion 10 Photocatalyst (titanium oxide, etc.)
11 Inorganic porous fine particles) (Zeolite, calcined scallops, etc.)
12 Solution Stirring Storage Container 13 Concentrated Solution 14 Plug 15 Nano Bubble Generator 16 Solution Inflow Hose 17 Trace Air Intake 18 Nano Bubble (Cavity)
19 Nano bubble mixed solution discharge hose 20 Fluid moving device in strong magnetic field 21 Permanent magnet such as neodymium 22 Fluid intake 23 Gap between N pole and S pole (about 5 mm)
24 Magnet fixed frame 25 Strong magnetic field generating multi-gap device outer wall 26 Strong magnetic field generating device and piping, hose coupling fitting 27 Strong magnetic field passing fluid 28 Pump (engine, motor, human power)
29 Hose 30 for spraying, sprinkling, etc. Small sprayer 31 Large sprayer using tractor, etc. 32 Small sprinkler 33 Rotating automatic sprinkler 34 Road sprinkler 35 Fire pump utilizing water sprinkler 36 Airport large rescue fire truck utilizing sprinkler 37 Rotating for high place Automatic watering machine
38 Helicopter-use sprinkler 39 Injector 40 Grooving container 41 Organic radioactive contaminants (wood, clothing, sludge, etc.)
42 Inorganic radioactive contaminants (metal, rock, soil, etc.)
43 Low temperature pyrolysis device 44 Inflow air 45 Outer wall 46 Inflow air magnetizing device 47 Inflow air piping 48 Organic radioactive contaminant inlet 49 Sealed door 50 In-furnace air remagnetization device 51 Utilization drying device 52 such as hot air dryer Air curtain 53 Drying block with many water-containing pollutants
54 Contaminant extrusion additional rod 55 Drying chamber lower door
56 Dry layer 57 Carbonized layer 58 Decomposed layer 59 Ion ceramic ash
60 Exhaust cylinder 61 Solvent spray, exhaust cooler 62 Liquefied hazardous substance adsorbent particles 63 Solution layer 64 Light source for photocatalyst (black light, etc.)
65 Exhaust gas high-performance photocatalyst final detoxification device 66 Displacement adjustment fan 67 Exhaust port 68 Nuclear power plant building 69 Explosion accident location (radioactive material outflow location)
70 Gas outflow control cylinder 71 Fixed ladder (ladder car, crane car, etc.)
72 Solvent spray and sprayer for indoor use 73 Falling solvent recovery board 74 Solvent spray and sprayer for exhaust pipe 75 Solution recovery layer 76 Exhaust pipe exhaust amount adjustment fan 77 Exhaust pipe exhaust port 78 Contaminated debris 79 Contaminated soil 80 Contaminated metal 81 Other contamination Inorganic waste

Claims (11)

ミネラル水又は普通の水に、遷移元素、又は、遷移元素とカリウム、若しくは、アンモニウムイオンを溶解、又は、懸濁させ、さらに放射性微粒子付着能力を有する無機多孔質微粉末、若しくは、当該微粉末表面に光触媒微粒子を付着固化させた無機多孔質微粉末を単独、又は、同時に混入した溶液を作り、当該溶液そのままの状態、当該溶液を強い磁界の中で流動させた状態、当該溶液中にナノバブル装置でキャビティを発生させた状態、又は、それらの複合状態の溶液を用い、噴霧、散水、噴射、かけ流し、又は、溝浸けすることにより対象物からの空間放射線量を低減することを特徴とする除染方法 Inorganic porous fine powder having dissolved or suspended transition elements or transition elements and potassium or ammonium ions in mineral water or ordinary water, and having the ability to adhere radioactive fine particles, or the surface of the fine powder A solution in which inorganic porous fine powder with photocatalyst fine particles attached and solidified is made alone or simultaneously is prepared, and the solution is left as it is, the solution is flowed in a strong magnetic field, and the nanobubble device in the solution The amount of space radiation from an object is reduced by spraying, spraying, spraying, pouring, or dipping in a groove in a state where a cavity is generated or a composite state thereof. Decontamination method 「請求項1」記載の方法で製造、使用することを特徴とする除染溶液、又は、溶剤 Decontamination solution or solvent produced and used by the method according to claim 1 「請求項1」記載の遷移元素は、バナジウムであることを特徴とする「請求項2」記載の除染溶液、又は、溶剤 The decontamination solution or solvent according to claim 2, wherein the transition element according to claim 1 is vanadium. 「請求項1」記載の溶液にカルシウムを添加することを特徴とする「請求項2」及び「請求項3」記載の除染溶液、又は、溶剤 Calcium is added to the solution described in "Claim 1", or the decontamination solution or solvent described in "Claim 2" and "Claim 3" 「請求項1」乃至「請求項4」記載の溶液を使用し、当該溶液を貯蔵する工程と、当該溶液を強磁界の中で流動させる工程と、当該溶液中にナノバブル発生装置でキャビティを発生させる工程と、当該溶液を対象物に噴霧、散布、噴射、かけ流し又は溝付けする工程の全工程、又は、分割して内2乃至3工程から構成されることを特徴とする空間放射線量を低減のための除染装置 Using the solution according to claim 1 to claim 4, storing the solution, flowing the solution in a strong magnetic field, and generating a cavity in the solution with a nanobubble generator A spatial radiation dose characterized by comprising all steps of the step of spraying, spraying, spraying, pouring or grooving the solution on the object, or by dividing into two or three steps Decontamination equipment for reduction 「請求項5」記載の当該溶液を強磁界の中で流動させる工程において用いる装置は、n個のネオジウム磁石対を用い、その対極距離を最も強磁界となる5mmに近づけ、強磁界となったn個の間隙を流体が移動する装置とし、ナノバブル発生装置の溶液流入口、若しくは、排出口、又は。溶液貯蔵槽からポンプへの流入口、若しくは、ポンプからの排出口付近に一体化して設置することを特徴とする装置 The apparatus used in the step of flowing the solution according to claim 5 in a strong magnetic field uses n neodymium magnet pairs, and the counter electrode distance is brought closer to 5 mm, which is the strongest magnetic field, and becomes a strong magnetic field. A device in which fluid moves through n gaps, and a solution inlet or outlet of a nanobubble generator, or An apparatus that is integrated with the inlet of the solution storage tank to the pump or near the outlet of the pump. 放射線を含む汚染有機物を、含水量が多い場合は事前乾燥する工程と、熱分解炉へ空気取り入れ口、及び、処理物投入口から流入する空気を強磁界の中で流動させる工程と、当該空気を用い汚染有機物を熱分解、減容する工程と、その工程から排煙と共に漏出する放射性物質を含む難分解物質を「請求項1」乃至「請求項4」記載の溶液と当該溶液を活性化させる光源を用い、主として液相において無害化、又は、放射線量を低減させる工程と、放出気体を光触媒とその光源を用い、気相において無害化、又は、放射線量を低減させる工程のうち4乃至5工程で構成される熱分解装置を用いることを特徴とする汚染物質減容方法 A step of pre-drying contaminated organic matter including radiation when the water content is high, a step of flowing air flowing into the pyrolysis furnace from the air intake port and the treatment product input port in a strong magnetic field, and the air A process of thermally decomposing and reducing the volume of contaminated organic matter using a solution, and a hardly decomposable substance including a radioactive substance that leaks along with flue gas from the process, and the solution according to claims 1 to 4 and the solution are activated 4 to 4 of the steps of detoxifying mainly in the liquid phase or reducing the radiation dose, and detoxifying the released gas in the gas phase using the photocatalyst and its light source, or reducing the radiation dose. A method for reducing the volume of pollutants, characterized by using a pyrolysis apparatus comprising five steps 「請求項7」記載の方法で使用され、同記載の工程で構成されることを特徴とする汚染物質減容装置 A pollutant volume reducing device, which is used in the method according to claim 7 and is constituted by the steps described in the above 「請求項8」記載の熱分解炉へ流入する空気を強磁界の中で流動させる工程において用いる装置は、「請求項6」に記載した、最も強磁界の中を気体が流動するよう構成された装置とすることを特徴とする熱分解装置 The apparatus used in the step of causing the air flowing into the pyrolysis furnace described in “Claim 8” to flow in a strong magnetic field is configured so that the gas flows in the strongest magnetic field described in “Claim 6”. Pyrolysis apparatus characterized in that 放射性物質発生場所において、「請求項1」乃至「請求項6」記載の溶液及び装置を用い、常時、噴霧又は散水することにより、若しくは、噴霧、又は、散水後の放射性物質付着微粒子を「請求項7」乃至「請求項9」記載の熱分解後の処理方法及び装置を用いることにより、当該粒子からの放射線量を低減させることを特徴とする事故現場の空間放射線量低減方法   At the place where the radioactive material is generated, the solution and the device according to claim 1 to claim 6 are used to spray or spray water at all times, or after spraying or spraying the radioactive material-adhered fine particles. The radiation dose reduction method at the accident site characterized by reducing the radiation dose from the said particle | grains by using the processing method and apparatus after thermal decomposition | disassembly of Claim | item 7 thru | or "Claim 9" 「請求項10」記載の方法で使用され、同記載の工程で構成されることを特徴とする事故現場の空間放射線量低減装置
A space radiation dose reduction device for an accident scene, characterized in that it is used in the method according to claim 10 and is composed of the steps described in the same.
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