JP2014182099A

JP2014182099A - 放射性物質収納用容器

Info

Publication number: JP2014182099A
Application number: JP2013058288A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Okano; 素之岡野; Yutaka Iizuka; 豊飯塚; Toshiya Morita; 俊哉森田; Natsuki Tanimoto; 那月谷本; Naohiro Hara; 直洋原
Original assignee: KAIEI KYOWA CONCRETE CO Ltd; KAIEI-KYOWA CONCRETE CO Ltd; KAWANABE KOGYO KK; TAIYO CONCRETE KOGYO KK; Sanyu Rec Co Ltd
Current assignee: KAIEI KYOWA CONCRETE CO Ltd; KAIEI-KYOWA CONCRETE CO Ltd; KAWANABE KOGYO KK; TAIYO CONCRETE KOGYO KK; Sanyu Rec Co Ltd
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP6174347B2

Abstract

【課題】収納されていた放射性物質を取り出した後も再利用できる放射性物質収納用容器を提供する。
【解決手段】コンクリート製の容器は、放射性物質ＲＭを収納するための収納室ＳＲを有し、該収納室ＳＲの内面が熱硬化性プラスチックを主成分とした除染膜（除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂ）で覆われている。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射性物質を収納するための収納室を有するコンクリート製の容器に関する。

下記特許文献１には、外観が略直方体状を成すコンクリート製の容器本体と、容器本体の凹所に収納された固化体（廃棄物を固化材で処理したもの）の上にコンクリートの後打ちによって設けられた蓋とを備える容器が開示されている。

前記の如きコンクリート製の容器は放射線遮蔽効果があることが知られていることから、地方自治体にその処分が任されている８０００Ｂｑ／ｋｇに満たない放射性物質（放射能を帯びた廃棄物やその焼却灰等を指す）を前記の如きコンクリート製の容器に収納して最終処分場に搬送する試みや最終処分場が設置されるまで保管する試みが為されている。

しかしながら、前記の如きコンクリート製の容器に前記放射性物質を収納すると、収納室の内面、即ち、コンクリートの地肌に放射性物質が除染困難な状態で付着してしまう。要するに、収納されていた放射性物質を取り出した後の容器が放射性物質となってしまうため、該容器を再利用することができない。

特開平１０−２９７７０３号公報

本発明の目的は、収納されていた放射性物質を取り出した後も再利用できる放射性物質収納用容器を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、放射性物質を収納するための収納室を有するコンクリート製の容器であって、前記収納室の内面が、熱硬化性プラスチックを主成分とした除染膜で覆われている。

本発明によれば、収納されていた放射性物質を取り出した後も再利用できる放射性物質収納用容器を提供することができる。

本発明の前記目的及び他の目的と、各目的に応じた特徴と効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。

図１は本発明を適用した放射性物質収納用容器（第１実施形態）の縦断面図である。図２（Ａ）は図１に示した容器本体の上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ線拡大縦断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ線拡大縦断面図である。図３（Ａ）は図１に示した蓋の上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線拡大縦断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線拡大縦断面図である。図４は本発明を適用した放射性物質収納用容器（第２実施形態）の縦断面図である。図５は本発明を適用した放射性物質収納用容器（第３実施形態）の縦断面図である。

［第１実施形態（図１〜図３）］
図１に示した容器は、コンクリート製の容器本体１１（図２を参照）と、コンクリート製の蓋１２（図３を参照）とから構成されている、
図１及び図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したように、容器本体１１は外観が略直方体状を成し、横断面形が略矩形を成す凹所１１ａを内側に有している。また、凹所１１ａの内面（４つの内側面及び内底面）、即ち、コンクリートの地肌は、後に詳述する除染膜１１ｂによって覆われている。さらに、容器本体１１の内部には、容器本体１１の強度を増すための格子状鉄筋１１ｃが埋設されている。

加えて、容器本体１１の上面には、凹所１１ａの上面開口を囲むようにシリコーン樹脂等を主成分とする止水パッキン１１ｄが設けられている。また、容器本体１１の上面の外周部分には、シリコーン樹脂等を主成分とするコーキング剤１３を充填するための段部１１ｅが設けられている。さらに、容器本体１１の上面には、ボルト締結用のナット１１ｆ（計８個）が埋設されている。さらに、容器本体１１の上面の４隅部分には、吊り下げ用の金具１１ｇ（計４個）が埋設されている。

一方、図１及び図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示したように、蓋１２は外観が略矩形板状を成し、容器本体１１の凹所１１ａの上面開口に嵌り込む略４角錐台状の嵌合部１２ａを下面中央に有している。また、嵌合部１２ａの表面（下面と４つの外側面）、即ち、コンクリートの地肌は、後に詳述する除染膜１２ｂによって覆われている。さらに、蓋１２の内部には、蓋１２の強度を増すための格子状鉄筋１２ｃが埋設されている。

加えて、蓋１２の４隅には、容器本体１１の吊り下げ用の金具１１ｇ（計４個）を露出させるために、横断面形が略１／４円形を成す切り欠き１２ｄが設けられている。また、蓋１２の上面には、容器本体１１のナット１１ｆ（計８個）に対応して、ボルト挿入用の２段の貫通孔１２ｅ（計８個、上段部分の横断面形が略矩形で下段部分の横断面形が略円形）が設けられ、各貫通孔１２ｅの上段部分の底にはステンレス等から成る穴開き板１２ｅ１が設けられている。さらに、蓋１２の上面には、吊り下げ用の金具１２ｆ（計４個）が各々の中心を結ぶ線が略矩形を成すように埋設されている。

参考までに容器本体１１及び蓋１２の寸法例を挙げれば、容器本体１１の図２（Ａ）における縦横寸法は略１６００ｍｍで図１における縦寸法は略１４５０ｍｍで厚さは略１５０ｍｍであり、凹所１１ａの図２（Ａ）における縦横寸法は略１３００ｍｍで図１における縦寸法は略１３００ｍｍである。一方、蓋１２の図３（Ａ）における縦横寸法は略１６００ｍｍで厚さ（嵌合部１２ａの除く）は略１５０ｍｍであり、嵌合部１２ａの厚さは略２０ｍｍである。

ここで、容器本体１１及び蓋１２の主体を成すコンクリートと、容器本体１１及び蓋１２に設けられた除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂについて詳述する。

容器本体１１及び蓋１２の主体を成すコンクリートは、周知のコンクリートと同様、セメント、水、粗骨材、細骨材及び混和材料の混合物を養生して硬化させたものである。細骨材には砂が一般的に使用されるが、容器本体１１及び蓋１２の厚さが例えば１５０ｍｍに満たない場合には、該細骨材の少なくとも一部としてフェロニッケルスラグや鉛ガラスカレットを用いると放射線遮蔽効果が多少向上する。また、容器本体１１及び蓋１２の厚さを例えば略２００ｍｍとすれば略１５０ｍｍの場合に比べて放射線遮蔽効果は多少向上するが、該厚さを２００ｍｍよりも厚くしても大幅な放射線遮蔽効果は望めない。

一方、除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂは、エポキシ樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、シリコ−ン樹脂、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、ポリイミド等の熱硬化性プラスチックを主成分としたものであって、その厚さは５〜１５ｍｍの範囲内にある。除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂを作製するときには、主剤、硬化剤及び特性調整剤等を適宜含有した塗料を準備し、該塗料を凹所１１ａの内面と嵌合部１２の表面に塗布し、これを常温硬化や加熱硬化（焼付け硬化）の手法によって硬化させる。

凹所１１ａの内面と嵌合部１２の表面、即ち、コンクリートの地肌が粗いと除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂの内面が平滑にならない場合があるため、このような場合には前記塗料にセメントやモルタルを添加したものを最初に塗布して硬化する処理を行うことが望ましい。また、１回の塗料の塗布及び硬化によって除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂを作製するとひび割れを生じる場合があるため、このような場合には塗料の塗布及び硬化を複数回に分けて行うことが望ましい。

前記の容器本体１１及び蓋１２とから構成された容器に放射性物質ＲＭを収納するときには、内面が除染膜１１ｂで覆われた容器本体１１の凹所１１ａに放射性物質ＲＭを直接、或いは、放射性物質ＲＭを袋詰めしたものを入れ、表面が除染膜１２ｂで覆われた嵌合部１２ａが凹所１１ａの上面開口に嵌り込むように蓋１２を載置する。そして、蓋１２の各貫通孔１２ｅに図示省略のボルトをそれぞれ挿入して、各ボルトのネジ部を容器本体１１の各ナット１１ｆに締結する。そして、容器本体１１と蓋１２の境界部分に現れる段部１１ｅにコーキング剤１３を充填する。

図１に示した容器は、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）が除染膜１１ｂで覆われ、且つ、蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）が除染膜１２ｂで覆われているため、容器本体１１に蓋１２を取り付けた状態では、内面の全体が除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂで覆われた略直方体状の収納室ＳＲ、即ち、水密性及び気密性を有する収納室ＳＲが画成され、該収納室ＳＲに放射性物質ＲＭが収納された状態となる。つまり、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭは除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに触れるものの、コンクリートの地肌に触れることはない。

また、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１１ｂと蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１２ｂが何れも熱硬化性プラスチックを主成分としたものであるため、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭが除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに触れて付着しても、コンクリートの地肌に放射性物質ＲＭが付着した場合に比べて該放射性物質ＲＭの除染を効果的に行うことができる。

ここで、前記除染に関する試験例を簡単に紹介する。コンクリートの地肌に塩化セシウム溶液（１５０００Ｂｑ／ｍＬ）を０．２ｍＬ滴下し１週間放置した後にこれを紙ワイパー（日本製紙クレシア社製のキムワイプ（登録商標）、後掲の紙ワイパーもこれと同じ）で２回の拭き取りを実施した場合における実施前後のβ線カウント量（測定器はアロカ社製のＴＧＳ−１３３、測定距離は５ｃｍ）は５０００と５０００（残存率は１００％）であり、さらに水を含んだ紙ワイパーで５回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は５０００（残存率は１００％）であり、さらに１モル／Ｌの塩酸を含んだ紙ワイパーで３回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は５０００（残存率は１００％）であった。

一方、コンクリートの地肌にエポキシ樹脂を主成分とした厚さ８ｍｍの除染膜を作製して、該除染膜に塩化セシウム溶液（１５０００Ｂｑ／ｍＬ）を０．２ｍＬ滴下し１週間放置した後にこれを紙ワイパーで２回の拭き取りを実施した場合における実施前後のβ線カウント量は５０００と１０００（残存率は２０．０％）であり、さらに水を含んだ紙ワイパーで５回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は１４０であり（残存率は２．８％）、さらに１モル／Ｌの塩酸を含んだ紙ワイパーで３回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は１２０（残存率は２．４％）であった。

他方、コンクリートの地肌にポリウレタンを主成分とした厚さ８ｍｍの除染膜を作製して、該除染膜に塩化セシウム溶液（１５０００Ｂｑ／ｍＬ）を０．２ｍＬ滴下し１週間放置した後にこれを紙ワイパーで２回の拭き取りを実施した場合における実施前後のβ線カウント量は５０００と２８００（残存率は５６．０％）であり、さらに水を含んだ紙ワイパーで５回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は１０００（残存率は２０．０％）であり、さらに１モル／Ｌの塩酸を含んだ紙ワイパーで３回の拭き取りを実施した後のβ線カウント量は５８０（残存率は１１．６％）であった。

前述の試験例からも分かるように、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭが除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに触れて付着しても、コンクリートの地肌に放射性物質ＲＭが付着した場合に比べて該放射性物質ＲＭの除染を比較的簡単な洗浄（例えば水拭きや水噴射等）によって行うことができるし、洗浄を入念に行えば放射性物質ＲＭの残存率を零に近付けることもできる。つまり、図１に示した容器は、収納室ＳＲに収納されていた放射性物質ＲＭを取り出した後、除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂに対して洗浄を行うことによってその再利用が十分に図れる。

さらに、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１１ｂと蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１２ｂが何れも熱硬化性プラスチックを主成分としたものであり、何れもコンクリートに比べて柔軟性があるため、容器に放射性物質ＲＭを収納する際の衝撃を除染膜１１ｂと除染膜１２ｂにより緩和して、容器本体１１の凹所１１ａの内面や蓋１２の嵌合部１２ａの表面にひび割れ等のダメージが生じることを防止できる。しかも、容器本体１１の外表面や蓋１２の外表面に除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに至る亀裂が経時的に生じたとしても、収納室ＳＲの水密性及び気密性を除染膜１１ｂと除染膜１２ｂによって維持できるため、収納室ＳＲに収納した放射性物質ＲＭが容器外に漏出することも防止できる。

［第２実施形態（図４）］
図４に示した容器が、図１に示した容器（第１実施形態）と構造を異にするところは、
・容器本体１１側の除染膜１１ｂを、収納室１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１１ｂ１と、第１除染膜１１ｂ１よりもヤング率が高く該第１除染膜１１ｂ１の内面を覆う第２除染膜１１ｂ２によって構成した点
・蓋１２側の除染膜１２ｂを、嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１２ｂ１と、第１除染膜１２ｂ１よりもヤング率が高く該第１除染膜１２ｂ１の内面を覆う第２除染膜１２ｂ２によって構成した点
にある。

容器本体１１側の第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２の材料と、蓋１２側の第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２の材料は、各々のヤング率を考慮した上で適宜選択できる。例えば、第１除染膜１１ｂ１及び第１除染膜１２ｂ１をポリウレタンを主成分としたものとし、且つ、第２除染膜１１ｂ２及び第２除染膜１２ｂ２をエポキシ樹脂を主成分としたものとすれば、容器本体１１側の「第１除染膜１１ｂ１のヤング率＜第２除染膜１１ｂ２のヤング率」の条件と、蓋１２側の「第１除染膜１２ｂ１のヤング率＜第２除染膜１２ｂ２のヤング率」の条件は満足できる。

図４に示した容器は、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）が２層構造の第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２で覆われ、且つ、蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）が２層構造の第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２で覆われているため、図１に示した容器と同様に、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭは第２除染膜１１ｂ２と第２除染膜１２ｂ２に触れるものの、コンクリートの地肌に触れることはない。

また、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２と蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２が何れも熱硬化性プラスチックを主成分としたものであるため、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭが第２除染膜１１ｂ２と第２除染膜１２ｂ２に触れて付着しても、図１に示した容器と同様に、コンクリートの地肌に放射性物質ＲＭが付着した場合に比べて該放射性物質ＲＭの除染を比較的簡単な洗浄（例えば水拭きや水噴射等）によって行うことができるし、洗浄を入念に行えば放射性物質ＲＭの残存率を零に近付けることもできる。つまり、図４に示した容器は、収納室ＳＲに収納されていた放射性物質ＲＭを取り出した後、第２除染膜１１ｂ２及び第２除染膜１２ｂ２に対して洗浄作業を行うことによってその再利用が十分に図れる。

さらに、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２と蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２が何れも熱硬化性プラスチックを主成分としたものであり、何れもコンクリートに比べて柔軟性があるため、容器に放射性物質ＲＭを収納する際の衝撃を第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２と第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２により緩和して、容器本体１１の凹所１１ａの内面や蓋１２の嵌合部１２ａの表面にひび割れ等のダメージが生じることを防止できる。しかも、容器本体１１の外表面や蓋１２の外表面に第１除染膜１１ｂ１と第１除染膜１２ｂ１に至る亀裂が経時的に生じたとしても、収納室ＳＲの水密性及び気密性を第１除染膜１１ｂ１及び第２除染膜１１ｂ２と第１除染膜１２ｂ１及び第２除染膜１２ｂ２によって維持できるため、収納室ＳＲに収納した放射性物質ＲＭが容器外に漏出することも防止できる。

さらに、容器本体１１側の第１除染膜１１ｂ１が第２除染膜１１ｂ２よりも柔軟性があり、且つ、蓋１２側の第１除染膜１２ｂ１が第２除染膜１２ｂ２よりも柔軟性があるため、前段落で述べたダメージ発生をより的確に防止できる。

［第３実施形態（図５）］
図５に示した容器が、図１に示した容器（第１実施形態）と構造を異にするところは、
・容器本体１１の外表面（４つの外側面及び外底面）を、除染膜１１ｂよりもヤング率が低い第３除染膜１１ｈで覆った点
・蓋１２の外表面（４つの外側面及び外上面）を、除染膜１２ｂよりもヤング率が低い第３除染膜１２ｇで覆った点
にある。

容器本体１１側の除染膜１１ｂ及び第３除染膜１１ｈの材料と、蓋１２側の除染膜１２ｂ及び第３除染膜１２ｇの材料は、各々のヤング率を考慮した上で適宜選択できる。例えば、除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂをエポキシ樹脂を主成分としたものとし、第３除染膜１１ｈをポリウレタンを主成分としたものとすれば、容器本体１１側の「除染膜１１ｂ１のヤング率＞第３除染膜１１ｂ２のヤング率」の条件と、蓋１２側の「除染膜１２ｂのヤング率＞第３除染膜１２ｇのヤング率」の条件は満足できる。

図５に示した容器は、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）が除染膜１１ｂで覆われ、且つ、蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）が除染膜１２ｂで覆われているため、図１に示した容器と同様に、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭは除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに触れるものの、コンクリートの地肌に触れることはない。

また、容器本体１１の凹所１１ａの内面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１１ｂと蓋１２の嵌合部１２ａの表面（コンクリートの地肌）を覆う除染膜１２ｂが何れも熱硬化性プラスチックを主成分としたものであるため、収納室ＳＲに収納された放射性物質ＲＭが除染膜１１ｂと除染膜１２ｂに触れて付着しても、図１に示した容器と同様に、コンクリートの地肌に放射性物質ＲＭが付着した場合に比べて該放射性物質ＲＭの除染を比較的簡単な洗浄（例えば水拭きや水噴射等）によって行うことができるし、洗浄を入念に行えば放射性物質ＲＭの残存率を零に近付けることもできる。つまり、図５に示した容器は、収納室ＳＲに収納されていた放射性物質ＲＭを取り出した後、除染膜１１ｂ及び除染膜１２ｂに対して洗浄作業を行うことによってその再利用が十分に図れる。

さらに、容器本体１１の外表面が第３除染膜１１ｈで覆われ、且つ、蓋１２の外表面が第３除染膜１２ｇで覆われているため、容器本体１１の外表面や蓋１２の外表面に加わる衝撃を第３除染膜１１ｈと第３除染膜１２ｇにより緩和して、容器本体１１の外表面や蓋１２の外表面にひび割れ等のダメージが生じることを防止できる。

尚、前記の第３除染膜１１ｈ及び第３除染膜１２ｇは、図４に示した容器（第２実施形態）にも適用できる。即ち、図４に示した容器本体１１の外表面（４つの外側面及び外底面）を第２除染膜１１ｂ２よりもヤング率が低い第３除染膜１１ｈで覆い、且つ、蓋１２の外表面（４つの外側面及び外上面）を第２除染膜１２ｂ２よりもヤング率が低い第３除染膜１２ｇで覆うようにしても良い。

１１…容器本体、１１ａ…凹所、１１ｂ…除染膜、１２…蓋、１２ｂ…除染膜、ＳＲ…収納室、ＲＭ…放射性物質、１１ｂ１，１２ｂ１…第１除染膜、１１ｂ２，１２ｂ２…第２除染膜、１１ｈ，１２ｇ…第３除染膜。

Claims

放射性物質を収納するための収納室を有するコンクリート製の容器であって、前記収納室の内面が、熱硬化性プラスチックを主成分とした除染膜で覆われている、
ことを特徴とする放射性物質収納用容器。
前記除染膜は、前記収納室の内面を覆う第１除染膜と、前記第１除染膜よりもヤング率が高く該第１除染膜の内面を覆う第２除染膜を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射性物質収納用容器。
前記容器の外表面が、熱硬化性プラスチックを主成分とし前記除染膜又は前記第２除染膜よりもヤング率が低い第３除染膜で覆われている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質収納用容器。