JP2023084411A - 廃棄体の形成方法および廃棄体の形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄体内の水素ガスの発生量を低減する。【解決手段】廃棄体の形成方法は、固型化材料とホウ素化合物とを混合して混合物を形成するステップと、放射性廃棄物を収容する容器に混合物を充填して固化体を含む廃棄体を形成するステップと、廃棄体を加熱して固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整するステップと、を具備する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、廃棄体の形成方法および廃棄体の形成システムに関する。

原子炉内で使用された制御棒などの長期間の中性子照射により放射化した金属など、比較的放射能濃度の高い、低レベル放射性廃棄物は、地表面から深度５０～１００ｍ程度の領域に埋設処分されることが検討されている。日本原子力学会は、学会標準において、処理後の放射性廃棄物を含む細孔径調整材料と固型化材料から成る混合物の固化体を容器に収容した後、容器を密封して廃棄体を形成することを基本的な処理手法と想定している。

容器の密封は、高い放射能濃度を有する放射性廃棄物からの放射線照射により容器内に存在する水分が分解されることにより水素ガスが発生し、水素の燃焼下限値に至る懸念を有する。一般に水素ガス濃度は、酸素存在下において水素ガスに起因した燃焼を防ぐため、気体体積の４体積％以下とすることが求められる。学会標準は、容器内でも同様に、水素ガス濃度を気体体積の４体積％以下とする制限を設けている。つまり、容器内では、放射性廃棄物の総放射能量、含水量の制限に加え放射性廃棄物や固型化材料からの水素発生にも注意する必要がある。このことは、放射性廃棄物や固型化材料の収容量を制限し、廃棄体当たりの放射性廃棄物の充填量が低下し、廃棄体の個数を増大させる原因となる。

特許第５６６１４９２号明細書 特許第５８０７７８５号明細書

日本原子力学会標準 余裕深度処分対象廃棄体の製作要件及び検査方法：２０１５ ＩＳＢＮ９７８－４－８９０４７－３８３－０ 高橋他，「水素ガス発生に及ぼすセメント水和物試料中における水分の存在状態の影響」電力中央研究所報告Ｌ（１１０２０）， １－１８， 巻頭１－３， ２０１３－０３ Ｆｒｅｄｅｒｉｃ Ｃｈｕｐｉｎ ｅｔ ａｌ， Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｒａｄｉｏｌｙｔｉｃ ｙｉｅｌｄｓ ｏｆ ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ４９４ （２０１７） １３８－１４６

放射性廃棄物の含水率を低減するために、容器に収容する前に放射性廃棄物を乾燥処理することが考えられる。しかしながら、例えば２００Ｌ以上の容量を有する容器や１ｍ^３以上の体積を有する固化体の脱水は難しく、乾燥による亀裂破損の懸念や、不十分な乾燥に至る可能性がある。

本発明の実施形態では、廃棄体内の水素ガスの発生量を低減することを課題の一つとする。

実施形態の廃棄体の形成方法は、固型化材料とホウ素化合物とを混合して混合物を形成するステップと、放射性廃棄物を収容する容器に混合物を充填して固化体を含む廃棄体を形成するステップと、廃棄体を加熱して固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整するステップと、を具備する。

第１の実施形態の廃棄体の形成方法の例を説明するためのフローチャートである。 廃棄体の形成システムの一例を示す模式図である。 養生期間１カ月における固化体の一軸圧縮強度試験の結果を示す図である。 養生期間６カ月における固化体の一軸圧縮強度試験の結果を示す図である。 試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体に対して、ガンマ線を１７時間照射したときの水素発生量を示す図である。 試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体の平均細孔径の測定結果を示す図である。 試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体加熱温度と平均細孔径との関係を示す図である。 粉砕・加熱された試料Ａないし試料Ｃに対してガンマ線を１７時間照射したときの水素ガス発生のＧ値と平均細孔径との関係を示す図である。 試料Ａないし試料Ｃと参考例との間の平均細孔径と水素ガス発生のＧ値との関係の比較結果を示す図である。 加熱処理後の固化体の含水率と水素ガス発生のＧ値とを示す図である。 試料Ａないし試料Ｃと参考例との間の含水率と水素ガス発生のＧ値の関係の比較結果を示す図である。 第２の実施形態の廃棄体の形成方法の例を説明するためのフローチャートである。 廃棄体の形成システムの一例を示す模式図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において、実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を一部省略する場合がある。図面は模式的なものであり、各部の厚さと平面寸法との関係、各部の厚さの比率等は現実のものとは異なる場合がある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の廃棄体の形成方法の例を説明するためのフローチャートである。第１の実施形態の廃棄体の形成方法の例は、混合ステップＳ１－１と、充填ステップＳ１－２と、加熱ステップＳ１－３と、を具備する。

第１の実施形態の廃棄体は、例えば図２に示す形成システム１Ａを用いて形成できる。図２は、廃棄体の形成システムの一例を示す模式図である。図２に示す形成システム１Ａは、貯留タンク１０１と貯留タンク１０２とを有する材料供給部１００と、混練槽２０１と攪拌翼２０２とを有する混合部２００と、加熱装置３０１または加熱室３０２を有する加熱部３００と、を具備する。

混合ステップＳ１－１は、固型化材料と、細孔径調整材料と、を混合して混合物を形成する工程を含む。

固型化材料は、固化体を形成するためのバインダーとしての機能を有する。固型化材料は、例えばジオポリマーの組成物を含む。ジオポリマーは、無機ポリマーの一つである。ジオポリマーは、二酸化ケイ素等のＳｉ系材料と、メタカリオン等のＳｉ－Ａｌ系材料と、ケイ酸カリウム（Ｋ_２ＳｉＯ_３）や水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のアルカリ材と、を含む反応によって得られる。また、上記反応は、水等の水分を添加して行われてもよい。

ジオポリマーに限定されず、固型化材料は、セメント、無機物を加熱処理した焼成体であるセラミック、ガラス、アスファルト、またはプラスチック等の材料の組成物を含んでいてもよい。上記固型化材料を用いて形成された固化体は、上記材料を含む。

固型化材料は、貯留タンク１０１から混練槽２０１に供給される。貯留タンク１０１は、固型化材料を収容するために設けられる。貯留タンク１０１は、例えば配管を介して混練槽２０１に接続される。なお、固型化材料が複数の材料により構成される場合には、各材料を異なる貯留タンクに収容して混練槽２０１に供給してもよい。

細孔径調整材料は、固型化材料を固化することにより形成される固化体の細孔径を調整するための材料である。細孔径調整材料の例は、ホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）等のホウ素化合物を含む。ホウ素化合物に限定されず、固化体の細孔径を制御可能であれば他の材料を用いてもよい。

細孔径調整材料の平均粒径は、例えば３５５μｍ以下であることが好ましい。３５５μｍ以下に細かくするほど混ざりやすくなり、反応性を向上させることができる。細孔径調整材料の平均粒径は、例えば３５５μｍ篩の使用、あるいは粒度分布計を用いて測定することが可能である。

細孔径調整材料は、貯留タンク１０２から混練槽２０１に供給される。貯留タンク１０２は、細孔径調整材料を収容するために設けられる。貯留タンク１０２は、例えば配管を介して混練槽２０１に接続される。

図１は、貯留タンク１０１および貯留タンク１０２が一つの配管を介して混練槽２０１に接続されている構成を示しているが、これに限定されず、貯留タンク１０１および貯留タンク１０２は、互いに別々の配管を介して混練槽２０１に接続されていてもよい。

固型化材料および細孔径調整材料は、混練槽２０１において攪拌翼２０２を用いて混練されることにより混合される。混合物において、固型化材料に対する細孔径調整材料の質量割合は、０％よりも大きく５％未満、さらには１％以上５％未満であることが好ましい。５％以上の場合、固化体の強度が大幅に低下することがある。

充填ステップＳ１－２は、放射性廃棄物１１を収容する容器１２に混合物を充填することにより、放射性廃棄物１１と容器１２と固化体１３Ａとを有する廃棄体１０Ａを形成する。混合物は、例えば形成システム１Ａに設けられた充填部において配管を介して混練槽２０１から容器１２に充填される。

放射性廃棄物１１の例は、例えば放射化金属・高線量樹脂（炉内で使用された制御棒、チャンネルボックス等の長期間の中性子照射により放射化された放射化金属や、原子炉等の炉水浄化系で発生する使用済み樹脂など、放射性核種の濃度が高い放射性廃棄物）等が挙げられる。放射性廃棄物１１の形状は、特に限定されず、例えば粒状、粉状、板状、管状、塊状、または液状であってもよい。容器１２の例は、例えばドラム缶等が挙げられる。

固化体１３Ａは、充填ステップＳ１－２において上記混合物の半硬化体または硬化体である。固化体１３Ａは、放射性廃棄物１１を覆うことが好ましい。

なお、図２に示す形成システム１Ａは、アウトドラム式を示しているが、アウトドラム式に限定されず、攪拌翼を容器に備え、混練槽がないインドラム式を用いてもよい。

加熱ステップＳ１－３は、固化体１３Ａを加熱する工程を含む。加熱ステップＳ１－３は、例えば一つずつ若しくは連続的に加熱する加熱装置３０１、または複数同時加熱のバッチ式の加熱室３０２において廃棄体１０Ａを加熱することにより行われる。

加熱装置３０１および加熱室３０２は、加熱温度の制御が可能である。廃棄体１０Ａは、例えば搬送機構等を用いて充填部から加熱装置３０１または加熱室３０２に搬送される。加熱室３０２は、図２に示すように、複数の廃棄体１０Ａを同一工程により加熱できる。

廃棄体１０Ａは、容器により完全な密封状態とせずに加熱により蒸発した水蒸気が外部に放出できる程度の状態で行ってもよい。例えば容器に開閉可能な蓋を取り付けることにより上記状態を形成できる。これにより、固化体１３Ａを加熱して廃棄体１０Ａから水分を除去できる。そして、容器は、廃棄体の埋設処分前に蓋によって密封される。

固化体１３Ａは、多孔質構造を有する。固化体１３Ａを加熱することにより固化体１３Ａの平均細孔径を調整できる。これは、細孔径調整剤を添加することにより、固型化材料のネットワークの内部に細孔径調整剤が侵入して固化体１３Ａの平均細孔径を増加させるため、または固化体の固化速度が低下することにより気泡が発生するため等の理由が挙げられる。

平均細孔径を大きくすることにより、固化体１３Ａ内の水と固化体１３Ａとの接触面積を小さくできる。これにより、固化体１３Ａからのエネルギー移行を抑制することにより、廃棄体１０Ａ内の水素ガスの発生量を低減できる。

固化体１３Ａの平均細孔径は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらには１２ｎｍ以上５０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらには１６ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。平均細孔径が１０ｎｍ未満であると、固化体１３Ａ内の水と固化体１３Ａとの接触面積が増大して水素ガスの発生量が増加する。平均細孔径が５０ｎｍを超えると、強度が低下し、放射性廃棄物を固化するための機能が不十分となる。平均細孔径は、例えば窒素ガス吸着法による細孔径分布測定により測定可能である。

加熱ステップＳ１－３の加熱温度は、１２０℃以上１０００℃以下であることが好ましい。加熱ステップＳ１－３の加熱時間は、１２時間以上であることが好ましい。加熱時間の上限は、特に限定されないが、１２時間以上加熱すれば細孔径等の物性は変化しないと考えられる。加熱ステップＳ１－３の加熱温度および加熱時間を上記範囲に制御することにより、固化体１３Ａの平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整可能である。

第１の実施形態の廃棄体の形成方法の例は、さらに、養生ステップを具備してもよい。養生ステップにより、加熱ステップＳ１－３後の廃棄体１０Ａを養生して固化体の反応をさらに進行させることができる。養生ステップは、例えば常温常圧環境下で廃棄体１０Ａを静置することにより行われる。

以上のように、実施形態の廃棄体の形成方法では、混合ステップにおいて固型化材料に細孔径調整剤を添加するとともに、その後加熱処理を行うことにより、固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整できる。これにより、固化体の水素発生量を低減できる。

ここで、固型化材料と細孔径調整材料とを含み、放射性廃棄物を含まない固化体の特性についての評価結果の例について説明する。表１は、評価に用いられた固化体試料の各材料とその質量割合（％）を示す。

試料Ａないし試料Ｃにおいて、固型化材料は、メタカオリンと、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含む非晶質多孔体であるシリカヒュームと、３０％の質量パーセント濃度を有するケイ酸カリウム溶液（Ｋ_２ＳｉＯ_３）と、水酸化カリウム（ＫＯＨ）と、水と、を含む。

試料Ｂと試料Ｃは、試料Ａを固型化材料の基準として、そこに細孔径調整剤として加えられたホウ酸（Ｈ_３ＢＯ_３）を含有する。このときの固型化材料に対するホウ酸の質量割合は、試料Ｂでは１％であり、試料Ｃでは５％である。

図３は、養生期間１カ月における固化体の一軸圧縮強度試験の結果を示す図である。図３に示す一軸圧縮強度は、圧縮強度試験機を用いて測定された値である。図３から試料Ｃは十分な強度を得ることができず、一軸圧縮強度を測定できないことがわかる。このことから、固型化材料に対する細孔径調整材料の質量割合は、５％未満であることが好ましいことがわかる。さらに、図４は、養生期間６カ月における固化体の一軸圧縮強度試験の結果を示す図である。図４から養生期間を６ヵ月とすると、試料Ｃも硬化することがわかる。

図５は、試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体に対して、ガンマ線を１７時間照射したときの水素発生量を示す図である。試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃを比較すると、固化体の質量当たりの吸収線量に対する水素ガス発生量（水素ガス発生のＧ値（１０^－７ｍｏｌ／Ｊ））は、ホウ酸の添加率上昇に伴い減少することがわかる。水素ガス発生量は、ガスクロマトグラフを用いて測定された値である。また、このときの固化体の平均細孔径の測定結果を図６に示す。平均細孔径は、窒素ガス吸着法による細孔径分布測定により測定された値である。ホウ酸の添加率が高いほど平均細孔径は大きくなり、図５との比較から平均細孔径が増大するに伴い、水素ガス発生量が減少する傾向を確認できる。

次に、加熱による試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体の変化について説明する。図７は、試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃの固化体の加熱温度と平均細孔径との関係を示す図である。図７は、試料Ａ、試料Ｂ、試料Ｃに対し、粒経が３５５μｍ以下になるように粉砕処理を行い、１２時間加熱処理を行った後の各試料の平均細孔径を示す。加熱温度は１２０℃、２００℃、３００℃、１０００℃のいずれかである。図７から、１２０℃以上１０００℃以下の温度で加熱処理を行うことで、試料Ｃだけでなく試料Ｂを用いた場合でも平均細孔径が大きくなることを確認できる。

図８は、上記の粉砕・加熱処理を行った試料Ａないし試料Ｃに対してガンマ線を１７時間照射したときの水素ガス発生のＧ値と固化体の平均細孔径との関係を示す図である。図８から平均細孔径の増大につれてＧ値が低減していることを確認できる。例えばＧ値を０．０５×１０^－７ｍｏｌ／Ｊ以下にするためには、固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上にすることが好ましい。

図９は、試料Ａないし試料Ｃと参考例との間の平均細孔径と水素ガス発生のＧ値との関係の比較結果を示す図である。図９の文献値は、非特許文献（Ｆｒｅｄｅｒｉｃ Ｃｈｕｐｉｎ ｅｔ ａｌ， Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｒａｄｉｏｌｙｔｉｃ ｙｉｅｌｄｓ ｏｆ ｇｅｏｐｏｌｙｍｅｒｓ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ４９４ （２０１７） １３８－１４６）に記載の試料の平均細孔径とＧ値との関係を示す。図９の実験値は、図８に示す試料Ａないし試料Ｃの平均細孔径とＧ値との関係を示す。図９から、試料Ａないし試料Ｃは、上記非特許文献に記載の試料よりもＧ値を低減できることがわかる。

図１０は、加熱処理後の固化体の含水率と水素ガス発生のＧ値との関係を示す図である。図１０から、加熱温度が１０００℃の場合では大きな含水率低下を確認できるが、加熱温度が３００℃以下の場合では加熱処理の含水率への影響は軽微であることがわかる。このことは、加熱処理による含水率低下が水素ガス発生のＧ値の低減の主な原因ではないことを示している。一方で、含水率と水素ガス発生のＧ値に全く相関がないわけではない。

図１１は、試料Ａないし試料Ｃと参考例との間の含水率と水素ガス発生のＧ値の関係の比較結果を示す図である。図１１の文献値は、上記非特許文献に記載の試料の平均細孔径とＧ値との関係を示す。図１１の実験値は、試料Ａないし試料Ｃの平均細孔径とＧ値との関係を示す。図１１から実験値は、文献値よりもデータの分布がなだらかな傾きを形成することがわかる。このことは、試料Ａないし試料Ｃにおいて平均細孔径を調整することにより、水素ガス発生量の含水率依存性が低減することを示す。

（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態の廃棄体の形成方法の例を説明するためのフローチャートである。第２の実施形態の廃棄体の形成方法の例は、混合ステップＳ２－１と、充填ステップＳ２－２と、加熱ステップＳ２－３と、を具備する。

第２の実施形態の廃棄体は、例えば図１３に示す形成システム１Ｂを用いて形成できる。図１３は、廃棄体の形成システムの一例を示す模式図である。図１３に示す形成システム１Ｂは、貯留タンク１０１と貯留タンク１０２と貯留タンク１０３とを有する材料供給部１００と、混練槽２０１と攪拌翼２０２とを有する混合部２００と、加熱装置３０１または加熱室３０２を有する加熱部３００と、を具備する。なお、形成システム１Ｂにおいて、形成システム１Ａと同じ部分については、形成システム１Ａの説明を適宜援用できる。

混合ステップＳ２－１は、固型化材料と、細孔径調整材料と、放射性廃棄物と、を混合して混合物を形成する工程を含む。固型化材料、細孔径調整材料、放射性廃棄物のそれぞれの説明については、第１の実施形態の説明を適宜援用できる。

放射性廃棄物は、貯留タンク１０３から混練槽２０１に供給される。貯留タンク１０３は、放射性廃棄物を収容するために設けられる。貯留タンク１０３は、例えば配管を介して混練槽２０１に接続される。

図１３は、貯留タンク１０１ないし１０３が一つの配管を介して混練槽２０１に接続されている構成を示しているが、これに限定されず、貯留タンク１０１ないし１０３は、互いに別々の配管を介して混練槽２０１に接続されていてもよい。

固型化材料、細孔径調整材料、放射性廃棄物は、混練槽２０１において攪拌翼２０２を用いて混練されることにより混合される。

充填ステップＳ２－２は、容器１２に混合物を充填して固化体１３Ｂを形成することにより、容器１２と固化体１３Ｂとを有する廃棄体１０Ｂを形成する。混合物は、例えば形成システム１Ｂに設けられた充填部において容器１２に充填されてもよい。容器１２の説明については、第１の実施形態の説明を適宜援用できる。

固化体１３Ｂは、充填ステップＳ２－２において上記混合物の半硬化体または硬化体である。

なお、図１２に示す形成システム１Ｂは、アウトドラム式を示しているが、アウトドラム式に限定されず、攪拌翼を容器に備え、混練槽がないインドラム式を用いてもよい。

加熱ステップＳ２－３は、固化体１３Ｂを加熱する工程を含む。固化体１３Ｂは、例えば加熱装置３０１または加熱室３０２において廃棄体１０Ｂを加熱することにより加熱される。加熱装置３０１または加熱室３０２の説明は、第１の実施形態の加熱装置３０１または加熱室３０２の説明を適宜援用できる。

廃棄体１０Ｂは、容器により完全な密封状態とせずに加熱により蒸発した水蒸気が外部に放出できる程度の状態で行ってもよい。例えば容器に開閉可能な蓋を取り付けることにより上記状態を形成できる。これにより、固化体１３Ｂを加熱して廃棄体１０Ｂから水分を除去できる。そして、容器１２は、廃棄体１０Ｂの埋設処分前に蓋によって密封される。

固化体１３Ｂは、多孔質構造を有する。固化体１３Ｂを加熱することにより固化体１３Ｂの平均細孔径を調整できる。固化体１３Ｂのその他の説明は、固化体１３Ａの説明を適宜援用できる。また、加熱ステップＳ２－３のその他の説明は、加熱ステップＳ１－３の説明を適宜援用できる。

第２の実施形態の廃棄体の形成方法の例は、さらに、養生ステップを具備してもよい。養生ステップにより、加熱ステップＳ２－３後の廃棄体１０Ｂを養生して固化体の反応をさらに進行させることができる。養生ステップは、例えば常温常圧環境下で廃棄体１０Ｂを静置することにより行われる。

以上のように、実施形態の廃棄体の形成方法では、混合ステップにおいて固型化材料と細孔径調整剤と放射性廃棄物とを混合するとともに、その後加熱処理を行うことにより、固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整できる。これにより、廃棄体内の水素発生量を低減できる。その他の説明については、第１の実施形態の説明を適宜援用できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１Ａ…形成システム、１Ｂ…形成システム、１０Ａ…廃棄体、１０Ｂ…廃棄体、１１…放射性廃棄物、１２…容器、１３Ａ…固化体、１３Ｂ…固化体、１００…材料供給部、１０１…貯留タンク、１０２…貯留タンク、１０３…貯留タンク、２００…混合部、２０１…混練槽、２０２…攪拌翼、３００…加熱部、３０１…加熱装置、３０２…加熱室。

Claims (10)

1. 固型化材料とホウ素化合物とを混合して混合物を形成するステップと、
   放射性廃棄物を収容する容器に前記混合物を充填して固化体を含む廃棄体を形成するステップと、
   前記廃棄体を加熱して前記固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整するステップと、
   を具備する、廃棄体の形成方法。
2. 固型化材料とホウ素化合物と放射性廃棄物とを混合して混合物を形成するステップと、
   容器に前記混合物を充填して固化体を含む廃棄体を形成するステップと、
   前記廃棄体を加熱して前記固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整するステップと、
   を具備する、廃棄体の形成方法。
3. 前記廃棄体は、１２０℃以上の温度で加熱される、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記固型化材料に対する前記ホウ素化合物の質量割合は、０％よりも大きく５％未満である、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記固化体は、ジオポリマー、セメント、セラミック、ガラス、アスファルト、またはプラスチックを含む、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の方法。
6. 固型化材料を収容するための第１のタンクと、ホウ素化合物を収容するための第２のタンクと、を有する材料供給源と、
   前記第１のタンクから供給される前記固型化材料と、前記第２のタンクから供給される前記ホウ素化合物と、を混合して混合物を形成するための混合部と、
   前記混合部から供給される前記混合物を放射性廃棄物を収容する容器に充填して固化体を含む廃棄体を形成するための充填部と、
   前記廃棄体を加熱して前記固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整する加熱部と、
   を具備する、廃棄体の形成システム。
7. 固型化材料を収容するための第１のタンクと、ホウ素化合物を収容するための第２のタンクと、放射性廃棄物を収容するための第３のタンクと、を有する材料供給源と、
   前記第１のタンクから供給される前記固型化材料と、前記第２のタンクから供給される前記ホウ素化合物と、前記第３のタンクから供給される放射性廃棄物と、を混合して混合物を形成するための混練部と、
   前記混合部から供給される前記混合物を容器に充填して固化体を含む廃棄体を形成するための充填部と、
   前記廃棄体を加熱して前記固化体の平均細孔径を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に調整する加熱部と、
   を具備する、廃棄体の形成システム。
8. 前記加熱部は、１２０℃以上の温度で前記廃棄体を加熱する、請求項６または請求項７に記載のシステム。
9. 前記固型化材料に対する前記ホウ素化合物の質量割合は、０％よりも大きく５％未満である、請求項６ないし請求項８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記固化体は、ジオポリマー、セメント、セラミック、ガラス、アスファルト、またはプラスチックを含む、請求項６ないし請求項９のいずれか一項に記載のシステム。

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