JP4074034B2 - 低温るつぼ形誘導溶融による無機マトリックスの調製 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温るつぼ形誘導溶融による無機マトリックスの調製に関する。更に詳しくは、本発明は、直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従って実施する溶融による無機マトリックスの調製方法であって、上記方法が溶融の開始のための開始工程からなる方法に関する。
本発明の範囲内においては、技術的革新は、実際に、公知の方法である直接低温るつぼ形誘導溶融の方法を実施することを提供することである。上記技術的革新は、溶融の開始にある。
【０００２】
無機マトリックスを調製するための直接低温るつぼ形誘導溶融の方法は、種々の状況において、特にガラスマトリックスの調製において実施することができる。上記ガラスマトリックスは、特に、放射性廃棄物をガラス固化する方法に含まれるものである。本発明は、特に、この点に関して記述するものである。しかしながら、本発明は、上記範囲に限定されるものではない。
【０００３】
【従来の技術】
放射性廃棄物をガラス固化する方法においては、廃棄物は、特に誘導によって加熱されたるつぼの内部で溶融ガラスと混合される。るつぼには、連続的に、ガラスフリット及び廃棄物が供給される。
加熱るつぼ形溶融の方法においては、動力は、るつぼの壁面と接触している内容物（溶融ガラス＋廃棄物）へ伝導によって送られる。壁面そのものは、ジュール効果によって加熱される；このジュール効果は、壁面で誘導されたフーコー電流の移動によって生じるものである。このような方法を実施するのに適した装置は、ＥＰ−Ａ−０１９６８０９特許出願に記載されている。上記方法は、現在は、フランス、ハーグのＣｏｇｅｍａ（Compagnie Generale des Matieres Nucleaires）ガラス固化ワークショップにおいて行われている。
【０００４】
直接低温るつぼ形誘導溶融の最も最近の方法においては、るつぼの壁面は、壁面の内部を末端まで設置された流路の中を循環する冷却水の流動によって冷却される。動力は、ジュール効果によって内容物（溶融ガラス＋廃棄物）へ直接送られるが、このジュール効果は、（溶融）状態の電気的導体である溶融ガラスへと直接誘導されたフーコー電流の循環によって生じるものである。
【０００５】
即ち、低温るつぼが低温ガラスを（開始のために）含むような、直接低温るつぼ形誘導によって溶融する方法の開始のためには、この状態において非導体である低温ガラス中の誘導によって加熱を得ることはできない。従って、上記の開始のためには、演繹的に、追加の加熱手段によることが必要である。
【０００６】
低温の（非導体の）ガラス層へ電気的導体元素（金属リング又は金属ターニング型のもの）を導入することが推奨されるが、その元素においては、誘導された電流が循環することができ、ジュール効果によって、近傍のガラスの溶融を引き起こす際により密接して広がる金属の燃焼開始まで進行的に温められ、このガラスは溶融し、ガラスが完全に溶融するまで、誘導された電流が引き続いて進行的に発達するものである。上記導体元素の放射性環境への導入は、２、３の困難、主として機械的困難等を起こし得る。このタイプの方法は、ＥＰ−Ａ−０６４０９９２特許出願に記載されている：即ち、ガラス固化すべき廃棄物の一部がそれ自身電気的導体元素を構成しており、その他の部分がガラス質物質からなるものである。
【０００７】
直接低温るつぼ形誘導溶融の方法の開始のためには、誘導加熱手段：バーナー、マイクロ波、電極、アーク等とは異なる加熱手段を用いることも予想されてきた。
このような追加の加熱手段の介在にも、問題が提起されている：
−その手段が、低温るつぼの内部及び／又は外部を妨げる、
−低温るつぼの使用及び維持の操作を煩雑化する。
上記提案された２つの方策は、いかなる場合においても、低温るつぼの構造及びその使用に関して特別な適合性を要するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
直接低温るつぼ形誘導による溶融によって放射性廃棄物をガラス固化する方法の開始のこのような技術的課題、及び、より一般的には、直接低温るつぼ形誘導溶融の開始の技術的課題に直面して、本出願人は、本発明の範囲内において、独創的な解決策を提示している。この独創的な解決策は、低温るつぼ内における導体液の先の介在に基づくものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法−直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従って実施し、かつ、上記溶融の開始のための独創的な開始工程を含む溶融による無機マトリックスの調製方法−は、特徴的には、上記開始工程の間に、適当な温度に誘導することによってもたらされる導体液媒体（ｂａｔｈ）の中に上記マトリックスの構成元素を導入することにより、低温るつぼの中に導体無機内容物（ｌｏａｄ）を構成することからなるものである。上記導体液媒体の温度上昇のために、低温るつぼ中に導体無機内容物を直接的に構成することが、誘導加熱手段のみの使用によって可能となる。この結果は、上記介在する導体液が、６００℃未満、好ましくは１００〜５００℃の温度θ₁と、マトリックスの構成元素が溶融してマトリックスを生成させるための温度に少なくとも等しい温度θ₂との間の比較的広い温度範囲にわたって、液体であり、かつ、導体でありさえすれば、得ることができる。
【００１０】
上記のような広い温度範囲は、以下のことが必要とされる限りにおいて興味あることである：
−一方では、低温るつぼ中の導体液を容易かつ迅速に得ること。この条件によって、上記温度範囲の低い方の値θ₁が定められる。合理的に、θ₁が６００℃未満、好適には１００〜５００℃であることが見出されている。上記温度θ₁が低いほど、本発明の方法の開始を実施することが容易になる。
−及び、他方では、導体液中のマトリックスの添加した構成元素を溶融させること；溶融は、導体液の分解及び／又は蒸発の前に行われることが必要である。この条件によって上記温度範囲の高い方の値θ₂が定められる。この値θ₂は、介入する構成元素、故に必要とされている溶融下の無機マトリックスの性質の機能であると容易に理解される。本発明の方法がガラス、エナメル質及びセラミックのマトリックスを調製するために特に適用されることが後に判るであろう。溶融が行われるガラスマトリックスの調製の場合には、θ₂ は少なくとも１０００℃に等しく、好適には、少なくとも１３００℃に等しいことをここでは例示的に示すことができる。上記温度においては、無機酸化物型：ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、ＣａＯ等の、その構成元素から溶融が行われるガラスを調製することも同時に可能である。
【００１１】
本発明においては、溶融方法を開始するために、温度範囲：［θ₁ −θ₂ ］の全てにわたって導体であるような液体の媒体を使用する。上記媒体には、適当な加熱源に供されており、必要とされている導体無機内容物が得られるまで、必要とされているマトリックスの構成元素−溶融する元素−が添加される。
【００１２】
種々の態様においては：
−上記内容物は、添加される構成元素により構成される；又は
−上記内容物は、添加される構成元素、及び、導体液媒体に当初存在していたその他の構成元素により構成される；又は
−上記内容物は、添加される構成元素、及び、導体液から直接得られる少なくとも１つのその他の構成元素により構成される；又は
−上記内容物は、添加される構成元素、導体液媒体に当初存在していたその他の構成元素、及び、最終的には、導体液から得られる少なくとも１つのその他の構成元素により構成される。
【００１３】
上記の最初の２つの態様においては、導体液は、方法の開始のためにのみ介在し、その開始を担保するが、構成される導体無機内容物の汚染の要素となる。次いで、それを除去すること、即ち、継続的な充填／排出によるか、又は、連続的に行われる充填／排出によって希釈を行うことが必要である。これについては、本明細書中に更に述べられている。
【００１４】
上記の後の２つの態様においては、導体液は、方法を開始するため、及び、（最初の）溶融された導体無機内容物の調製において介在する。上記の導体液媒体を用いて本発明の方法を実施することが特に好ましい；上記導体液は、マトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体であり、必要とされている導体無機内容物を調製するために好適に使用されるものである。このような条件下、低温るつぼ中に導入された全てのものは、導体無機内容物を構成するために使用される。排出を実施することは必要ではなく、上記マトリックス中に固定化される元素（例えば、ガラスマトリックス中に固定化されている廃棄物）と同時にマトリックスの構成元素を導入することが全く可能である。これについても、本明細書中に更に詳細に述べられている。
【００１５】
低温るつぼ中の導体液媒体の介在については述べた。しかしながら、開始媒体として一般的にみなすことができる、媒体中に数種の導体液を付随的に使用することは、本発明の範囲から排除するものではない。この場合、種々の介在する液体が相溶するものであり、かつ、混合物が温度範囲：〔θ₁ −θ₂ 〕の全てにわたって液体であり導体であることが明らかに肝要である。本説明及び付属の請求項中において、「導体液」なる表現は、従って、「単一の導体液又は少なくとも２つの導体液の混合物」を意味するものとして理解される。
【００１６】
本発明では、低温るつぼに存在する導体液媒体によって、存在する誘導加熱手段以外は、低温るつぼ内において加熱手段の必要がなく、導体無機内容物を直接調製することが可能となる。
【００１７】
低温るつぼ中の媒体は、種々の態様によって調製することができる。
最初の態様では、導体液は、導体液の前駆体である適当な組成物がすでに供給された低温るつぼ中の系内で生成する。即ち、低温るつぼは、適当な塩の水溶液又は低い水含量のその塩のペーストを供給することができる。誘導によって加熱された上記溶液又はペーストは最初乾燥する。常に誘導加熱され、得られた塩は、次いで溶融し、溶融した塩の媒体を発生する；溶融した塩は本発明において導体液として適している。塩又は塩の混合物を配合することが実際可能である。
【００１８】
第二の態様では、導体液は、低温るつぼの外で調製され、溶融を開始するために有用な媒体を発生させるため低温るつぼへ移送される。導体液の移送は、一般的に加熱され、保温され、耐食性等のある少なくとも１つの適当な流路中で実施される。この態様においては、低温るつぼには、直接的に上記導体液が供給される。即ち、上記低温るつぼには、本発明の範囲において導体液として適当な溶融塩又は溶融塩の混合物を直接供給することができる。
【００１９】
上記示したように、本発明では、介在する導体液は、溶融方法の開始において、好適に、溶融塩又は溶融塩の混合物からなるものとすることができる；これは、必要とされる要求に明らかに合致する；即ち、上記規定した温度範囲［θ₁ −θ₂ ］の範囲内で液体であり導体である溶融塩又は溶融塩の混合物である。
溶融塩又は溶融塩の混合物、特に、溶融状態若しくは溶融塩の混合物として、ペーストとして又は溶液で低温るつぼへ導入される溶融塩又は溶融塩の混合物は、好適には、溶融アルカリ塩又は溶融アルカリ塩の混合物からなるものである。
好ましくは、塩は、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）等の水酸化物；硝酸塩；亜硝酸塩又はこれらの塩の混合物である。
【００２０】
本発明の方法の好ましい態様においては、導体液は、開始のために、及び、最初の溶融導体無機内容物の調製のために、必要とされているマトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体として、介在することが見出された。上記好ましい態様の実施のためには、従って、上記導体液は、マトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体であることが必要である。従って、マトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体である導体液の介在は、本発明の範囲内において広く推奨されるものである。即ち、Ｎａ₂ Ｏ（調製されるガラスの構成元素）の前駆体及び特に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の前駆体であるナトリウムを含む導体液の使用は、無機ガラスのマトリックスを調製するために本発明の方法を実施することにおいて、本発明の開始内容物を構成するための導体液として、特に推奨されるものである。共晶の硝酸及び亜硝酸ナトリウム混合物も、この範囲（ガラスマトリックスの調製）において、好適に介在することができる。
【００２１】
上記導体液、即ち、必要とされているマトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体の介在の場合には、本発明の方法は、好適には、以下のように実施される：開始工程の間、マトリックスの追加の構成元素が、（低温るつぼに存在する）導体液媒体に添加され（即ち、予め導体液に導入することができたマトリックスの構成元素と同様に、導体液によってもたらされるマトリックスの元素が考慮される）、温度が（誘導による熱のために）次第に増加する。
【００２２】
上記導体液、即ち、必要とされているガラスマトリックス（例えば、Ｎａ₂ Ｏの前駆体であるナトリウムを含む）の少なくとも１つの構成元素の前駆体を、放射性廃棄物を固定化するために介在させる場合には、（ガラス）マトリックスの追加の構成元素と同時に又はその後、好適には同時に、放射性廃棄物を追加する。従って、上記廃棄物は、開始工程の終了時又は最初のガラス内容物を構成する間に構成される最初のガラス内容物中に介入することができる。
【００２３】
一般的には、マトリックスの追加の構成元素は、好適には導体液媒体の温度の増加の開始から、次第に添加される。しかしながら、θ₂ 付近又はθ₂ に等しい温度となった媒体へ添加することを排除するものではない。
本発明の方法の実施のこの態様は、特に好ましいものであることが見出されている。溶融を開始するために存在する導体液は、溶融の間、使用されて消費されるものである。それは、このように生成する最初の導体無機内容物の汚染物質を構成するものではない。その介在は、いかなる排出（洗浄）の実施をも課されるものではない。
【００２４】
次いで、上記の溶融開始工程の実施の終了においてこのように迅速に得られる最初の導体無機内容物は、回収することができる。このように構成されるガラス内容物は、放射性廃棄物を含むものではあるが、特に、容器中へ注ぐことができる。しかしながら、低温るつぼ中に熱い導体内容物のストックを保持するために注意が払われる。上記ストックは、ひき続く内容物のために、導体媒体が最初の内容物のために確保するという役割を確保することができる。開始工程の実施の終了時には、このようにして、複数の内容物を次第に処理することができる。
【００２５】
必要とされているマトリックスの少なくとも１つの構成元素の非前駆体である「汚染」導体液の介在の場合、本発明の方法の実施のもう１つ別の手段を見出すことが必要である。上記もう１つ別の手段は、演繹的には、あまり興味のないことである。しかしながら、従来の開始方法に関して興味深いことは示される。そのようなもう１つの別の実施手段も、しかし、種々の理由のために、また例外的に、必要とされているマトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体である非汚染導体液を用いて実施できることをここでは明記しておく。この場合には、導体液の前駆体の機能は使用されない。
【００２６】
上記の本発明の方法のもう１つ別の実施手段は、必要とされているマトリックスの構成元素を導体液媒体に添加し、その温度は次第に増加し、そして、適当な（「非汚染の」）溶融無機内容物が得られるまで連続的部分排出又は非連続的部分排出が組み合わされた連続的に又は非連続的に上記添加を続行することからなる。
【００２７】
このようにして調製された無機内容物が放射性廃棄物を固定化することを目的とするガラス内容物である場合、その調製の終了時には廃棄物がその中に導入されると理解される。
上記他の実施手段の場合においては、ある一定の体積のマトリックスが、汚染物質の希釈のために、介入し、喪失することが必要である。
【００２８】
上記他の実施手段は、主として、以下の２つの態様に従って、使用することができる。
最初の態様においては：開始工程の間、マトリックスの構成元素（マトリックスの追加の構成元素が既にいくつかを含む導体液媒体の中に添加されると考えられることがあるように、一般的には次第に、所望により１つ又はそれ以上の内容物の中のマトリックスの全ての構成元素）を、（低温るつぼ中に存在する）導体液媒体へ添加し、その温度は（誘導による加熱のために）次第に増加する。最初の内容物のこの調製の終了時に、最初の汚染された内容物が、誘導による加熱を続けることができるストックを保持するために、部分的に排出される。次いで、ストック中に存在する汚染物質の希釈を担保して実施するに当たり、マトリックスの構成元素の供給が再び開始される。排出／充填サイクルは、汚染物含量が許容されるとみなされるまで再び行われる。
導体ガラス内容物がこのように調製される場合、固定化される放射性廃棄物質は、次いで、それへ添加することができる。
【００２９】
第２の態様においては：開始工程の間、マトリックスの構成元素（マトリックスの追加の構成元素が、既にいくつかを含む導体液媒体の中に添加されると考えられることがあるように、一般的には次第に、所望により１つ又はそれ以上の内容物の中のマトリックスの全ての構成元素）を、（低温るつぼ中に存在する）導体液媒体へ添加し、その温度は（誘導による加熱のために）次第に増加し、同時に、その内容物；即ち、（組成が（「純粋な」）導体液から（導体液の「痕跡なし」の）溶融マトリックスへと変化するため）組成が変化し得る導体液及び溶融マトリックスからなる内容物を低温るつぼから部分的、連続的に排出する。上記の添加及び上記部分的排出は、内容物、即ち、含量が許容できると判断される汚染物質が低温るつぼ中に得られるまで、続けられる。その後、添加及び排出は止められる。
導体ガラス内容物がこのように調製される場合、放射性廃棄物質は、次いで、それへ導入することができる。
【００３０】
この実施の手段においては、開始に有用な（「汚染された」）導体液は、低温るつぼから排出されなければならない。その機能：即ち、添加されるマトリックスの構成元素の溶融が可能となる機能が維持された後、次第に排出される。「開始物質」を除去することの実施は、より困難でより長いものである。この除去によって、ある一定の体積のマトリックスが喪失する。しかしながら、それによって、誘導手段とは異なる追加の加熱手段の必要なしに、溶融の開始ができる。除去はまた、２つの全く異なる無機マトリックスの生産を分離するために有利な方法で実施することができる。
【００３１】
上記溶融の開始工程の実施の終了時にこのようにして得られる最初の導体無機内容物は、次いで回収することができる。このように構成され、放射性廃棄物を含むガラス内容物は、特に、容器へと注入することができる。上記示したように、第２内容物及びその後のものの溶融を開始するために内容物のストックを保持するために注意が払われる。
【００３２】
低温るつぼは、「機能範囲」と呼ばれるある一定のインピーダンスの範囲内で機能することができる誘導による電気的加熱のシステムからなる。回転子の極数におけるインピーダンスは、与えられるるつぼの形状のために、内容物の抵抗率及び体積に依存する。
従って、本発明の方法の実施の態様がいかなるものでも、導体液は、その抵抗率の点より、回転子の極数におけるインピーダンスが機能範囲に属することとなるような量を最初に介在させることが適当である。
【００３３】
導体液を用いた溶融の開始は、機能範囲のなかで非常に広がりすぎることを必要とすべきではない。
従って、好適には、導体液媒体が、誘導加熱工程の点から、溶融が行われている導体無機内容物及び溶融方法の呼び温度と同等即ち、ほとんど同一である内容物から構成されるように要求される。
【００３４】
当業者は、以上の記載及び以下の実施例を考慮する場合、本発明の方法の独創的概念を理解し、実施し、及び、実施を最適化するのに困難がないであろう。
当業者は、本発明の開始の方法である、追加の加熱手段を必要とせず、従来使用されている装置に大きな変更の必要ない簡便な実施に、大きな興味を払い損ねることはないであろう。上記従来の装置は、主として、低温るつぼ及び誘導加熱回路からなるものであり；誘導コイルは低温るつぼの周囲に配置されている。低温るつぼは、マトリックスの構成元素及びマトリックス中に固定化されるべき元素も導入するための装置、並びに、キャスト装置等を明らかに装備している。
【００３５】
本発明の方法の実施のためには、導体液又は導体液の前駆体物質（例：溶融塩を生成することができる水溶液又は塩のペースト）を供給するために、特定の分岐回路が低温るつぼに備えられていることが好ましい。
【００３６】
当業者は、低温るつぼ形誘導溶融の独創的な開始工程を有する本発明の方法が、いかなるタイプの無機マトリックスを調製するために、及び、特に、ガラス、エナメル質及びセラミックのマトリックスから選択される無機マトリックスを調製するために適していることが理解できた。上記マトリックスは、それ自身のために、又は、マトリックスをコーティング若しくは固定化することを構成するために調製することができる。本発明の方法が、好適には、放射性廃棄物を固定化することを目的とするガラスマトリックスを調製するために実施されることは、既に示した。しかしながら、本来、ガラスマトリックス、他のタイプの生成物等を固定化することを目的とするガラスマトリックスをも調製するための方法の実施を排除するものではない。
【００３７】
【実施例】
本発明の方法は、ガラスマトリックス中の放射性廃棄物のガラス固化の範囲内の以下の実施例によって説明される。
実施例１
本発明の方法は、扇形歯輪をつけられた（ｓｅｃｔｏｒｅｄ）台板、扇形歯輪をつけられたカラー、及び、生成物（核ガラスの構成元素、放射性廃棄物）の導入手段が供給されている構造物と同一水準にあるドームからなる低温るつぼにおいて実施した。扇形歯輪（台板及びカラー内の冷却流路の変形）は、電磁場を通過し、収量を減少させる金属部分の中の電流の水平ループを可能な限り防ぐような方法でつけられた。扇形歯輪をつけられたカラーは、回転子によって囲まれている。
低温るつぼは、高さＨ_glass＝５００ｍｍ、抵抗率１２００℃で５Ωｃｍのガラス内容物で機能するように設計されていた。
【００３８】
本発明のガラス固化の開始工程は、以下の通りであった：
−るつぼには、１００℃の温度で抵抗率０．７Ωｃｍの液体の水和した水酸化ナトリウム（２５％Ｎａ₂Ｏ、７５％Ｈ₂Ｏ、重量％）を１００℃において供給した；
−動力の伝達は、導体の水和した水酸化ナトリウムの２０ｋｇ（この２０ｋｇは約５ｋｇのＮａ₂Ｏに該当する）において行い、その温度は、溶融ＮａＯＨ−Ｈ₂Ｏ混合物が得られるまで次第に増加した；
−水は、温度が増加する間徐々に除去され、溶融した液体の抵抗率は減少した；
−抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからなる混合物２５０ｋｇ：
．ＳｉＯ₂ ５９％
．Ａｌ₂Ｏ₃ ４％
．Ｂ₂Ｏ₃ １８％
．Ｎａ₂Ｏ ７％
．ＣａＯ ５％
．ＺｒＯ₂ １％
．ＺｎＯ ３％
．Ｌｉ₂Ｏ ３％ （重量％）
を上記水酸化ナトリウム媒体に次第に添加した。
上記混合物の組成物は、水酸化ナトリウムによって、Ｎａ₂ Ｏの系内での寄与を考慮に入れるために調整した。
塩基性のガラス内容物が、上記操作の終了時に得られた。
【００３９】
ガラス固化する放射性排水７０ｋｇは、この塩基性のガラス内容物に導入した。必要とされている組成物の放射性ガラスは、１２００℃で５Ωｃｍの抵抗率のものがこのようにして得られた。この最初のガラス内容物は、次いで、キャストすることができる。注入し、同時に、低温るつぼの底にガラスのストックを保存した。上記ストックによって、それに続く内容物及びその後のものを処理することができる。
【００４０】
実施例２
本発明の方法は、実施例１と同一の低温るつぼ中で実施した。
本発明のガラス固化の開始工程は、以下の通りであった：
−るつぼには、１４ｋｇの水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの共晶混合物（５１％ＮａＯＨ−４９％ＫＯＨ、モル％；約５ｋｇのＮａ₂Ｏに該当）を供給し、約１７０℃で溶融した；
−動力の伝達は、溶融した液体の（この媒体の）上記量において行い、温度は次第に増加し、これによってその抵抗率は減少した；
−抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからなる混合物２５０ｋｇ：
．ＳｉＯ₂ ５９％
．Ａｌ₂Ｏ₃ ４％
．Ｂ₂Ｏ₃ １８％
．Ｎａ₂Ｏ ５％
．ＣａＯ ５％
．ＺｒＯ₂ １％
．ＺｎＯ ３％
．Ｌｉ₂Ｏ ３％ （重量％）
を上記水酸化ナトリウム／水酸化カリウム媒体に次第に添加した。
【００４１】
上記混合物の組成物は、水酸化ナトリウムによって、Ｎａ₂ Ｏの系内での寄与を考慮に入れるために調整した。
−キャスティングは、望ましくない元素Ｋを含む最初の不活性内容物について行った。るつぼの底に熱いガラスのストックを保持できるほど低温るつぼ中に充分なガラスを保存するように、キャスティングを停止することを目的として注意を払った；
−上記の重量による組成物を有する前駆体ガラス混合物を再び添加した；
−元素Ｋを希釈するために、調製されたガラスに許容される含量になるまで、必要なだけのキャスティング／充填サイクルを行った。
必要とされている塩基性組成物のガラスは、開始工程の終了時に得られた。
放射性排水７０ｋｇは、次いで、この塩基性ガラスに導入した。必要とされている組成物の放射性ガラスは、１２００℃で５Ωｃｍの抵抗率のものがこのようにして得られた。実施例１におけるものと同様の実施を行うことができる（ガラスのストックからなる内容物のキャスティング；連続的内容物の処理）。
【００４２】
実施例３
本発明の方法は、実施例１と同一の低温るつぼ中で実施した。
本発明のガラス固化の開始工程は、以下の通りであった：
−るつぼには、約２３０℃で溶融する共晶の硝酸及び亜硝酸ナトリウム混合物（約４０％ＮａＮＯ₂−６０％ＮａＮＯ₃、モル％）１３ｋｇを供給した；
−動力の伝達は、溶融した液体の（この媒体の）上記量において行い、温度は次第に増加し、これによってその抵抗率は減少した；
−抵抗率の上記減少を補うため、及び、低温るつぼ中の核ガラス組成物を徐々に得るために、以下のものからなる混合物２５０ｋｇ：
．ＳｉＯ₂ ５９％
．Ａｌ₂Ｏ₃ ４％
．Ｂ₂Ｏ₃ １８％
．Ｎａ₂Ｏ ７％
．ＣａＯ ５％
．ＺｒＯ₂ １％
．ＺｎＯ ３％
．Ｌｉ₂Ｏ ３％ （重量％）
を上記溶融した液体に次第に添加した。
徐々に溶融する液体中に含まれる硝酸塩及び亜硝酸塩は、温度（８００℃以上）増加の間分解し、Ｎａ₂Ｏとなる。
【００４３】
上記混合物の組成物は、硝酸及び亜硝酸ナトリウムによって、Ｎａ₂ Ｏの系内での寄与を考慮に入れるために調整した。
塩基性ガラス内容物は、開始工程の終了時に得られた。
放射性排水７０ｋｇは、この塩基性ガラス内容物に導入し、次いで、実施例１及び２におけるものと同様に実施した。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の方法は、上述の通りであるので、追加の加熱手段を必要とせず、従来使用されている装置に大きな変更の必要もなく、簡便に実施することができるので、直接低温るつぼ形誘導溶融の方法によって、特にガラス、エナメル質及びセラミック等の無機マトリックスを調製するために好適に実施することができる。

Claims (15)

1. 直接低温るつぼ形誘導溶融の方法に従って実施する溶融による無機マトリックスの調製方法であって、
   前記方法は、前記溶融を低温で開始する開始工程からなるものであり、
   前記低温において無機マトリックスは非導体であり、
   前記開始工程の間に、低温るつぼにおいて、誘導により適温にされる導体液媒体の中に前記マトリックスの構成元素を導入することにより、導体無機内容物が生成されるものであって；
   前記介在する導体液は、６００℃未満の温度θ₁と、前記マトリックスの構成元素が溶融してマトリックスを生成する温度に少なくとも等しい温度θ₂との間で、液体及び電気的導体であるという特性を有することを特徴とする方法。
2. 導体液媒体は、低温るつぼの系内で生成されたものである請求項１記載の方法。
3. 低温るつぼには、導体液が直接供給されたものである請求項１記載の方法。
4. 導体液は、溶融塩又は溶融塩の混合物である請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
5. 導体液は、溶融アルカリ塩又は溶融アルカリ塩の混合物である請求項４記載の方法。
6. 導体液は、水酸化物、硝酸塩、亜硝酸塩又はこれらの塩の混合物からなるものである請求項５記載の方法。
7. 導体液は、マトリックスの少なくとも１つの構成元素の前駆体である請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
8. 開始工程の間、マトリックスの追加の構成元素を導体液媒体に添加し、その温度が次第に増加するものである請求項７記載の方法。
9. 開始工程の間、マトリックスの構成元素を導体液媒体に添加し、その温度が次第に増加し、この添加は、必要とされている溶融無機マトリックスが得られるまで、連続的部分排出又は非連続的部分排出と組み合わせて、それぞれ、連続的又は非連続的に続けられるものである請求項１〜７のいずれか１項記載の方法。
10. ガラス、エナメル質及びセラミックから選択される無機マトリックスを調製するために実施されるものである請求項１〜９のいずれか１項記載の方法。
11. ガラスマトリックスを調製するために実施されるものである請求項１〜１０のいずれか１項記載の方法。
12. 放射性廃棄物をガラス固化する方法の範囲内において実施されるものである請求項１１記載の方法。
13. 導体液は、Ｎａ₂ Ｏの前駆体であるナトリウムを含むものである請求項１１又は１２の１項記載の方法。
14. 放射性廃棄物は、ガラスマトリックスの追加の構成元素と同時に又はその後で、好ましくは同時に、導入されるものである請求項８及び１２記載の方法。
15. 放射性廃棄物は、溶融ガラスマトリックスへ導入されるものである請求項９及び１２記載の方法。