JP4880271B2

JP4880271B2 - 放射性廃棄物の処分方法、及び、放射性廃棄物の埋設処分用容器構造

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Publication number: JP4880271B2
Application number: JP2005273215A
Authority: JP
Inventors: 隆太郎和田; 憲治山口; 努西村; 智明中西; 慶太大西; 健一箱崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP2007085811A

Description

本発明は、原子力発電所等で発生する放射性廃棄物を処分場等で処分する技術に関する。

原子力発電所等の放射性廃棄物の発生場所においては、種々の低レベル放射性廃棄物が発生するが、このような放射性廃棄物のうち、外部線量率の高いものの多くは、まず、発電所等内に設けられたプールで純水に浸漬した状態で貯蔵される。尚、発電所においては原子炉プールやサイトバンカー等がこれに該当する。しかし、プールで貯蔵できる量にも限りがあるため、プールで貯蔵しきれない放射性廃棄物は、埋設処分用の処分容器に収納された状態で放射性廃棄物の処分場へ輸送されて、処分場内で地中埋設等の方法で処分されることになる。

このように原子力発電所等から処分場へ放射性廃棄物を輸送して処分する方法としては、例えば、非特許文献１に記載されたようなものがある。この方法では、まず、原子力発電所等において、輸送用容器に直接放射性廃棄物を収納して、この輸送用容器を処分場へ輸送する。処分場においては、輸送用容器から放射性廃棄物を取り出して、圧縮工程あるいは焼却工程を経て放射性廃棄物の容積及び重量を減らしてから、この放射性廃棄物を処分容器に収納する。そして、セメントなどの内部充填材を処分容器内に充填して廃棄体を作製して、この廃棄体を地中に埋設する。

RENARD C, DECKERS J, "Centralising LLW treatment in Belgium. " Nucl Eng Int. VOL. 39 NO. 479; PAGE. 37-39; (1994/06)

しかし、前記非特許文献１に記載されたような、原子力発電所等において、輸送用容器に直接放射性廃棄物を収納し、処分場において輸送用容器から放射性廃棄物を取り出して処分容器に収納する方法では、原子力発電所等において、プールから引き上げた放射性廃棄物の水抜きや乾燥等が行われないことから、輸送される放射性廃棄物の重量が大きくなり、一度に輸送できる量が少なくなってしまうため、輸送効率が低下する。また、汚染したプール水により汚染範囲が拡大してしまう懸念があるし、処分場へ予期しない放射性物質を持ち込むことにもなる。さらに、放射性廃棄物を直接輸送用容器に収納するため、輸送用容器も著しく汚染してしまう。そのため、除染作業に時間がかかるなど、処分場における作業効率が低下する。

また、複数の原子力発電所等から夫々多種多様な放射性廃棄物が処分場へ輸送された場合に、処分場においてそれら放射性廃棄物が混合してしまい、それら複数の原子力発電所等からの放射性廃棄物を処分場で個別管理することが難しい。即ち、放射性廃棄物の発生元、受け入れ量、種類、放射能濃度等の情報の履歴を追跡管理することが困難になり、処分場における放射性廃棄物データ管理の信頼性も低下する。

本発明の目的は、放射性廃棄物を処分場へ輸送する際の輸送効率を向上させること、処分場への輸送作業及び処分場における処分作業の作業効率を向上させること、放射性廃棄物に関する各種情報を処分場で管理可能にすること、等である。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の放射性廃棄物の処分方法は、放射性廃棄物の発生場所において、プール内の放射性廃棄物を収納容器に収納可能な形状に成形してから、前記プール内においてこの放射性廃棄物を前記収納容器に収納する第１収納工程と、前記プール内において、前記放射性廃棄物が収納された収納容器を埋設処分場へ輸送する為の輸送用容器に取り出し可能に収納する第２収納工程と、前記輸送用容器を前記埋設処分場へ輸送する輸送工程と、前記埋設処分場に輸送された輸送用容器から前記収納容器を取り出し、この収納容器を、その中から前記放射性廃棄物を取り出すことなく埋設処分用の処分容器に収納する第３収納工程と、前記収納容器を前記処分容器に収納した状態で前記放射性廃棄物を埋設処分場で埋設処分する埋設処分工程とを備えたことを特徴とするものである。

まず、原子力発電所等の廃棄物発生場所において、プールに貯蔵された放射性廃棄物に対して切断等の作業を行って、収納容器への収納が可能な形に成形してから、放射性廃棄物をプール内で収納容器内に収納する。さらに、プール内において、この収納容器を輸送用容器に収納してから、この輸送用容器を放射性廃棄物の処分場まで輸送する。一方、処分場においては、輸送用容器から収納容器を取り出して処分容器に収納する。そして、この処分容器内にモルタル等の充填材を充填して廃棄体を構成し、この廃棄体を地中に埋設する。

このように、原子力発電所等の廃棄物発生場所においては、最終的な埋設処分に使用される肉厚が厚くて重量の大きい埋設処分用容器とは別の、強度、密閉性等を担保する必要がないために肉厚が比較的薄い収納容器に放射性廃棄物を収納し、その収納容器を輸送用容器に収納して処分場へ輸送するので、廃棄物輸送時の輸送重量を減らすことができる。従って、輸送、運搬時のクレーン等による輸送用容器の荷役も容易であるし、一度により多くの放射性廃棄物を輸送することも可能になり、輸送効率が向上する。

また、放射性廃棄物を直接輸送用容器に収納せず、収納容器を介して輸送用容器に収納するため、放射性廃棄物に付着するクラッド等の汚染した腐食生成物の落下・散乱がなく、輸送用容器の放射能汚染を低減できる。また、処理場において、複数の廃棄物発生場所から輸送された放射性廃棄物が混合されることがないため、放射性廃棄物の発生元、発生量、種類、放射能濃度等の各種情報の履歴を処分場で容易に追跡管理でき、処分場における放射性廃棄物データ管理の信頼性が高くなるし、各々の放射性廃棄物に対する責任の所在を容易に識別できる。

さらに、放射性廃棄物の収納時に表面が放射能で汚染された収納容器を、その中から放射性廃棄物を取り出すことなくそのまま処分容器内に収納するため、処分容器の表面が汚染されず、処分容器表面の除染を行うことなしに処分場において人手にて取り扱うことができ、作業効率が向上するし、処分場にそのための除染施設を設ける必要がない。また、作業員の被ばくを抑制することができる。さらに、放射性廃棄物を収納した収納容器を、強度、放射線の遮蔽性及び密閉性等を担保する処分容器に収納するため、埋設処分後に放射性廃棄物に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。

第２の発明の放射性廃棄物の処分方法は、放射性廃棄物の発生場所において、プール内の放射性廃棄物を収納容器に収納可能な形状に成形してから、前記プール内においてこの放射性廃棄物を前記収納容器に収納する第１収納工程と、前記プール内において、前記放射性廃棄物が収納された収納容器を埋設処分場へ輸送する為の輸送用容器に取り出し可能に収納する第２収納工程と、前記収納容器を前記輸送用容器に収納した状態で、前記プール外において前記収納容器内の水と前記輸送用容器内の水を、前記収納容器に設けられた水抜き穴と前記輸送用容器の下端部に設けられた水抜き穴を介して、外部へ排出する水抜き工程と、前記輸送用容器を前記埋設処分場へ輸送する輸送工程と、前記埋設処分場に輸送された輸送用容器から前記収納容器を取り出し、この収納容器を、その中から前記放射性廃棄物を取り出すことなく埋設処分用の処分容器に収納する第３収納工程と、前記収納容器を前記処分容器に収納した状態で前記放射性廃棄物を埋設処分場で埋設処分する埋設処分工程とを備えたことを特徴とするものである。

まず、原子力発電所等の廃棄物発生場所において、プールに貯蔵された放射性廃棄物に対して切断等の作業を行って、収納容器への収納が可能な形に成形してから、放射性廃棄物をプール内で収納容器内に収納する。さらに、プール内において、この収納容器を輸送用容器に収納してから、収納容器と輸送用容器にそれぞれ設けられた水抜き穴から収納容器及び輸送用容器の内部の水を排出する。そして、輸送用容器を放射性廃棄物の処分場まで輸送する。一方、処分場においては、輸送用容器から収納容器を取り出して処分容器に収納する。そして、この処分容器内にモルタル等の充填材を充填して廃棄体を構成し、この廃棄体を地中に埋設する。

さらに、収納容器を輸送用容器内に収納した後に、水抜き工程において、収納容器及び輸送容器内の水を水抜き穴から排出するため、放射性廃棄物を処分場へ輸送する際の輸送重量を確実に減らすことができ、輸送効率がさらに向上する。また、汚染したプール水の漏洩・滴下により汚染範囲が拡大する懸念がなくなると共に、処分場へ予期しない放射性物質を持ち込むことがなくなる。また、プール内で収納容器に放射性廃棄物を収納してから、続けてプール内で収納容器を輸送用容器に収納し、さらに、その状態のまま、水抜き工程において収納容器及び輸送用容器内の水抜きを行うことができるので、収納作業及び水抜き作業を簡略化でき、作業効率を向上させることができる。尚、収納容器に水抜き穴を設けることにより収納容器の放射線の遮蔽性及び密閉性が多少低下するが、この収納容器は、輸送用容器に収納された状態で処分場へ輸送されるため、収納容器の遮蔽性及び密閉性が低下した分を輸送用容器により担保することができる。

第３の発明の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造は、その内部の水抜きを行う為の第１水抜き穴を有し、放射性廃棄物を収納可能なように成形してから収納する収納容器と、下端部に、その内部の水抜きを行う為の第２水抜き穴を有し、前記放射性廃棄物を処分場へ輸送するために前記収納容器を取り出し可能に収納する輸送用容器と、埋設処分場において前記放射性廃棄物を埋設処分するために前記収納容器を収納する処分容器とを備えたことを特徴とするものである。

この第４の発明によれば、前述の第２の発明とほぼ同様の効果が得られる。即ち、最終的な埋設処分に使用される肉厚が厚くて重量の大きい埋設処分用容器とは別の、強度、密閉性等を担保する必要がないために肉厚が比較的薄い収納容器に放射性廃棄物を収納し、その収納容器を輸送用容器に収納して処分場へ輸送するので、廃棄物輸送時の輸送重量を減らすことができる。また、放射性廃棄物は収納容器を介して輸送用容器に収納されるため、輸送用容器の放射能汚染を低減できる。さらに、放射能で汚染された収納容器はそのまま処分容器内に収納されるため、処分容器の表面は汚染されず、処分容器表面の除染作業を省略できる。さらに、処分場においては、放射性廃棄物を収納した収納容器は、処分容器に収納されるため、埋設処分後に放射性廃棄物に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。

また、収納容器及び輸送容器内の水を水抜き穴から排出することができるため、放射性廃棄物を処分場へ輸送する際の輸送重量を確実に減らすことができる。さらに、汚染したプール水の漏洩・滴下により汚染範囲が拡大する懸念がなくなると共に、処分場へ予期しない放射性物質を持ち込むことがなくなる。

第４の発明の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造は、前記第３の発明において、前記収納容器と前記処分容器との間に、放射線の遮蔽機能を向上させる為の遮蔽材が設けられていることを特徴とするものである。従って、収納容器が収納された処分容器を地中に埋設する際の、作業員の被ばくを低減することができる。

第５の発明の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造は、前記第３又は第４の発明において、前記処分容器は、密閉構造に構成されたことを特徴とするものである。処分容器は、放射性廃棄物を処分場において最終的に埋設処分するために用いられるものであるが、この処分容器が穴等の開口部を有さない密閉構造に構成されていることから、容器構造全体として密閉性及び放射線遮蔽性が低下することがなく、埋設処分後に放射性廃棄物に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。

第６の発明の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造は、前記第３〜第５の何れかの発明において、前記収納容器は、耐食性材料で構成されたことを特徴とするものである。従って、収納容器を発電所内等でプール水に浸漬させても腐食開口が発生することがない。また、放射性廃棄物に腐食性物質が含まれていても処分容器に内側から腐食開口が発生することがない。即ち、収納容器が腐食して収納容器の内部から放射能が地中に漏洩するのを極力防止することができる。

第７の発明の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造は、前記第３〜第６の何れかの発明において、前記収納容器は、大気平衡などの酸化性条件下での高耐食性材料で構成し、前記処分容器は酸素ガスや溶存酸素が存在しない地下の還元性条件下での耐食性材料で構成されたことを特徴とするものである。このように、収納容器の材料は、発電所内等でプール水に浸漬した場合の大気平衡などの酸化性条件下での厳しい耐食性を担保し、処分容器の材料は酸素ガスや溶存酸素が存在しない地下の還元性条件下での緩やかな耐食性を担保するものである。即ち、前記収納容器は高耐食性金属を使用し、発電所内等でプール水に浸漬させても腐食開口することはなく、放射性廃棄物に腐食性物質が含まれていても処分容器に内側から腐食開口が生じることがない。これに対して処分容器は資源的に調達が容易な鉄系金属等を使用し、処分場での埋設後の地下水環境で極めて遅い速度で腐食を進展させることで、埋設処分後に放射性廃棄物に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。

第８の発明の放射性廃棄物の処分用容器構造は、前記第７の発明において、酸化性条件下での高耐食性材料で構成される前記収納容器と、還元性条件下での耐食性材料で構成される前記処分容器の間に、電気的な絶縁物が配置されることを特徴とするものである。このように、収納容器と処分容器の間に電気的な絶縁物を設置することで、金属間の電位差に起因する流電腐食（ガルバニック腐食）を防止する。これにより何らかの原因で収納容器と処分容器の間が電気伝導性の流体で満たされた場合でも容器の腐食速度の著しい増加を防止することができる。

本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、原子力発電所で発生した放射性廃棄物を処分場に輸送して地中に埋設処分する場合に、本発明を適用した一例である。

この実施形態においては、図１に示す工程に従って、図２〜図４に示すような収納容器３、輸送用容器４及び処分容器５を備えた放射性廃棄物１の処分用容器構造を用いて放射性廃棄物１を埋設処理する。即ち、放射性廃棄物１を直接収納するとともにプール作業時等の酸性化条件下での耐食性を担保する収納容器３、処分場へ輸送する際の放射線の遮蔽性、密閉性及び輸送中の外部からの衝撃等に対する強度を担保する輸送用容器４、そして、地中埋設処分後の、放射線の遮蔽性、密閉性、還元性条件下での耐食性及び処分場での外部からの荷重・衝撃等に対する強度を担保する処分容器５というように、３つの容器３〜５に夫々別々の機能を分担させて、処分場への輸送効率及び埋設処分の作業効率等を向上させるものである。

まず、放射性廃棄物１の収納、輸送及び埋設処分工程について、図１に従って概略説明する。まず、原子力発電所内のプール２内において、放射性廃棄物１を収納容器３（図２〜図４参照）に収納可能なサイズ及び形状に切断する工程を含む前処理を行った後、この放射性廃棄物１を収納容器３に収納する（第１収納工程）。次に、この収納容器３を、プール２内で、処分場へ輸送する為の輸送用容器４（図２、図３参照）に収納する（第２収納工程）。そして、収納容器３及び輸送用容器４内の水抜きを行い（水抜き工程）、さらに、収納容器３及び輸送用容器４の内部を乾燥させる（乾燥工程）。そして、発送前検査完了後、輸送用容器４を処分場へ輸送する（輸送工程）。

一方、処分場においては、輸送用容器４から収納容器３を取り出して埋設処分用の処分容器５（図４参照）に収納し（第３収納工程）、内部充填材（モルタル等）の充填、蓋接合等の作業を行って廃棄体を作製し、この廃棄体を処分場の埋設ピットに埋設処分する（処分工程）。

次に、図１に示す放射性廃棄物１の収納、輸送及び埋設処分の一連の工程に関し、特に、原子力発電所内における工程について詳細に説明する。
まず、放射性廃棄物１を収納容器３に収納する。図２、図４に示すように、収納容器３は、酸素ガスが存在する酸化性条件下で高耐食性材料であるステンレス鋼製で有底筒状の容器本体１０と、同じくステンレス鋼製で容器本体１０の上端部に接合される蓋部材１１とを有する。容器本体１０の下端部と蓋部材１１には、収納容器３内から水を排出する為の貫通穴１０ａ，１１ａ（第１水抜き穴）が夫々形成されている。そして、プール２内で、容器本体１０に放射性廃棄物１を収納した後に、容器本体１０に蓋部材１１をボルト、接続金具あるいは溶接等の種々の接合手段により接合する。

このように、放射性廃棄物１を収納容器３内に収納してから、図２に示すように、輸送用容器４をプール２内に浸漬させる。この輸送用容器４は、鋼製の容器本体１２と、この容器本体１２の上端部に着脱可能に装着される蓋部材１３とを有する。尚、これら容器本体１２の下端部と蓋部材１３には、輸送用容器４内から水を排出する為の貫通穴１２ａ，１３ａ（第２水抜き穴）が夫々形成されている。そして、プール２内において、輸送用容器４の容器本体１２に収納容器３を収納した後、容器本体１２に蓋部材１３を装着する。

ところで、収納容器３、輸送用容器４の肉厚等の寸法は、以下のようにして決定される。まず、輸送用容器４の外形寸法はすべて同一とし、どのような種類の放射性廃棄物１を輸送する場合も常に同じハンドリング用機器を用いて輸送用容器４を取り扱うことができるようにして、収納及び輸送作業の効率化を図る。

そして、収納容器３に収容される放射性廃棄物１の線量当量率が高く、遮蔽厚さを大きくとる必要がある場合には、内容積の小さい収納容器３及び肉厚の厚い輸送用容器４を使用する。一方、放射性廃棄物１の線量当量率が低い場合には、遮蔽厚さを小さくできることから、肉厚の薄い輸送用容器４及び内容積の大きい収納容器３を採用して、収納容器３内に多量の放射性廃棄物１を収納できるようにして、輸送効率を高める。ここで、輸送用容器４の肉厚は、例えば、次のようにして決定される。即ち、Co-60のγ線を例にとると、線量当量率を１桁下げるために必要な遮蔽厚さは約60mmである。そして、線量当量率を２桁下げるのであれば120mm、３桁下げるのであれば180mmというように、線量当量率を１桁下げるごとに60mm刻みで遮蔽厚さを増やして輸送用容器４の肉厚を決定する。そして、この輸送用容器４の肉厚に応じて、収納容器３の寸法がほぼ一義的に決定される。

次に、図２、図３に示すように、水抜き工程において、プール２内で収納容器３を収容した輸送用容器４をプール２外まで引き上げてその状態のまま放置する。すると、収納容器３及び輸送用容器４の下端部に形成された貫通穴１０ａ，１２ａを介して、収納容器３及び輸送用容器４内の水が排出される。つまり、収納容器３を輸送用容器４に収納した状態で、放射性廃棄物１の水抜きが行われることになる。

さらに、輸送用容器４の表面に付着したプール水を洗い流して表面の放射能を除去した後、乾燥工程において、輸送用容器４に乾燥用の加熱空気を供給する。図３に示すように、輸送用容器４に加熱空気供給装置２０を接続して加熱空気を供給するが、この加熱空気供給装置２０は、供給用空気を加熱するヒータ（図示略）とこのヒータで加熱された空気を輸送用容器４へ送り込むブロア（図示略）とを有する。そして、ヒータで加熱された加熱空気は、収納容器３及び輸送用容器４の下端部の貫通穴１０ａ，１２ａを介して収納容器３及び輸送用容器４内にブロアにより供給される。そして、この加熱空気により収納容器３及び輸送用容器４内の放射性廃棄物１及び空気が加熱されて内部の水分が蒸発し、水蒸気が収納容器３及び輸送用容器４の上端部の貫通穴１１ａ，１３ａを介して放出され、収納容器３及び輸送用容器４の内部が乾燥される。従って、放射性廃棄物１を確実に乾燥させて汚染されたプール水を排除し、かつ、その重量を減らすことができる。尚、この乾燥工程後、輸送用容器４の貫通穴１２ａ，１３ａはプラグ等により封止される。
この乾燥工程完了後、所定の発送前検査が行われて、輸送用容器４は処分場へ輸送される。

次に、処分場における廃棄体作製の工程について説明する。
図１に示すように、処分場においては、原子力発電所から輸送されてきた輸送用容器４から収納容器３を取り出し、この収納容器３を埋設処分用の処分容器５に収納する。ここで、図４に示すように、処分容器５は、炭素鋼製で有底筒状の容器本体１４と、同じく炭素鋼製で容器本体１４の上端部に接合される蓋部材１５とを有する。容器本体１４に蓋部材１５が接合された状態では、処分容器５は密閉構造となる。そのため、酸素ガス・溶存酸素のない還元性条件下での耐食性を有する炭素鋼により腐食開口までの長期寿命が期待でき、埋設処分後に放射性廃棄物に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。還元性条件下での炭素鋼の腐食速度は中性条件下で０．０１ｍｍ／年以下、アルカリ性条件下で０．０００１ｍｍ／年程度と報告されており、腐食開口に至るまでには十分に長い寿命が期待できる。

ここで、ステンレス鋼等の酸化性条件下での高耐食性材料で構成される収納容器３と、炭素鋼等の還元性条件下での耐食性材料で構成される処分容器５の間に、電気的な絶縁物が配置されていることが好ましい。この場合には、この電気的絶縁物により、金属間の電位差に起因する流電腐食（ガルバニック腐食）を防止することができる。これにより何らかの原因で収納容器３と処分容器５の間が電気伝導性の流体で満たされた場合でも容器の腐食速度の著しい増加を防止することができる。

また、この処分容器５は、地中に埋設された後に、長期間にわたり、土圧あるいは積み重ね荷重等の外力や外部からの衝撃等に耐えられる強度と、放射線の十分な遮蔽性を必要とするため、収納容器３の肉厚（例えば、肉厚１０ｍｍ）に比べて処分容器５の肉厚（例えば、５０ｍｍ）は十分に厚くなっている。

さらに、容器本体１４の内側部分と、蓋部材１５の内側（図４の下側）部分には、夫々放射線を遮蔽する為の遮蔽材１６，１７が予めボルト止め、焼きばめ等により取付られている。尚、外部からの衝撃等に対する強度や耐食性は収納容器３や処分容器５で担保されており、遮蔽材１６，１７には放射線を遮蔽する機能があれば十分であるため、遮蔽材１６，１７は、比較的安価な材料（例えば、ねずみ鋳鉄）で構成されている。但し、遮蔽材１６，１７には十分な放射線遮蔽機能が要求されるため、遮蔽材１６，１７の厚さは、処分容器５の肉厚（例えば、５０ｍｍ）と比較しても十分厚い（例えば、６０ｍｍ〜１２０ｍｍ）ものとなっている。このように、収納容器３と処分容器５の間に遮蔽材１６，１７が設けられているため、収納容器３が収納された処分容器５を地中に埋設する際の、作業員の被ばくを低減することができる。

または、遮蔽材１６，１７を設ける代わりに、前述したような、収納容器３内の放射性廃棄物の線量当量率に応じた輸送用容器４の肉厚決定と同じように、処分容器の肉厚を、放射線が十分に遮蔽されるような適切な厚さに設定するようにしてもよい。

そして、図４に示すように、この収容容器３を、その内部に放射性廃棄物１を収容した状態のまま遮蔽材１６，１７の内側の空間に挿入する。つまり、収納容器３は、その中から放射性廃棄物１が取り出されることなくそのまま処分容器５に収納されることになる。そして、遮蔽材１６，１７と収納容器３との隙間に内部充填材としてモルタル（図示略）を充填した後、蓋部材１５を溶接により容器本体１４に接合して、地中埋設の為の廃棄体を作製する。

ここで、処分容器５の容器本体１４及び蓋部材１５には、貫通穴１０ａ，１１ａを有する収納容器３とは異なり、開口部が設けられていない。つまり、処分容器の容器本体１４と蓋部材１５とが接合された状態では処分容器５は密閉構造を構成するため、その内部の放射性廃棄物１は完全に密閉される。
そして、廃棄体の最終確認を行った後、この廃棄体を処分場内の所定の埋設ピットまで搬送し、地中に埋設処分する。

以上説明した放射性廃棄物１の処分方法によれば、次のような効果が得られる。
１）原子力発電所において、最終的な埋設処分に使用される肉厚が厚くて重量の大きい埋設処分用容器とは別の、強度、密閉性等を担保する必要がないために肉厚が比較的薄い収納容器３に放射性廃棄物１を収納し、その収納容器３を輸送用容器４に収納して処分場へ輸送するので、廃棄物輸送時の輸送重量を減らすことができる。従って、輸送、運搬時のクレーン等による輸送用容器４の荷役も容易であるし、一度により多くの放射性廃棄物１を輸送することも可能になり、輸送効率が向上する。また、処分場においては、放射性廃棄物１を収納した収納容器３を、強度、放射線の遮蔽性及び密閉性等を担保する処分容器５に収納するため、埋設処分後に放射性廃棄物１に包含される放射能が地中に容易に漏れ出すのを防止することができる。

２）放射性廃棄物１を直接輸送用容器４に収納せず、収納容器３を介して輸送用容器４に収納するため、放射性廃棄物１に付着するクラッド等の汚染した腐食生成物の落下・散乱がなく、輸送用容器４の放射能汚染を低減できる。

３）収納容器３及び輸送用容器４の下端部に水抜き穴として貫通穴１０ａ，１２ａが形成されているため、これらの貫通穴１０ａ，１２ａから、収納容器３内の水と輸送用容器４内の水を確実に抜くことが可能である。また、収納容器３及び輸送用容器４の上端部にも貫通穴１１ａ，１３ａが形成されているため、その後の乾燥工程において、収納容器３及び輸送用容器４内で蒸発した水分を貫通穴１１ａ，１３ａから放出させて、収納容器３及び輸送用容器４の内部を十分に乾燥させることも可能である。従って、汚染したプール水の漏洩・滴下により汚染範囲が拡大する懸念がなくなると共に、予期しない放射性物質を処分場へ持ち込むことがなくなる。また、放射性廃棄物１を処分場へ輸送する際の輸送重量を確実に減らすことができるため、輸送効率がさらに向上する。

４）放射性廃棄物１を収納容器３内に収納した後に、その収納容器３をプール２内でそのまま輸送用容器４に収納するので、収納工程を簡略化できる。さらに、その状態のまま、輸送用容器４をプール２から引き上げて放置するだけで、収納容器３及び輸送用容器４内の水抜きを行うことができるので、水抜き作業も簡単になり、一連の収納作業の作業効率をより向上させることができる。

５）収納容器３に貫通穴１０ａ，１１ａが形成されているために、貫通穴が形成されていない場合よりも、収納容器３自体の密閉性及び放射線の遮蔽性はやや低下すると考えられる。しかし、処分場へ輸送する際には、収納容器３は輸送用容器４に収納されるし、さらに、放射性廃棄物１の処分場においては、収納容器３は輸送用容器４から取り出されて、密閉性及び放射線の遮蔽性を担保する埋設処分用の処分容器５にそのまま収納されて埋設される。つまり、収納容器３の密閉性及び遮蔽性の低下分を輸送用容器４や処分容器５に担保させることができ、収納容器３には高い密閉性及び遮蔽性が不要になる。また収納容器３の肉厚を薄くして、処分場へ輸送する際の輸送重量を小さくすることも可能になる。

６）放射性廃棄物１の収納時に表面が放射能で汚染された収納容器３をそのまま処分容器５内に収納するため、処分容器５の表面は汚染されず、処分容器５表面の除染を行うことなしに処分場において人手にて取り扱うことができ、作業効率が向上するし、処分場にそのための除染施設を設ける必要がない。また、収納容器３から放射性廃棄物１を取り出さずにそのまま処分容器５に収納するので、処分場において放射性廃棄物１の詰め替えを行う必要がなく、作業効率が向上する。さらに、放射性廃棄物の発生元、発生量、種類、放射能濃度等の各種情報の履歴を処分場で容易に追跡管理でき、処分場における放射性廃棄物データ管理の信頼性が高くなるし、各々の放射性廃棄物に対する責任の所在を容易に識別できる。さらに、原子力発電所側では、放射性廃棄物１の放射能を測定して収納容器３に収容し、処分場側では、収納容器３を処分容器５にそのまま収納して廃棄体を作製するというように役割が分担されるため、発電所側と処分場側との間での責任分担が明確になる。

７）収納容器３は、放射性廃棄物１を直接収納するとともに耐食性を担保し、処分容器５は、地中埋設処分後の、放射線の遮蔽性、密閉性及び外力あるいは外部からの衝撃等に対する強度を担保する。また、遮蔽材１６，１７は、放射線の遮蔽性向上を担保している。従って、収納容器３は高耐食性金属であるステンレス鋼で構成するとともに肉厚を比較的薄くし、処分容器５は鉄系金属である炭素鋼で構成するとともに肉厚を厚くし、遮蔽材は、安価なねずみ鋳鉄等の材料で構成するとともに肉厚をかなり厚くする。このように、収納容器３、処分容器５及び遮蔽材１６，１７に関して、夫々の担保する機能に応じた適切な材料及び肉厚を選定することで、処分用容器構造のコストを極力低減することが可能になる。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。
１］収納容器３、輸送用容器４、処分容器５及び遮蔽材１６，１７の材質や径及び肉厚等のサイズに関しては、放射性廃棄物１の放射能量、輸送量等を勘案して適宜自由に設定できる。

２］収納容器、輸送用容器及び処分容器は、何れも円筒形状のものに限られず、種々の形状のものを採用可能である。例えば、図５に示すように、角筒形状の容器本体２０及び蓋部材２１を有し放射性廃棄物１を収納する収納容器３Ａと、同じく角筒形状の容器本体２２と蓋部材２３とを有し収納容器３Ａを収納する処分容器５Ａとを用いて、廃棄体を作製してもよい。

３］図１の乾燥工程において、加熱空気供給装置２０により加熱空気を輸送用容器４に供給する代わりに、真空ポンプにより収納容器３及び輸送用容器４内の空気を吸引して、収納容器３及び輸送用容器４内の水分を蒸発させるようにしてもよい。

４］前記実施形態では、放射性廃棄物を貯蔵するプールにおいて放射性廃棄物を収納容器に収納するが、放射性廃棄物をプールから収納作業用の別のプールに移してから、その収納作業用のプールにおいて放射性廃棄物を収納容器に収納するようにしてもよい。

５］容器本体１０とその中に収容された放射性廃棄物の間に空間が存在していると、容器本体１０内に水などが入り込む虞があるため、処分場において、容器本体１０内にモルタル等を充填するようにしてもよい。この場合は、原子力発電所で容器本体１０に放射性廃棄物１を収納した後においては、容器本体１０に蓋部材１１を着脱可能な程度に取り付けておき、処分場において蓋部材１１を一旦取り外して容器本体１０内にモルタル等を充填した後に、蓋部材１１を容器本体１０に着脱不能に接合する。

６］原子力発電所からの放射性廃棄物に限らず、使用済み核燃料の再処理設備等、他の原子力関連施設から発生する放射性廃棄物の処分についても、本発明を適用できることはいうまでもない。

本発明の実施形態に係る放射性廃棄物の埋設処分の工程図である。廃棄物収納工程及び容器収納工程の説明図である。水抜き工程及び乾燥工程の説明図である。収納容器及び処分容器の斜視図である。変更形態における収納容器と処分容器の分解斜視図である。

符号の説明

１放射性廃棄物
２プール
３収納容器
４輸送用容器
５処分容器
１０ａ，１１ａ貫通穴（第１水抜き穴）
１２ａ，１３ａ貫通穴（第２水抜き穴）
１０容器本体
１１蓋部材

Claims

放射性廃棄物の発生場所において、プール内の放射性廃棄物を収納容器に収納可能な形状に成形してから、前記プール内においてこの放射性廃棄物を前記収納容器に収納する第１収納工程と、
前記プール内において、前記放射性廃棄物が収納された収納容器を埋設処分場へ輸送する為の輸送用容器に取り出し可能に収納する第２収納工程と、
前記輸送用容器を前記埋設処分場へ輸送する輸送工程と、
前記埋設処分場に輸送された輸送用容器から前記収納容器を取り出し、この収納容器を、その中から前記放射性廃棄物を取り出すことなく埋設処分用の処分容器に収納する第３収納工程と、
前記収納容器を前記処分容器に収納した状態で前記放射性廃棄物を埋設処分場で埋設処分する埋設処分工程と、
を備えたことを特徴とする放射性廃棄物の処分方法。
放射性廃棄物の発生場所において、プール内の放射性廃棄物を収納容器に収納可能な形状に成形してから、前記プール内においてこの放射性廃棄物を前記収納容器に収納する第１収納工程と、
前記プール内において、前記放射性廃棄物が収納された収納容器を埋設処分場へ輸送する為の輸送用容器に取り出し可能に収納する第２収納工程と、
前記収納容器を前記輸送用容器に収納した状態で、前記プール外において前記収納容器内の水と前記輸送用容器内の水を、前記収納容器に設けられた水抜き穴と前記輸送用容器の下端部に設けられた水抜き穴を介して、外部へ排出する水抜き工程と、
前記輸送用容器を前記埋設処分場へ輸送する輸送工程と、
前記埋設処分場に輸送された輸送用容器から前記収納容器を取り出し、この収納容器を、その中から前記放射性廃棄物を取り出すことなく埋設処分用の処分容器に収納する第３収納工程と、
前記収納容器を前記処分容器に収納した状態で前記放射性廃棄物を埋設処分場で埋設処分する埋設処分工程と、
を備えたことを特徴とする放射性廃棄物の処分方法。
その内部の水抜きを行う為の第１水抜き穴を有し、放射性廃棄物を収納可能なように成形してから収納する収納容器と、
下端部に、その内部の水抜きを行う為の第２水抜き穴を有し、前記放射性廃棄物を処分場へ輸送するために前記収納容器を取り出し可能に収納する輸送用容器と、
埋設処分場において前記放射性廃棄物を埋設処分するために前記収納容器を収納する処分容器と、
を備えたことを特徴とする放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。
前記収納容器と前記処分容器との間に、放射線の遮蔽機能を向上させる為の遮蔽材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。
前記処分容器は、密閉構造に構成されたことを特徴とする請求項３又は４に記載の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。
前記収納容器は、耐食性材料で構成されたことを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。
前記収納容器は、大気平衡などの酸化性条件下での高耐食性材料で構成し、前記処分容器は酸素ガスや溶存酸素が存在しない地下の還元性条件下での耐食性材料で構成されたことを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。
酸化性条件下での高耐食性材料で構成される前記収納容器と、還元性条件下での耐食性材料で構成される前記処分容器の間に、電気的な絶縁物が配置されることを特徴とする請求項７に記載の放射性廃棄物の埋設処分用容器構造。