JP5087179B1 - セシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】除去効率がよく洗顔後のさっぱり感のよいセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法を提供する。
【解決手段】聖徳石の岩盤中に掘削した井戸から揚水した浸出水に対し濃縮作業を反復して行い、少なくともナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン、銅イオン、アルミニウムイオン、鉄イオンからなる８種類の金属イオン類を微量含有するｐＨ２．５〜３．０の範囲である聖徳石濃縮液を得て、液体石けんに対し該聖徳石浸出液を０．０３〜０．１０重量％の範囲で含有させるとともにジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を０．０５〜０．２０重量％含有させた。
【選択図】 なし
【解決手段】聖徳石の岩盤中に掘削した井戸から揚水した浸出水に対し濃縮作業を反復して行い、少なくともナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン、銅イオン、アルミニウムイオン、鉄イオンからなる８種類の金属イオン類を微量含有するｐＨ２．５〜３．０の範囲である聖徳石濃縮液を得て、液体石けんに対し該聖徳石浸出液を０．０３〜０．１０重量％の範囲で含有させるとともにジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を０．０５〜０．２０重量％含有させた。
【選択図】 なし
Description
本発明は、汚染除去洗浄剤の製造方法に関するもので、特に、セシウム及びストロンチウムを除去する汚染除去洗浄剤の製造方法に関するものである。
原子炉などの重大事故により、通常は格納容器内等密閉された管理場所内にある放射性物質が大気中に拡散し、風や雨などにより地表に落ちてくることがある。このような場合、人体に対しての放射線物質による内部被爆を抑制するためには、表皮に付着した放射性物質をすみやかに除去することが有効である。特に半減期の長いセシウムＣｓやストロンチウムＳｒ等は内部被爆に対し警戒をする必要がある。
従来から、放射性物質の汚染除去洗浄剤としては、核過熱によって放射化された60Ｃｏ、54Ｍｎ、134Ｃｓ及びその酸化物等が配管、機器に付着するのを防ぐためにスルファミン酸およびシュウ酸を配合した化学除染剤や（特許文献１）、銅酸化物を優先的に溶解するためにマロン酸等をプラントの構造部品に接触させて除染する化学除染方法及び除染剤が提案されている（特許文献２）。
しかしながら、これらはプラントの配管、機器、構造部品などに付着した放射性物質の除去を目的とするもので、人体などに付着したセシウム及びストロンチウム等の放射性物質の除去を行うものではない。
また、人体に対しては、超ウラン元素の体内からの除去剤として、ジエチレントリアミン五酢酸（以下、ＤＴＰＡということもある。）の塩類であるペンテト酸カルシウム三ナトリウムやペンテト酸亜鉛三ナトリウムを用いる方法（非特許文献１）や、放射性セシウムによる体内汚染の軽減を薬効に持つヘキサシアノ鉄（II）酸鉄（III）水和物を含有する製剤（非特許文献２）が知られている。
しかしながら、これらの製剤は、いずれもいったん体内に取り込まれた放射性物質を対外へ排出する医療目的のものであるため、人体に付着したセシウム及びストロンチウムの除去に関して日常的に使用するものではない。
このため、人体などに付着したセシウム及びストロンチウムを簡単に効率よく除去できかつ日常的に使用できる汚染除去洗浄剤の製造方法が望まれている。
日本メジフィジックス株式会社、「アエントリペンタート（登録商標）静注1055mg（商品名）添付文書」、２０１１年８月作成（第１版）
日本メジフィジックス株式会社、「ラディオガルダーゼ（登録商標）カプセル500mg（商品名）添付文書」、２０１０年１１月作成（第１版）
本発明は、このような従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、人体に付着した放射性物質を有効に除去しかつ日常的に使用できるセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明者らは、聖徳石浸出液を含有するセシウム及びストロンチウムの汚染除去洗浄剤における重要な因子として、聖徳石浸出液に含まれる金属イオンの関与と作用に着目し鋭意研究を重ねたところ、聖徳石から抽出される浸出液に含まれる金属イオン類がセシウム及びストロンチウムの汚染除去に極めて有用であることを見出した。
さらに本発明者らは、上記イオン類として、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン、銅イオン、アルミニウムイオン、鉄イオンからなる８種類の金属イオン類が有用であること、さらには、これらの金属イオンを含む聖徳石から抽出される浸出液を液体石けん液に所定量投入するとともに、ジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を所定量加えることにより、安定して優れたセシウム及びストロンチウムの汚染除去効果を有する汚染除去洗浄剤の製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法は、聖徳石の岩盤中に掘削した井戸から揚水した浸出水に対し自然環境に近い温度環境中で濃縮作業を反復して行い、少なくとも１ｋｇ中にナトリウムイオン０．３０〜０．６０ｍｇ、カリウムイオン０．０５〜０．５０ｍｇ、マグネシウムイオン０．０５〜０．５０ｍｇ、カルシウムイオン０．５０〜１．１０ｍｇ、亜鉛イオン０．０２〜０．０７ｍｇ、銅イオン０．０１〜０．０２ｍｇ、アルミニウムイオン７．００〜１４．００ｍｇ、鉄イオン４０．００〜６５．００ｍｇからなる８種類の金属イオン類を微量含有するとともにｐＨ２．５〜３．０の範囲である聖徳石濃縮液を得て、液体せっけんに対し、少なくとも、該聖徳石濃縮液を０．０３〜０．１０重量％の範囲で含有させるとともにジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を０．０５〜０．２０重量％含有させたことを特徴とする。
本発明のセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法は、人体に付着したセシウム及びストロンチウムを有効に除去しかつ日常的に使用できる新規な汚染除去洗浄剤を製造できる。
なお、人体に限らず、家畜（外皮）などの生体や、生体以外にも衣類、食品（野菜等）、車両等に付着したセシウム及びストロンチウムの除去にも好適に用いられる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。本例の洗浄剤には、具体的には、ボディーソープ、シャンプー、ハンドソープ、洗顔料などを含むものである。
本発明の実施形態は、一般の汚染除去洗浄剤として用いられている石けん、液体石けん、台所用洗剤等におけるように、界面活性剤、油剤、脂肪酸類、アルカリ物質、アルコール類、エステル類、保湿剤、増粘剤、精製水等を適宜選択するだけのものとは異なり、有効成分として、微量金属イオンを含む聖徳石浸出液を含有するものであって、さらにジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を含有するセシウム及びストロンチウムの汚染除去洗浄剤の製造方法である。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例や試料、試験例に限定されるものではない。
一般に、自然界に存在する地下資源には各種の金属または非金属が存在しており、それぞれの鉱物ごとに異なる有用成分を含有していることは、広く知られているところである。また、これらの鉱物類は、有用である多くの元素とともに、各種のミネラル類をも含有している。
本例では、これら鉱物類の中でも液中でイオンを伝導するのに有効な金属イオン類を豊富に含有している海底火山岩石としての聖徳石を用いている。本例では、聖徳石からの浸出液を抽出するために、下記の方法を用いた。
（抽出例）
本発明における聖徳石からの浸出液を得るために、自然界に存在する岩石の一種である聖徳石の岩盤中にボーリングを行なって井戸を掘削し、この井戸から一定量の浸出水を揚水した。この揚水した浸出水に対し、特に加熱操作を加えることなく自然に近い所定の温度環境中（たとえば、常温）で濃縮作業を反復して行ない、該浸出水中に溶解している金属イオン類の濃度を順次に高めていき、酸性（たとえば、ｐＨ２．５〜３．０）を呈する濃縮液を得た。
本発明における聖徳石からの浸出液を得るために、自然界に存在する岩石の一種である聖徳石の岩盤中にボーリングを行なって井戸を掘削し、この井戸から一定量の浸出水を揚水した。この揚水した浸出水に対し、特に加熱操作を加えることなく自然に近い所定の温度環境中（たとえば、常温）で濃縮作業を反復して行ない、該浸出水中に溶解している金属イオン類の濃度を順次に高めていき、酸性（たとえば、ｐＨ２．５〜３．０）を呈する濃縮液を得た。
この濃縮法では、特に工業的な加熱処理を用いることなく、常温などの自然に近い状態で濃縮する方法を採用している。すなわち、浸出水を揚水してビニールハウス内に導入し、この中で大気中に水分を自然蒸発させつつ浸出液を循環させる。これにより、加熱する場合よりも溶解している金属イオン類をバランスよく、有効に抽出することができた。
このようにして得た原液である聖徳石浸出液１ｋｇ中には、有効成分として次のような複数の種類の金属イオン類等を含有していることが確認された。
このようにして得た原液である聖徳石浸出液１ｋｇ中には、有効成分として次のような複数の種類の金属イオン類等を含有していることが確認された。
水素イオン ：０．３０〜０．５０ｍｇ
ナトリウムイオン ：０．３０〜０．６０ｍｇ
カリウムイオン ：０．０５〜０．５０ｍｇ
グネシウムイオン ：０．０５〜０．５０ｍｇ
カルシウムイオン ：０．５０〜１．１０ｍｇ
マンガンイオン ：０．０２〜０．０７ｍｇ
亜鉛イオン ：０．０２〜０．０７ｍｇ
鉛イオン ：０．００２〜０．００５ｍｇ
銅イオン ：０．０１〜０．０２ｍｇ
アルミニウムイオン：７．００〜１４．００ｍｇ
鉄イオン ：４０．００〜６５．００ｍｇ
塩素イオン ：０．７０〜１．１０ｍｇ
ヒドロ硫酸イオン ：１８．００〜２５．００ｍｇ
硫酸イオン ：１７５．０〜２２５．０ｍｇ
メタケイ酸 ：４．００〜８．００ｍｇ
メタ亜ヒ酸 ：０．２０〜０．５０ｍｇ
硫酸 ：０．１０〜０．３０ｍｇ
ナトリウムイオン ：０．３０〜０．６０ｍｇ
カリウムイオン ：０．０５〜０．５０ｍｇ
グネシウムイオン ：０．０５〜０．５０ｍｇ
カルシウムイオン ：０．５０〜１．１０ｍｇ
マンガンイオン ：０．０２〜０．０７ｍｇ
亜鉛イオン ：０．０２〜０．０７ｍｇ
鉛イオン ：０．００２〜０．００５ｍｇ
銅イオン ：０．０１〜０．０２ｍｇ
アルミニウムイオン：７．００〜１４．００ｍｇ
鉄イオン ：４０．００〜６５．００ｍｇ
塩素イオン ：０．７０〜１．１０ｍｇ
ヒドロ硫酸イオン ：１８．００〜２５．００ｍｇ
硫酸イオン ：１７５．０〜２２５．０ｍｇ
メタケイ酸 ：４．００〜８．００ｍｇ
メタ亜ヒ酸 ：０．２０〜０．５０ｍｇ
硫酸 ：０．１０〜０．３０ｍｇ
（実施例１、２および比較例１、２）
上記のようにして得られた抽出例の原液（以下、「聖徳石浸出液」という。）を用いて、表１に示す組成（重量％）で液体石けんを調製した。表１に示す「石けん用素地」とは、油脂に対しアルカリ（この場合は、カリウム）を用いてけん化させたものである。たとえば、水酸化カリウムとグリセリンを適量（重量比１対６などで）混合させ加水分解させたものである。
上記のようにして得られた抽出例の原液（以下、「聖徳石浸出液」という。）を用いて、表１に示す組成（重量％）で液体石けんを調製した。表１に示す「石けん用素地」とは、油脂に対しアルカリ（この場合は、カリウム）を用いてけん化させたものである。たとえば、水酸化カリウムとグリセリンを適量（重量比１対６などで）混合させ加水分解させたものである。
（実施例１：セシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん）
実施例１は、後述の比較例２（一般的に用いられる常用液体石けん）に、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）と聖徳石浸出液を加えた製品例である。表1の各成分を精製水とともに混合撹拌し、各成分の含有割合が表１のとおりであるセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん（実施例１）を得た。
実施例１は、後述の比較例２（一般的に用いられる常用液体石けん）に、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）と聖徳石浸出液を加えた製品例である。表1の各成分を精製水とともに混合撹拌し、各成分の含有割合が表１のとおりであるセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん（実施例１）を得た。
（実施例２：セシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん）
実施例２は、後述の比較例２（一般的に用いられる常用液体石けん）に、フィチン酸と聖徳石浸出液を加えた製品例である。表１の各成分を精製水とともに混合撹拌し、各成分の含有割合が表１のとおりであるセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん（実施例２）を得た。
実施例２は、後述の比較例２（一般的に用いられる常用液体石けん）に、フィチン酸と聖徳石浸出液を加えた製品例である。表１の各成分を精製水とともに混合撹拌し、各成分の含有割合が表１のとおりであるセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けん（実施例２）を得た。
比較例１は精製水のみとし、比較例２は一般に用いられる常用液体石けんである。これらの実施例と比較例に対し、以下のように、（１）セシウムおよびストロンチウム除去洗浄効果と、（２）官能評価とを行い、洗浄効果について確認した。
（試験例１：洗浄効果）
（１）セシウムおよびストロンチウム除去洗浄効果
剃毛、洗浄したブタ背部生皮を約５ｃｍ四方に切断しこれを試験片とした。85Ｓｒおよび137Ｃｓの塩酸酸性溶液を混合し汚染溶媒としたものを試験片に塗布した。その後、実施例１、２および比較例１、２を用いて洗浄した後、ゲルマニウム半導体検出器を用いた多重波高分析装置によりガンマ線スペクトルを測定し、洗浄前の値と比較してセシウム及びストロンチウムの洗浄効果を測定した。
（１）セシウムおよびストロンチウム除去洗浄効果
剃毛、洗浄したブタ背部生皮を約５ｃｍ四方に切断しこれを試験片とした。85Ｓｒおよび137Ｃｓの塩酸酸性溶液を混合し汚染溶媒としたものを試験片に塗布した。その後、実施例１、２および比較例１、２を用いて洗浄した後、ゲルマニウム半導体検出器を用いた多重波高分析装置によりガンマ線スペクトルを測定し、洗浄前の値と比較してセシウム及びストロンチウムの洗浄効果を測定した。
（２）官能評価（洗顔後のさっぱり感）
各資料溶液およそ２ｍlを用いて、８名のテスターが洗顔を行い、洗顔後のさっぱり感を下記の３段階評価基準で評価した。
[評価基準]
◎：８名中６名以上がさっぱり感をありと認めた。
○：８名中４名以上がさっぱり感をありと認めた。
△：８名中３名以下がさっぱり感をありと認めた。
各資料溶液およそ２ｍlを用いて、８名のテスターが洗顔を行い、洗顔後のさっぱり感を下記の３段階評価基準で評価した。
[評価基準]
◎：８名中６名以上がさっぱり感をありと認めた。
○：８名中４名以上がさっぱり感をありと認めた。
△：８名中３名以下がさっぱり感をありと認めた。
表１から、実施例１および実施例２のセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けんは、優れたセシウム及びストロンチウムの洗浄効果を有することが、確認された。また、洗顔後のさっぱり感においても良好な結果を得た。
このように、聖徳石浸出液を含有する実施例１および実施例２のセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けんは、良好なセシウムおよびストロンチウム除去洗浄効果を有することがわかった。この聖徳石浸出液は、微量金属イオンを含有するため、セシウム及びストロンチウムと結合して凝集が容易になり、これらの放射性物質を良好に除去する効果に寄与しているものと推定される。また、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）およびフィチン酸は、キレート剤として、この聖徳石浸出液を含有した実施例１および２のセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄液体石けんを安定させる働きを有するものと考えられる。これらのキレート剤は、０．０５〜０．２０重量％の範囲の含有であることが好ましい。
また、液体石けんにおける聖徳石浸出液の含有量は、０．０３〜０．１０重量％の範囲であることが好ましい。すなわち、聖徳石浸出液を精製水中に所定重量％配合した数百例のサンプルを作り、ビーカー内での汚泥の沈降速度を比較試験した結果、上記原液を０．０３〜０．１０重量％の範囲内で配合したものは汚泥の沈降速度を著しく促進する効果があることが認められた。
このように汚泥の沈降速度が促進されたのは、聖徳石浸出液に含まれる微量金属イオンにより汚泥の凝縮が促進されたものと考えられる。このことから、液体石けんに対し上記聖徳石浸出液を０．０３〜０．１０重量％の範囲内で配合することが汚染除去効率を良好にし、洗顔後のさっぱり感を高めるとともに、本発明のセシウムおよびストロンチウム除去洗浄剤を効率よく製造するために好ましいと考えられる。
以上、本発明の実施の形態について、試験例、実施例などをあげて説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変えない範囲で変更可能であることは言うまでもない。
Claims (1)
- 聖徳石の岩盤中に掘削した井戸から揚水した浸出水に対し自然環境に近い温度環境中で濃縮作業を反復して行い、少なくともナトリウムイオン０．３０〜０．６０ｍｇ、カリウムイオン０．０５〜０．５０ｍｇ、マグネシウムイオン０．０５〜０．５０ｍｇ、カルシウムイオン０．５０〜１．１０ｍｇ、亜鉛イオン０．０２〜０．０７ｍｇ、銅イオン０．０１〜０．０２ｍｇ、アルミニウムイオン７．００〜１４．００ｍｇ、鉄イオン４０．００〜６５．００ｍｇからなる８種類の金属イオン類を微量含有するとともにｐＨ２．５〜３．０の範囲である聖徳石濃縮液を得て、
液体石けんに対し、少なくとも、該聖徳石濃縮液を０．０３〜０．１０重量％の範囲で含有させるとともにジエチレントリアミン五酢酸またはフィチン酸を０．０５〜０．２０重量％含有させたセシウム及びストロンチウム汚染除去洗浄剤の製造方法。
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