JP4691526B2 - Radioactive waste disposal method - Google Patents

Radioactive waste disposal method Download PDF

Info

Publication number
JP4691526B2
JP4691526B2 JP2007146195A JP2007146195A JP4691526B2 JP 4691526 B2 JP4691526 B2 JP 4691526B2 JP 2007146195 A JP2007146195 A JP 2007146195A JP 2007146195 A JP2007146195 A JP 2007146195A JP 4691526 B2 JP4691526 B2 JP 4691526B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radioactive waste
catalyst
container
hydrogen
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007146195A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008298640A (en
Inventor
浅野  隆
雅人 金枝
秀宏 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Original Assignee
Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi GE Nuclear Energy Ltd filed Critical Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority to JP2007146195A priority Critical patent/JP4691526B2/en
Publication of JP2008298640A publication Critical patent/JP2008298640A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4691526B2 publication Critical patent/JP4691526B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

本発明は、原子力発電所や原子力関連施設から発生する放射性廃棄物を容器に封入する放射性廃棄物の処理方法に係り、特に、現行法令の濃度上限値を超えて放射能レベルの比較的高い放射性廃棄物の処理方法に関する。   The present invention relates to a method for treating radioactive waste in which radioactive waste generated from a nuclear power plant or nuclear facility is enclosed in a container, and more particularly, radioactive material having a relatively high radioactivity level exceeding the concentration upper limit value of current laws and regulations. The present invention relates to a waste disposal method.

原子力発電所や原子力関連施設から発生する放射性廃棄物は、発電所や施設で容器に収納された後、放射性廃棄物の埋設処分場に搬送して埋設される。   Radioactive waste generated from nuclear power plants and facilities related to nuclear power is stored in containers at the power plants and facilities, and then transported and buried in a radioactive waste burial site.

その際、現行法令の濃度上限値を超えて放射能レベルの比較的高い放射性廃棄物は、放射性物質の飛散防止のため、容器に密閉して封入することが検討されている。このような現行法令の濃度上限値を超えて放射能レベルの比較的高い放射性廃棄物には、プールで貯蔵されている放射化金属や使用済み樹脂がある。   At that time, it is considered that radioactive waste having a relatively high radioactivity level exceeding the upper limit of concentration of current laws and regulations is sealed and sealed in a container in order to prevent the radioactive material from scattering. Such radioactive waste having a relatively high radioactivity level exceeding the upper limit of concentration of current laws includes radioactive metals and used resins stored in pools.

例えば、放射化金属は、容器に収まる大きさに切断して容器に封入される。その際、放射化金属は、プールに貯蔵されているので、表面は水で濡れており、乾燥処理をしなければ、水が、放射化金属とともに容器内部に封入される。   For example, the activated metal is cut into a size that fits in the container and enclosed in the container. At that time, since the activation metal is stored in the pool, the surface is wet with water, and if not subjected to a drying treatment, the water is enclosed inside the container together with the activation metal.

また、放射化金属を乾燥処理し容器に収納したとしても、隙間に砂を充填する処理方法では、砂は空気中の湿分を吸収するので、砂を乾燥処理し湿分を含んだ空気と遮断していなければ、水が、放射化金属とともに容器内部に封入される。   In addition, even if the activation metal is dried and stored in a container, in the processing method in which the gap is filled with sand, the sand absorbs moisture in the air, so that the sand is dried and the moisture is contained in the air. If not blocked, water is enclosed inside the container along with the activated metal.

さらに、放射化金属と容器との隙間の充填材には、セメントペーストやモルタルを充填することも考えられる。セメントペーストやモルタルは、セメントや骨材と水とを混練したものであり、混練した後の暫くの間は流動性を有するので、隙間に充填できる。硬化した後のセメントペーストやモルタルは、微視的に見れば、セメント水和物や骨材と細孔とからなる構造を有しており、通常は、細孔に水を含んでいる。初期の流動性を確保するために、セメント水和物として利用される量の水よりも多量の水を用いてセメントペーストやモルタルを作製するからである。したがって、この場合も、水が、放射化金属とともに容器内部に封入される。   Furthermore, it is also conceivable that the filler in the gap between the activated metal and the container is filled with cement paste or mortar. Cement paste or mortar is obtained by kneading cement or aggregate and water, and has fluidity for a while after kneading, so that it can be filled in the gap. The cement paste or mortar after hardening has a structure composed of cement hydrate or aggregate and pores when viewed microscopically, and usually contains water in the pores. This is because in order to ensure the initial fluidity, a cement paste or mortar is produced using a larger amount of water than the amount of water used as cement hydrate. Therefore, also in this case, water is enclosed inside the container together with the activated metal.

使用済み樹脂は、水を含んだ状態でタンクの中に貯蔵されており、樹脂自体の処理方法は、種々考えられる。それらの処理過程で水分を除去したとしても、放射化金属の場合と同様、水が、使用済み樹脂またはその処理物とともに容器内部に封入される。   The used resin is stored in a tank containing water, and various methods for treating the resin itself are conceivable. Even if moisture is removed during the treatment process, water is sealed inside the container together with the used resin or the treated product, as in the case of the activated metal.

容器の中に密閉された水は、放射性廃棄物が放出する放射線により、水素と酸素に分解される。発生した水素は、容器内部に蓄積され、水素濃度を高めていく。容器内部の水素濃度は、最終的には、容器内部に封入された水の量に比例し、水の量が少なく容器内部の空間が多いと、ほぼ全ての水が水素と酸素に変わり得る。   The water sealed in the container is decomposed into hydrogen and oxygen by the radiation emitted from the radioactive waste. The generated hydrogen accumulates inside the container and increases the hydrogen concentration. The hydrogen concentration inside the container is ultimately proportional to the amount of water sealed inside the container. If the amount of water is small and the space inside the container is large, almost all of the water can be converted into hydrogen and oxygen.

許容される水素濃度を爆発限界である4vol%とすると、例えば、200Lドラム缶を容器にした場合、水素発生量を200[L]×4[%]=8L以下としなければならない。水の放射線分解では、水1モルから水素1モルが発生するので、8Lの水素を発生する水量を求めると、8[L]/22.4[L/モル]×18[g/モル]=6.4gとなる。   Assuming that the allowable hydrogen concentration is 4 vol%, which is the explosion limit, for example, when a 200 L drum can is used as a container, the hydrogen generation amount must be 200 [L] × 4 [%] = 8 L or less. In the radiolysis of water, 1 mol of hydrogen is generated from 1 mol of water. Therefore, when the amount of water generating 8 L of hydrogen is determined, 8 [L] /22.4 [L / mol] × 18 [g / mol] = 6.4g.

この水量は、例えば、乾燥処理した放射化金属を容器に封入する場合を考えると、放射化金属は、容器あたり300kg程度封入できるので、放射化金属の重量あたり含水率を約20ppm以下とする乾燥処理をしなければ、容器内部の水素濃度が爆発限界以上となる。実際には、放射化金属の容積により、容器内部の空間容積は200Lよりも少ないので、乾燥処理に要求される含水率は、20ppmよりも小さくなる。   Considering the case where the activated metal is sealed in a container, for example, the amount of water can be about 300 kg per container, so that the moisture content per weight of the activated metal is about 20 ppm or less. Without treatment, the hydrogen concentration inside the container will exceed the explosion limit. Actually, because the volume of the activated metal causes the space volume inside the container to be less than 200 L, the moisture content required for the drying process is less than 20 ppm.

また、放射化金属から水分を完全に除去する乾燥処理をしたとしても、放射化金属を容器に固定するため隙間に砂を充填する場合を考えると、充填する砂は、50kgから100kg程度必要となるので、砂の重量あたり含水率は、砂50kgの場合は130ppm以下、砂100kgの場合は60ppm以下でなければ、容器内部の水素濃度が爆発限界以上となる。   In addition, even if a drying process is performed to completely remove moisture from the activated metal, considering the case where the gap is filled with sand in order to fix the activated metal to the container, the filling sand requires about 50 kg to 100 kg. Therefore, if the moisture content per weight of the sand is not 130 ppm or less in the case of 50 kg of sand and 60 ppm or less in the case of 100 kg of sand, the hydrogen concentration inside the container becomes the explosion limit or more.

実際には、放射化金属と砂の容積により、容器内部の空間容積は200Lよりも少ないので、乾燥処理に要求される含水率は、前述の値よりも小さくなる。実際の砂は、空気中の湿分を吸収するから、このように含水率の低い砂は、乾燥処理した上で乾燥ガス中において取り扱わなければ、得られない。   Actually, since the space volume inside the container is less than 200 L due to the volume of the activated metal and sand, the moisture content required for the drying treatment is smaller than the above-mentioned value. Since actual sand absorbs moisture in the air, sand having such a low water content cannot be obtained unless it is treated in dry gas after being dried.

さらに、放射化金属を容器に固定するために隙間にセメントペーストやモルタルを充填する場合を考える。硬化したセメントペーストやモルタルの細孔に含まれる水が放射線分解して、水素が発生する。ただし、発生した水素は、細孔の中を透過して表層から上部の空間に流出し、上部空間の水素濃度を高める。一般的に、細孔は10nmから100nm程度の大きさなので、気体の透過は生じにくく、上部空間に流出する水素は、表層近くの細孔中で発生した水素に限られる。したがって、上部空間の水素濃度は、充填材を用いない場合や砂を充填した場合のように簡単には見積れないけれども、上部空間の水素濃度が高くなる傾向は知られている。   Further, consider the case where the gap is filled with cement paste or mortar in order to fix the activated metal to the container. Water contained in the hardened cement paste and mortar pores undergoes radiolysis to generate hydrogen. However, the generated hydrogen permeates through the pores and flows out from the surface layer to the upper space, increasing the hydrogen concentration in the upper space. In general, since the pores have a size of about 10 nm to 100 nm, gas permeation is unlikely to occur, and hydrogen flowing out into the upper space is limited to hydrogen generated in the pores near the surface layer. Accordingly, the hydrogen concentration in the upper space is known to be high although the hydrogen concentration in the upper space cannot be easily estimated as in the case where no filler is used or when the sand is filled.

このように、放射性廃棄物を容器に密閉すれば、放射性廃棄物や充填材に付着した水から発生する水素により、容器内部の水素濃度が高くなるので、容器が完全密閉であることを厳しく検査するか、水素濃度を抑制するために放射性廃棄物や充填材に付着した水を除去する大掛かりな設備を用いなければ、水素爆発の恐れが生じることになる。   In this way, if the radioactive waste is sealed in the container, the hydrogen concentration inside the container is increased by the hydrogen generated from the water attached to the radioactive waste and the filler, so it is strictly inspected that the container is completely sealed. However, if a large facility for removing water adhering to the radioactive waste or the filler is not used to suppress the hydrogen concentration, there is a risk of hydrogen explosion.

これに対して、発生した水素を反応させて除去し、水素濃度を抑制する方法も考えられる。水素を反応させて除去する方法としては、セメントを用いて放射性廃棄物を容器に封入する際に、セメント硬化物と容器の蓋との間に触媒を設置し、発生した水素を酸素と反応させて水に変換し、容器内部の水素濃度を低く保ち、水素濃度の上昇によって生じる爆発の危険性を回避する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, a method of reducing the hydrogen concentration by reacting and removing the generated hydrogen is also conceivable. As a method of removing hydrogen by reacting, when radioactive waste is sealed in a container using cement, a catalyst is installed between the hardened cement and the container lid, and the generated hydrogen reacts with oxygen. Thus, a method has been proposed in which water is converted to water, the hydrogen concentration inside the container is kept low, and the risk of explosion caused by the increase in hydrogen concentration is avoided (see, for example, Patent Document 1).

使用している触媒は、茶こし状のSUS製金網に収納されている。水素濃度を低下させるには、触媒が水素と接触しなければならない。触媒周囲に水膜が形成されると反応が抑制されるから、水膜を形成しない金網の目のサイズは、1.5mmが望ましいとされている。このことから、触媒の大きさも金網の目のサイズ1.5mmより大きいと推定される。   The catalyst used is housed in a brown SUS wire mesh. In order to reduce the hydrogen concentration, the catalyst must be in contact with hydrogen. Since the reaction is suppressed when a water film is formed around the catalyst, the size of the wire mesh that does not form the water film is preferably 1.5 mm. From this, the size of the catalyst is also estimated to be larger than the size of the wire mesh 1.5 mm.

上記従来技術の触媒は、水素と酸素から水を生成する反応を生じさせる機能はある。しかし、反応で用いられる酸素は、容器内部の大気に存在する酸素であり、触媒には酸素を供給する機能は無いと推定される。   The above prior art catalyst has a function of generating a reaction for generating water from hydrogen and oxygen. However, oxygen used in the reaction is oxygen present in the atmosphere inside the container, and it is estimated that the catalyst has no function of supplying oxygen.

特開2002−286893号公報(第2〜3頁 図1〜図5)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-286893 (pages 2 to 3 and FIGS. 1 to 5)

水素を酸素と反応させて水にすると、触媒の表面に付着し、多量に反応させれば、水膜が触媒自体を覆い、反応を抑制することになる。   When hydrogen is reacted with oxygen to form water, it adheres to the surface of the catalyst, and if it is reacted in a large amount, the water film covers the catalyst itself and suppresses the reaction.

また、容器内部の酸素と多量の水素とが反応しても、容器内部の酸素が無くなると、水素を酸素と反応させて水にする反応を継続できず、容器内部の水素濃度を低く保つことができなかった。   Also, even if oxygen inside the container reacts with a large amount of hydrogen, if the oxygen inside the container disappears, the reaction of hydrogen to oxygen and water cannot be continued, and the hydrogen concentration inside the container must be kept low. I could not.

水の放射線分解では、水から主に水素と過酸化水素とが生成され、酸素はほとんど生じない。したがって、触媒により水素を酸素と反応させて水にしようとしても、容器内部の酸素が消費されてしまえば、容器内部の水素濃度を低く保つことはできない。   In the radiolysis of water, hydrogen and hydrogen peroxide are mainly generated from water, and oxygen is hardly generated. Therefore, even if hydrogen is reacted with oxygen by a catalyst to make water, if the oxygen inside the container is consumed, the hydrogen concentration inside the container cannot be kept low.

本発明の課題は、容器内部の水の放射線分解で発生する水素を抑制し、放射性廃棄物を容器内部に密閉する放射性廃棄物の処理方法を提供することである。 An object of the present invention suppresses the hydrogen produced by radiolysis of the container inside the water, is to provide a method of processing radioactive waste to seal the radioactive waste in the container.

本発明は、上記課題を解決するために、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒を放射性廃棄物とともに容器内部に入れる放射性廃棄物の処理方法を提案する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention proposes a method for treating radioactive waste in which a powdered catalyst that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is put together with the radioactive waste into a container.

粉末状触媒にすると、触媒単位重量あたりの表面積が大きくなり、多量の反応が生じて多量の水が発生しても、触媒の表面積が大きいので、触媒全ての表面が水膜に覆われることがなくなる。そのような粉末状触媒の大きさとしては、0.1mm以下であることが望ましい。   When a powdered catalyst is used, the surface area per unit weight of the catalyst is increased, and even if a large amount of reaction occurs and a large amount of water is generated, the surface area of the catalyst is large, so that the entire surface of the catalyst is covered with a water film. Disappear. The size of such a powdery catalyst is desirably 0.1 mm or less.

本発明は、また、触媒ではない充填材、例えば、化学的に安定な砂や硬化するセメントペーストなどと触媒との混合物を充填材として放射性廃棄物とともに容器内部に入れる放射性廃棄物の処理方法を提案する。   The present invention also provides a method for treating radioactive waste, which is a non-catalyst filler, for example, a mixture of a chemically stable sand, a hardened cement paste, and a catalyst and a filler as a filler and is put into the container together with the radioactive waste. suggest.

触媒のみを充填材とする場合に比べて、必要な触媒の量を少なくできる。   Compared to the case where only the catalyst is used as the filler, the amount of the catalyst required can be reduced.

その際、触媒ではない充填材と触媒とを均一に混ぜた混合物を用いると、充填材内部で空間が生じても、そこに水素が滞留することを防止できる。   At that time, when a mixture in which a filler that is not a catalyst and a catalyst is uniformly mixed is used, even if a space is generated inside the filler, hydrogen can be prevented from staying there.

一方、充填材内部で空間が無く水素が滞留する場所が無ければ、軽い水素は、容器内部で底部から上部に流動するので、充填材の表層部分で混合物中の触媒濃度を高くすると、必要な触媒の量を少なくできる。   On the other hand, light hydrogen flows from the bottom to the top inside the container if there is no space inside the filler and there is no space, so it is necessary to increase the catalyst concentration in the mixture at the surface layer of the filler. The amount of catalyst can be reduced.

本発明は、より具体的には、水素と酸素から水を形成する反応を促進する活性成分を粉末状安定化合物に担時させて得られた触媒を用いる放射性廃棄物の処理方法を提案する。   More specifically, the present invention proposes a method for treating radioactive waste using a catalyst obtained by loading an active ingredient that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen with a powdery stable compound.

安定化合物の大きさは、0.1mm以下であることが望ましい。活性成分は安定化合物の大きさと比べて著しく小さいので、触媒の大きさを0.1mm以下にできる。   The size of the stable compound is desirably 0.1 mm or less. Since the active ingredient is significantly smaller than the size of the stable compound, the size of the catalyst can be reduced to 0.1 mm or less.

水素と酸素から水を形成する反応を促進する活性成分を担時させる粉末状安定化合物は、雰囲気の酸素濃度に応じて酸素を吸収したり放出したりする安定化合物とする。酸素を吸収したり放出したりする安定化合物は、容器内部の酸素が消費されて無くなっても、酸素を放出するので、水素とこの酸素を用いて水を形成でき、容器内部の水素濃度を低く保持できる。そのような安定化合物として少なくとも希土類元素を含む酸化物を用いる。   The powdery stable compound that carries the active ingredient that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is a stable compound that absorbs and releases oxygen depending on the oxygen concentration in the atmosphere. A stable compound that absorbs or releases oxygen releases oxygen even if the oxygen inside the container is consumed, so hydrogen and this oxygen can be used to form water, reducing the hydrogen concentration inside the container. Can hold. An oxide containing at least a rare earth element is used as such a stable compound.

本発明においては、触媒または触媒と触媒ではない物質との混合物を充填材として、放射性廃棄物を容器に密閉して処理するので、水素発生量が多い比較的放射能レベルが高い廃棄物を処理する場合でも、容器内部の水素濃度を低く保持できる。   In the present invention, since radioactive waste is sealed in a container and treated with a catalyst or a mixture of a catalyst and a non-catalyst as a filler, waste with a relatively high radioactivity level is generated. Even in this case, the hydrogen concentration inside the container can be kept low.

水素と酸素から水を形成する反応を促進する活性成分を担時させる粉末状安定化合物として、雰囲気の酸素濃度に応じて酸素を吸収したり放出したりする安定化合物を使用すると、容器内部の酸素が消費されて無くなっても、酸素を放出するので、容器内部の水素濃度を低く保持できる。   When a stable compound that absorbs or releases oxygen according to the oxygen concentration in the atmosphere is used as a powdery stable compound that supports an active ingredient that promotes a reaction to form water from hydrogen and oxygen, oxygen inside the container Even when the gas is consumed, oxygen is released, so that the hydrogen concentration inside the container can be kept low.

次に、図1〜図3を参照して、本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例を説明する。   Next, with reference to FIGS. 1-3, the Example of the processing method of the radioactive waste by this invention is described.

図1は、本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例1を示す容器の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a container showing Example 1 of a radioactive waste processing method according to the present invention.

容器に納まる大きさおよび長さに切断した放射性廃棄物3を容器1の中に入れる。次に、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4を充填する。最後に、蓋2を閉め、容器1と蓋2の継ぎ目を溶接して密閉する。   The radioactive waste 3 cut into a size and length that fits in the container is placed in the container 1. Next, the powdered catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is charged. Finally, the lid 2 is closed and the seam between the container 1 and the lid 2 is welded and sealed.

水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4は、0.1mm以下の大きさのセリウム酸化物にセリウム重量の0.5%相当の白金を含む溶液を含浸させ、乾燥処理した後、温度500度で1時間保持して得た触媒である。   The powdered catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen was impregnated with a solution containing platinum equivalent to 0.5% of the cerium weight in a cerium oxide having a size of 0.1 mm or less and dried. Thereafter, the catalyst was obtained by holding at a temperature of 500 degrees for 1 hour.

非放射性廃棄物を容器1に入れて水素と酸素から水を形成する反応を促進する触媒4を充填し、蓋2を閉め、容器1を密閉した。その際、触媒4には水を約5g含ませた。本来は放射性廃棄物3が放出する放射線量を模擬するため、外部から単位時間あたり300Gyのコバルト60のガンマ線を照射した。24時間後の容器内の水素濃度は、0.015vol%となった。   A non-radioactive waste was placed in a container 1 and filled with a catalyst 4 that promoted the reaction of forming water from hydrogen and oxygen, the lid 2 was closed, and the container 1 was sealed. At that time, the catalyst 4 contained about 5 g of water. Originally, gamma rays of cobalt 60 of 300 Gy per unit time were irradiated from the outside in order to simulate the radiation dose emitted by the radioactive waste 3. The hydrogen concentration in the container after 24 hours was 0.015 vol%.

参照試料として、0.1mm以下の大きさのセリウム酸化物に白金を含浸させず、温度500度で1時間保持して得た粉末を充填した場合、24時間後の容器内の水素濃度は、0.11vol%となった。   As a reference sample, when a cerium oxide having a size of 0.1 mm or less is not impregnated with platinum and filled with a powder obtained by holding at a temperature of 500 ° C. for 1 hour, the hydrogen concentration in the container after 24 hours is It became 0.11 vol%.

容器内部の水素濃度は、水素と酸素から水を形成する反応を促進する触媒4を充填した場合、この触媒を充填しない参照試料と比較して、0.015/0.11=約1/7であった。   The hydrogen concentration inside the container is 0.015 / 0.11 = about 1/7 when filled with the catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen, as compared to the reference sample not filled with this catalyst. Met.

容器の容積が200Lの場合、水素濃度の許容値を水素爆発濃度4vol%とすると、許容できる水分量は6.4gとなる。これに対して、上記試験結果から、水素と酸素から水を形成する反応を促進する本発明の触媒を用いた場合の許容水分量は、7倍の約45gとなる。   In the case where the volume of the container is 200 L, if the allowable value of the hydrogen concentration is 4 vol%, the allowable water content is 6.4 g. On the other hand, from the above test results, the allowable moisture amount when using the catalyst of the present invention that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is about 45 g, which is 7 times.

したがって、本実施例1の放射性廃棄物の処理方法によれば、放射性廃棄物3の乾燥処理を簡素化できる。単位時間あたりの乾燥能力が同一の設備であれば、乾燥処理時間を1/7に短縮できる。または、単位時間あたりの乾燥能力が多少低い簡素な設備を用いることもできる。   Therefore, according to the radioactive waste processing method of the first embodiment, the drying treatment of the radioactive waste 3 can be simplified. If the equipment has the same drying capacity per unit time, the drying processing time can be shortened to 1/7. Alternatively, simple equipment having a somewhat low drying capacity per unit time can be used.

本実施例1では、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4として、0.1mm以下の大きさのセリウム酸化物にセリウム重量の0.5%相当の白金を含む溶液を含浸させ、乾燥処理した後、温度500度で1時間保持して得た触媒を使用している。   In Example 1, a solution containing platinum corresponding to 0.5% of cerium weight in cerium oxide having a size of 0.1 mm or less is used as the powdery catalyst 4 for promoting the reaction of forming water from hydrogen and oxygen. After impregnation and drying treatment, a catalyst obtained by holding at 500 ° C. for 1 hour is used.

本発明に利用できる触媒は、これに限定されない。すなわち、セリウム酸化物の代わりに、酸素を吸収したり放出したりする化合物として、希土類元素の酸化物や、希土類元素とその他の金属との複合酸化物を用いてもよい。   The catalyst that can be used in the present invention is not limited to this. That is, instead of cerium oxide, a rare earth element oxide or a complex oxide of a rare earth element and another metal may be used as a compound that absorbs or releases oxygen.

また、粉末状安定化合物に担時する活性成分としては、白金の代わりに、パラジウム、白金とパラジウムとの合金、白金とレニウムとの合金など、水素と酸素から水を形成する反応を促進するものであれば、何を用いてもよい。   In addition, as an active ingredient for supporting a powdery stable compound, palladium, an alloy of platinum and palladium, an alloy of platinum and rhenium, etc., which promote water-forming reaction from hydrogen and oxygen, instead of platinum Anything can be used.

さらに、担持する活性成分の量も0.01%から30%の範囲にあればよく、0.5%に限定されない。   Further, the amount of the active ingredient to be supported is also in the range of 0.01% to 30%, and is not limited to 0.5%.

乾燥処理後の保持温度や時間も500度や1時間に限定されない。活性成分が粉末状安定化合物から容易に離れなければよい。   The holding temperature and time after the drying treatment are not limited to 500 degrees or 1 hour. It is sufficient that the active ingredient is not easily separated from the powdery stable compound.

反応させる水素によって消費される容器内部の酸素が十分にあれば、粉末状安定化合物は、酸素を吸収したり放出したりしない化合物であってもよい。そのような化合物としては、アルミニウム酸化物を利用できる。   The powdery stable compound may be a compound that does not absorb or release oxygen as long as there is sufficient oxygen inside the container consumed by the hydrogen to be reacted. Aluminum oxide can be used as such a compound.

このように、本実施例1による触媒4を充填材として放射性廃棄物3を容器に密閉すれば、水素発生量が多い比較的放射能レベルが高い廃棄物を処理する場合でも、さらに、容器内部の酸素が消費された後でも、容器内部の水素濃度を低く保持できる。   Thus, if the radioactive waste 3 is sealed in a container using the catalyst 4 according to the first embodiment as a filler, even when processing a waste having a relatively high radioactivity level with a large amount of hydrogen generation, the inside of the container is further improved. Even after the oxygen is consumed, the hydrogen concentration inside the container can be kept low.

図2は、本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例2を示す容器の断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a container showing a second embodiment of the method for treating radioactive waste according to the present invention.

本実施例2は、実施例1の粉末状触媒4に代えて、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4と砂5とを均一に混ぜた混合物質を充填材として用いる。粉末状触媒4と砂5とを予め均一に混合しておき、放射性廃棄物3を入れた容器1に充填し、蓋2を閉め、容器1と蓋2とを密閉する。   In this second embodiment, instead of the powdery catalyst 4 of the first embodiment, a mixed material obtained by uniformly mixing a powdery catalyst 4 that promotes a reaction for forming water from hydrogen and oxygen and sand 5 is used as a filler. . The powdery catalyst 4 and the sand 5 are mixed in advance uniformly, filled in the container 1 containing the radioactive waste 3, the lid 2 is closed, and the container 1 and the lid 2 are sealed.

粉末状触媒4と砂5との混合比率は、任意でよい。ただし、水素と酸素から水を形成する反応を促進する触媒の割合が少ないほど、水素の除去能力が低下するものの、実施例1に比べて、触媒の使用量を削減できる。   The mixing ratio of the powdered catalyst 4 and the sand 5 may be arbitrary. However, the smaller the ratio of the catalyst that promotes the reaction for forming water from hydrogen and oxygen, the lower the hydrogen removal capability, but the amount of catalyst used can be reduced compared to Example 1.

本実施例2では、触媒機能を有しない化合物として砂5を用いた。本発明は、この砂に限定されない。砂5の代わりに、放射性廃棄物3の隙間に充填可能な程度に細かい化学的に安定な物質であれば、何でもよい。   In Example 2, sand 5 was used as a compound having no catalytic function. The present invention is not limited to this sand. Instead of the sand 5, any material that is chemically stable and fine enough to fill the gaps in the radioactive waste 3 may be used.

また、砂5の代わりに、硬化物を形成する物質でもよい。そのような物質としては、セメントペーストやモルタルを利用できる。   Further, instead of the sand 5, a substance that forms a cured product may be used. As such a substance, cement paste or mortar can be used.

このように、本実施例2の触媒4と触媒ではない物質5とを均一に混ぜた混合物を充填材として使用し、放射性廃棄物3を容器に密閉して処理すれば、容器内部の水素濃度を低く保持できる。   Thus, if the mixture which mixed the catalyst 4 of this Example 2 and the substance 5 which is not a catalyst uniformly is used as a filler, and the radioactive waste 3 is sealed and processed in a container, the hydrogen concentration inside the container Can be kept low.

図3は、本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例3を示す容器の断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a container showing a third embodiment of the method for treating radioactive waste according to the present invention.

本実施例3は、実施例1の粉末状触媒4に代えて、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4と砂5とを不均一に混ぜた混合物質を充填材として用いる。放射性廃棄物3を入れた容器1に砂5を充填し、その表面を覆うように水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒4を充填する。その後、蓋2を閉め、容器1と蓋2とを密閉する。   In this third embodiment, instead of the powdery catalyst 4 of the first embodiment, a mixed material in which the powdery catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen and the sand 5 are mixed unevenly is used as a filler. Use. The container 1 containing the radioactive waste 3 is filled with sand 5, and the powdered catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is filled so as to cover the surface. Thereafter, the lid 2 is closed, and the container 1 and the lid 2 are sealed.

水の放射線分解は、当然のことながら、水が存在している場所で生じて、水素を発生する。水が偏在している場合、その場所から離れた位置に存在する触媒は、水素を酸素と反応させる機能に寄与しない。水素は軽いので、容器1の底部から上方に移動して充填材の表層を通り、上部の空間に到達する。したがって、本実施例3のように、水素と酸素から水を形成する反応を促進する触媒4を表面に配置すれば、水素を酸素と反応させる機能に寄与する触媒4の割合を多くすることができる。   Naturally, the radiolysis of water occurs where water is present and generates hydrogen. When water is unevenly distributed, the catalyst present at a position away from the location does not contribute to the function of reacting hydrogen with oxygen. Since hydrogen is light, it moves upward from the bottom of the container 1, passes through the surface layer of the filler, and reaches the upper space. Therefore, if the catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is arranged on the surface as in Example 3, the proportion of the catalyst 4 that contributes to the function of reacting hydrogen with oxygen can be increased. it can.

本実施例3では、触媒機能を有しない化合物として砂5を用いた。砂5の代わりに、放射性廃棄物3の隙間に充填可能な程度に細かい化学的に安定な物質や硬化物を形成する物質を用いてもよいことは、実施例2と同様である。   In Example 3, sand 5 was used as a compound having no catalytic function. As in the second embodiment, instead of the sand 5, a chemically stable substance or a substance that forms a cured product that is fine enough to fill the gaps in the radioactive waste 3 may be used.

本実施例3では、水素と酸素から水を形成する反応を促進する触媒4を表層にのみ配置したが、内部から表層に向かって触媒4の割合を高くするような配置でもよい。   In Example 3, the catalyst 4 that promotes the reaction of forming water from hydrogen and oxygen is disposed only on the surface layer. However, the catalyst 4 may be disposed such that the ratio of the catalyst 4 increases from the inside toward the surface layer.

本実施例3によれば、充填材として、触媒4と触媒ではない物質5とを不均一に混ぜた混合物を用いて、放射性廃棄物3を容器に密閉して処理すれば、容器内部の水素濃度を低く保持できる。   According to the third embodiment, if the radioactive waste 3 is sealed in a container and treated using a mixture in which the catalyst 4 and the non-catalyst substance 5 are mixed inhomogeneously as the filler, the hydrogen inside the container is treated. The concentration can be kept low.

本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例1を示す容器の断面図である。It is sectional drawing of the container which shows Example 1 of the processing method of the radioactive waste by this invention. 本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例2を示す容器の断面図である。It is sectional drawing of the container which shows Example 2 of the processing method of the radioactive waste by this invention. 本発明による放射性廃棄物の処理方法の実施例3を示す容器の断面図である。It is sectional drawing of the container which shows Example 3 of the processing method of the radioactive waste by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 容器
2 蓋
3 放射性廃棄物
4 粉末状触媒
5 砂(触媒ではない物質)
1 Container 2 Lid 3 Radioactive waste 4 Powdered catalyst 5 Sand (non-catalyst substance)

Claims (8)

放射性廃棄物と該放射性廃棄物の間の隙間に充填される充填材とを容器に封入する放射性廃棄物の処理方法において、
前記充填材が、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In a radioactive waste processing method of enclosing a radioactive waste and a filler filled in a gap between the radioactive waste in a container,
A method for treating radioactive waste, wherein the filler is a powdered catalyst that promotes a reaction of forming water from hydrogen and oxygen.
放射性廃棄物と該放射性廃棄物の間の隙間に充填される充填材とを容器に封入する放射性廃棄物の処理方法において、
前記充填材が、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒と化学的に安定な物質との混合物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In a radioactive waste processing method of enclosing a radioactive waste and a filler filled in a gap between the radioactive waste in a container,
A method for treating radioactive waste, wherein the filler is a mixture of a powdery catalyst that promotes a reaction of forming water from hydrogen and oxygen and a chemically stable substance.
請求項2に記載の放射性廃棄物の処理方法において、
前記充填材が、表層の触媒割合が表層以外の触媒割合よりも多い不均一な混合物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In the radioactive waste processing method of Claim 2,
The method for treating radioactive waste, wherein the filler is a heterogeneous mixture in which the catalyst ratio in the surface layer is larger than the catalyst ratio in the non-surface layer.
放射性廃棄物と該放射性廃棄物の間の隙間に充填される充填材とを容器に封入する放射性廃棄物の処理方法において、
前記充填材が、水素と酸素から水を形成する反応を促進する粉末状触媒と硬化体を形成する物質との混合物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In a radioactive waste processing method of enclosing a radioactive waste and a filler filled in a gap between the radioactive waste in a container,
The method for treating radioactive waste, wherein the filler is a mixture of a powdery catalyst that promotes a reaction of forming water from hydrogen and oxygen and a substance that forms a cured product.
請求項4に記載の放射性廃棄物の処理方法において、
前記充填材が、表層の触媒割合が表層以外の触媒割合よりも多い不均一な混合物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In the radioactive waste processing method of Claim 4,
The method for treating radioactive waste, wherein the filler is a heterogeneous mixture in which the catalyst ratio in the surface layer is larger than the catalyst ratio in the non-surface layer.
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の放射性廃棄物の処理方法において、
前記触媒が、水素と酸素から水を形成する反応を促進する活性成分を粉末状安定化合物に担持させた触媒であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In the processing method of the radioactive waste as described in any one of Claims 1 thru | or 5,
A method for treating radioactive waste, wherein the catalyst is a catalyst in which an active ingredient that promotes a reaction of forming water from hydrogen and oxygen is supported on a powdery stable compound.
請求項6に記載の放射性廃棄物の処理方法において、
前記粉末状安定化合物が、雰囲気の酸素濃度に応じて酸素を吸収したり放出したりする安定化合物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In the radioactive waste processing method of Claim 6,
The method for treating radioactive waste, wherein the powdery stable compound is a stable compound that absorbs or releases oxygen in accordance with an oxygen concentration in an atmosphere.
請求項7に記載の放射性廃棄物の処理方法において、
前記粉末状安定化合物が、少なくとも希土類元素を含む酸化物であることを特徴とする放射性廃棄物の処理方法。
In the radioactive waste processing method of Claim 7,
The method for treating radioactive waste, wherein the powdery stable compound is an oxide containing at least a rare earth element.
JP2007146195A 2007-05-31 2007-05-31 Radioactive waste disposal method Active JP4691526B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007146195A JP4691526B2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Radioactive waste disposal method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007146195A JP4691526B2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Radioactive waste disposal method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008298640A JP2008298640A (en) 2008-12-11
JP4691526B2 true JP4691526B2 (en) 2011-06-01

Family

ID=40172283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007146195A Active JP4691526B2 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Radioactive waste disposal method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4691526B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101685407B1 (en) 2010-07-29 2016-12-13 삼성전자주식회사 Direct memory access device for multicore system and method of the same
JP2013083470A (en) * 2011-10-06 2013-05-09 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Hydrogen treatment facility for nuclear power plant
JP2015064306A (en) * 2013-09-26 2015-04-09 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Spent nuclear fuel assembly transport method and spent nuclear fuel assembly transport cask
JP6338956B2 (en) * 2014-07-22 2018-06-06 株式会社東芝 Extrusion equipment
US10096392B2 (en) * 2015-08-13 2018-10-09 P&T Global Solutions, Llc Ion exchange column configured to reduce internal levels of radiolytic hydrogen gas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007127545A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Hitachi Ltd Method for disposing of radioactive waste and solidified waste
JP2008509416A (en) * 2004-08-09 2008-03-27 テーエヌ・アンテルナシオナル Method and apparatus for removing combustible gas in a closed chamber and chamber equipped with such an apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509416A (en) * 2004-08-09 2008-03-27 テーエヌ・アンテルナシオナル Method and apparatus for removing combustible gas in a closed chamber and chamber equipped with such an apparatus
JP2007127545A (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Hitachi Ltd Method for disposing of radioactive waste and solidified waste

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008298640A (en) 2008-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4691526B2 (en) Radioactive waste disposal method
JP5586479B2 (en) The process of decontaminating radioactive liquid effluent to one or more radioactive chemical elements by solid-liquid extraction using a recycling loop
JP5100570B2 (en) Method and apparatus for solidifying radioactive waste
US9269465B2 (en) Device for limiting the degassing of tritiated waste issued from the nuclear industry
JP4925465B2 (en) Method and apparatus for removing combustible gas in a closed chamber and chamber equipped with such an apparatus
JP2007047033A (en) Radioactive waste solidification method and apparatus
JP4364102B2 (en) Method and apparatus for solidifying radioactive waste with high radioactivity concentration
JP5885324B2 (en) Method for producing waste solidified body and method for treating radioactive waste
JP2009162574A (en) Canister and method for storing radioactive waste
JP2014002098A (en) Disposal plant, system and method for controlling confinement of radioactive cesium
JP3926823B2 (en) Radiation shielding material
JP5823902B2 (en) Method for transporting spent fuel in nuclear power plants
JP2011012961A (en) Method for solidification treatment of radioactive waste
JP2007127545A (en) Method for disposing of radioactive waste and solidified waste
JP3225438U (en) Closed metal container for storing radioactive materials
JP2015064306A (en) Spent nuclear fuel assembly transport method and spent nuclear fuel assembly transport cask
JPH0334968B2 (en)
JP5904053B2 (en) Radiation shielding structure and embankment
JPH09304597A (en) Cushioning material for disposal of radioactive waste
Nagaishi et al. Revaluation of hydrogen generation by water radiolysis in SDS vessels at TMI-2 accident
JP3564532B2 (en) Organic compound decomposition method
JP2013170889A (en) Radiation shield vessel
JP4040854B2 (en) Radioactive waste disposal container, disposal facility and disposal method
JP2003172797A (en) Treatment method for radioactive organic matter and embedded structure
JPH10272459A (en) Environmental purifying body, environmental purifying method and environmental purifying device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110125

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4691526

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3