JP2014052352A - Decontamination sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境中にある放射性物質、特に、セシウム（Ｃｓ+ ）及びストロンチウム（Ｓｒ2+ ）による被爆線量を除染するために用いられる除染シートに関するものである。 The present invention relates to a decontamination sheet used to decontaminate exposure doses due to radioactive substances in the environment, particularly cesium (Cs + ) and strontium (Sr 2+ ).
従来、放射性物質による土壌や河川、海などの環境に対する汚染を、取り除く、遮る、遠ざけることを組み合わせて行う対策である除染技術が要望されており、例えば蒸発濃縮法、イオン交換法、凝集沈殿法、ガラス固化法等が知られている。 Conventionally, there has been a demand for decontamination technology that is a combination of removing, blocking, and keeping away contamination of the environment such as soil, rivers, and seas caused by radioactive substances. For example, evaporation concentration method, ion exchange method, coagulation precipitation Method, vitrification method and the like are known.
イオン交換法は、汚染源である放射性物質イオンを選択特異性のある担体を用いて吸着して目的物質を選択的に除去する方法であり、凝集沈殿法は、汚染液中に凝集剤を加えて凝集させた後に、沈殿させ、前記沈殿物を固化した後に処理する方法、ガラス固化法は、汚染液を濃縮後にガラス原料と混合することにより水分を除去して、これを冷却固化させて処理する方法である。 The ion exchange method is a method of selectively removing the target substance by adsorbing radioactive substance ions that are the source of contamination using a carrier with selective specificity, and the coagulation-precipitation method is the addition of a flocculant to the contaminated liquid. In the method of coagulating, precipitating and solidifying the precipitate, the method of vitrification is to remove the water by concentrating the contaminated liquid and then mixing with the glass raw material, and cooling and solidifying this to process. Is the method.
特に、前記除染技術の内で、イオン交換法は、集沈殿法やガラス固化法のように汚染液を対象としているの対してイオン交換法は、イオン交換物質を含有させた担体を汚染源に接触させるだけで汚染源である放射性物質イオンを選択的に吸着させることができ、その後の再生処理も、より安全に行えるように吸着材の焼却処理における放射性物質の飛散を低減することを可能とする吸着材も発明されている（特許文献１）。 In particular, among the decontamination techniques, the ion exchange method targets a contaminated liquid, such as a collection and precipitation method or a vitrification method, whereas the ion exchange method uses a carrier containing an ion exchange material as a contamination source. It is possible to selectively adsorb radioactive material ions that are the source of contamination simply by bringing them into contact, and to reduce the scattering of radioactive materials during the incineration of adsorbents so that the subsequent regeneration process can be performed more safely. An adsorbent has also been invented (Patent Document 1).
前記公報に提示されている吸着材は、吸着性の優れた繊維状活性炭と、無機系繊維と、無機系バインダーとの三者を含むものであり、吸着材が、成形体の形状安定性及び燃焼性に優れ、しかも吸着した放射性核種の飛散がないなどの利点を有している。 The adsorbent presented in the above publication includes three kinds of fibrous activated carbon having excellent adsorptivity, inorganic fibers, and inorganic binders, and the adsorbent is shaped stability of the molded body and It has advantages such as excellent combustibility and no scattering of adsorbed radionuclides.
ところが、前記公報に提示されている吸着材は、繊維状活性炭と、無機系繊維と、無機系バインダーとにより形成されたものであり、多量生産が困難であるばかりか耐性にも問題があって長期の使用に問題があり、特に、広範な面積を有するシート状に形成することが困難である。 However, the adsorbent presented in the above publication is formed by fibrous activated carbon, inorganic fibers, and inorganic binders, and is not only difficult to mass-produce but also has a problem with resistance. There is a problem in long-term use, and it is particularly difficult to form a sheet having a wide area.
また、放射性物質の内で、現在、除染技術が必要となっているのは半減期が約３０年であるセシウム１３７と同じく半減期が約３０年と長期に放射能を発するストロンチウムの処理であり、放射事故が発生した場合にも上記２種の放射性物質の処理が大きな課題となると考えられ、これらの放射性物質であるセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）からはγ線およびβ線である放射線が発せられるが、これらの放射線はα線のように空気層のようなものでも容易に遮蔽できるものと異なり貫通性が強いことから除染作業中や除染中、更には除染に用いて放射性物質を吸着させた後の処理作業などにおいて放射線被爆をしてしまうという心配がある。 Of the radioactive materials, decontamination technology is currently required for the treatment of strontium that emits radioactivity for a long period of about 30 years, like cesium 137, which has a half-life of about 30 years. In the event of a radiation accident, the treatment of the two types of radioactive materials is considered to be a major issue. From these radioactive materials, cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ), γ rays And β-rays are emitted, but these α-rays can be easily shielded even with air layers such as α-rays, so they are highly penetrating. There is a concern that radiation exposure will occur in the processing work after adsorbing radioactive materials used for decontamination.
本発明は、前記従来のセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）などの除染に用いられている吸着材が有する生産性、施行性、再生などの点で有している問題点を解決して、除染能力に優れていることはいうまでもなく、広域の汚染に対処することが可能であり、特に、除染作業に関して人体への放射線の被曝がなく安全な除染シートを提供することを課題とする。 The present invention has the problems that the adsorbents used for decontamination of the conventional cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ) have in terms of productivity, effectiveness, regeneration, etc. It is possible to deal with a wide range of pollution, not to mention the fact that it has excellent decontamination capability by solving the problems, and in particular, there is no radiation exposure to the human body for decontamination work and safe decontamination It is an object to provide a sheet.
前記課題を解決するためになされた本発明は、少なくともセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）を吸着する放射性物質吸着剤を含有させた吸着用発泡樹脂シートと、少なくともβ線およびγ線を遮蔽する放射線遮蔽剤を含有させた遮蔽用樹脂シートを積層してなることを特徴とする。 The present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, includes an adsorbent foamed resin sheet containing a radioactive material adsorbent that adsorbs at least cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ), and at least β rays and It is characterized by laminating a shielding resin sheet containing a radiation shielding agent for shielding γ rays.
本発明によれば、例えば汚染土壌などの表面に本発明である除染シートを吸着用発泡樹脂シートが接するようにして敷設し土壌に含まれる放射性物質からの放射線に含まれる少なくともセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）を吸着する。吸着時には積層した遮蔽用樹脂シートにより敷設環境への放射線の放出による環境汚染を防止する。 According to the present invention, for example, at least cesium ions (Cs) contained in radiation from radioactive substances contained in soil by laying the decontamination sheet according to the present invention on the surface of contaminated soil or the like so that the foamed resin sheet for adsorption is in contact therewith. + ) And strontium ions (Sr 2+ ). At the time of adsorption, the laminated resin sheet prevents environmental pollution due to radiation emission to the laying environment.
また、本発明において、放射性物質吸着剤として、放射性物質イオン吸着能を有する無機物質を用いることにより効率の良い吸着を図れるとともに吸着後の処理も容易である。 In the present invention, as the radioactive substance adsorbent, an inorganic substance having a radioactive substance ion adsorbing ability can be used to achieve efficient adsorption and easy treatment after adsorption.
特に、無機吸着剤が、チタンケイ酸塩であると吸着効果が大きく、放射線遮蔽剤として硫酸バリウムを用いると遮蔽効果が大きく実用的である。 In particular, when the inorganic adsorbent is titanium silicate, the adsorbing effect is large, and when barium sulfate is used as the radiation shielding agent, the shielding effect is large and practical.
更に、前記吸着用発泡樹脂シートと遮蔽用樹脂シートが剥離可能に積層することにより、現場での敷設作業や吸着後の処理が容易である。 Furthermore, the adsorbing foamed resin sheet and the shielding resin sheet are detachably laminated, thereby facilitating on-site laying work and processing after adsorption.
本発明によると、放射能による土壌などの環境汚染を確実に除染するとともに除染作業に際して人体への放射線の被曝がなく安全な除染シートを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a safe decontamination sheet that reliably decontaminates environmental pollution such as soil due to radioactivity and does not expose the human body to radiation during decontamination work.
以下に、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
本発明の実施の形態の放射性物質吸着性放射線遮蔽シートは、図１の説明図にあるように、少なくともセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）を吸着する放射性物質吸着剤を含有させた吸着用発泡樹脂シート１と、少なくともβ線およびγ線を遮蔽する放射線遮蔽剤を含有させた遮蔽用樹脂シート２を積層してなるものである。 The radioactive substance-adsorbing radiation shielding sheet according to the embodiment of the present invention contains a radioactive substance adsorbent that adsorbs at least cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ) as shown in the explanatory view of FIG. The adsorbing foamed resin sheet 1 and the shielding resin sheet 2 containing a radiation shielding agent that shields at least β rays and γ rays are laminated.
更に、詳細に説明すると、吸着用発泡樹脂シート１は、例えばポリウレタンフォームによる熱可塑性樹脂発泡シートが用いられ、加熱プレス機や加熱ロールを使用して熱可塑性樹脂シートを作製したあとに、耐圧オートクレーブ等で発泡剤を含浸させた後、圧力を開放したり加熱するなどして発泡シートを得るバッチ発泡法や、押出機内で溶融した樹脂に高圧の発泡剤を圧入して、ダイス出口で樹脂粘度を高めになるように冷却するなど調節して発泡させる押出発泡法等があるが、発泡セル、シート全体の均一な形状が得られるのであれば特に限定はない。 More specifically, the foamed resin sheet 1 for adsorption is, for example, a thermoplastic resin foamed sheet made of polyurethane foam. After the thermoplastic resin sheet is produced using a heating press or a heating roll, a pressure-resistant autoclave is used. After the impregnation with a foaming agent, etc., the pressure is released or heated to obtain a foamed sheet, or a high-pressure foaming agent is injected into the melted resin in the extruder, and the resin viscosity at the die outlet However, there is no particular limitation as long as the foamed cell and the uniform shape of the entire sheet can be obtained.
また、本発明では連続気孔であることが望ましく、通常は発泡セルやシートの全体的な均一性が高い点から押出発泡シートが好ましい。尚、本実施の形態ではセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）を吸着することを主たる目的としていることから放射性物質吸着剤としては吸着力が大きなチタンケイ酸塩を用いるものとしたが、例えばゼオライトなど他の無機吸着剤を用いてもよく、例えば微細な粒状物を発泡前の樹脂材に分散混入させておくなど従来周知の手段によりチタンケイ酸塩入りポリウレタンフォームによる発泡樹脂シート１を形成する。 Further, in the present invention, continuous pores are desirable, and an extruded foam sheet is usually preferable from the viewpoint of high overall uniformity of foam cells and sheets. In this embodiment, since the main purpose is to adsorb cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ), titanium silicate having a large adsorbing power is used as the radioactive material adsorbent. However, for example, other inorganic adsorbents such as zeolite may be used. For example, a foamed resin sheet 1 made of polyurethane foam containing titanium silicate by a conventionally known means such as dispersing fine particles in a resin material before foaming. Form.
特に、汚染土壌などの除染に使用する場合には土壌吸着用発泡樹脂シート１は保管や運搬が可能であれば広範な大きさのものが良いが、例えば、数メートル単位のものを繋ぎ合わせて使用する場合が作業性に優れている。 In particular, when used for decontamination of contaminated soil or the like, the foam resin sheet 1 for soil adsorption should have a wide range of sizes as long as it can be stored and transported. It is excellent in workability when used.
一方、前記吸着用発泡樹脂シート１に積層される遮蔽用樹脂シート２は、主としてβ線およびγ線を遮蔽する放射線遮蔽剤である硫酸バリウムを含有させたものであり、例えば、特開２００７−２１２３０４号公報に提示されているように、硫酸バリウムと、その硫酸バリウムのバインダーであるポリ塩化ビニルのような熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーとを含むシートを用いることができ、前記であって、前記吸着用発泡樹脂シート１に積層される遮蔽用樹脂シート２は、主としてβ線およびγ線をと同等の形状に形成し、接着や溶着により一体的に積層する。 On the other hand, the shielding resin sheet 2 laminated on the adsorption foamed resin sheet 1 mainly contains barium sulfate, which is a radiation shielding agent that shields β rays and γ rays. As disclosed in Japanese Patent No. 212304, a sheet containing barium sulfate and a thermoplastic resin such as polyvinyl chloride and / or a thermoplastic elastomer which is a binder of the barium sulfate can be used. The shielding resin sheet 2 laminated on the adsorption foamed resin sheet 1 is mainly formed in the same shape as β rays and γ rays, and laminated integrally by adhesion or welding.
尚、前記吸着用発泡樹脂シート１と遮蔽用樹脂シート２との積層に際して全面において接着または溶着しても良いが、部分的な接着または溶着でもよく、特に、吸着後に処理する際に剥がすことを考えると部分的なものが好ましい。 The adhering foamed resin sheet 1 and the shielding resin sheet 2 may be bonded or welded over the entire surface, but may be partially bonded or welded, and in particular, peeled off when processed after the adsorption. Considering the partial one is preferable.
本実施の形態である除染シートは、例えば汚染土壌を除染するには、吸着用発泡樹脂シート１側を汚染土壌に向けて敷設すればよく、土壌中のセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）が吸着用発泡樹脂シート１の吸着剤に吸着される。このとき、吸着用発泡樹脂シート１は遮蔽用樹脂シート２に覆われるのでセシウムイオン（Ｃｓ+ ）およびストロンチウムイオン（Ｓｒ2+ ）から放射されるβ線およびγ線の放射線は吸着用発泡樹脂シート１により遮蔽されるので人体や周囲の空気などの環境を汚染することがなく、きわめて安全に除染を行うことができるものである。 In the decontamination sheet according to the present embodiment, for example, in order to decontaminate contaminated soil, the adsorption foamed resin sheet 1 side may be laid toward the contaminated soil. Cesium ions (Cs + ) and strontium in the soil Ions (Sr 2+ ) are adsorbed on the adsorbent of the foamed resin sheet 1 for adsorption. At this time, since the adsorption foamed resin sheet 1 is covered with the shielding resin sheet 2, the radiation of β rays and γ rays emitted from cesium ions (Cs + ) and strontium ions (Sr 2+ ) Since it is shielded by 1, it does not pollute the environment such as the human body and surrounding air, and can be decontaminated extremely safely.
尚、本発明は本実施の形態に限られるものでなく、他の吸着剤や遮蔽剤であってもよく、また、使用方法も例えば土壌や水面への放射能の降下による汚染を防ぐには逆に保護する土壌や水面側に遮蔽用樹脂シート２を向けて敷設しても良いなど特に限定されない。 The present invention is not limited to the present embodiment, and may be other adsorbents or shielding agents, and the method of use is also for preventing contamination due to, for example, a decrease in radioactivity on the soil or water surface. On the contrary, there is no particular limitation such that the shielding resin sheet 2 may be laid on the soil to be protected or the water surface side.
以下に、吸着用発泡樹脂シート１がポリウレタンフォームに吸着剤としてチタンケイ酸塩８００ｍｇ、５００ｍｇ、４００ｍｇ、３００ｍｇ、２００ｍｇを含有させた試験サンプルについての吸着結果を図２に示す。 FIG. 2 shows the adsorption results for the test sample in which the foamed resin sheet 1 for adsorption contains 800 mg, 500 mg, 400 mg, 300 mg, and 200 mg of titanium silicate as an adsorbent in the polyurethane foam.
図２によると、放射性物質吸着材の質量が最大で８００ｍｇから２００ｍｇに減少しているにもかかわらず、セシウムの吸着率は、８２．４３％から６０．５７％と約２２％の低下であった。 According to FIG. 2, although the mass of the radioactive material adsorbent decreased from 800 mg to 200 mg at the maximum, the adsorption rate of cesium decreased from 82.43% to 60.57%, about 22%. It was.
更に、上記同様に各段階におけるストロンチウムの吸着率をみると（図２）、放射性物質吸着材の質量が上記と同じく減少しているにもかかわらず、ストロンチウムの吸着率は、９９．５４％から９１．２５％と約８％であった。 Furthermore, when the adsorption rate of strontium at each stage is observed in the same manner as above (FIG. 2), the adsorption rate of strontium is 99.54%, despite the fact that the mass of the radioactive material adsorbent is reduced as above. 91.25% and about 8%.
この結果、本件放射性吸着材には、セシウム及びストロンチウムを高確率で吸着する性能があることが証明され、この結果より、本発明に用いる放射性物質吸着材としては、セシウムの吸着性能を考慮すると、チタンケイ酸塩の量として、７１．６ｍｇのチタンケイ酸塩を含有する４００ｍｇ以上の放射性物質吸着材を用いることが好ましいことが示された。 As a result, it is proved that the present radioactive adsorbent has the ability to adsorb cesium and strontium with high probability, and from this result, as the radioactive substance adsorbent used in the present invention, considering the adsorption performance of cesium, It was shown that it is preferable to use a radioactive material adsorbent of 400 mg or more containing 71.6 mg of titanium silicate as the amount of titanium silicate.
一方、放射線の遮蔽性能については、JIS Z 4501 「Ｘ線防護用品の鉛当量試験方法」に準じて、透過Ｘ線量を測定して透過率を求めた（地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センターに依頼）。 On the other hand, the radiation shielding performance was determined by measuring the transmitted X-ray dose according to JIS Z 4501 “Lead equivalent test method for X-ray protective equipment” (Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Center). Request).
試験方法は、測定条件として、Ｘ線装置はエクスロン・インターナショナル社 ＭＧ−４５２型（平滑回路，焦点寸法５．５ｍｍ，Ｂｅ窓）を使用し、Ｘ線管電圧及び管電流は、ＭＧ−４５２型 １００ｋｖ，１２．５ｍＡ 付加ろ過板 ０．２５ｍｍＣｕとし、Ｘ線管焦点―試料間距離は１５００ｍｍとし、試料―測定器間距離は５０ｍｍとして、測定器は、電離箱照射線量率計（東洋メディック社 ＲＡＭＴＥＣ−１０００型 Ａ−４プローブ）を使用し、Ｘ線量測定単位は、空気衝突カーマ，Ｘ線ビームは、狭いビームを用いて計測する、ＪＩＳＺ４５０１「Ｘ線防護用品の鉛当量試験方法」に準じて行った。 The test method uses MG-452 model (smooth circuit, focal point size 5.5 mm, Be window) as an X-ray apparatus as measurement conditions, and X-ray tube voltage and tube current are model MG-452. 100 kv, 12.5 mA Additional filter plate 0.25 mm Cu, X-ray tube focus-sample distance is 1500 mm, sample-measuring instrument distance is 50 mm, and the measuring instrument is an ionization chamber irradiation dose rate meter (RAMTEC, Toyo Medic) -1000 type A-4 probe), X-ray measurement unit is air collision kerma, X-ray beam is measured using narrow beam, according to JISZ4501 “Lead equivalence test method of X-ray protective equipment” went.
この結果、本実施の形態の放射線遮蔽シートの遮蔽性能は、バリウム含有量に依存して放射線の遮蔽性能が高まり、つまり図３に示すように、Ｘ線透過率に有意な低下が見られた。 As a result, the shielding performance of the radiation shielding sheet according to the present embodiment increased the radiation shielding performance depending on the barium content. That is, as shown in FIG. 3, a significant decrease in the X-ray transmittance was observed. .
１ 遮吸着用発泡樹脂シート、２ 遮蔽用樹脂シート 1 Foamed resin sheet for shielding and adsorbing 2 Resin sheet for shielding
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017040518A (en) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 東洋クロス株式会社 | Strontium adsorption sheet |
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