JP2525884B2 - 放射性固体廃棄物の除染方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放射性固体廃棄物の除染効率を向上させる
に好適な除染方法に関する。

［従来の技術］ 原子力発電所より発生する廃棄物は、発生量を低減す
ると共に、発生した廃棄物を減容することを基本方針と
している。この方針に沿って、液体廃棄物は、大幅な減
容が達成されつつある。これに対して、金属廃棄物に対
しては圧縮減容、溶融減容などが提案されているが、か
なり大幅な減容を確保することが難しい。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、放射性金属廃棄物の如き放射性固体廃棄物
は、除染することにより一般廃棄物とすることができる
可能性がある。これは、放射性金属廃棄物は一般に表面
のみの汚染であり、表面汚染は除去できるからである。

ここで、技術課題は、いかに効率よく金属廃棄物の表
面より汚染箇所を発見し、いかに効率よく汚染物質を除
去するかである。何故なら、廃棄物は一様には汚染され
ておらず、これを何回も一様に除染するのは効率が悪
く、且つ廃棄物の表面一箇所でも除去できないと廃棄物
全体が除染できないこととなってしまうからである。こ
の様な問題は、例えば金属廃棄物の表面が一様でなく特
に溶接部のように凹凸のある箇所を有している場合など
に生じる。

これに対して、廃棄物の汚染状況に応じて汚染箇所を
選択的に除去することができれば、除染効率を大幅に向
上させることができる。何故なら、汚染箇所の表面状況
に応じて最適な除染方法を選択することができ、除染繰
り返し回数を低減できるからである。

また、除染においては、廃棄物が完全に除染できたか
否かの確認が重要であるが、放射性廃棄物と一般廃棄物
との放射能濃度の境界値は極めて低く、その判別のため
の放射能測定をするのに長時間を要するという問題が有
る。除染を実施した廃棄物は全て放射能測定をして除染
の効果（非放射性廃棄物として扱える可能性があるか否
か）の確認をする必要があるので、短時間で廃棄物の放
射能濃度を測定することが望まれる。

本発明の目的は、放射性固体廃棄物の汚染状況に応じ
汚染箇所をそれに最適な除染方法を選択して除染し、以
て除染効率の向上を図ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は特許請求の範囲の各請求項記載の構成によ
り達成される。

［作用］ 請求項１ないし３のように放射性固体廃棄物の表面各
区画の放射能濃度を測定する精密測定を行なって、放射
能汚染部位を特定し、当該部位に対して除染を実施する
ことにより、除染を効率的に行うことができる。

［実 施 例］ 以下、本発明の実施例を説明する。

実施例１ 本発明の実施例１を第１図に示したフローチャートを
参照して説明する。

除染対象となる廃棄物は、金属廃棄物、ゴム類、プラ
スチック、木等、表面のみが汚染されている放射性廃棄
物であり、表面の汚染を除去すれば一般の廃棄物として
取り扱える可能性があるものである。内部まで放射性物
質が入っており内部まで汚染された廃棄物は、汚染の対
象とはならない。

放射性物質が廃棄物の表面に付着する形態は使用環境
によって異なり、一概に特定することは難しい。一般的
には、ソフトに付着しているものと、強固に固着してい
るものに分けられる。

また、廃棄物表面の性状によっても除染の難易度は異
なる。表面が平滑な場合には、一般に簡易に除染できる
が、表面に凹凸が有る場合には狭い隙間に入り込んだ放
射性物質の除去が難しく簡単に除染できず、母材ととも
に汚染物質を除去する必要がある。このように、廃棄物
の汚染状況によって適する除染方法は異なる。

また、放射能濃度（単位表面積当りの放射能量）の測
定は、γ線を検知することにより測定する。このため、
測定感度を向上させるためには、γ線を効率よく補足す
る必要がある。測定対象表面範囲を広くすると、放射能
分布が均一と仮定すれば、測定対象のγ線は増える。こ
れに対し測定対象表面範囲を分割して測定する場合には
捕捉できるγ線の数が少なくなり、測定感度、すなわち
測定下限値を小さくできないので、測定時間を長くして
捕捉できるγ線の数を増やす必要があり、測定時間が長
くなる。

一般に、測定表面範囲を限定する場合には、第２図に
示すようにコリメターという絞り装置２を放射線検出器
３に取り付けて測定する。これにより検出器３に入って
くるγ線の範囲を限定する。この様に測定表面範囲を分
割して各区分毎の放射能濃度を測定する場合には、全体
を一度に測定する場合と同じ感度、同じ検出限界を得よ
うとすると、分割した数に比例して各区分毎の測定時間
が増えることとなるため、すべての廃棄物に対してこの
ような測定をするのは得策ではない。

廃棄物が放射性廃棄物であるかないかの測定は、全廃
棄物について行う必要が有るため、まず廃棄物全体を対
象として一度に廃棄物全体に対して放射能測定をして測
定時間の短縮を図る。ここで測定した放射能濃度が所定
値以下であれば、その廃棄物は一般の産業廃棄物と同等
に扱える可能性がある。しかし、ここで測定した放射能
濃度が所定値以上であれば、その廃棄物は放射性廃棄物
として取り扱うこととなる。この区分のための測定が第
１次測定である。第一次測定で放射性廃棄物と判定され
た廃棄物が除染の対象となる。

次に、この廃棄物の性状、汚染状況に応じて適用除染
方法を選定する。ここでは、汚染が油類によるものか、
固着した汚染か、また放射能濃度が高いか低いか等によ
り汚染状況を区分する。これは、汚染状況により効果的
な除染方法が異なるからである。

例えば油類等により放射性物質が付着している場合に
は、フレオン、有機溶剤（灯油、アルコール、四塩化炭
素など）で洗浄することが有効である。しかし、これら
の薬剤による洗浄は、固着している汚染物にたいしては
あまり有効ではない。また、これらの洗浄による除染方
法は、廃棄物表面の微細な空隙に入り込んだ汚染物まで
除去することは難しく、放射能濃度を1/10程度まで落と
すことが限度であり、これ以上の除染効果を得るために
は、他の除染法と組み合わせる必要がある。

固着による汚染の場合には、固着物を除去できる除染
法を選定する必要がある。このような除染法としては、
物理作用によるものと化学作用によるものとがある。物
理作用による除染法は、ブラシ、熱等により廃棄物表層
を除去するものであり、ウォタージェット（10−100kg/
cm²の高圧水による洗浄）、プラズマアークによる表層
溶削、ブラシ洗浄とウォタージェットを組み合わせたも
の、バイトによる表面切削除法などがある。しかし、こ
れらの除染法も廃棄物表面の微細な空隙に入り込んだ汚
染物まで完全に除去することは難しく、また廃棄物表層
の除法物から再度汚染される可能性があるため、放射能
濃度を1/10程度まで落とすことが限度であり、これ以上
の除染効果を得るためには、他の除染法と組み合わせる
必要がある。

また、化学作用による除染法としては、酸性の化学溶
液を用いて廃棄物表層を化学的に溶解する化学除染と、
電気化学作用を用いて廃棄物表層を溶解する電解除染法
がある。この方法は、廃棄物表層を除去するため除染溶
液の水質、放射能濃度を管理すれば除去物からの再汚染
防ぐ事ができ、廃棄物放射能濃度を1/100程度まで低減
する事ができる。

以上代表的な除染方法の特長について述べたが、これ
らの除染法の特長及び廃棄物の特徴に合わせて除染法を
選択する必要がある。このため廃棄物の特徴、特に放射
能濃度に関する特徴を正確に把握する必要がある。

第１次測定により放射能濃度を測定した結果が所定値
以下の廃棄物は、一般廃棄物として扱える可能性があ
る。一方、第１次測定の結果、放射性廃棄物と判定され
たものについては、廃棄物の放射能濃度、及び素材、形
状などの情報に基づき、適用除染方法を選定する。この
とき、廃棄物の形状や表面状態は均一ではなく、同一金
属廃棄物中でも平滑な面もあれば溶接のビード部もある
が、区分上は、廃棄物の支配的な部分で決めるのが一般
的である。つまり、溶接ビード部があっても、平滑な部
分が面積的に多ければ、その廃棄物は平滑な面を持つ廃
棄物として区分される。

次いで、上記選定した除染方法で除染を行う。除染の
終了した廃棄物は、第２次測定として、再度、廃棄物全
体の放射能濃度を測定して除染効果を確認し、ここで放
射能濃度が所定値以下と確認された廃棄物は、一般廃棄
物として取り扱う事ができる可能性がある。

第２次測定でまだ除染が完全でないと判定された廃棄
物については、再度除染を行うこととするが、同じ除染
を何度も繰り返していては効率が悪いので、効率よく除
染を行うためには、上記除染後の廃棄物を再度除染する
前に、その特徴を確認して最適な除染法を選定する。こ
のために、廃棄物表面の汚染分布を精密測定により測定
する。具体的には、第２図に示すようにコリメータ等の
絞り装置２により放射線検出器３の検出範囲を限定し、
これを廃棄物表面の各区分に対して位置決めし、廃棄物
の表面区分毎の放射能濃度を測定することにより汚染分
布を測定するとともに、その情報をCRTないしプリンタ
ーに出力する。検出装置は、検出器を廃棄物の各部へ移
動させる検出器駆動部、検出範囲を規定する絞り装置
（コリメータ等）、検出器の出力波形を分析する分析装
置（マルチチャンネルアナライザー等）、データを解析
してCRT等に出力するデータ処理装置及びCRTなどから構
成される。検出器としては、NaIないしは半導体検出器
を用いる。

このようにして精密測定で得られたデータに基づき、
今度は廃棄物の残留汚染箇所の特徴から適用除染法を選
定し、これを残留汚染箇所に実施する。例えば、残留汚
染箇所が溶接ビード部であれば、溶接ビード部の除染に
適した除染法を選定し、これを溶接ビード部のみに実施
する。これにより汚染部のみに最適な除染法を実施で
き、処理設備の運用効率が向上すると共に、除染して一
般廃棄物となし得る廃棄物の割合も向上させることがで
きる。

以上述べた除染作業をＮ回（Ｎ＞１）繰り返しても除
染できないものは放射性廃棄物として処理処分に供す
る。

除染前の放射能濃度の確認のための第１次測定では廃
棄物全体を対象とし且つ機能として放射性物質により汚
染されているかのON/OFFの判定ができれば十分であり、
測定時間のかかる精密測定を適用することは、合理的と
はいえない。また、除染後の確認である第２次測定でも
放射性物質により汚染されているかの廃棄物全体として
のON/OFFの判定ができれば十分であり、精密測定は除染
により完全に除染できなかった廃棄物に適用するのがよ
い。

実施例２ 廃棄物量が少ない場合には第３図に示すように、第１
次測定、第２次測定及び精密測定を同一測定装置で兼ね
ることもできる。この場合は、測定装置としては、汚染
分布の測定できる装置（例えば第２図の如き装置）を用
いる必要が有る。

実施例３ 廃棄物の種類や状況によっては、前記実施例１の変形
例として、第１次測定で放射性と判定された廃棄物につ
いて、直ちに精密測定を行い、それに基づき選定した除
染方法を実施し、その後は、実施例１における第２次測
定とその後のプロセスとを経るようにすることも可能で
ある。

実施例４ 或いは、更に、前記実施例１の変形例として、第１次
測定の結果に基づき選定した除染方法を実施し、その
後、直ちに精密測定を行なってその結果に基づき再び除
染方法を選定してその除染方法を実施し、その後は、実
施例１における第２次測定とその後のプロセスとを経る
ようにすることも可能である。

応用例 廃棄物の放射能濃度の測定においては、測定下限値
（検出限界値）をいかに下げるかが重要である。これ
は、放射性廃棄物と一般廃棄物とみなすことができる可
能性のある放射能濃度の境界値が極めて小さい値だから
である。また、このような放射能濃度の測定は管理区域
で行なわれるので、周囲の放射線の影響を受けぬよう測
定下限値を下げるためには、周囲を十分遮蔽する必要が
ある。このように、検出限界値の小さい性能の良い放射
能濃度測定装置は遮蔽など重装備を持つ装置となり且つ
測定時間に長時間を要し、運用上も測定装置内部の汚染
防止の観点から極度に放射能濃度の高い廃棄物の測定は
避けることが望ましい。更に、廃棄物の放射能濃度の分
布から考えて、必ずしも全ての放射性廃棄物に対して高
性能の放射能濃度測定装置を必要とする訳ではない。

そこで、本実施例５では、廃棄物の放射能濃度の測定
においては、まず粗測定を行い、順次検出感度の良い測
定器を用いて測定を行う事により、測定装置員数の低
減、及び運用効率の向上を図る。

本実施例５を第４図及び第５図により説明する。放射
性廃棄物は多種多様であるから、通常、放射性廃棄物の
放射能濃度は、多数の廃棄物について統計をとると、あ
る分布を持っている。今、この分布を第５図のような分
布と仮定する。第５図の放射能濃度分布を持つ多数の廃
棄物を表１の如き検出限界値の異なるA,B,Cの３種類の
測定器を用いて夫々測定する。

（注） ａ＜ｂ＜ｃ ｃ＜（一般廃棄物とみなすことができる可能性のある境
界値濃度） 第４図にフローを示すように、まず、第１次測定とし
て測定器Ａを用いて全廃棄物を測定し、放射能の検出さ
れた廃棄物は放射性廃棄物と判定する。測定器Ａで検出
限界値以下と判定された廃棄物（すなわち、測定器Ａで
放射能の検出されなかった廃棄物）は、次に検出限界値
の小さい測定器Ｂで測定する。測定器Ｂによる測定で放
射能の検出された廃棄物は放射性廃棄物と判定する。測
定器Ｂで検出限界値以下と判定された廃棄物（すなわ
ち、測定器Ｂで放射能の検出されなかった廃棄物）は、
次に検出限界値の低い測定器Ｃで測定する。測定器Ｃで
放射能の検出された廃棄物は放射性廃棄物と判定し、検
出されなかったものは一般廃棄物と判定する。ここで、
測定装置Ｃの検出限界値ｃは一般廃棄物との境界値とな
る放射能濃度より小さい必要がある。でないと、廃棄物
が非放射性であるとの認定ができない。

装置の処理容量としては、測定器Ａは処理対象廃棄物
の100％の容量が（全ての廃棄物を調べるための容量）
が必要であり、測定器Ｂは20％の容量が必要であり、測
定器Ｃは５％の容量が必要である。そうすると。例えば
100固の廃棄物を処理する場合、 測定器Ａ 100固×２分＝200分 測定器Ｂ 20固×10分＝200分 測定器Ｃ ５固×40分＝200分 となって同一時間で処理可能であり、測定作業全体も20
0分で完了できる。

これに対して、仮に全ての廃棄物を測定器Ｃで処理し
ようとすると、 測定器Ｃ 100固×40分＝4000分 となり上記方式に比べ20倍の時間がかかる。また、上記
と同一時間で処理するためには、測定感度の高い高価な
測定器Ｃが20台必要になる。

これに対して、本実施例では高価な高精度の測定装置
Ｃを一台と、これより精度の低い測定装置A,B二台の合
計三台で、高価な測定器Ｃの20台分の仕事をこなすこと
ができる。

以上の例は、廃棄物の放射能濃度を第５図のように仮
定した場合であるが、放射性廃棄物の放射能濃度はある
分布を持っており、この分布は対象によって変わり得る
けれども、基本的には上記と同様の方法により上述と同
様の効果を得ることができる。

このように放射性廃棄物の放射能濃度の測定におい
て、測定感度の高い（すなわち測定限界値の低い）測定
装置と、測定感度は悪いが処理速度の速い（すなわち測
定時間の短い）測定装置とを組み合わせて廃棄物を測定
することにより、効率良く且つ安価に測定する事ができ
る。また、同時に廃棄物を放射能濃度に応じて区分けす
ることもできる。

上記では、三種類の測定装置を用いた場合について示
したが、このような効果は二種類以上の測定限界値の異
なる測定器を用いても得られる。

このような測定方法は、実施例１における第１次測
定、第２次測定に適用される。そうすることにより、廃
棄物の除染時の放射能濃度を効率良く測定でき、除染シ
ステムの運用効率向上、測定機器数の低減を図ることが
できる。

［発明の効果］ 放射性固体廃棄物の放射能除染において該廃棄物表面
の各区画の汚染測定により汚染分布を測定して選定した
除染方法を実施することにより下記のような効果が得ら
れる。

廃棄物の汚染箇所が特定でき、それに合わせて最適
な除染法を選定して実施することができる。

最適な除染法を適用することにより除染繰り返し回
数の低減、除染効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による放射性廃棄物の除染処
理フロー図、 第２図は放射能汚染分布測定装置の概要図、 第３図は本発明の他の実施例による放射性廃棄物の除染
処理フロー図、 第４図は廃棄物の放射能濃度を検出限界値の異なる測定
装置を用いて測定する測定フロー図、 第５図は放射性廃棄物の放射能濃度の統計的分布度数の
例示図である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性固体廃棄物についてその表面の各区
   画毎の放射能濃度を測定する精密測定を行なって放射能
   汚染部位を特定し、当該部位に対して除染を実施する放
   射性固体廃棄物の除染方法において、 前記精密測定を行なう前に、固体廃棄物全体の放射能濃
   度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体廃
   棄物であるか否かを判定する第１次測定を行ない、その
   結果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について前記
   精密測定を行なって放射能汚染部位を特定し、当該部位
   に対して除染を行なうことを特徴とする放射性固体廃棄
   物の除染方法。
2. 【請求項２】放射性固体廃棄物についてその表面の各区
   画毎の放射能濃度を測定する精密測定を行なって放射能
   汚染部位を特定し、当該部位に対して除染を実施する放
   射性固体廃棄物の除染方法において、 前記精密測定を行なう前に、固体廃棄物全体の放射能濃
   度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体廃
   棄物であるか否かを判定する第１次測定を行ない、その
   結果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について全体
   的除染を実施した後、該廃棄物について精密測定を行な
   って放射能汚染部位を特定し、当該部位に対して除染を
   行なうことを特徴とする放射性固体廃棄物の除染方法。
3. 【請求項３】放射性固体廃棄物についてその表面の各区
   画毎の放射能濃度を測定する精密測定を行なって放射能
   汚染部位を特定し、当該部位に対して除染を実施する放
   射性固体廃棄物の除染方法において、 前記精密測定を行なう前に、固体廃棄物全体の放射能濃
   度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体廃
   棄物であるか否かを判定する第１次測定を行ない、その
   結果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について全体
   的除染を実施した後に、更に該固体廃棄物全体の放射能
   濃度を測定することにより該固体廃棄物が依然として放
   射性固体廃棄物であるか否かを判定する第２次測定を行
   ない、この第２次測定の結果放射性固体廃棄物と判定さ
   れた廃棄物について前記精密測定を行なって放射能汚染
   部位を特定し、当該部位に対して除染を行なうことを特
   徴とする放射性固体廃棄物の除染方法。