JP5675583B2 - Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium - Google Patents

Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium Download PDF

Info

Publication number
JP5675583B2
JP5675583B2 JP2011288508A JP2011288508A JP5675583B2 JP 5675583 B2 JP5675583 B2 JP 5675583B2 JP 2011288508 A JP2011288508 A JP 2011288508A JP 2011288508 A JP2011288508 A JP 2011288508A JP 5675583 B2 JP5675583 B2 JP 5675583B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrophilic
radioactive
resin
hydrophilic resin
cesium
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
JP2011288508A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013137248A (en
Inventor
花田 和行
和行 花田
学 宇留野
学 宇留野
千也 木村
千也 木村
高橋 賢一
賢一 高橋
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.)
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co 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
Priority to JP2011288508A priority Critical patent/JP5675583B2/en
Application filed by Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd, Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd filed Critical Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Priority to CA2859938A priority patent/CA2859938C/en
Priority to RU2014124647/07A priority patent/RU2576020C1/en
Priority to IN960KON2014 priority patent/IN2014KN00960A/en
Priority to PCT/JP2012/084061 priority patent/WO2013100125A1/en
Priority to KR1020147020867A priority patent/KR101570948B1/en
Priority to CN201280064939.3A priority patent/CN104025204B/en
Priority to EP12863195.9A priority patent/EP2800100B1/en
Publication of JP2013137248A publication Critical patent/JP2013137248A/en
Priority to US14/266,102 priority patent/US9536630B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5675583B2 publication Critical patent/JP5675583B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、原子力発電プラントや使用済核燃料施設から生ずる放射性廃液及び/又は放射性固形物中に存在する放射性ヨウ素及び放射性セシウムをともに除去処理できる方法、及び該方法に好適な放射性ヨウ素・放射性セシウムのいずれをも固定化する機能を示す親水性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a method capable of removing both radioactive iodine and radioactive cesium present in radioactive liquid waste and / or radioactive solids generated from nuclear power plants and spent nuclear fuel facilities, and radioiodine and radioactive cesium suitable for the method. It is related with the hydrophilic resin composition which shows the function to fix all.

現在、広く普及している原子炉発電プラントにおいては、原子炉中での核分裂によって相当の量の放射性副産物の生成を伴う。これら放射性物質の主なものは、放射性ヨウ素、放射性セシウム、放射性ストロンチウム、放射性セリウム等の極めて危険な放射性同位元素を含む核分裂生成物および活性元素である。これらの中でも、放射性ヨウ素は184℃で気体になるため、核燃料の検査や交換の際に、更には、核燃料取扱い時の事故や原子炉暴走事故等の不慮の事由により、非常に放出され易いという危険性を有している。その対象となる放射性ヨウ素としては、長半減期のヨウ素129(半減期:1.57年×107)、短半減期のヨウ素131(半減期:8.05日)が主なものである。ここで、放射性を示さない普通のヨウ素は、人体に必須の微量元素であり、咽喉の近くの甲状腺に集められ、成長ホルモンの成分になる。このため、呼吸や水・食物を通して放射性ヨウ素を取りこむと、普通のヨウ素と同じように甲状腺に集められ、内部放射能被曝を増大させるため、特に厳格な放出放射能量の低減対策が施されなければならない。 Currently, widely used nuclear power plants involve the production of significant amounts of radioactive by-products due to nuclear fission in the reactor. The main ones of these radioactive materials are fission products and active elements containing extremely dangerous radioactive isotopes such as radioactive iodine, radioactive cesium, radioactive strontium and radioactive cerium. Among these, since radioactive iodine becomes a gas at 184 ° C, it is very likely to be released when inspecting and replacing nuclear fuel, and for other reasons such as accidents when handling nuclear fuel and accidents such as reactor runaway accidents. There is a danger. The main radioactive iodines are long-lived iodine 129 (half-life: 1.57 years × 10 7 ) and short half-life iodine 131 (half-life: 8.05 days). Here, normal iodine that does not exhibit radioactivity is a trace element essential for the human body, and is collected in the thyroid gland near the throat and becomes a component of growth hormone. For this reason, if radioactive iodine is taken in through breathing, water, or food, it is collected in the thyroid gland just like normal iodine and increases internal radiation exposure. Don't be.

また、放射性セシウムは、融点が28.4℃と常温付近で液状を示す金属の一つであり、放射性ヨウ素と同様に非常に放出され易いものである。その対象となる放射性セシウムは、比較的短半減期のセシウム134(半減期:2年)、長半減期のセシウム137(半減期:30年)が主なものである。特にセシウム137は、半減期が長いだけではなく、高エネルギーの放射線を放出し、且つ、アルカリ金属であるため、水への溶解性が大きいという性質を有している。さらに、放射性セシウムは、呼吸や皮膚からも人体に吸収されやすく、ほぼ全身に均一に分散されるため、人への健康被害は深刻である。   In addition, radioactive cesium is one of metals that have a melting point of 28.4 ° C. and is in a liquid state at around room temperature, and is very easily released like radioactive iodine. The target radioactive cesium is mainly cesium 134 having a relatively short half-life (half-life: 2 years) and cesium 137 having a long half-life (half-life: 30 years). In particular, cesium 137 not only has a long half-life, but also emits high-energy radiation and has a property of being highly soluble in water because it is an alkali metal. Furthermore, since radioactive cesium is easily absorbed by the human body through breathing and skin, and is dispersed almost uniformly throughout the body, human health damage is serious.

このため、世界中で稼働している原子炉から不慮の事由等により偶発的に放射性セシウムが放出された場合は、原子炉で働く労働者や近隣の住民に対する放射能汚染のみならず、空気により運ばれる放射性セシウムにより汚染された食品や水を介して、人間や動物へと、より広範な放射能汚染が引き起こすことが懸念される。この点についての危険性は、チェルノブイリ原子力発電所の事故により明らかに実証済である。   For this reason, when radioactive cesium is accidentally released from reactors operating around the world due to unforeseen reasons, not only radioactive contamination to workers working in the reactor and neighboring residents, but also due to air There is concern that a wider range of radioactive contamination will be caused to humans and animals through food and water contaminated by the radioactive cesium being carried. The danger in this regard has been clearly demonstrated by the Chernobyl nuclear power plant accident.

このような事態に対し、生成された放射性ヨウ素の処理方法として、洗浄処理方式、繊維状の活性炭等を用いた固体吸着剤充填による物理・化学的処理方式(特許文献1、2参照)、イオン交換剤による処理(特許文献3参照)などが検討されている。   For such a situation, as a treatment method of the generated radioactive iodine, a washing treatment method, a physical / chemical treatment method by filling a solid adsorbent using fibrous activated carbon or the like (see Patent Documents 1 and 2), ions Treatment with an exchange agent (see Patent Document 3) and the like have been studied.

しかしながら、上記したいずれの方法も課題があり、これらの課題が解決された放射性ヨウ素の除去方法の開発が望まれている。まず、洗浄処理方式で実用化されているのはアルカリ洗浄法などがあるが、液体吸着剤による洗浄処理方式で処理し、これを液体のまま長期間貯蔵するのには、量的にも、また安全上も問題が多い。また、固体吸着剤充填による物理・化学的処理方式では、捕捉されたヨウ素は、他のガスとの交換の可能性に常に晒されており、また温度が上昇すると容易に吸着物を放出するという難点がある。更に、イオン交換剤による処理方式では、イオン交換剤の耐熱温度は100℃程度までであり、これより高温では十分な性能を発揮し得ないという課題がある。   However, any of the above-described methods has problems, and development of a method for removing radioactive iodine in which these problems are solved is desired. First, there are alkali cleaning methods and the like that are put to practical use in the cleaning treatment method, but in order to store this as a liquid for a long period of time by processing with a cleaning method using a liquid adsorbent, quantitatively, There are also many safety issues. In addition, in the physical / chemical treatment method using solid adsorbent filling, the trapped iodine is always exposed to the possibility of exchange with other gases, and the adsorbate is easily released when the temperature rises. There are difficulties. Furthermore, in the treatment system using an ion exchanger, the heat resistant temperature of the ion exchanger is up to about 100 ° C., and there is a problem that sufficient performance cannot be exhibited at a temperature higher than this.

一方、原子炉中での核分裂によって生成した放射性セシウムの処理方法としては、無機イオン交換体や選択性イオン交換樹脂による吸着法、重金属と可溶性フェロシアン化物又はフェロシアン化物塩併用による共沈法、セシウム沈殿試薬による化学処理法などが知られている(特許文献4参照)。   On the other hand, as a method for treating radioactive cesium generated by nuclear fission in a nuclear reactor, an adsorption method using an inorganic ion exchanger or a selective ion exchange resin, a coprecipitation method using a heavy metal and a soluble ferrocyanide or a ferrocyanide salt in combination, A chemical treatment method using a cesium precipitation reagent is known (see Patent Document 4).

しかしながら、上述した処理方法は、いずれも循環ポンプや浄化槽さらには各吸着剤を内蔵した充填槽などの大掛かりな設備を必要とし、さらに、それらを稼働させるための多大なエネルギーを必要とする。また、2011年3月11日に発生した日本国の福島第一原発事故のように、電源が断たれたような場合にはこれらの設備は稼働できなくなるので、放射性ヨウ素や放射性セシウム等による汚染の危険度が増大する。そして、電源が断たれた場合には特に、原子炉の暴走事故により周辺地域へ拡散した放射性ヨウ素や放射性セシウム等に対しての除去方法が極めて困難な状況に陥り、放射能汚染を拡大しかねない状況となることが懸念される。したがって、このような事態が生じた場合においても対応が可能な放射性ヨウ素や放射性セシウムの除去技術の開発が急務である。また、放射性ヨウ素と放射性セシウムとを一緒に処理できる有効な除去技術が開発されれば極めて有用である。   However, all of the above-described processing methods require large-scale equipment such as a circulation pump, a septic tank, and a filling tank containing each adsorbent, and further, a large amount of energy is required to operate them. In addition, as the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident in Japan on March 11, 2011, when the power supply was cut off, these facilities would not be able to operate, so contamination with radioactive iodine, radioactive cesium, etc. The risk level of increases. And especially when the power supply is cut off, the removal method for radioactive iodine and radioactive cesium diffused in the surrounding area due to the runaway accident of the reactor falls into a very difficult situation, and the radioactive contamination may be expanded. There is a concern that the situation will not be. Accordingly, there is an urgent need to develop a technique for removing radioactive iodine and radioactive cesium that can cope with such a situation. In addition, it would be extremely useful if an effective removal technique capable of treating radioactive iodine and radioactive cesium together was developed.

特公昭62−44239号公報Japanese Patent Publication No.62-44239 特開2008−116280号公報JP 2008-116280 A 特開2005−37133号公報JP 2005-37133 A 特開平4−118596号公報JP-A-4-118596

したがって、本発明の目的は、放射性ヨウ素及び放射性セシウムを一緒に処理できる有効な除去技術を提供するにあたり、従来技術の問題点を解決し、簡単且つ低コストで、さらには電力等のエネルギー源を必要とせず、しかも、除去した放射性ヨウ素及び放射性セシウムを固体内部に取り込んで安定的に固定化することができ、必要に応じて放射性廃棄物の減容化も可能な、新規な放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去技術を提供することにある。本発明の目的は、特に、上記した技術に有用な、放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれに対しても固定化できる機能を有し、これらを一緒に除去処理することが実現できる新規な親水性樹脂組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art in providing an effective removal technique capable of treating radioactive iodine and radioactive cesium together, and to reduce energy consumption such as electric power easily and at low cost. A new radioactive iodine / radioactive material that is not required, and that can be stably fixed by taking the removed radioactive iodine and radioactive cesium into the solid, and reducing the volume of radioactive waste as required. It is to provide a cesium removal technology. The object of the present invention is a novel hydrophilic resin having a function capable of immobilizing both radioactive iodine and radioactive cesium, which is particularly useful for the above-described technology, and capable of removing these together. It is to provide a composition.

上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、放射性廃液及び/又は放射性固形物中に存在する放射性ヨウ素及び放射性セシウムをともに、親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含んでなる親水性樹脂組成物を用いて除去処理する放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法であって、上記親水性樹脂が、親水性セグメントを有し、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、且つ、上記親水性樹脂組成物が、該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されてなることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法を提供する。   The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a treatment for removing both radioactive iodine and radioactive cesium present in the radioactive liquid waste and / or radioactive solids using a hydrophilic resin composition comprising a hydrophilic resin and a ferrocyanide metal compound. A method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, wherein the hydrophilic resin has a hydrophilic segment and has a tertiary amino group in the main chain and / or side chain in the structure And at least one selected from the group consisting of a resin, a hydrophilic polyurea resin, and a hydrophilic polyurethane-polyurea resin, and the hydrophilic resin composition contains at least ferrocyan with respect to 100 parts by mass of the hydrophilic resin. Provided is a method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, characterized in that the metal halide compound is dispersed at a ratio of 1 to 200 parts by mass.

本発明の好ましい形態としては、下記のことが挙げられる。上記親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントであること。上記親水性樹脂が、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された樹脂であること。上記フェロシアン化金属化合物は、下記の一般式(1)で表せる化合物であること。
xy[Fe(CN)6] (1)
[式中、Aは、K、Na及びNH4から選ばれるいずれかであり、Mは、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnから選ばれるいずれかであり、且つ、x、yは、式x+ny=4(xは0〜3の数である)を満たし、nはMの価数を表す。]
The following are mentioned as a preferable form of this invention. The hydrophilic segment is a polyethylene oxide segment. The hydrophilic resin is a resin formed by using a polyol having at least one tertiary amino group or a polyamine having at least one tertiary amino group as a raw material. The ferrocyanide metal compound is a compound represented by the following general formula (1).
A x M y [Fe (CN ) 6] (1)
[Wherein, A is any one selected from K, Na, and NH 4 , M is any one selected from Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and x, y Satisfies the formula x + ny = 4 (x is a number from 0 to 3), and n represents the valence of M. ]

本発明では、別の実施形態として、液中及び/又は固形物中の放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれをも固定できる機能を示す親水性樹脂組成物であって、親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含み、該親水性樹脂が、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された、親水性セグメントと、分子鎖中に第3級アミノ基を有してなる、水及び温水に不溶解性の樹脂であり、且つ、該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されていることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物を提供する。   In another aspect of the present invention, there is provided a hydrophilic resin composition having a function capable of fixing both radioactive iodine and radioactive cesium in a liquid and / or a solid material, the hydrophilic resin and a ferrocyanide metal. A hydrophilic segment, wherein the hydrophilic resin is formed using a polyol having at least one tertiary amino group or a polyamine having at least one tertiary amino group as a part of a raw material, , A resin having a tertiary amino group in the molecular chain and insoluble in water and warm water, and at least 1 ferrocyanide compound with respect to 100 parts by mass of the hydrophilic resin. Disclosed is a hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium, which is dispersed at a ratio of ˜200 parts by mass.

さらに本発明では、別の実施形態として、液中及び/又は固形物中の放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれをも固定できる機能を示す親水性樹脂組成物であって、親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含み、該親水性樹脂が、有機ポリイソシアネートと、親水性成分である高分子量の親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物とを反応させて得られた、親水性セグメントを有し、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、且つ、該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されていることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物を提供する。   Furthermore, in another aspect of the present invention, as another embodiment, a hydrophilic resin composition having a function capable of fixing both radioactive iodine and radioactive cesium in a liquid and / or a solid substance, the hydrophilic resin and ferrocyanated And a hydrophilic compound comprising an organic polyisocyanate, a high molecular weight hydrophilic polyol and / or polyamine which is a hydrophilic component, at least one active hydrogen-containing group and at least one tertiary. A hydrophilic polyurethane obtained by reacting a compound having an amino group in the same molecule and having a hydrophilic segment and a tertiary amino group in the main chain and / or side chain in the structure And at least one selected from the group consisting of a resin, a hydrophilic polyurea resin, and a hydrophilic polyurethane-polyurea resin, and less than 100 parts by mass of the hydrophilic resin. Kutomo, ferrocyanide metal compound to provide a hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine, radioactive cesium, characterized in that it is dispersed at a ratio of 1 to 200 parts by weight.

上記したいずれかの本発明の親水性樹脂組成物の好ましい形態としては、下記のことが挙げられる。上記親水性樹脂の親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントであること。上記フェロシアン化金属化合物は、下記の一般式(1)で表せる化合物であること。
xy[Fe(CN)6] (1)
[式中、Aは、K、Na及びNH4から選ばれるいずれかであり、Mは、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnから選ばれるいずれかであり、且つ、x、yは、式x+ny=4(xは0〜3の数である)を満たし、nはMの価数を表す。]
The following is mentioned as a preferable form of one of the above-described hydrophilic resin compositions of the present invention. The hydrophilic segment of the hydrophilic resin is a polyethylene oxide segment. The ferrocyanide metal compound is a compound represented by the following general formula (1).
A x M y [Fe (CN ) 6] (1)
[Wherein, A is any one selected from K, Na, and NH 4 , M is any one selected from Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and x, y Satisfies the formula x + ny = 4 (x is a number from 0 to 3), and n represents the valence of M. ]

本発明によれば、廃液中や固形物中に存在している放射性ヨウ素及び放射性セシウムを、簡便に且つ低コストで、更には電力等のエネルギー源を必要とせず、除去した放射性ヨウ素及び放射性セシウムを固体内部に取り組んで安定的に固定化することができ、必要に応じて放射性廃棄物の減容化も可能であり、しかも、放射性ヨウ素及び放射性セシウムを一緒に除去処理できる新規な技術が提供される。本発明によれば、特に、放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれに対しても固定化できる機能を有し、これらを一緒に除去処理することを実現可能にでき、その主成分が樹脂組成物であることから必要に応じて放射性廃棄物の減容化も可能な新規な親水性樹脂組成物が提供される。本発明のこれらの顕著な効果は、有機ポリイソシアネートと、高分子量親水性ポリオール及び/又はポリアミン(以下「親水性成分」という)と、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物とを反応させて得られる親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性樹脂に、紺青を分散させて得られる親水性樹脂組成物を利用するという極めて簡便な方法で達成される。   According to the present invention, radioactive iodine and radioactive cesium present in waste liquid and solid matter are removed easily and at a low cost, and without the need for an energy source such as electric power. Can be fixed stably by working inside the solid, and the volume of radioactive waste can be reduced if necessary. In addition, a new technology that can remove radioactive iodine and radioactive cesium together is provided. Is done. According to the present invention, in particular, it has a function capable of immobilizing both radioactive iodine and radioactive cesium, and it is feasible to remove them together, and the main component is a resin composition. Accordingly, a novel hydrophilic resin composition capable of reducing the volume of radioactive waste as required is provided. These significant effects of the present invention include organic polyisocyanates, high molecular weight hydrophilic polyols and / or polyamines (hereinafter referred to as “hydrophilic components”), at least one active hydrogen-containing group and at least one third. At least one hydrophilic resin selected from the group consisting of a hydrophilic polyurethane resin obtained by reacting a compound having a secondary amino group in the same molecule, a hydrophilic polyurea resin, and a hydrophilic polyurethane-polyurea resin; This is achieved by a very simple method of utilizing a hydrophilic resin composition obtained by dispersing the slag.

水溶液中のヨウ素イオン濃度と、実施例1〜3の親水性樹脂組成物で作製したフィルムの浸漬時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the iodine ion density | concentration in aqueous solution, and the immersion time of the film produced with the hydrophilic resin composition of Examples 1-3. 水溶液中のセシウムイオン濃度と、実施例1〜3の親水性樹脂組成物で作製したフィルムの浸漬時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the cesium ion density | concentration in aqueous solution, and the immersion time of the film produced with the hydrophilic resin composition of Examples 1-3. 水溶液中のヨウ素イオン濃度と、比較例1〜2の非親水性樹脂組成物で作製したフィルムの浸漬時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the iodine ion density | concentration in aqueous solution, and the immersion time of the film produced with the non-hydrophilic resin composition of Comparative Examples 1-2. 水溶液中のセシウムイオン濃度と、比較例1〜2の非親水性樹脂組成物で作製したフィルムの浸漬時間との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the cesium ion density | concentration in aqueous solution, and the immersion time of the film produced with the non-hydrophilic resin composition of Comparative Examples 1-2.

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明の除去方法を特徴づける本発明の親水性樹脂組成物は、親水性樹脂に、紺青に代表されるフェロシアン化金属化合物を分散させてなる組成物からなり、該親水性樹脂は、親水性成分を構成単位とする親水性セグメントと、少なくとも1個の第3級アミノ基を有する成分を構成単位とする第3級アミノ基含有セグメントを有していることを特徴とする。すなわち、本発明で使用する親水性樹脂は、その構造中に、親水性成分を構成単位とする親水性セグメントと、少なくとも1個の第3級アミノ基を有する成分を構成単位とする第3級アミノ基含有セグメントとを有しているものであればよい。これらのセグメントは、親水性樹脂の合成時に、鎖延長剤を使用しない場合は、それぞれランダムに、ウレタン結合、ウレア結合又はウレタン−ウレア結合等で結合されている。親水性樹脂の合成時に、鎖延長剤を使用する場合には、上記の結合とともに、これらの結合の間に鎖延長剤の残基である短鎖が存在するものになる。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
The hydrophilic resin composition of the present invention, which characterizes the removal method of the present invention, comprises a composition obtained by dispersing a ferrocyanide compound typified by bitumen in a hydrophilic resin. It has the hydrophilic segment which makes a structural component a structural unit, and the tertiary amino group containing segment which makes a structural unit the component which has at least 1 tertiary amino group, It is characterized by the above-mentioned. That is, the hydrophilic resin used in the present invention is a tertiary resin having a hydrophilic segment as a structural unit and a component having at least one tertiary amino group as a structural unit in the structure. Any material having an amino group-containing segment may be used. When a chain extender is not used during the synthesis of the hydrophilic resin, these segments are bonded at random by a urethane bond, a urea bond, a urethane-urea bond, or the like. When a chain extender is used during the synthesis of the hydrophilic resin, a short chain that is a residue of the chain extender is present between these bonds in addition to the above bonds.

本発明における「親水性樹脂」とは、その分子中に親水性基を有しているが、水や温水等には不溶解性の樹脂を意味しており、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース誘導体等の水溶性樹脂とは区別されるものである。   “Hydrophilic resin” in the present invention means a resin having a hydrophilic group in its molecule but insoluble in water, hot water, etc., and includes polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and polyacrylic. It is distinguished from water-soluble resins such as acids and cellulose derivatives.

本発明の親水性樹脂組成物は、親水性樹脂と紺青に代表されるフェロシアン化金属化合物とを含んでなるが、該組成物を用いることで、放射性ヨウ素及び放射性セシウムを一緒に除去処理することが可能となった理由について、本発明者らは下記のように考えている。まず、本発明で使用する親水性樹脂は、親水性セグメントにより優れた吸水性を示すが、更に、その構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基が導入されることによって、イオン化した放射性ヨウ素との間にイオン結合が形成され、その結果、親水性樹脂中に定着されたものと考えられる。   The hydrophilic resin composition of the present invention comprises a hydrophilic resin and a ferrocyanide compound represented by bitumen, and by using this composition, radioactive iodine and radioactive cesium are removed together. The present inventors consider the reason why this is possible as follows. First, the hydrophilic resin used in the present invention exhibits excellent water absorption by the hydrophilic segment, and further, by introducing a tertiary amino group into the main chain and / or side chain in the structure, It is considered that an ionic bond is formed between the ionized radioactive iodine and, as a result, is fixed in the hydrophilic resin.

しかし、水分の存在下では上記の如きイオン性結合は解離し易いことから、一定時間経過すれば再び放射性ヨウ素は樹脂から放出されるものと考えられ、本発明者らは、樹脂中における放射性ヨウ素の定着状態を固定化した状態で除去することは難しいものと予想していた。しかしながら、本発明者らの検討によれば、実際には、イオン結合した放射性ヨウ素は長時間経っても樹脂中に定着されたままであることがわかった。この理由は定かではないが、本発明者らは、下記のように考えている。すなわち、本発明において用いる特定の親水性樹脂では、その分子内に疎水性部分も存在しており、該樹脂中の第3級アミノ基と放射性ヨウ素との間にイオン結合が形成された後、この疎水性部分が、親水性部分(親水セグメント)及び上記イオン結合部分の周りを取り囲むようになるためではないかと推察している。このような理由から、本発明では、特有の構造を有する親水性樹脂を含む本発明の親水性樹脂組成物を用いることで、放射性ヨウ素が樹脂に固定化でき、その除去が可能となったものと考えられる。   However, since the ionic bond as described above is easily dissociated in the presence of moisture, it is considered that radioactive iodine is released from the resin again after a certain period of time. It was expected that it would be difficult to remove the fixed state in a fixed state. However, according to the study by the present inventors, it has been found that in practice, the ion-bound radioactive iodine remains fixed in the resin even after a long time. The reason for this is not clear, but the present inventors consider as follows. That is, in the specific hydrophilic resin used in the present invention, a hydrophobic portion is also present in the molecule, and after an ionic bond is formed between the tertiary amino group in the resin and radioactive iodine, It is speculated that this hydrophobic part may surround the hydrophilic part (hydrophilic segment) and the ion binding part. For these reasons, in the present invention, the use of the hydrophilic resin composition of the present invention including a hydrophilic resin having a specific structure enables radioactive iodine to be immobilized on the resin and to be removed. it is conceivable that.

さらに、本発明では、紺青に代表されるフェロシアン化金属化合物を含む本発明の親水性樹脂組成物を用いることで、上記した放射性ヨウ素の除去に加えて、放射性セシウムの除去処理をも可能にし、これによって、放射性ヨウ素と放射性セシウムとを一緒に処理することを達成した。本発明で使用するフェロシアン化金属化合物は、下記の一般式(1)で表せる化合物である。これらの中には紺青と呼ばれて広く色材として使用されているものがあるが、いずれも本発明に好適に使用することができる。
xy[Fe(CN)6] (1)
[式中、Aは、K、Na及びNH4から選ばれるいずれかであり、Mは、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnから選ばれるいずれかであり、且つ、x、yは、式x+ny=4(xは0〜3の数である)を満たし、nはMの価数を表す。]
Furthermore, in the present invention, by using the hydrophilic resin composition of the present invention containing a ferrocyanide metal compound typified by bitumen, it is possible to remove radioactive cesium in addition to the above-described removal of radioactive iodine. This achieved the treatment of radioactive iodine and radioactive cesium together. The ferrocyanide compound used in the present invention is a compound represented by the following general formula (1). Some of these are called bitumen and are widely used as coloring materials, and any of them can be suitably used in the present invention.
A x M y [Fe (CN ) 6] (1)
[Wherein, A is any one selected from K, Na, and NH 4 , M is any one selected from Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and x, y Satisfies the formula x + ny = 4 (x is a number from 0 to 3), and n represents the valence of M. ]

上記フェロシアン化金属化合物のより具体的なものとしては、紺青と呼ばれている下記の一般式(A)、(B)で表せる化合物等のものが挙げられるが、これらは、古くから製造された顔料で、その色名としては、プルシアンブルー、ミロリブルー、ベルリンブルー等、たくさんの慣用名がある。
MFe[Fe(CN)6] (A)[但し、M=NH4、K、Fe]
MK2 [Fe(CN)6] (B) [但し、M=Ni、Co]
More specific examples of the ferrocyanide compound include compounds represented by the following general formulas (A) and (B) called bitumen, which have been produced for a long time. There are many common names such as Prussian blue, Milori blue and Berlin blue.
MFe [Fe (CN) 6 ] (A) [However, M = NH 4 , K, Fe]
MK 2 [Fe (CN) 6 ] (B) [However, M = Ni, Co]

上記した紺青を放射性セシウムの除去に使用できることはすでに公知であり、実際に、チェルノブイリ原子力発電所の事故の際に使用されている。紺青の放射性セシウム除去のメカニズムについては、まだ完全には解明されていないが、以下の「イオン交換」と「吸着」という二つの考え方が提唱されている。   It is already known that the above bitumen can be used to remove radioactive cesium, and is actually used in the event of the Chernobyl nuclear power plant accident. The mechanism of bitumen's removal of radioactive cesium has not yet been fully elucidated, but the following two concepts of “ion exchange” and “adsorption” have been proposed.

「イオン交換」の考え方は、紺青の一種であるアンモニウム紺青とセシウムイオンが接触すると、該紺青中の陽イオンとセシウムイオンがイオン交換により置き換わり、放射性セシウムが固定され、除去できるとするものである。一方、「吸着」とは、紺青の結晶が有する約0.5nm間隔の空孔に、セシウムイオンが選択的に吸着され、この結果、除去されるとする考え方である。現時点ではどちらが正しいか明らかにはなっていないが、いずれにしろ、紺青によるセシウムの除去効果は実証されている。このような放射性セシウムを除去することができる紺青に代表されるフェロシアン化金属化合物を、上記した放射性ヨウ素を除去することができる特有の構造を有する親水性樹脂に分散して得られる本発明の親水性樹脂組成物を用いることで、本発明では、放射性ヨウ素と放射性セシウムを一緒に除去処理できる技術を提供する。   The idea of “ion exchange” is that when ammonium bitumen, which is a kind of bitumen, contacts with cesium ions, the cation and cesium ions in the bitumen are replaced by ion exchange, and radioactive cesium is fixed and can be removed. . On the other hand, “adsorption” is an idea that cesium ions are selectively adsorbed in vacancies of about 0.5 nm intervals possessed by the bitumen crystal and are consequently removed. At present, it is not clear which is correct, but in any case, the removal effect of cesium by bitumen has been demonstrated. The metal ferrocyanide compound represented by bitumen capable of removing such radioactive cesium is dispersed in a hydrophilic resin having a unique structure capable of removing the above-mentioned radioactive iodine. By using the hydrophilic resin composition, the present invention provides a technique capable of removing radioactive iodine and radioactive cesium together.

本発明を特徴づける親水性樹脂組成物は、親水性樹脂を含んでなるが、該親水性樹脂は、親水性成分を構成単位とする親水性セグメントと、少なくとも1個の第3級アミノ基を有する成分を構成単位とする第3級アミノ基含有セグメントを有していることを特徴とする。具体的なものとしては、例えば、親水性セグメントを有し、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。   The hydrophilic resin composition characterizing the present invention comprises a hydrophilic resin, and the hydrophilic resin comprises a hydrophilic segment having a hydrophilic component as a constituent unit, and at least one tertiary amino group. It has the tertiary amino group containing segment which has the component which has as a structural unit, It is characterized by the above-mentioned. Specific examples include hydrophilic polyurethane resins, hydrophilic polyurea resins, and hydrophilic polyurethanes having a hydrophilic segment and a tertiary amino group in the main chain and / or side chain in the structure. -At least 1 sort (s) chosen from the group which consists of polyurea resin is mentioned.

このようなものは、有機ポリイソシアネートと、親水性成分である高分子量の親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物とを反応させて得られる。すなわち、本発明で使用する親水性樹脂の構造中に、親水性セグメントと第3級アミノ基を導入するために使用する化合物としては、分子中に少なくとも1個の活性水素含有基(反応性基)を有し、且つ、その分子鎖中に第3級アミノ基を有するものが挙げられる。少なくとも1個の活性水素含有基を有する化合物としては、例えば、アミノ基、エポキシ基、水酸基、メルカプト基、酸ハライド基、カルボキシエステル基、酸無水物基等の反応性基を有する化合物が挙げられる。   Such an organic polyisocyanate, a high molecular weight hydrophilic polyol and / or polyamine which is a hydrophilic component, at least one active hydrogen-containing group and at least one tertiary amino group are the same molecule. It is obtained by reacting with the compound contained therein. That is, the compound used for introducing the hydrophilic segment and the tertiary amino group into the structure of the hydrophilic resin used in the present invention includes at least one active hydrogen-containing group (reactive group) in the molecule. ) And having a tertiary amino group in the molecular chain. Examples of the compound having at least one active hydrogen-containing group include compounds having a reactive group such as an amino group, an epoxy group, a hydroxyl group, a mercapto group, an acid halide group, a carboxyester group, and an acid anhydride group. .

上記の如き反応性基を有する第3級アミノ基含有化合物の好ましい例としては、例えば、下記一般式(2)〜(4)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0005675583
[式(2)中の、R1は炭素数20以下のアルキル基、脂環族基、又は芳香族基(ハロゲン、アルキル基で置換されていてもよい)であり、R2及びR3はそれぞれ、−O−、−CO−、−COO−、−NHCO−、−S−、−SO−、−SO2−等で連結されていてもよい低級アルキレン基であり、X及びYは、−OH、−COOH、−NH2、−NHR1(R1は上記と同じ定義である)、−SH等の反応性基であり、X及びYは、同一でも異なってもよい。又、X及びYは、上記の反応性基に誘導できるエポキシ基、アルコキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、又はカルボキシルエステル基でもよい。] Preferable examples of the tertiary amino group-containing compound having a reactive group as described above include compounds represented by the following general formulas (2) to (4).
Figure 0005675583
[In Formula (2), R 1 is an alkyl group having 20 or less carbon atoms, an alicyclic group, or an aromatic group (which may be substituted with a halogen or an alkyl group), and R 2 and R 3 are each, -O -, - CO -, - COO -, - NHCO -, - S -, - SO -, - SO 2 - is a substituted lower alkylene group which may be coupled with such, X and Y, - OH, —COOH, —NH 2 , —NHR 1 (R 1 has the same definition as above), —SH and the like, and X and Y may be the same or different. X and Y may be an epoxy group, an alkoxy group, an acid halide group, an acid anhydride group, or a carboxyl ester group that can be derived from the above reactive group. ]

Figure 0005675583
[式(3)中の、R1、R2、R3、X及びYは、前記式(2)におけるものと同じ定義であるが、但し、2つのR1同士は環状構造を形成するものであってもよい。R4は−(CH2)n−、(nは0〜20の整数)である。]
Figure 0005675583
[In formula (3), R 1 , R 2 , R 3 , X and Y have the same definition as in formula (2), provided that two R 1 form a cyclic structure. It may be. R 4 is — (CH 2 ) n —, where n is an integer of 0-20. ]

Figure 0005675583
(式(4)中の、X及びYは、前記式(2)におけるものの定義と同じであり、Wは、窒素含有複素環、窒素と酸素含有複素環、又は窒素と硫黄含有複素環を表す。)
Figure 0005675583
(X and Y in the formula (4) are the same as defined in the formula (2), and W represents a nitrogen-containing heterocyclic ring, a nitrogen and oxygen-containing heterocyclic ring, or a nitrogen and sulfur-containing heterocyclic ring. .)

上記の一般式(2)、(3)及び(4)で表される化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。例えば、N,N−ジヒドロキシエチル−メチルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−エチルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−イソプロピルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−n−ブチルアミン、N,N−ジヒドロキシエチル−t−ブチルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、N,N−ジヒドロキシエチルアニリン、N,N−ジヒドロキシエチル−m−トルイジン、N,N−ジヒドロキシエチル−p−トルイジン、N,N−ジヒドロキシエチル−m−クロロアニリン、N,N−ジヒドロキシエチルベンジルアミン、N,N−ジメチル−N’,N’−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N−ジエチル−N’,N’−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパン、N−ヒドロキシエチル−ピペラジン、N,N−ジヒドロキシエチル−ピペラジン、N−ヒドロキシエトキシエチル−ピペラジン、1,4−ビスアミノプロピル−ピペラジン、N−アミノプロピル−ピペラジン、ジピコリン酸、2,3−ジアミノピリジン、2,5−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノ−4−メチルピリジン、2,6−ジヒドロキシピリジン、2,6−ピリジン−ジメタノール、2−(4−ピリジル)−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2,6−ジアミノトリアジン、2,5−ジアミノトリアゾール、2,5−ジアミノオキサゾールなどが挙げられる。   Specific examples of the compounds represented by the above general formulas (2), (3) and (4) include the following. For example, N, N-dihydroxyethyl-methylamine, N, N-dihydroxyethyl-ethylamine, N, N-dihydroxyethyl-isopropylamine, N, N-dihydroxyethyl-n-butylamine, N, N-dihydroxyethyl-t -Butylamine, methyliminobispropylamine, N, N-dihydroxyethylaniline, N, N-dihydroxyethyl-m-toluidine, N, N-dihydroxyethyl-p-toluidine, N, N-dihydroxyethyl-m-chloroaniline N, N-dihydroxyethylbenzylamine, N, N-dimethyl-N ′, N′-dihydroxyethyl-1,3-diaminopropane, N, N-diethyl-N ′, N′-dihydroxyethyl-1,3 -Diaminopropane, N-hydroxyethyl-piperazine, N N-dihydroxyethyl-piperazine, N-hydroxyethoxyethyl-piperazine, 1,4-bisaminopropyl-piperazine, N-aminopropyl-piperazine, dipicolinic acid, 2,3-diaminopyridine, 2,5-diaminopyridine, 2 , 6-diamino-4-methylpyridine, 2,6-dihydroxypyridine, 2,6-pyridine-dimethanol, 2- (4-pyridyl) -4,6-dihydroxypyrimidine, 2,6-diaminotriazine, 2, 5-diaminotriazole, 2,5-diaminooxazole and the like can be mentioned.

また、これらの第3級アミノ化合物のエチレンオキサイド付加物やプロピレンオキサイド付加物等も本発明に使用できる。その付加物としては、例えば、下記構造式で表される化合物が挙げられる。なお、下記式中のmは1〜60の整数を、nは1〜6の整数を表す。   Also, ethylene oxide adducts and propylene oxide adducts of these tertiary amino compounds can be used in the present invention. Examples of the adduct include compounds represented by the following structural formula. In the following formula, m represents an integer of 1 to 60, and n represents an integer of 1 to 6.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

Figure 0005675583
Figure 0005675583

本発明を特徴づける親水性樹脂の合成に用いられる有機ポリイソシアネートとしては、従来のポリウレタン樹脂の合成における公知のものがいずれも使用でき、特に制限されない。好ましいものとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、水素添加MDI、イソホロンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等、或いは、これらの有機ポリイソシアネートと、低分子量のポリオールやポリアミンを末端イソシアネートとなるように反応させて得られるポリウレタンプレポリマー等も使用することができる。   As the organic polyisocyanate used for synthesizing the hydrophilic resin characterizing the present invention, any known ones in the synthesis of conventional polyurethane resins can be used and are not particularly limited. Preferable examples include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hydrogenated MDI, isophorone diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, m It is also possible to use -phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, or the like, or a polyurethane prepolymer obtained by reacting these organic polyisocyanates with a low molecular weight polyol or polyamine so as to be a terminal isocyanate.

上記した有機ポリイソシアネートとともに、本発明を特徴づける親水性樹脂の合成に用いられる親水性成分としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等を有する重量平均分子量が400〜8,000の範囲の親水性を有する化合物が好ましい。末端が水酸基で、親水性を有するポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール/ポリテトラメチレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール共重合ポリオール、ポリエチレングリコールアジペートポリオール、ポリエチレングリコールサクシネートポリオール、ポリエチレングリコール/ポリε−ラクトン共重合ポリオール、ポリエチレングリコール/ポリバレロラクトン共重合ポリオール等が挙げられる。   As the hydrophilic component used in the synthesis of the hydrophilic resin characterizing the present invention together with the organic polyisocyanate described above, the hydrophilic component having a hydroxyl group, amino group, carboxyl group and the like having a weight average molecular weight in the range of 400 to 8,000. A compound having is preferred. Examples of the polyol having a hydroxyl group at the end and hydrophilicity include polyethylene glycol, polyethylene glycol / polytetramethylene glycol copolymer polyol, polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymer polyol, polyethylene glycol adipate polyol, polyethylene glycol succinate polyol, polyethylene Examples include glycol / polyε-lactone copolymer polyol, polyethylene glycol / polyvalerolactone copolymer polyol, and the like.

末端がアミノ基で、親水性を有するポリアミンとしては、例えば、ポリエチレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドジアミン、ポリエチレンオキサイドトリアミン、ポリエチレンオキサイドプロピレンオキサイドトリアミン等が挙げられる。その他、カルボキシル基やビニル基を有するエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。   Examples of the polyamine having a terminal amino group and hydrophilicity include polyethylene oxide diamine, polyethylene oxide propylene oxide diamine, polyethylene oxide triamine, and polyethylene oxide propylene oxide triamine. Other examples include ethylene oxide adducts having a carboxyl group or a vinyl group.

本発明においては、親水性樹脂に耐水性を付与するため、上記の親水性成分とともに、親水鎖を有しない他のポリオール、ポリアミン、ポリカルボン酸等を併用することも可能である。   In the present invention, in order to impart water resistance to the hydrophilic resin, it is also possible to use other polyols, polyamines, polycarboxylic acids and the like that do not have a hydrophilic chain together with the hydrophilic component.

本発明を特徴づける親水性樹脂の合成の際に、必要に応じて使用される鎖延長剤としては、例えば、低分子ジオールやジアミン等の従来公知の鎖延長剤がいずれも使用でき、特に限定されない。例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。   As the chain extender used as necessary in the synthesis of the hydrophilic resin characterizing the present invention, for example, any conventionally known chain extender such as a low-molecular diol or a diamine can be used. Not. For example, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like can be mentioned.

以上の原料成分を用いて得られる親水性セグメントと、第3級アミノ基を分子鎖中に有する親水性樹脂は、重量平均分子量(GPCで測定した標準ポリスチレン換算)は、3,000〜800,000の範囲のものであることが好ましい。更に好ましい重量平均分子量は、5,000〜500,000の範囲である。   The hydrophilic segment obtained using the above raw material components and the hydrophilic resin having a tertiary amino group in the molecular chain have a weight average molecular weight (in terms of standard polystyrene measured by GPC) of 3,000 to 800, It is preferably in the range of 000. A more preferred weight average molecular weight is in the range of 5,000 to 500,000.

本発明の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法に使用する特に好適な親水性樹脂中の第3級アミノ基の含有量は、0.1〜50eq(当量)/kgの範囲が好ましく、更に好ましくは0.5〜20eq/kgである。第3級アミノ基の含有量が0.1eq/kg未満、すなわち分子量10,000当たり1個以下では、本発明の所期の目的である放射性ヨウ素の除去性の発現が不十分となり、一方、第3級アミノ基の含有量が50eq/kg以上、すなわち分子量10,000当たり500個以上では、樹脂中の親水性部分の減少による疎水性が強くなり、吸水性能に劣るようになるので好ましくない。   The content of the tertiary amino group in the hydrophilic resin particularly suitable for use in the method for removing radioactive iodine and radioactive cesium of the present invention is preferably in the range of 0.1 to 50 eq (equivalent) / kg, more preferably 0.5 to 20 eq / kg. If the content of the tertiary amino group is less than 0.1 eq / kg, that is, not more than 1 per 10,000 molecular weight, the desired release of radioactive iodine, which is the intended purpose of the present invention, becomes insufficient. If the content of tertiary amino groups is 50 eq / kg or more, that is, 500 or more per 10,000 molecular weight, the hydrophobicity increases due to the reduction of the hydrophilic portion in the resin, and the water absorption performance becomes inferior. .

また、本発明の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法に特に好適な親水性樹脂の親水性セグメントの含有量は、20〜80質量%の範囲が好ましく、更に好ましくは30〜70質量%の範囲である。親水性セグメントの含有量が20質量%未満では、吸水性能に劣り放射性ヨウ素の除去性が低下するので好ましくない。一方、80質量%を超えると、耐水性に劣るようになるので好ましくない。   Further, the content of the hydrophilic segment of the hydrophilic resin particularly suitable for the method for removing radioactive iodine and radioactive cesium of the present invention is preferably in the range of 20 to 80% by mass, more preferably in the range of 30 to 70% by mass. is there. If the content of the hydrophilic segment is less than 20% by mass, the water absorption performance is inferior and the removal property of radioactive iodine is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 80% by mass, the water resistance becomes inferior.

本発明の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法に好適な、本発明の親水性樹脂組成物は、上述した親水性樹脂に、紺青に代表されるフェロシアン化金属化合物(以下、紺青と呼ぶ)を分散させることにより得られる。具体的には、上述した親水性樹脂に、紺青と分散溶媒を入れ、所定の分散機によって分散操作を行うことにより製造することができる。上記分散に使用する分散機としては、通常顔料分散に用いる分散機であれば問題なく使用することができる。例えば、ペイントコンディショナー(レッドデビル社製)、ボールミル、パールミル(アイリッヒ社製)、サンドミル、ビスコミル、アトライターミル、バスケットミル、湿式ジェットミル(ジーナス社製)等が挙げられるが、分散性と経済性を鑑みて設定するのが好ましい。また、メディアとしては、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ、磁性ビーズ、ステンレスビーズ等を用いることができる。   The hydrophilic resin composition of the present invention suitable for the method for removing radioactive iodine and radioactive cesium of the present invention comprises a ferrocyanide compound represented by bitumen (hereinafter referred to as bitumen) in the hydrophilic resin described above. It is obtained by dispersing. Specifically, it can be produced by putting a bitumen and a dispersion solvent in the above-described hydrophilic resin and performing a dispersion operation with a predetermined disperser. As the disperser used for the dispersion, any disperser that is usually used for pigment dispersion can be used without any problem. For example, paint conditioner (manufactured by Red Devil), ball mill, pearl mill (manufactured by Eirich), sand mill, visco mill, attritor mill, basket mill, wet jet mill (manufactured by Genus), etc. It is preferable to set in view of the above. Further, as the media, glass beads, zirconia beads, alumina beads, magnetic beads, stainless beads, etc. can be used.

本発明の親水性樹脂組成物における親水性樹脂と紺青との分散割合は、親水性樹脂100質量部に対し紺青を1〜200質量部の割合で配合したものを用いる。紺青が1質量部未満では、放射性セシウムの除去が不十分であり、200質量部超では組成物の機械物性が弱くなるとともに、耐水性に劣るようになり、放射能汚染水中で形状を保てなくなり好ましくない。   As a dispersion ratio of the hydrophilic resin and the bitumen in the hydrophilic resin composition of the present invention, a blending ratio of 1 to 200 parts by weight of bitumen with respect to 100 parts by weight of the hydrophilic resin is used. If the bitumen is less than 1 part by mass, the removal of radioactive cesium is insufficient, and if it exceeds 200 parts by mass, the mechanical properties of the composition become weak and the water resistance becomes inferior, and the shape can be maintained in radioactively contaminated water. It is not preferable because it disappears.

本発明の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法においては、上記した構成からなる本発明の親水性樹脂組成物を下記のような形態で使用することが好ましい。すなわち、親水性樹脂組成物の溶液を、離型紙や離型フィルム等に、乾燥後の厚みが5〜100μm、好ましくは10〜50μmとなるように塗布し、乾燥炉で乾燥させて得られるフィルム状のものが挙げられる。この場合は、使用時に離型紙・フィルム等から剥離し、放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用フィルムとして使用する。また、その他、各種基材に、先に説明した原料から得られる樹脂溶液を塗布又は含浸して使用してもよい。この場合の基材としては、金属、ガラス、木材、繊維、各種プラスチック等が使用できる。   In the method for removing radioactive iodine and radioactive cesium of the present invention, it is preferable to use the hydrophilic resin composition of the present invention having the above-described configuration in the following form. That is, a film obtained by applying a solution of the hydrophilic resin composition to a release paper, a release film or the like so that the thickness after drying is 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm, and drying in a drying furnace. The thing of the shape is mentioned. In this case, it is peeled off from the release paper / film at the time of use, and used as a film for removing radioactive iodine / radiocesium. In addition, a resin solution obtained from the raw materials described above may be applied or impregnated on various base materials. As the base material in this case, metal, glass, wood, fiber, various plastics and the like can be used.

上記のようにして得られた、本発明を特徴づける親水性樹脂組成物製のフィルム又は各種基材に塗布したシートを、放射性廃液や、放射性固形物をあらかじめ水で除染した廃液などに浸漬することにより、放射性ヨウ素及び放射性セシウムの両方を選択的に除去することができる。また、放射能で汚染された固形物などに対しては、本発明の親水性樹脂組成物製のフィルムやシートで覆うことによって、放射性ヨウ素及び放射性セシウムの拡散を防ぐことができる。   The hydrophilic resin composition film characterized by the present invention obtained as described above or a sheet coated on various substrates is immersed in a radioactive waste liquid or a waste liquid obtained by decontaminating radioactive solids with water in advance. By doing so, both radioactive iodine and radioactive cesium can be selectively removed. In addition, solid iodine contaminated by radioactivity can be prevented from diffusing radioactive iodine and radioactive cesium by covering with a film or sheet made of the hydrophilic resin composition of the present invention.

本発明の親水性樹脂組成物製のフィルムやシートは水には溶けないため、除染後に、容易にその廃液から取りだすことができる。このように、放射性ヨウ素・放射性セシウムの両方を除去するのに特別な設備も電力も必要とせず簡単にかつ低コストで除染ができる。さらには、吸水した水分を乾燥させ100〜170℃に加熱すれば、樹脂が軟化して体積の収縮が起こり放射性廃棄物の減容化の効果も期待できる。   Since the film or sheet made of the hydrophilic resin composition of the present invention does not dissolve in water, it can be easily taken out from the waste liquid after decontamination. In this way, decontamination can be performed easily and at low cost without requiring special equipment or electric power to remove both radioactive iodine and radioactive cesium. Furthermore, if the absorbed water is dried and heated to 100 to 170 ° C., the resin is softened, the volume shrinks, and the effect of reducing the volume of radioactive waste can be expected.

次に、製造例、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。又、以下の各例における「部」および「%」は特に断りのない限り質量基準である。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to production examples, examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

[製造例1](第3級アミノ基含有−親水性ポリウレタン樹脂の合成)
攪拌機、温度計、ガス導入管および還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、ポリエチレングリコール(分子量2,040)150部、N−メチルジエタノールアミン20部、ジエチレングリコール5部を、200部のメチルエチルケトン(以下、MEKと略記)と150部のジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記)との混合溶剤中に溶解し、60℃でよく撹拌した。そして、撹拌しながら、74部の水素添加MDI(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート;以下、水素添加MDIと略記)を112部のMEKに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させて、本発明で規定する親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で、530dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この溶液から形成した親水性樹脂フィルムは、破断強度24.5MPa、破断伸度が450%であり、熱軟化温度は115℃であった。
[Production Example 1] (Synthesis of tertiary amino group-containing hydrophilic polyurethane resin)
A reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, gas introduction tube and reflux condenser was replaced with nitrogen, 150 parts of polyethylene glycol (molecular weight 2,040), 20 parts of N-methyldiethanolamine, 5 parts of diethylene glycol, 200 parts of methyl ethyl ketone ( Hereinafter, it was dissolved in a mixed solvent of 150 parts of dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) and stirred at 60 ° C. well. While stirring, a solution of 74 parts of hydrogenated MDI (4,4′-diphenylmethane diisocyanate; hereinafter abbreviated as hydrogenated MDI) in 112 parts of MEK was gradually added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours to obtain a hydrophilic resin solution defined in the present invention. This resin solution had a solid content of 35% and a viscosity of 530 dPa · s (25 ° C.). Moreover, the hydrophilic resin film formed from this solution had a breaking strength of 24.5 MPa, a breaking elongation of 450%, and a thermal softening temperature of 115 ° C.

[製造例2](第3級アミノ基含有−親水性ポリウレア樹脂の合成)
製造例1で使用したと同様の反応容器に、ポリエチレンオキサイドジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンED」(商品名);分子量2,000)150部、メチルイミノビスプロピルアミン30部及び1,4−ジアミノブタン4部を、DMF200部に溶解し、内温20〜30℃でよく撹拌した。そして、撹拌しながら、83部の水素添加MDIを100部のDMFに溶解した溶液を徐々に滴下して、反応させた。滴下終了後、次第に内温を上昇させ、50℃に達したところで更に6時間反応させた後、195部のDMFを加え、本発明で規定する親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で、230dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この樹脂溶液から形成した親水性樹脂フィルムは、破断強度が27.6MPa、破断伸度が310%であり、熱軟化温度は145℃であった。
[Production Example 2] (Tertiary amino group-containing hydrophilic polyurea resin synthesis)
In a reaction vessel similar to that used in Production Example 1, 150 parts of polyethylene oxide diamine (“Jeffamine ED” (trade name) manufactured by Huntsman; molecular weight 2,000), 30 parts of methyliminobispropylamine and 1,4- 4 parts of diaminobutane was dissolved in 200 parts of DMF and stirred well at an internal temperature of 20-30 ° C. Then, with stirring, a solution obtained by dissolving 83 parts of hydrogenated MDI in 100 parts of DMF was gradually added dropwise to react. After completion of the dropping, the internal temperature was gradually raised, and when the temperature reached 50 ° C., the mixture was further reacted for 6 hours, and 195 parts of DMF was added to obtain a hydrophilic resin solution defined in the present invention. This resin solution had a solid content of 35% and a viscosity of 230 dPa · s (25 ° C.). Moreover, the hydrophilic resin film formed from this resin solution had a breaking strength of 27.6 MPa, a breaking elongation of 310%, and a thermal softening temperature of 145 ° C.

[製造例3](第3級アミノ基含有−親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂の合成)
製造例1で使用したのと同様の反応容器に、ポリエチレンオキサイドジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンED」(商品名);分子量2,000)150部、N,N−ジメチル−N’,N’−ジヒドロキシエチル−1,3−ジアミノプロパン30部及びトリエチレングリコール6部を、DMF140部に溶解した。そして、内温20〜30℃でよく撹拌しながら、70部の水素添加MDIを200部のMEKに溶解した溶液を、徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させた後、MEK135部を加え、本発明で規定した親水性樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で、280dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この樹脂溶液から形成した親水性樹脂フィルムは、破断強度が14.7MPa、破断伸度が450%であり、熱軟化温度は107℃であった。
[Production Example 3] (Synthesis of tertiary amino group-containing hydrophilic polyurethane-polyurea resin)
In the same reaction vessel as used in Production Example 1, 150 parts of polyethylene oxide diamine (“Jeffamine ED” (trade name); molecular weight 2,000, manufactured by Huntsman), N, N-dimethyl-N ′, N ′ -30 parts of dihydroxyethyl-1,3-diaminopropane and 6 parts of triethylene glycol were dissolved in 140 parts of DMF. And the solution which melt | dissolved 70 parts hydrogenation MDI in 200 parts MEK was dripped gradually, stirring well with internal temperature 20-30 degreeC. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours, and 135 parts of MEK was added to obtain a hydrophilic resin solution defined in the present invention. This resin solution had a solid content of 35% and a viscosity of 280 dPa · s (25 ° C.). Further, the hydrophilic resin film formed from this resin solution had a breaking strength of 14.7 MPa, a breaking elongation of 450%, and a thermal softening temperature of 107 ° C.

[製造例4](比較例で使用する第3級アミノ基非含有−非親水性ポリウレタン樹脂の合成)
製造例1で使用したのと同様の反応容器を窒素置換し、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部と1,4−ブタンジオール15部とを、250部のDMF中に溶解した。そして、60℃でよく攪拌しながら、62部の水素添加MDIを171部のDMFに溶解したものを徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させて、比較例で使用する樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で、3.2MPa・s(25℃)の粘度を有していた。この樹脂溶液から得られた非親水性樹脂フィルムは、破断強度45MPa、破断伸度480%を有し、熱軟化温度は110℃であった。
[Production Example 4] (Synthesis of tertiary amino group-free non-hydrophilic polyurethane resin used in Comparative Example)
The same reaction vessel as that used in Production Example 1 was purged with nitrogen, and 150 parts of polybutylene adipate having an average molecular weight of about 2,000 and 15 parts of 1,4-butanediol were dissolved in 250 parts of DMF. And what melt | dissolved 62 parts hydrogenation MDI in 171 parts DMF was dripped gradually, stirring well at 60 degreeC. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours to obtain a resin solution used in the comparative example. This resin solution had a solid content of 35% and a viscosity of 3.2 MPa · s (25 ° C.). The non-hydrophilic resin film obtained from this resin solution had a breaking strength of 45 MPa, a breaking elongation of 480%, and a thermal softening temperature of 110 ° C.

[製造例5](比較例で使用する第3級アミノ基含有−非親水性ポリウレタン樹脂の合成)
製造例1で使用したのと同様の反応容器を窒素置換し、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部、N−メチルジエタノールアミン20部、ジエチレングリコール5部を、200部のMEKと150部のDMFとの混合溶剤中に溶解した。そして、60℃でよく撹拌しながら、74部の水素添加MDIを112部のMEKに溶解した溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、80℃で6時間反応させて比較例で用いる樹脂溶液を得た。この樹脂溶液は、固形分35%で、510dPa・s(25℃)の粘度を有していた。また、この樹脂溶液から形成した非親水性樹脂フィルムは、破断強度23.5MPa、破断伸度が470%であり、熱軟化温度は110℃であった。
[Production Example 5] (Tertiary amino group-containing non-hydrophilic polyurethane resin used in Comparative Example)
A reaction vessel similar to that used in Production Example 1 was replaced with nitrogen, 150 parts of polybutylene adipate having an average molecular weight of about 2,000, 20 parts of N-methyldiethanolamine, 5 parts of diethylene glycol, 200 parts of MEK and 150 parts of Dissolved in a mixed solvent with DMF. And the solution which melt | dissolved 74 parts hydrogenation MDI in 112 parts MEK was dripped gradually, stirring well at 60 degreeC. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours to obtain a resin solution used in the comparative example. This resin solution had a solid content of 35% and a viscosity of 510 dPa · s (25 ° C.). The non-hydrophilic resin film formed from this resin solution had a breaking strength of 23.5 MPa, a breaking elongation of 470%, and a thermal softening temperature of 110 ° C.

上記製造例1〜5で得られた各樹脂について、その特性を表1に示した。具体的には、親水性の評価、その重量平均分子量、及び分子量1,000当たりの第3級アミノ基の含有量(当量)で示した。   The characteristics of the resins obtained in Production Examples 1 to 5 are shown in Table 1. Specifically, the hydrophilicity was evaluated, the weight average molecular weight, and the tertiary amino group content (equivalent) per 1,000 molecular weights.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

<実施例1〜3、比較例1〜2>
製造例1〜5で得た各樹脂溶液と、紺青(ミロリブルー(色名);大日精化工業(株)製)とを、表2に示した各配合で、高密度アルミナボール(3.5g/ml)を使用してボールミルで24時間分散した。そして、分散後の内容物を、ポリエステル樹脂製の100メッツュのふるいを通して取り出して、樹脂溶液と紺青とを含んでなる液状の各樹脂組成物を得た。
<Examples 1-3, Comparative Examples 1-2>
Each resin solution obtained in Production Examples 1 to 5 and bitumen (Miroli Blue (color name); manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) were mixed with the high density alumina balls (3.5 g) shown in Table 2. / Ml) for 24 hours with a ball mill. And the content after dispersion | distribution was taken out through the 100-mesh sieve made from a polyester resin, and each liquid resin composition containing a resin solution and a bitumen was obtained.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

[評価]
(樹脂フィルムの作製)
上記した実施例1〜3及び比較例1、2の液状の各樹脂組成物をそれぞれ用い、下記のようにして各樹脂フィルムを作製した。具体的には、離型紙上に、上記各樹脂組成物を塗布した後、110℃で3分加熱乾燥して溶剤を揮散させて、約20μmの厚さの各樹脂フィルムを作製した。次に、このようにして得た各樹脂フィルムを用い、下記の方法で、ヨウ素イオン及びセシウムイオンの除去に対する効果を評価した。
[Evaluation]
(Production of resin film)
Using the liquid resin compositions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the resin films were prepared as follows. Specifically, after each of the above resin compositions was applied onto a release paper, the solvent was evaporated by heating and drying at 110 ° C. for 3 minutes to prepare each resin film having a thickness of about 20 μm. Next, each resin film thus obtained was used to evaluate the effect on the removal of iodine ions and cesium ions by the following method.

(評価試験用のヨウ素溶液及びセシウム溶液の作製)
評価試験用のヨウ素溶液は、イオン交換処理した純水にヨウ化カリウムを、ヨウ素イオン濃度が200mg/L(200ppm)となるよう溶解して調製した。また、評価試験用のセシウム溶液は、イオン交換処理した純水に塩化セシウムを、セシウムイオン濃度が200mg/L(200ppm)となるよう溶解して調製した。なお、ヨウ素イオン及びセシウムイオンが除去できれば、当然に、放射性ヨウ素及び放射性セシウムの除去ができる。
(Production of iodine solution and cesium solution for evaluation test)
The iodine solution for the evaluation test was prepared by dissolving potassium iodide in ion-exchanged pure water so that the iodine ion concentration was 200 mg / L (200 ppm). Moreover, the cesium solution for an evaluation test was prepared by dissolving cesium chloride in ion-exchanged pure water so that the cesium ion concentration was 200 mg / L (200 ppm). If iodine ions and cesium ions can be removed, naturally, radioactive iodine and radioactive cesium can be removed.

<実施例1の樹脂組成物についての評価結果>
実施例1の親水性樹脂組成物を用いて作製した樹脂フィルム20gを、先に評価試験用に調製したヨウ素溶液50mlとセシウム溶液50mlの混合溶液中に浸漬し(25℃)、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度をイオンクロマトグラフ(東ソー製;IC2001)で測定した。測定結果を表3に示したが、表3に示した通り、経過時間毎に、溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度がともに減少することが確認された。表3中に経過時間毎の溶液中のこれらのイオンの除去率を合わせて記載した。また、その結果を、図1及び図2に示した。
<The evaluation result about the resin composition of Example 1>
20 g of the resin film produced using the hydrophilic resin composition of Example 1 was immersed in a mixed solution of 50 ml of iodine solution and 50 ml of cesium solution prepared for the evaluation test previously (25 ° C.), and every elapsed time. The iodine ion concentration and the cesium ion concentration in the solution were measured by an ion chromatograph (manufactured by Tosoh; IC2001). The measurement results are shown in Table 3. As shown in Table 3, it was confirmed that both the iodine ion concentration and the cesium ion concentration in the solution decreased with each elapsed time. In Table 3, the removal rates of these ions in the solution for each elapsed time are also shown. The results are shown in FIG. 1 and FIG.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

<実施例2の樹脂組成物についての評価結果>
実施例2の親水性樹脂組成物で作製した樹脂フィルム20gを用いた以外は、実施例1の親水性樹脂組成物を用いて作製した樹脂フィルムを用いたと同様にして、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度を測定した。得られた結果を、先に説明した実施例1の場合と同様に、表4と、図1及び図2に示した。
<The evaluation result about the resin composition of Example 2>
Except for using 20 g of the resin film prepared with the hydrophilic resin composition of Example 2, as in the case of using the resin film prepared with the hydrophilic resin composition of Example 1, in the solution for each elapsed time. The iodine ion concentration and the cesium ion concentration were measured. The obtained results are shown in Table 4 and FIGS. 1 and 2 as in the case of Example 1 described above.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

<実施例3の樹脂組成物についての評価結果>
実施例3の親水性樹脂組成物で作製した樹脂フィルム20gを用いた以外は、実施例1の親水性樹脂組成物を用いて作製した樹脂フィルムを用いたと同様にして、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度を測定した。得られた結果を、先に説明した実施例1の場合と同様に、表5と、図1及び図2に示した。
<The evaluation result about the resin composition of Example 3>
Except for using 20 g of the resin film prepared with the hydrophilic resin composition of Example 3, as in the case of using the resin film prepared with the hydrophilic resin composition of Example 1, in the solution every elapsed time. The iodine ion concentration and the cesium ion concentration were measured. The obtained results are shown in Table 5 and FIGS. 1 and 2 as in the case of Example 1 described above.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

<比較例1の樹脂組成物についての評価結果>
比較例1の非親水性樹脂組成物で作製した樹脂フィルム20gを用いた以外は、実施例1の親水性樹脂組成物を用いて作製した樹脂フィルムを用いたと同様にして、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度を測定した。得られた結果を、先に説明した実施例1の場合と同様に、表6と、図3及び図4に示した。
<Evaluation result about the resin composition of Comparative Example 1>
Except for using 20 g of the resin film prepared with the non-hydrophilic resin composition of Comparative Example 1, a solution was prepared for each elapsed time in the same manner as with the resin film prepared using the hydrophilic resin composition of Example 1. The iodine ion concentration and the cesium ion concentration were measured. The obtained results are shown in Table 6 and FIGS. 3 and 4 as in the case of Example 1 described above.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

<比較例2の樹脂組成物についての評価結果>
比較例2の非親水性樹脂組成物で作製した樹脂フィルム20gを用いた以外は、実施例1の親水性樹脂組成物を用いて作製した樹脂フィルムを用いたと同様にして、経過時間毎に溶液中のヨウ素イオン濃度及びセシウムイオン濃度を測定した。得られた結果を、先に説明した実施例1の場合と同様に、表7と、図3及び図4に示した。
<Evaluation result about the resin composition of Comparative Example 2>
Except for using 20 g of the resin film prepared with the non-hydrophilic resin composition of Comparative Example 2, a solution was prepared for each elapsed time in the same manner as with the resin film prepared with the hydrophilic resin composition of Example 1. The iodine ion concentration and the cesium ion concentration were measured. The obtained results are shown in Table 7 and FIGS. 3 and 4 as in the case of Example 1 described above.

Figure 0005675583
Figure 0005675583

本発明の活用例としては、放射性廃液及び/又は放射性固形物中の放射性ヨウ素及び放射性セシウムを、簡単に且つ低コストで、さらには電力等のエネルギー源を必要とせずに除去できるため、この新しい放射性ヨウ素及び放射性セシウムの同時除去方法を実施することで、近時、問題となっている廃液中や固形物中に混在している放射性物質を、簡便に、経済的に除去することが可能になるので、その実用価値は極めて高い。さらに、本発明の技術では、特有の構造を有する親水性樹脂と紺青とを含んでなる親水性樹脂組成物に、除去した放射性ヨウ素及び放射性セシウムを取り込んで安定的に固定化することができ、さらに、その主成分が樹脂組成物であることから、必要に応じて放射性廃棄物の減容化することも可能であるので、放射性物質の除去処理後に生じる大量の放射性廃棄物における問題も軽減でき、その利用が期待される。   As an application example of the present invention, radioactive iodine and radioactive cesium in radioactive liquid waste and / or radioactive solids can be removed easily and at low cost, and without the need for an energy source such as electric power. By implementing the simultaneous removal method of radioactive iodine and radioactive cesium, it has become possible to easily and economically remove radioactive substances that have recently become a problem in waste liquids and solids. Therefore, its practical value is extremely high. Furthermore, in the technique of the present invention, the removed radioactive iodine and radioactive cesium can be taken in and stably fixed to the hydrophilic resin composition comprising a hydrophilic resin having a specific structure and bitumen, Furthermore, since the main component is a resin composition, it is possible to reduce the volume of radioactive waste as necessary, which can reduce problems with large amounts of radioactive waste generated after the removal of radioactive materials. , Its use is expected.

Claims (8)

放射性廃液及び/又は放射性固形物中に存在する放射性ヨウ素及び放射性セシウムをともに、親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含んでなる親水性樹脂組成物を用いて除去処理する放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法であって、
上記親水性樹脂が、親水性セグメントを有し、その分子中に親水性基を有しているが、水及び温水に不溶解性の樹脂であり、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、且つ、
上記親水性樹脂組成物が、該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されてなることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法。
Radioactive iodine / radioactive cesium removed by using a hydrophilic resin composition comprising a hydrophilic resin and a metal ferrocyanide together with radioactive iodine and radioactive cesium present in radioactive liquid waste and / or radioactive solids A method for removing
The hydrophilic resin has a hydrophilic segment and a hydrophilic group in the molecule, but is insoluble in water and warm water, and has a main chain and / or side in the structure. Including at least one selected from the group consisting of a hydrophilic polyurethane resin, a hydrophilic polyurea resin, a hydrophilic polyurethane-polyurea resin having a tertiary amino group in the chain; and
Radioiodine / radioactive cesium characterized in that the hydrophilic resin composition comprises at least a metal ferrocyanide compound dispersed in an amount of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophilic resin. Removal method.
前記親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントである請求項1に記載の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法。   The method for removing radioactive iodine / radioactive cesium according to claim 1, wherein the hydrophilic segment is a polyethylene oxide segment. 前記親水性樹脂が、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された樹脂である請求項1又は2に記載の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法。   3. The resin according to claim 1, wherein the hydrophilic resin is a resin formed using a polyol having at least one tertiary amino group or a polyamine having at least one tertiary amino group as a part of a raw material. To remove radioactive iodine and radioactive cesium. 前記フェロシアン化金属化合物は、下記の一般式(1)で表せる化合物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去方法。
xy[Fe(CN)6] (1)
[式中、Aは、K、Na及びNH4から選ばれるいずれかであり、Mは、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnから選ばれるいずれかであり、且つ、x、yは、式x+ny=4(xは0〜3の数である)を満たし、nはMの価数を表す。]
The method for removing radioactive iodine and radioactive cesium according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal ferrocyanide compound is a compound represented by the following general formula (1).
A x M y [Fe (CN ) 6] (1)
[Wherein, A is any one selected from K, Na, and NH 4 , M is any one selected from Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and x, y Satisfies the formula x + ny = 4 (x is a number from 0 to 3), and n represents the valence of M. ]
液中及び/又は固形物中の放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれをも固定できる機能を示す親水性樹脂組成物であって、
親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含み、
該親水性樹脂が、少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリオール又は少なくとも1個の第3級アミノ基を有するポリアミンを原料の一部として形成された、親水性セグメントと、分子鎖中に第3級アミノ基を有してなる、水及び温水に不溶解性の樹脂であり、且つ、
該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されていることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物。
A hydrophilic resin composition showing a function capable of fixing both radioactive iodine and radioactive cesium in a liquid and / or solid matter,
A hydrophilic resin and a ferrocyanide metal compound,
In the molecular chain, the hydrophilic resin is formed by using a polyol having at least one tertiary amino group or a polyamine having at least one tertiary amino group as a part of a raw material, A resin having a tertiary amino group, insoluble in water and warm water, and
A hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium, wherein at least a metal ferrocyanide compound is dispersed in an amount of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophilic resin. .
液中及び/又は固形物中の放射性ヨウ素及び放射性セシウムのいずれをも固定できる機能を示す親水性樹脂組成物であって、
親水性樹脂とフェロシアン化金属化合物とを含み、
該親水性樹脂が、有機ポリイソシアネートと、親水性成分である高分子量の親水性ポリオール及び/又はポリアミンと、少なくとも1個の活性水素含有基と少なくとも1個の第3級アミノ基とを同一分子内に有する化合物とを反応させて得られた、親水性セグメントを有し、その分子中に親水性基を有しているが、水及び温水に不溶解性の樹脂であり、且つ、構造中の主鎖及び/又は側鎖に第3級アミノ基を有する、親水性ポリウレタン樹脂、親水性ポリウレア樹脂、親水性ポリウレタン−ポリウレア樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、且つ、
該親水性樹脂100質量部に対して、少なくとも、フェロシアン化金属化合物が1〜200質量部の割合で分散されていることを特徴とする放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物。
A hydrophilic resin composition showing a function capable of fixing both radioactive iodine and radioactive cesium in a liquid and / or solid matter,
A hydrophilic resin and a ferrocyanide metal compound,
The hydrophilic resin is an organic polyisocyanate, a high molecular weight hydrophilic polyol and / or polyamine which is a hydrophilic component, at least one active hydrogen-containing group and at least one tertiary amino group in the same molecule. It has a hydrophilic segment obtained by reacting with a compound contained therein, and has a hydrophilic group in its molecule, but is insoluble in water and warm water, and in the structure And having a tertiary amino group in the main chain and / or side chain thereof, at least one selected from the group consisting of a hydrophilic polyurethane resin, a hydrophilic polyurea resin, and a hydrophilic polyurethane-polyurea resin, and
A hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium, wherein at least a metal ferrocyanide compound is dispersed in an amount of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophilic resin. .
前記親水性樹脂の親水性セグメントが、ポリエチレンオキサイドセグメントである請求項5又は6に記載の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物。   The hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium according to claim 5 or 6, wherein the hydrophilic segment of the hydrophilic resin is a polyethylene oxide segment. 前記フェロシアン化金属化合物は、下記の一般式(1)で表せる化合物である請求項5〜7のいずれか1項に記載の放射性ヨウ素・放射性セシウムの除去用の親水性樹脂組成物。
xy[Fe(CN)6] (1)
[式中、Aは、K、Na及びNH4から選ばれるいずれかであり、Mは、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu及びZnから選ばれるいずれかであり、且つ、x、yは、式x+ny=4(xは0〜3の数である)を満たし、nはMの価数を表す。]
The hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine / radiocesium according to any one of claims 5 to 7, wherein the metal ferrocyanide compound is a compound represented by the following general formula (1).
A x M y [Fe (CN ) 6] (1)
[Wherein, A is any one selected from K, Na, and NH 4 , M is any one selected from Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and x, y Satisfies the formula x + ny = 4 (x is a number from 0 to 3), and n represents the valence of M. ]
JP2011288508A 2011-12-28 2011-12-28 Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium Active JP5675583B2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011288508A JP5675583B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
RU2014124647/07A RU2576020C1 (en) 2011-12-28 2012-12-28 Method for removal of radioactive caesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive caesium, method for removal of radioactive iodine and radioactive caesium and hydrophilic composition for removal of radioactive iodine and radioactive caesium
IN960KON2014 IN2014KN00960A (en) 2011-12-28 2012-12-28
PCT/JP2012/084061 WO2013100125A1 (en) 2011-12-28 2012-12-28 Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
CA2859938A CA2859938C (en) 2011-12-28 2012-12-28 Method and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and/or radioactive cesium
KR1020147020867A KR101570948B1 (en) 2011-12-28 2012-12-28 Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
CN201280064939.3A CN104025204B (en) 2011-12-28 2012-12-28 The method of removing of radiocesium, for remove radiocesium hydrophilic resin oil/fat composition, radioiodine and radiocesium the method for removing and for removing the hydrophilic resin oil/fat composition of radioiodine and radiocesium
EP12863195.9A EP2800100B1 (en) 2011-12-28 2012-12-28 Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
US14/266,102 US9536630B2 (en) 2011-12-28 2014-04-30 Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011288508A JP5675583B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013137248A JP2013137248A (en) 2013-07-11
JP5675583B2 true JP5675583B2 (en) 2015-02-25

Family

ID=48913084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011288508A Active JP5675583B2 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5675583B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014159995A (en) * 2013-02-19 2014-09-04 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP2014163893A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP2014185850A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Removal method of radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
JP2014206468A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 大日精化工業株式会社 Method of removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5705756B2 (en) * 2012-01-23 2015-04-22 大日精化工業株式会社 Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
RU2576020C1 (en) 2011-12-28 2016-02-27 Дайнитисейка Колор Энд Кемикалс Мфг. Ко., Лтд. Method for removal of radioactive caesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive caesium, method for removal of radioactive iodine and radioactive caesium and hydrophilic composition for removal of radioactive iodine and radioactive caesium
JP5725621B2 (en) * 2012-01-18 2015-05-27 大日精化工業株式会社 Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2765812B1 (en) * 1997-07-09 1999-09-24 Commissariat Energie Atomique COMPOSITE SOLID MATERIAL FIXING MINERAL POLLUTANTS BASED ON HEXACYANOFERRATES AND FILM-LAYERED POLYMER, METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND METHOD FOR FIXING MINERAL POLLUTANTS USING THE SAME

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014159995A (en) * 2013-02-19 2014-09-04 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP2014163893A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP2014185850A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd Removal method of radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
JP2014206468A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 大日精化工業株式会社 Method of removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013137248A (en) 2013-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5675583B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
US9536630B2 (en) Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
KR101695123B1 (en) Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removal of radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removal of radioactive iodine and radioactive cesium
JP5675551B2 (en) Method for removing radioactive iodine and hydrophilic resin for removing radioactive iodine
JP5750388B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
KR101631777B1 (en) Method for eliminating radioactive iodine and hydrophilic resin for eliminating radioactive iodine
KR101570950B1 (en) Method for removing radioactive cesium, hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium, method for removing radioactive iodine and radioactive cesium, and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
JP5750397B2 (en) Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP5750386B2 (en) Method for removing radioactive iodine and hydrophilic resin for removing radioactive iodine
JP5725621B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
JP5750392B2 (en) Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP5955260B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
JP5705756B2 (en) Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP5750391B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium
JP5705763B2 (en) Method for removing radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive cesium
JP5955252B2 (en) Method for removing radioactive iodine and radioactive cesium and hydrophilic resin composition for removing radioactive iodine and radioactive cesium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141120

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: 20141216

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5675583

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250