JP7312709B2 - 放射性廃液処理システム及び放射性廃液の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射性廃液処理システム及び放射性廃液の処理方法に係り、特に、原子力プラントから発生した廃樹脂の洗浄で発生した放射性廃液の処理に適用するのに好適な放射性廃液処理システム及び放射性廃液の処理方法に関する。

原子力プラントの原子炉冷却材浄化系、燃料プール冷却材浄化系等から発生するセルロース系のろ過助材、イオン交換樹脂等を含むフィルタスラッジその他の放射性有機廃棄物は、貯蔵タンクに長期間貯蔵保管されている。これらの放射性有機廃棄物は、原子力プラントの運転に伴って定常的に発生する。放射性有機廃棄物の保管スペースを確保するためには、現在貯蔵中の放射性有機廃棄物の体積を効率的に減らす減容処理技術が必要となる。

イオン交換樹脂は、スチレン・ジビニルベンゼンを基材としており、化学的に安定であるため、長期間安全に貯蔵することが可能である。しかしながら、その安定性のために分解処理が難しく、イオン交換樹脂を減容する場合には、通常、高温での熱分解処理が必要となる。

熱分解処理、及び熱分解処理以外の方法で放射性有機廃棄物を減容する方法が知られており、それらの減容方法の一部が、特開２０１５－６４３３４号公報に記載されている。この特開２０１５－６４３３４号公報には、放射性有機廃棄物を減容するだけでなく、さらに、放射性有機廃棄物に含まれる放射性物質の濃度を低減することができる減容方法が記載されている。特開２０１５－６４３３４号公報に記載された減容方法では、具体的には、有機酸水溶液によって、放射性有機廃棄物に含まれているクラッド（コバルト６０等の放射性核種、酸化鉄等を含む）をコバルト６０等の放射性核種と共に溶解し、有機酸塩水溶液によって、放射性有機廃棄物、例えば、廃樹脂であるイオン交換樹脂に吸着されている放射性核種（コバルト６０、セシウム１３７等）をイオン交換樹脂から溶離させる。さらに、クラッド（酸化鉄等）の溶解に用いられた有機酸水溶液に含まれる有機酸、及び放射性核種を溶離する際に用いられた有機酸塩水溶液に含まれる有機酸塩のそれぞれをオゾン等により分解し、有機酸及び有機酸塩の分解後に残留する、放射性核種を含む廃液を乾燥粉体化し、得られた放射性核種を含む粉体を固形化剤（セメント等）により固化処理する。

特開２０１９－７０５８１号公報に記載された汚染水処理方法は、汚染水を弱アルカリ性とするｐＨ緩衝工程、及びｐＨ緩衝工程の後に、汚染水に含まれる放射性核種を吸着除去する放射性核種吸着除去工程を含み、放射性核種吸着工程の前に、汚染水に含まれるナトリウムがカルシウムに対して過剰となるように、汚染水の水質を制御する。

特開２００２－２５７９８０号公報に記載された核燃料の再処理方法は、フッ化処理工程及び溶媒抽出工程を含んでいる。フッ化処理工程では、原子炉から取り出された使用済燃料集合体に含まれる核燃料物質にフッ素を接触させ、核燃料物質に含まれるウランをフッ素と反応させて揮発性のＵＦ₆に変換させる。核燃料物質に含まれるウランの一部もしくは大部分をＵＦ₆として揮発除去した後、残ったウラン、及びプルトニウムを、溶媒抽出工程において回収する。溶媒抽出工程は、硝酸を含む溶解液によって残留する核燃料物質を溶解する溶解工程、トリブチルリン酸（ＴＢＰ）を含む抽出液を溶解された核燃料物質を含む溶解液に接触させ、溶解液に含まれるウラン及びプルトニウムを抽出液側に移行させる共除染工程、及び抽出されたウラン及びプルトニウムを含む抽出液を硝酸濃度が低い硝酸水溶液と接触させ、抽出液に含まれるウラン及びプルトニウムを硝酸水溶液側に移行させる逆抽出工程を含んでいる。

原子力プラントの原子炉の炉心には、多数の燃料集合体が装荷されている。各燃料集合体は、被覆管内に核燃料物質を充填した複数の燃料棒を有する。炉心には、冷却材、具体的には冷却水が供給され、この冷却水は燃料集合体内の燃料棒内の核燃料物質の核分裂によって発生する熱で加熱される。原子炉内を流れる冷却水の一部は、原子炉冷却材浄化系に設けられる浄化装置に供給され、冷却水に含まれる放射性核種が浄化装置によって除去される。

沸騰水型原子力プラントにおいては、原子炉内の冷却水を供給する原子炉冷却材浄化系の浄化系配管に設けられた浄化装置で、冷却水の浄化が行われる（特開２０１８－４８８３１号公報参照）。その浄化装置の内部には、冷却水を浄化するイオン交換樹脂が存在する。加圧水型原子力プラントにおいても、原子炉内の冷却水を浄化する原子炉冷却材浄化系が設けられ、この原子炉冷却材浄化系には、イオン交換樹脂が内部に存在する浄化装置が設けられる。

また、特開２０１４－６６６４７号公報は、放射性物質を含む液を吸着材に接触させることにより、放射性物質を吸着材に吸着させて、さらに吸着材を含む液をクロスフローろ過して、放射性物質を吸着した吸着材と吸着処理後の液を分離する方法が記載する。

特開２０１５－６４３３４号公報 特開２０１９－７０５８１号公報 特開２００２－２５７９８０号公報 特開２０１８－４８８３１号公報 特開２０１４－６６６４７号公報

もし、炉心に装荷されている燃料集合体に含まれる燃料棒の被覆管が、万が一、破損した場合には、燃料棒内の核燃料物質、すなわち、ウラン（Ｕ）、アメリシウム（Ａｍ）、プルトニウム（Ｐｕ）、ネプツニウム（Ｎｐ）及びキュリウム（Ｃｍ）等のα核種であるアクチノイドが冷却水中に漏洩する。それらのα核種を含む冷却水が原子炉冷却材浄化系の浄化装置に導かれ、それぞれのα核種がその浄化装置内のイオン交換樹脂によって除去される。α核種の半減期は、超半減期である。

α核種を吸着している、廃樹脂であるイオン交換樹脂に、特開２０１５－６４３３４号公報に記載されているように、有機酸水溶液及び有機酸塩水溶液を順次接触させて、イオン交換樹脂に含まれているクラッドを溶解し、イオン交換樹脂に吸着されている放射性核種を溶離させる。このとき、そのイオン交換樹脂によって除去されたα核種も、溶離されて有機酸水溶液及び有機酸塩水溶液のそれぞれの中に移行する。

α核種を含む有機酸水溶液に含まれる有機酸及びα核種を含む有機酸塩水溶液に含まれる有機酸塩を分解して除去し、その後、α核種が残留する水溶液を濃縮すると、超半減期のα核種を含む放射性廃棄物が多量に発生する。超半減期のα核種を含む放射性廃棄物の発生量を低減することが望ましい。

特開２０１４－６６６４７号公報に記載された方法では、放射性物質を含む液を吸着材に接触させているが、放射性物質を含む液の水質によっては、吸着材で放射性物質を吸着しても、十分に吸着しきれずに、吸着材を分離した後の液に放射性物質がある程度残ることがある。

本発明の目的は、放射性廃液に含まれるα核種を除去するα核種除去装置をコンパクトにできる放射性廃液処理システム及び放射性廃液の処理方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、α核種を含む前記放射性廃液の水質を調整する水質調整装置と、その水質調整装置の下流に配置されて、水質が調整された記放射性廃液が供給されるフィルタとを備えたことにある。

α核種を含む前記放射性廃液の水質を調整する水質調整装置と、その水質調整装置の下流に配置されて、水質が調整された放射性廃液が供給されるフィルタとを備えているため、水質調整装置によってα核種を含む放射性廃液の水質を調整することにより、放射性廃液内で生成されて析出するα核種のコロイドをフィルタで除去することができ、放射性廃液に含まれるα核種を低減することができる。

好ましくは、フィルタから流出するα核種のイオンを含む放射性廃液が供給されてα核種吸着材が内部に存在し、このα核種吸着材によってα核種のイオンを吸着してα核種のイオンを放射性廃液から除去するα核種除去装置を備えることが望ましい。

好ましくは、フィルタから流出するα核種のイオンを含む放射性廃液にα核種吸着材を注入するα核種吸着材注入装置と、α核種のイオンを含む放射性廃液が供給され、内部に存在するα核種吸着材によってα核種のイオンを吸着してα核種のイオンを放射性廃液から除去するα核種除去装置とを備えることが望ましい。

上記した目的は、α核種を含む放射性廃液にｐＨ調整剤を注入して放射性廃液内でα核種のコロイドを生成し、生成されたα核種のコロイドをフィルタによって除去することによっても達成できる。

本発明によれば、放射性廃液に含まれるα核種を除去するα核種除去装置をコンパクト化することができる。

本発明の好適な一実施例である、沸騰水型原子力プラントで発生する放射性有機廃棄物の処理に適用される実施例１の放射性廃液の処理方法の手順を示すフローチャートである。 実施例１の放射性廃液の処理方法を実行する放射性廃液処理システムの一例の構成図である。 図２に示す廃液分解装置の詳細構成図である。 図２に示す水質調整装置及びα核種除去装置の詳細構成図である。 図４に示す水質調整装置の他の例の詳細構成図である。 放射性廃液に含まれるα核種の除去方法に対応した、放射性廃液内のα核種の残留率を示す説明図である。 放射性廃液の酸化還元電位による放射性廃液内のα核種の残留率への影響を示す説明図である。 放射性廃液の溶存炭酸ガス濃度による放射性廃液内のα核種の残留率への影響を示す説明図である。 吸着材による放射性廃液内のα核種の残留率への影響を示す説明図である。 α核種吸着材のサイズによるα核種の吸着量の違いを示す説明図である。

放射性有機廃棄物である陽イオン交換樹脂に吸着されているα核種を含む放射性核種の脱離によって発生した、α核種を含む放射性廃液にｐＨ調整剤を注入し、α核種及びｐＨ調整剤を含む放射性廃液をα核種吸着材を有するα核種除去装置に供給し、α核種除去装置内でα核種吸着材によって放射性廃液に含まれるα核種を除去する放射性廃液の処理方法が、特願２０１８－２１０３１５号（出願日：２０１８年１１月８日）によって提案されている。発明者は、特願２０１８－２１０３１５号で提案された放射性廃液の処理方法を詳細に検討した。この結果、発明者は、その放射性廃液の処理方法において、放射性廃液に含まれるα核種を除去するために多量のα核種吸着材が必要となり、α核種除去装置が大型化するという課題が存在することを認識した。α核種吸着材としては、例えば、フェライト（Ｆｅ₃Ｏ₄）及び活性炭等を使用することができる。なお、フェライト及び活性炭に限らず、α核種を吸着できる吸着材であれば、α核種吸着材として使用できる。

発明者らは、α核種除去装置をコンパクトにするために、どのようにすればα核種除去装置内のα核種吸着材の量を減少できるかについて種々の検討を行った。

特願２０１８－２１０３１５号では、α核種吸着材としてフェライト（Ｆｅ₃Ｏ₄）を使用し、α核種除去装置内にフェライト粒子を充填した３つのフェライト層を形成している。上流のフェライト層から下流のフェライト層に向かうほど、フェライト粒子の粒径が小さくなっている。このように、特願２０１８－２１０３１５号で用いられるα核種除去装置は、内部に３つのフェライト層を有しており、多量のフェライトを使用している。

発明者による検討の結果、放射性廃液に含まれるα核種であるウラン、プルトニウム及びネプチニウムは、放射性廃液のｐＨを８未満にすることによってコロイドになり、粒径が大きくなることが判明した。このため、発明者は、コロイドになって粒径が大きくなったα核種（例えば、ウラン、プルトニウム及びネプチニウム）をα核種除去装置の上流で除去すれば、α核種除去装置に供給されるα核種の量が減少し、α核種除去装置内のα核種吸着材の量を減少できるのではと考えた。フィルタをα核種除去装置の上流に配置することによってコロイドになったα核種を除去することができ、α核種除去装置に供給されるα核種の量を減少させることが可能になる。

発明者は、放射性廃液に含まれるα核種の除去がその放射性廃液の水質によって受ける影響を検討した。

α核種を含む放射性廃液へのアルカリ（例えば、水酸化ナリウム）の注入を行うことによって放射性廃液の水質調整を行うことにより、放射性廃液に含まれるα核種のうちＵ（ウラン）、Ｐｕ（プルトニウム）及びＮｐ（ネプツニウム）のそれぞれの化学形態をコロイドにすることができる。粒径が大きいコロイドになったＵ、Ｐｕ及びＮｐのそれぞれは、フィルタで捕捉することができ、放射性廃液から除去することができる。その放射性廃液の水質調整のために、アルカリと共に、酸、水質調整用の酸化剤（以下、水質調整用酸化剤という）及び還元剤の少なくとも１つを注入してもよい。

アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム及び炭酸ナトリウムのいずれかを用いる。酸としては、例えば、希硝酸、希硫酸及び希塩酸等が用いられる。水質調整用酸化剤としては有機酸及び有機酸塩のいずれかを用いる。還元剤としては、例えば、ヒドラジン、ホルムヒドラジン、ヒドラジンカルボアミド及びカルボヒドラジド等のヒドラジン誘導体、ヒドロキシルアミン、アスコルビン酸及び亜硫酸塩のいずれかが用いられる。特に、アスコルビン酸及び亜硫酸塩は、還元剤ではあるが、酸化還元電位調整剤と称する。酸化還元電位調整剤は弱酸性である。上記の還元剤のうち酸化還元電位調整剤以外の還元剤は、弱アルカリ性であり、便宜的に、アルカリ性還元剤という。「還元剤」との表現は、酸化還元電位調整剤及びアルカリ性還元剤を含む。

ｐＨ調整剤のうち酸、水質調整用酸化剤及び酸化還元電位調整剤は放射性廃液を酸性にする作用を有し、アルカリ及びアルカリ性還元剤は放射性廃液をアルカリ性にする作用を有する。放射性廃液の酸化還元電位を調整するためには、酸化還元電位調整剤を用いることが望ましい。

α核種を含む放射性廃液の水質を上記のように調整して水質が調整された放射性廃液をフィルタに供給し、フィルタを通過した放射性廃液に残留しているα核種の割合を調べた。フィルタに流入する前の放射性廃液に含まれているα核種の量に対する、フィルタから流出した放射性廃液に含まれるα核種の割合を、α核種の残留率という。α核種のうちＵ、Ｐｕ及びＮｐは、放射性廃液の水質調整により、粒径の大きなコロイドになるため、フィルタによって除去することが可能になる。

Ｕ、Ｐｕ及びＮｐを含む放射性廃液を上記のように水質調整を行い、フィルタによって除去される割合への、放射性廃液のｐＨによる影響を調べた。図６に、Ｕ、Ｐｕ及びＮｐのうち代表としてＵに及ぼすｐＨの影響を示した。フィルタから排出された放射性廃液におけるＵの残留率は、図６に基づいて、アルカリ性（ｐＨ９）で最も大きくなり、中性（ｐＨ７）及び酸性（ｐＨ４）で小さくなることが分った。放射性廃液のｐＨを７以下にすれば、フィルタによるＵの除去率が高くなり、フィルタから排出された放射性廃液におけるＵの残留率が小さくなる。一方で、放射性廃液のｐＨを９以上にすればフィルタによるＵの除去率が小さくなり、フィルタから排出された放射性廃液におけるＵの残留率が大きくなることが確認できた。Ｐｕ及びＮｐにおいても、Ｕと同様な傾向がみられた。これは、Ｕ、Ｐｕ及びＮｐが放射性廃液のｐＨによってそれぞれの粒径を変化させていることを示している。

さらに、発明者は、ｐＨ７からｐＨ９の間において、放射性廃液のｐＨの、フィルタによるＵ、Ｐｕ及びＮｐのそれぞれの除去に与える影響についても調べた。この結果、放射性廃液のｐＨが８未満の領域では、フィルタによるＵ、Ｐｕ及びＮｐのそれぞれの除去率が高くなった。放射性廃液のｐＨが８以上になると、Ｕ、Ｐｕ及びＮｐのそれぞれがイオンになるため、Ｕ、Ｐｕ及びＮｐのそれぞれをフィルタで除去することができなくなった。また、放射性廃液のｐＨが４未満になると、放射性廃液内に生成されたα核種のコロイドが溶解し、フィルタで除去することができなくなる。このため、放射性廃液のｐＨは、４以上８未満（４≦ｐＨ＜８）の範囲にすることが望ましい。

放射性廃液のｐＨを６にした状態で、放射性廃液の酸化還元電位を、図７に示すように、「－０．５Ｖ」、「０Ｖ」及び「０．２Ｖ」に変化させた場合には、放射性廃液に含まれるα核種を、さらに、効率良く放射性廃液から除去することができ、フィルタから排出された放射性廃液におけるα核種の残留率は、酸化還元電位が低くなるほど、小さくなる。さらに、図８に示すように、放射性廃液の溶存炭酸濃度を低減すると、さらに、フィルタから排出された放射性廃液におけるα核種の残留率を低減できる。放射性廃液の溶存炭酸濃度が低くなるほど、その放射性廃液におけるα核種の残留率は低くなる。なお、溶存炭酸濃度の低減には、脱溶存炭酸剤、例えば、亜硫酸ナトリウム、Ｎ_２（窒素）ガス、Ａｒガスのいずれかを放射性廃液に注入すると良い。

放射性廃液に含まれるＵ、Ｐｕ及びＮｐ以外の他のα核種（例えば、アメリシウム、キュリウム等の溶解性のα核種）については、放射性廃液の水質調整を行っても、コロイドが成長しないため、フィルタで除去することができない。このため、アメリシウム及びキュリウムは、フィルタの下流に配置されたα核種除去装置内に存在するα核種吸着材に吸着させて除去する。

水質調整工程で水質が調整された、放射性核種を含む放射性廃液をフィルタに通水した後、放射性廃液にα核種吸着材を注入することにより、α核種除去装置内で、アメリシウム及びキュリウム等の溶解性のα核種のイオン除去工程Ｓ７が実施される。α核種吸着材としては、フェライト（Ｆｅ₃Ｏ₄）、キレート樹脂、活性炭、オキシン添着活性炭、ゼオライト、チタン酸及びフェロシアン化物のいずれかが用いられる。

発明者は、放射性廃液に含まれるα核種の除去に関する実験を行った。この結果を、図９を用いて説明する。図９は、放射性廃液に含まれるα核種の２つの除去方法で或る方法「Ａ」及び方法「Ｂ」のそれぞれに対する、フィルタから排出された放射性廃液におけるα核種の残留率を示している。

図９に示す方法「Ａ」は、陽イオン交換樹脂に吸着されたα核種、例えば、ウラン及びやアメリシウムを含む有機酸塩水溶液であるシュウ酸アンモニア水溶液により溶離させ、シュウ酸アンモニア水溶液に含まれるシュウ酸アンモニアをオゾンで分解し、溶離したアメリシウム（濃度はｐｐｂオーダー）を除去しないで（未処理の状態で）、アメリシウムを含む水をそのまま排出したケースである。このため、方法「Ａ」では、排出される水のウラン残留率（α核種の残留率）は１００％である。

図９に示す方法「Ｂ」は、溶離したウラン及びアメリシウムを含むシュウ酸アンモニア水溶液のシュウ酸アンモニアをオゾンで分解し、この分解で生成されるウラン及びアメリシウムを含む水に、水の水質を調整するアルカリ性還元剤であるヒドラジンを注入してその水のｐＨを４以上８未満の範囲内の５に調節し、ｐＨが５である、ウランやアメリシウムを含む水にフェライト（Ｆｅ₃Ｏ₄）を注入したケースである。方法「Ｂ」における、フェライトを供給する前の水のウラン及びアメリシウムの濃度は、方法「Ａ」における水のアメリシウム濃度と同じである。方法「Ｂ」では、アメリシウム残留率（α核種の残留率）は、約６．７％となり、その残留率は方法「Ａ」の約１／１５になる。

したがって、有機酸塩分解後のα核種を含む水にｐＨ調整剤を注入してその水のｐＨを４以上８未満の範囲に調節し、ｐＨが調節された、α核種を含む水にフェライトを供給することによって、その水に含まれるα核種を著しく除去できることが分かった。なお、ｐＨ調整剤としては、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリが用いられる。

前述のように、α核種吸着材を放射性廃液に注入するので、α核種吸収材の粒子を細かくすることができ、α核種吸収剤の比表面積を増加させることが可能になる。また、α核種吸着材を放射性廃液に注入することにより、α核種吸着材が放射性廃液に浸漬される時間を制御することが可能になる。これにより、所望のα核種吸着量となる時間までα核種吸着材を放射性廃液に浸漬させるように、制御することができる。

したがって、α核種吸着材のα核種除去性能を向上して、α核種を含む放射性廃棄物の発生量をさらに低減することができる。

そして、α核種吸収材をα核種除去装置内に充填して、α核種除去装置内にα核種吸着材の層を形成した構成と比較しても、α核種吸着材を放射性廃液に注入する場合は、α核種の除去性能が向上して、α核種を含む放射性廃棄物の発生量を低減することが可能になる。

α核種吸着材、特に上記のフェライトは、α核種を吸着する性能（吸着性能）が、放射性廃液のｐＨ及び酸化還元電位（Ｅｈ）によって変化する。このため、放射性廃液のｐＨを、ｐＨ調整剤の注入により、前述の４以上８未満の範囲内のｐＨにし、放射性廃液の酸化還元電位を、酸化還元電位調整剤の注入により、特定の酸化還元電位の範囲内にすれば、α核種吸着材の吸着性能を十分に発揮することができる。

そして、上述した放射性廃液処理システムにおいて、特に、水質調整装置がα核種を含む放射性廃液にｐＨ及び還元酸化電位調整剤を注入する構成としたときには、放射性廃液のｐＨ及び酸化還元電位を調整することができ、放射性廃液のｐＨ及び酸化還元電位を、α核種吸着材の吸着性能を十分に発揮できる特定のｐＨ及び酸化還元電位の範囲内にできる。

これにより、放射性廃液に含まれる超半減期のα核種がα核種吸着材によって除去されやすくなり、α核種を除去した後の放射性廃液に含まれるα核種が著しく低減されるため、α核種を吸着した使用済α核種吸着材の量が少なくなる。その結果、α核種を含む放射性廃棄物の発生量を低減できる。

以上に述べた、放射性廃液の水質調整を実施してα核種を粒径の大きなコロイドを生成し、このコロイドを含む放射性廃液をフィルタに通水し、フィルタによってα核種、特に、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐの前述のコロイドを除去することによってフィルタから排出された放射性廃液に含まれるα核種を低減するという放射性廃液の処理方法に基づいて創成された本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１の放射性廃液の処理方法を、図１ないし図４を用いて説明する。本実施例は、沸騰水型原子力プラントで発生する放射性有機廃棄物の処理を行う放射性廃液の処理方法である。

まず、図１を参照して、本実施例の放射性廃液の処理方法の概要を説明する。図１は、実施例１の放射性廃液の処理方法の手順を示すフローチャートである。

原子力プラント、例えば、運転を経験している沸騰水型原子力プラントの原子炉圧力容器内の炉心に装荷された燃料集合体、または燃料貯蔵プールに保管された使用済燃料集合体に含まれる燃料棒の被覆管が、万が一、破損した場合には、燃料棒内の核燃料物質（α核種であるウラン、プルトニウム、ネプツニウム及びキュリウム等を含む）が、原子炉圧力容器内の冷却水中、または燃料貯蔵プール内の冷却水中に漏洩する。そして、原子炉圧力容器内の冷却水中に漏洩したα核種は、原子炉冷却材浄化系の浄化装置内のイオン交換樹脂によって除去される。また、燃料貯蔵プール内の冷却水中に漏洩したα核種は、燃料プール冷却材浄化系の浄化装置内のイオン交換樹脂によって除去される。

沸騰水型原子力プラントの原子炉冷却材浄化系及び燃料プール冷却材浄化系等から発生する、セルロース系のろ過助材、イオン交換樹脂等を含むフィルタスラッジ（放射性有機廃棄物）は、高線量樹脂貯蔵タンクに長期間に亘って貯蔵される。その高線量樹脂貯蔵タンク内に貯蔵されている放射性有機廃棄物は、所定の貯蔵期間が経過した後、高線量樹脂貯蔵タンクから取り出される。

高線量樹脂貯蔵タンクから取り出された、陽イオン交換樹脂を含む放射性有機廃棄物に対して、第一洗浄工程（クラッド溶解工程）Ｓ１が実施される。この第一洗浄工程Ｓ１では、還元性のある有機酸の水溶液（例えば、シュウ酸水溶液）が放射性有機廃棄物に接触され、その水溶液に含まれるその有機酸によって、放射性有機廃棄物に含まれる鉄酸化物などのクラッドが溶解される。クラッドに含まれているコバルト６０等の放射性核種は、クラッドの溶解によって有機酸水溶液中に移行する。

第一洗浄工程Ｓ１において有機酸を用いる理由は、有機酸の主たる構成元素が炭素、水素、酸素及び窒素であるため、第一洗浄工程Ｓ１において発生する洗浄廃液である有機酸水溶液を、例えば、オゾンを用いて酸化処理（後述の廃液分解工程Ｓ４）をしたときに、廃液中に不揮発性の残渣を生じないからである。有機酸としては、例えば、ギ酸、シュウ酸、酢酸またはクエン酸を用いることが望ましい。

第一洗浄工程Ｓ１において発生する、クラッドの溶解成分を含む、洗浄廃液である有機酸水溶液（クラッド溶解液）に対して、廃液分解工程Ｓ４が実施される。この廃液分解工程（有機酸及び有機酸塩のいずれかの分解工程）Ｓ４では、過酸化水素またはオゾン等の分解用の酸化剤（以下、分解用酸化剤という）が有機酸水溶液中に曝気され、その分解用酸化剤の酸化作用により有機酸が分解される。

第一洗浄工程Ｓ１が施されて、クラッドが溶解された放射性有機廃棄物に対して、第二洗浄工程（放射性核種溶離工程）Ｓ２が実施される。この第二洗浄工程Ｓ２では、有機酸塩水溶液が、クラッドが溶解された放射性有機廃棄物に接触され、その水溶液に含まれる有機酸塩によって、放射性有機廃棄物に吸着されたα核種等の放射性核種が溶離される。

第二洗浄工程Ｓ２で使用される有機酸塩は、水溶液中で解離し、水素イオンよりも陽イオン交換樹脂に吸着されやすい陽イオンを生じる有機酸塩であることが望ましい。すなわち、有機酸塩は、その主たる構成元素が炭素、水素、酸素及び窒素であって、第二洗浄工程Ｓ２の終了後において洗浄廃液である有機酸塩水溶液を、例えば、オゾンを用いて酸化処理（廃液分解工程Ｓ４）をしたときに、廃液中に不揮発性の残渣を生じないものであることが望ましい。有機酸塩としては、例えば、ギ酸、シュウ酸、酢酸またはクエン酸のアンモニウム塩、バリウム塩またはセシウム塩を用いることが望ましい。なお、有機酸塩として、ギ酸ヒドラジンを用いてもよい。

アンモニウム塩は、酸化処理により、窒素ガス及び水に分解されるため、バリウム塩及びセシウム塩に比べて、放射性廃棄物の発生量を低減することができる。ギ酸、シュウ酸、酢酸またはクエン酸のアンモニウム塩、バリウム塩またはセシウム塩は、水溶液中で解離して、ＮＨ^４＋、Ｂａ^２＋またはＣｓ^＋になる。ＮＨ^４＋、Ｂａ^２＋またはＣｓ^＋は、水素イオンよりも陽イオン交換樹脂に吸着されやすい陽イオンである。

第二洗浄工程Ｓ２において発生する、溶離されたα核種等の放射性核種を含む、洗浄廃液である有機酸塩水溶液に対して、廃液分解工程Ｓ４が実施される。廃液分解工程（有機酸及び有機酸塩のいずれかの分解工程）Ｓ４では、オゾンまたは過酸化水素等の分解用酸化剤が有機酸塩水溶液中に曝気され、その分解用酸化剤により有機酸塩が分解される。

廃液分解工程Ｓ４で有機酸または有機酸塩が分解されて残った、放射性核種を含む残留水溶液（放射性廃液）に、α核種のコロイド生成工程Ｓ５が実施される。α核種のコロイド生成工程Ｓ５では、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリうちの少なくとも１つの注入を行うことにより、その放射性廃液の水質を調整して、具体的には、放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲に調整して、放射性廃液に含まれるα核種の一部の化学形態をコロイドにする。α核種の残りの核種は、放射性廃液の水質を調整してもイオンのままである。α核種に含まれるＵ，ＰＵ及びＮｐは、粒径の大きなコロイドになり、α核種に含まれるアメリシウム及びキュリウムは放射性廃液中でイオンのままである。

α核種のコロイド除去工程Ｓ６では、α核種吸着材を注入するよりも前に放射性廃液に注入されたｐＨ調整剤、例えば、還元剤は、放射性廃液に含まれた状態で排出される。そして、放射性廃液の水質調整により、放射性廃液内で生成された、α核種の一部であるＵ，ＰＵ及びＮｐのそれぞれの粒径の大きなコロイドは、α核種のコロイド除去工程Ｓ６において、フィルタによって除去される。

放射性廃液内に残存する、Ｕ，ＰＵ及びＮｐのそれぞれの粒径の小さなコロイド、Ｕ，ＰＵ及びＮｐのそれぞれのイオン、及びα核種の残りのアメリシウム及びキュリウムは、フィルタを通過し、フィルタの下流に配置されたα核種除去装置内のα核種吸着材に吸着されて除去される（α核種のイオン除去工程Ｓ７）。α核種吸着材は、フィルタを通過した放射性廃液に注入されてα核種除去装置内に導かれる。

α核種のイオン除去工程Ｓ７の次の吸着材分離工程Ｓ８では、α核種除去装置から排出された放射性廃液からα核種吸着材を分離する。その後、その放射性廃液にα核種のコロイド生成工程Ｓ５において注入されたｐＨ調整剤が分解可能であるかを判定する（ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９）。ｐＨ調整剤が、例えば、分解可能なｐＨ調整剤であるとき、その判定が「ＹＥＳ」となり、α核種除去装置から排出された、そのｐＨ調整剤を含む放射性廃液は、触媒（例えば、貴金属）を内部に有する分解装置に供給される。そのｐＨ調整剤は、分解装置内で、その触媒と分解装置に供給される分解用酸化剤（例えば、過酸化水素）の作用によって分解される（分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０）。

なお、ｐＨ調整剤として酸（例えば、希硝酸水溶液）を放射性廃液に注入した場合、及びα核種のコロイド生成工程Ｓ５において分解可能なｐＨ調整剤を用いない水質調整が実施された場合には、上記の判定が「Ｎｏ」となり、分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０が実施されない。

減容工程Ｓ１１では、ｐＨ調整剤を含まない放射性廃液（注入された酸を含む放射性廃液を含む）に対し、濃縮処理または乾燥粉体化処理が施される。容器充填または固化工程Ｓ１２では、濃縮処理により発生した濃縮廃液、または乾燥粉体化処理によって発生した放射性廃棄物の粉体が、容器内に充填されて保管され、またはセメント等の固形剤により容器内で固化される。

次に、実施例１のステップＳ１～Ｓ１２の各工程を含む放射性廃液の処理方法に用いられる放射性廃液処理システムの構造の一例を、図２を参照して説明する。

その放射性廃液処理システム１は、放射性有機廃棄物を処理する化学洗浄部１０、及び化学洗浄部１０から排出される洗浄廃液（放射性廃液）を処理する廃液処理部１９を備えている。化学洗浄部１０では、図１に示した各工程のうち、クラッドを溶解する第一洗浄工程Ｓ１、及び放射性核種を放射性有機廃棄物から溶離させる第二洗浄工程Ｓ２が行われる。

化学洗浄部１０は、第一受入タンク３、化学反応槽（洗浄槽）４、洗浄液供給タンク６、有機酸槽７、有機酸塩槽８及び移送水槽９を有する。また、高線量樹脂貯蔵タンク２が化学洗浄部１０の前段に配置され、第二受入タンク１１及び焼却設備（またはセメント固化設備）１２が化学洗浄部１０の下流に配置される。

移送ポンプ２２を設けた有機廃棄物供給管２３が、高線量樹脂貯蔵タンク２と第一受入タンク３を接続する。化学反応槽４が、移送ポンプ２４を設けた有機廃棄物移送管２５によって第一受入タンク３に接続されている。加熱装置５が化学反応槽４の周囲に配置される。洗浄液供給タンク６が、移送ポンプ３２を設けた洗浄液供給管３３によって、化学反応槽４に接続されている。化学反応槽４の底部に接続されて移送ポンプ３４及び弁３５が設けられた戻り配管３６が、洗浄液供給タンク６に接続される。

有機酸水溶液、例えば、シュウ酸水溶液が充填された有機酸槽７に接続されて弁２６が設けられた配管２９が、洗浄液供給タンク６に接続される。有機酸槽７に充填されたシュウ酸水溶液は飽和水溶液であり、そのシュウ酸水溶液のシュウ酸濃度は、例えば、０．８ｍｏｌ／Ｌである。有機酸塩水溶液、例えば、ギ酸ヒドラジン水溶液が充填された有機酸塩槽８に接続されて弁２７が設けられた配管３０が、弁２６よりも下流で配管２９に接続される。移送水となる水が充填された移送水槽９に接続されて弁２８が設けられた配管３１が、弁２７よりも下流で配管３０に接続される。

弁３７が設けられて化学反応槽４の底部に接続された配管３８が、第二受入タンク１１に接続されている。第二受入タンク１１に接続された配管が、焼却設備（またはセメント固化設備）１２に接続される。

また、廃液処理部１９は、廃液分解装置１３、水質調整装置５４、α核種除去装置１４、α核種吸着材注入装置６９、α核種吸着材分離装置７２、分解装置１０７、酸化剤供給装置１０８及び処理水回収タンク１８を有する。移送ポンプ３４と弁３５の間で戻り配管３６に接続されて弁３９が設けられた配管４０が、廃液分解装置１３に接続されている。移送ポンプ４３及び弁４４が設けられた配管４５が、廃液分解装置１３、水質調整装置５４及びα核種除去装置１４に接続されている。配管４５は、「α核種を含む放射性廃液を導く放射性廃液供給管」である。

廃液分解装置１３は、図３に示すように、廃液貯槽で構成され、その廃液貯槽内の底部にオゾン噴射管５１が設置されている。このオゾン噴射管５１には、多数の噴射孔が形成されている。オゾン噴射管５１は、オゾン供給管５２によりオゾン供給装置５０に接続されている。配管４０は廃液分解装置１３の廃液貯槽に接続される。配管４５の一端部は廃液貯槽内に挿入されている。さらに、廃液分解装置１３の廃液貯槽には、ガス排気管５３が接続される。

配管４６が、α核種除去装置１４、α核種吸着材分離装置７２、分解装置１０７及び処理水回収タンク１８に接続される。α核種吸着材注入装置６９は、α核種除去装置１４に連絡される。

水質調整装置５４、α核種除去装置１４及びα核種吸着材注入装置６９のそれぞれの詳細な構造は、図４を用いて順次説明する。

まず、水質調整装置５４について説明する。水質調整装置５４は、α核種除去装置１４に接続された配管４５に設けられ、ｐＨ調整剤注入装置５５及びｐＨ計４９Ａを有する。ｐＨ調整剤注入装置５５は、還元剤注入装置１７、酸注入装置５６、酸化剤注入装置７５及びアルカリ注入装置７９を有する。

還元剤注入装置１７は、還元剤供給装置８５、酸化還元電位調整剤供給装置８９、混合槽１７Ａ、及び弁４１が設けられた注入配管４２を有する。還元剤供給装置８５は、還元剤槽８６、及び弁８７が設けられた注入配管８８を有する。注入配管８８は、還元剤槽８６に接続され、混合槽１７Ａに接続される配管８８に接続される。還元剤槽８６には、アルカリ性還元剤水溶液、例えば、ヒドラジン水溶液が充填される。酸化還元電位調整剤供給装置８９は、酸化還元電位調整剤槽９０、及び弁９１が設けられた注入配管９２を有する。注入配管９２は、酸化還元電位調整剤槽９０に接続され、さらに、配管９３に接続される。酸化還元電位調整剤槽９０には、酸化還元電位調整剤水溶液、例えば、アスコルビン酸水溶液が充填される。混合槽１７Ａに接続された注入配管４２は、移送ポンプ４１（図２参照）と後述のα核種除去装置１５の間で配管４５に接続される。

酸注入装置５６は、酸槽５７、及び弁５８が設けられた注入配管５９Ａを有する。注入配管５９Ａは、酸槽５７に接続され、さらに、弁４１の下流で注入配管４２に接続される。酸槽５７には、酸水溶液、例えば、希硝酸水溶液が充填される。

酸化剤注入装置７５は、酸化剤槽７６、及び弁７７が設けられた注入配管７８を有する。酸化剤槽７６に接続された注入配管７８は、弁４１の下流で注入配管４２に接続される。酸化剤槽７６には、水質調整用酸化剤水溶液、例えば、シュウ酸水溶液が充填される。

アルカリ注入装置７９は、アルカリ槽８０、及び弁８１が設けられた注入配管８２を有する。注入配管８２は、アルカリ槽８０に接続され、さらに、弁７７の下流で注入配管７８に接続される。アルカリ槽８０には、アルカリ水溶液、例えば、水酸化ナトリウム水溶液が充填される。

また、ｐＨ計４９Ａが、還元剤注入装置１７に接続された注入配管４２及び配管４５の接続点よりも下流の部分で配管４５に取り付けられる。α核種濃度計６５が、ｐＨ計４９Ａが配管４５に取り付けられた部分と、配管４５と配管６７との接続点との間で、配管４５に取り付けられる。なお、その配管６７は、移送ポンプ３４と弁３５の間で、化学洗浄部１０の戻り配管３６に接続される。

還元剤注入装置１７からアルカリ還元剤であるヒドラジン（還元剤槽８６内に存在）、アルカリ注入装置７９からアルカリである水酸化ナトリウム及び還元剤注入装置５４から酸化還元電位調整剤であるアスコルビン酸（酸化還元電位調整剤槽９０内に存在）のうち少なくとも１つの物質を配管４５に注入することにより、配管４５内を流れる放射性廃液をアルカリ性に調整することができ、その放射性廃液を還元雰囲気に調整することが可能になる。また、酸注入装置５６から酸である希硝酸、酸化剤注入装置７５から水質調整用酸化剤であるシュウ酸及び還元剤注入装置５４から酸化還元電位調整剤であるアスコルビン酸のうち少なくとも１つの物質を配管４５に注入することにより、配管４５内を流れる放射性廃液を酸性に調整することができ、その放射性廃液を還元雰囲気に調整することが可能になる。

フィルタ６６が、水質調整装置５４とα核種除去装置１４の間で、具体的には、α核種濃度計６５が配管４５に取り付けられた位置とα核種除去装置１４の間で、配管４５に設置される（図４参照）。フィルタ６６は、例えば、μｍオーダー以下の孔径を有する膜を有する。なお、フィルタ６６は、α核種濃度計６５の配管４５への取り付け位置と、配管６７と配管４５の接続点との間で、配管に設置される。

α核種除去装置１４は、図４に示すように、フィルタ６６の下流に配置されて配管４５に接続され、配管４５を通して水質調整装置５４によって水質が調整された放射性廃液を収容するケーシングを有している。スペース領域１５、及びα核種吸着材であるフェライト粒子が多く存在する領域１６が、そのケーシング内に形成されている。スペース領域１５は領域１６よりも上流に位置している。磁化率測定装置４９Ｂが、α核種除去装置１４のケーシングの、領域１６に対向する外面に設置されている。

α核種吸着材注入装置６９は、図４に示すように、α核種吸着材、例えば、フェライト（Ｆｅ₃Ｏ₄）の粒子が充填される吸着材槽７０、及び弁７２Ａが設けられた注入配管７１を有する。注入配管７１の一端は吸着材槽７０に接続され、注入配管７１の他端はα核種除去装置１４内のスペース領域１５内に挿入されている。α核種吸着材注入装置６９の吸着材槽７０から注入配管７１を通して、α核種除去装置１４のケーシング内のスペース領域１５に存在する放射性廃液に、α核種吸着材であるフェライト粒子を注入することができる。

α核種吸着材分離装置７２は、フィルタ６６と同様に、例えば、μｍオーダー以下の孔径を有する膜を有する。化学洗浄部１０の戻り配管３６の移送ポンプ３４と弁３５の間に接続された配管６８が、α核種吸着材分離装置７２に接続される。そして、α核種吸着材分離装置７２においてろ過してα核種吸着材が分離されたろ過水である放射性廃液は、配管６８を通じて戻り配管３６に戻る。これにより、ろ過水を循環水として循環させることができる。

なお、戻り配管３６と配管６７及び６８との各接続部よりも各配管３６，６７及び６８の上流側（化学反応槽４側、水質調整装置５４側、α核種吸着材分離装置７２側）には、図示しない弁を設ける。これにより、化学反応槽４からの水と、配管６７からの水と、及び配管６８からのろ過水とを切り替えることができる。

分解装置１０７は、内部に、例えば、ルテニウムを活性炭の表面に添着した活性炭触媒を充填している。

酸化剤供給装置１０８は、薬液タンク１０９及び供給配管１１０を有する。薬液タンク１０９は、弁１１１を有する供給配管１１０によって分解装置１０７に接続される。この薬液タンク１０９内には、分解用酸化剤である過酸化水素が充填される。なお、分解用酸化剤として、過酸化水素の替りに、オゾン、または酸素を溶解した水を用いてもよい。

さらに、処理水回収タンク１８の下流側に、乾燥粉体化装置２０及び固化設備２１が配置される。移送ポンプ４７を設けた配管４８が、処理水回収タンク１８と乾燥粉体化装置２０を接続する。乾燥粉体化装置２０に接続された配管４９が、固化設備２１に接続される。なお、乾燥粉体化装置２０の替りに、放射性廃液の濃縮装置を用いてもよい。

次に、図２に示した放射性廃液処理システム１を用いた、本実施例の放射性廃液の処理方法を、詳細に説明する。

沸騰水型原子力プラントの原子炉冷却材浄化系及び燃料プール冷却浄化系等から排出されて、高線量樹脂貯蔵タンク２に所定の長期間貯蔵された放射性有機廃棄物は、セルロース系のろ過助材、イオン交換樹脂、等を含む。高線量樹脂貯蔵タンク２に貯蔵された放射性有機廃棄物は、配管（図示せず）によって、移送水槽（図示せず）内の水を高線量樹脂貯蔵タンク２に供給することにより、移送し易いスラリーの状態になる。高線量樹脂貯蔵タンク２内の放射性有機廃棄物には、原子炉冷却材浄化系及び燃料プール冷却浄化系等で冷却水から除去されたクラッドが含まれており、クラッドにはコバルト６０等の放射性核種が含まれている。また、高線量樹脂貯蔵タンク２に貯蔵されたイオン交換樹脂には、コバルト６０、セシウム１３７、炭素１４、塩素３６等のα核種以外の放射性核種のイオンが吸着されている。さらに、そのイオン交換樹脂には、前述したように、α核種（ウラン、プルトニウム、アメリシウム、ネプツニウム及びキュリウム等）が吸着されている。

移送ポンプ２２を駆動することにより、放射性有機廃棄物を約１０ｗｔ％含むスラリーが、所定量、高線量樹脂貯蔵タンク２から有機廃棄物供給管２３を通して第一受入タンク３に移送される。第一受入タンク３内の放射性有機廃棄物のスラリーは、移送ポンプ２４の駆動により、有機廃棄物移送管２５を通して化学反応槽４に供給される。化学反応槽４内で、放射性有機廃棄物スラリーの水位が所定レベルに達したとき、移送ポンプ２４が停止され、そのスラリーの化学反応槽４への供給が停止される。

その後、移送ポンプ３４が駆動され、化学反応槽４内のスラリーに含まれる水が、放射性廃液（以下、「第三放射性廃液」とする）として、戻り配管３６及び配管４０を通して廃液分解装置１３の廃液貯槽（図示せず）に導かれる。このとき、弁３５は閉じており、弁３９は開いている。廃液貯槽に導かれた第三放射性廃液は、移送ポンプ４３の駆動により、配管４５を通してα核種除去装置１４に導かれる。化学反応槽４内で、放射性有機廃棄物スラリーに含まれる水はα核種を含んでいないので、廃液貯槽内の第三放射性廃液は、α核種を含んでおらず、α核種以外の放射性核種を含んでいる。このため、α核種を含んでいない第三放射性廃液に対する、水質調整装置５４を用いた水質調整は行われない。

第三放射性廃液が、α核種除去装置１４内を通過し、配管４６に排出されて処理水回収タンク１８に導かれる。その第三放射性廃液がα核種除去装置１４に供給された際、α核種吸着材注入装置６９から注入された、α核種除去装置１４内のフェライト粒子は、α核種、及びα核種以外の放射性核種を吸着しない。なお、第三放射性廃液に含まれるコロイド性の物質及び固形分は、第三放射性廃液がα核種除去装置１４に流入する前にフィルタ６６によって除去される。第三放射性廃液がα核種を含んでいないため、分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０における分解可能なｐＨ調整剤である還元剤（例えば、ヒドラジン）の分解も行われない。

もし、第三放射性廃液がα核種を含んでいる場合には、後述の第一放射性廃液及び第２放射性廃液に対して実施されるα核種のコロイド生成工程Ｓ５から分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０の工程までの各工程が、第三放射性廃液に対しても実施される。ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９が「ＮＯ」である場合には、分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０は実施されない。第三放射性廃液がα核種を含んでいるか、いないかは、廃液分解装置１３の廃液貯槽の外面付近に配置した放射線検出器で検出された放射線強度に基づいて判定される。検出された放射線強度が設定値以下であれば、第三放射性廃液にはα核種が含まれていないと判定し、その放射線強度が設定値を超えた場合には、第三放射性廃液にはα核種が含まれていると判定する。

廃液貯槽内の第三放射性廃液のα核種除去装置１４への移送が終了したとき、移送ポンプ４３が停止される。処理水回収タンク１８内に回収された第三放射性廃液は、所定量、移送ポンプ４７を駆動することにより、配管４８を通して乾燥粉体化装置２０に供給される。α核種以外の放射性核種を含む第三放射性廃液は、乾燥粉体化装置２０で紛体化される（減容工程Ｓ１１）。

その後、乾燥粉体化装置２０で生成された紛体は、固化設備２１（または充填設備）に移送される。固化設備２１では、その粉体が固化容器内に充填され、その固化容器内に固化材（例えば、セメント）が注入される。固化容器内の紛体は、固化材によって固化される（容器充填または固化工程Ｓ１２）。固化された粉体が内部に存在し、密封された固化容器は、保管場所において保管される。保管されるこの固化容器内には、超半減期のα核種が存在していない。また、充填設備を用いる場合には、容器内に粉体を充填し、粉体を充填した容器を密封した後、その容器が保管場所に保管される。

そして、第一洗浄工程Ｓ１が実施される。放射性有機廃棄物スラリーの水分が排出されて放射性有機廃棄物が残留している化学反応槽４には、移送ポンプ３２の駆動により、７２ｇ／Ｌ程度のシュウ酸水溶液（シュウ酸濃度が０．８ｍｏｌ／Ｌ）が、洗浄液供給タンク６から洗浄液供給管３３を通して供給される。このシュウ酸水溶液は、有機酸水溶液である。洗浄液供給タンク６への、シュウ酸濃度０．８ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液の供給は、弁２６を開いたとき、配管２９を通して有機酸槽７から行われる。このとき、弁２７及び弁２８は全閉状態である。シュウ酸水溶液の替りにクエン酸水溶液を用いてもよい。これらの有機酸は、還元性を有する。

加熱装置５によって、化学反応槽４内のシュウ酸水溶液が加熱される。シュウ酸水溶液の加熱温度は、１００℃未満とする。化学反応槽４内に供給されたシュウ酸水溶液に含まれるシュウ酸は、化学反応槽４内の放射性有機廃棄物に付着したクラッドを溶解する（第一洗浄工程Ｓ１）。このクラッドの溶解によって、クラッドに含まれた放射性核種、例えば、コバルト６０は、シュウ酸水溶液中に移行する。

化学反応槽４内でのシュウ酸水溶液によるクラッドの溶解によって生じた、シュウ酸水溶液に含まれるクラッド成分を、化学反応槽４で沈殿させる。クラッド溶解成分の沈殿によって生じた、化学反応槽４内の上澄み液であるシュウ酸水溶液のみを、移送ポンプ３４の駆動により、戻り配管３６を通して洗浄液供給タンク６に回収する。このとき、弁３９は閉じており、弁３５は開いている。洗浄液供給タンク６に回収されたシュウ酸水溶液は、化学反応槽４に供給され、化学反応槽４内でクラッドの溶解に再使用される。

第一洗浄工程Ｓ１では、放射性有機廃棄物の一部であるイオン交換樹脂が有機酸であるシュウ酸に浸漬されるため、イオン交換樹脂に吸着されている放射性核種の一部が、イオン交換樹脂から脱離される。具体的には、シュウ酸が解離して生じる水素イオン及びシュウ酸イオンが、それぞれ陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂に吸着されている放射性核種とイオン交換されるため、一部の放射性核種（α核種、及びα核種以外の放射性核種）がイオン交換樹脂から脱離される。

化学反応槽４内でのクラッドの溶解が終了した後、弁３５が閉じられて弁３９が開けられる。化学反応槽４内の、クラッドの溶解に供用され、クラッドに含まれていた放射性核種（例えば、コバルト６０等）、及びシュウ酸が解離して生じる前述の水素イオン及びシュウ酸イオンとのイオン交換により、放射性有機廃棄物の一部であるそれぞれの陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂から脱離された一部の放射性核種（α核種、及びα核種以外の放射性核種のそれぞれ）を含むシュウ酸水溶液（以下、「第一放射性廃液」とする）は、移送ポンプ３４の駆動により、配管３６及び配管４０を通して、廃液分解装置１３の廃液貯槽に移送される。

なお、化学洗浄部１０の化学反応槽４から廃液処理部１９の廃液分解装置１３への第一放射性廃液及び後述の第二放射性廃液のそれぞれの移送は、例えば、戻り配管３６に取り付けられたサンプリング弁（図示せず）を介して採取された第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれを定期的に分析し、採取された第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれに含まれるα核種の濃度が所定の濃度になったときに行われる。採取された第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれのα核種濃度が所定の濃度になったことは、第一洗浄工程Ｓ１において化学反応槽４内の放射性有機廃棄物に付着したクラッドが化学反応槽４内の有機酸水溶液中に十分に溶解されたこと、及び化学反応槽４内の放射性有機廃棄物（例えば、陽イオン交換樹脂）に吸着されたα核種が化学反応槽４内の有機酸塩水溶液中に十分に溶離されたことを意味する。

廃液分解装置１３の廃液貯槽へのシュウ酸を含む第一放射性廃液の移送が終了した後、廃液分解工程Ｓ４が実施される。廃液分解工程Ｓ４では、オゾンが、オゾン供給装置５０からオゾン供給管５２を通して、所定時間、廃液貯槽内のオゾン噴射管５１に供給され、オゾン噴射管５１に形成された多数の噴射孔から、廃液貯槽内の第一放射性廃液中に噴射される。第一放射性廃液に含まれる有機成分であるシュウ酸が、噴射されたオゾンにより分解される。シュウ酸は、オゾンと反応して、炭酸ガスと水に分解される。廃液貯槽内に噴射されたオゾンの残り、及び炭酸ガスが、廃液貯槽に接続されたガス排気管５３を通してオフガス処理装置（図示せず）に供給され、ガス排気管５３に排出されたガスに含まれる放射性ガスが、オフガス処理装置で取り除かれる。

廃液分解装置１３の廃液貯槽内での、第一放射性廃液に含まれるシュウ酸の分解（廃液分解工程Ｓ４）が終了した後、廃液貯槽へのオゾンの供給が停止されて移送ポンプ４３が駆動され、シュウ酸分解後において廃液貯槽内に残留する、脱離されたα核種、及びα核種以外の放射性核種のそれぞれを含む水溶液、すなわち、第一放射性廃液が、配管４５を通して水質調整装置５４に供給される。このとき、弁４４は開いている。

上述した廃液分解工程Ｓ４の後に、α核種のコロイド生成工程Ｓ５が実施される。本実施例では、水質調整装置５４において、ｐＨ調整剤注入装置５５から注入配管４２を通してｐＨ調整剤が配管４５内の第一放射性廃液に注入される。本実施例において、配管４５内の第一放射性廃液に注入されるｐＨ調整剤としては、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリが用いられる。

ｐＨ調整剤として酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリを用いることにより、水質調整装置５４によって、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリのうち該当するｐＨ調整剤を配管４５内の第一放射性廃液に注入する注入することができる。酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリのうちどれを注入するかは、水質調整前の第一放射性廃液の性状及び水質調整後における第一放射性廃液の目標とする性状に応じて決められる。

本実施例では、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、配管４５内のα核種を含む第一放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内のｐＨに調節するために、該当するｐＨ調整剤が水質調整装置５４から配管４５に注入される。水質調整後の第一放射性廃液のｐＨを酸性、例えば、「４」にする場合には、第一放射性廃液に酸注入装置５６から酸である所定量の希硝酸水溶液を注入する。第一放射性廃液のｐＨを中性の「７」にする場合には、酸注入装置５６から所定量の希硝酸水溶液及びアルカリ注入装置７９からアルカリである所定量の水酸化ナトリウムを第一放射性廃液に注入する。また、第一放射性廃液のｐＨを、例えば、弱アルカリ性の「７．８」にする場合には、酸注入装置５６から所定量の希硝酸水溶液、及びアルカリ注入装置７９からの所定量の水酸化ナトリウムを第一放射性廃液に注入し、さらに、還元剤注入装置１７の還元剤供給装置８５から、例えば、アルカリ性還元剤である所定量のヒドラジンを注入する。第一放射性廃液のｐＨを、例えば、弱酸性の「６．５」にする場合には、酸注入装置５６から所定量の希硝酸水溶液、アルカリ注入装置７９からの所定量の水酸化ナトリウムのそれぞれを第一放射性廃液に注入し、さらに、酸化剤注入装置７５から、例えば、水質調整用酸化剤である所定量のシュウ酸（有機酸）を注入する。第一放射性廃液のｐＨを、例えば、酸性の「４．５」にする場合には、酸注入装置５６から所定量の希硝酸水溶液、及び還元剤注入装置１７の還元剤供給装置８５から、例えば、アルカリ性還元剤である所定量のヒドラジンを注入する。また、第一放射性廃液のｐＨを「７」付近の弱アルカリ性にする場合には、所定量の希硝酸水溶液、所定量の水酸化ナトリウム、所定量のヒドラジン及び所定量のシュウ酸を注入し、ヒドラジンの注入量をシュウ酸の注入量よりも若干多くする。第一放射性廃液のｐＨを「７」付近の弱酸性にする場合には、所定量の希硝酸水溶液、所定量の水酸化ナトリウム、所定量のヒドラジン及び所定量のシュウ酸を注入し、シュウ酸の注入量をヒドラジンの注入量よりも若干多くする。

α核種を含む第一放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内のｐＨに調節する場合において、第一放射性廃液の酸化還元電位を調整する場合には、還元剤注入装置１７における酸化還元電位調整剤供給装置８９の酸化還元電位調整剤槽９０内の酸化還元電位調整剤水溶液、例えば、アスコルビン酸水溶液を配管４５内の第一放射性廃液に注入すればよい。アスコルビン酸水溶液の注入量は、弁９１の開度制御により調節される。アスコルビン酸水溶液を注入すると、第一放射性廃液のｐＨは酸性側に変化する。このため、アスコルビン酸水溶液による第一放射性廃液のｐＨの酸性側への変化を、アルカリ性還元剤である、例えば、ヒドラジン水溶液を、還元剤注入装置５４の還元剤供給装置８５によって第一放射性廃液に注入することにより補い、第一放射性廃液のｐＨを上記の所定のｐＨ値に調整すればよい。

酸の注入は、酸注入装置５６の酸槽５７内の希硝酸水溶液を、弁５８を開くことにより注入配管５９Ａ及び４２を通して配管４５内に注入することによって行われる。希硝酸水溶液の注入量は、弁５８の開度を制御することによって調節される。アルカリの注入は、アルカリ注入装置７９のアルカリ槽８０内の水酸化ナトリウム水溶液を、弁８１を開くことにより注入配管８２及び４２を通して配管４５内に注入することによって行われる。水酸化ナトリウム水溶液の注入量は、弁８１の開度を制御することによって調節される。

アルカリ性還元剤の注入は、還元剤注入装置１７における還元剤供給装置８５の還元剤槽８６内のヒドラジン水溶液を、弁８７を開くことにより注入配管８８及び配管９３を通して混合槽１７Ａに供給し、さらに、混合槽１７Ａから注入配管４２を通して配管４５内に注入することによって行われる。このとき、弁４１は開いている。ヒドラジン水溶液の注入量は、弁８７の開度を制御することによって調節される。酸化還元電位調整剤水溶液の注入は、還元剤注入装置５４における酸化還元電位調整剤供給装置８９の酸化還元電位調整剤槽９０内のアスコルビン酸水溶液を、弁９１を開くことにより注入配管９２及び配管９３を通して混合槽１７Ａに供給し、さらに、混合槽１７Ａから注入配管４２を通して配管４５内に注入することによって行われる。このときも、弁５６は開いている。アスコルビン酸水溶液の注入量は、弁９１の開度を制御することによって調節される。水質調整用酸化剤の注入は、酸化剤注入装置７５の酸化剤槽７６内のシュウ酸水溶液を、弁７７を開くことにより注入配管７８及び４２を通して配管４５内に注入することによって行われる。シュウ酸水溶液の注入量は、弁７７の開度を制御することによって調節される。

ヒドラジン水溶液及びアスコルビン酸水溶液の両者を第一放射性廃液に注入する場合には、還元剤供給装置８５からのヒドラジン水溶液及び酸化還元電位調整剤供給装置８９からのアスコルビン酸水溶液のそれぞれを、混合槽１７Ａに供給して混合し、混合されたヒドラジン水溶液及びアスコルビン酸水溶液を混合槽１７Ａから注入配管４２を通して配管４５内に注入すればよい。

本実施例で、前述のように、水質調整装置５４による配管４５へのｐＨ調整剤の注入によって水質が調整された配管４５内の第一放射性廃液のｐＨが、ｐＨ計４９Ａで測定される。ｐＨ計４９ＡのｐＨ測定値に基づいて、配管４５への注入が必要なｐＨ調整剤を供給するｐＨ調整剤注入装置５４の該当する注入装置（還元剤注入装置１７、酸注入装置５６、酸化剤注入装置７５及びアルカリ注入装置７９のうちの少なくとも一つの注入装置）の弁の開度を制御し、第一放射性廃液のｐＨが所定の値になるように、該当する注入装置から配管４５へのｐＨ調整剤の注入量を調節する。

廃液分解装置１３から配管４５に排出された、水質調整が行われる前の第一放射性廃液のｐＨは、例えば、６である。配管４５内を流れるｐＨ６の第一放射性廃液が、注入配管４２と配管４５の接続点に到達したとき、ｐＨ調整剤が水質調整装置５４から注入配管４２を通してその第一放射性廃液に注入される。ｐＨ調整剤の注入により、第一放射性廃液のｐＨは、４以上８未満の範囲内の、例えば、７．８に調整される。第一放射性廃液のｐＨを７．８にする場合には、アルカリ注入装置７９のアルカリ槽８０内の水酸化ナトリウム水溶液を、所定量、弁８１を開くことにより注入配管８２及び４２を通して配管４５内に注入する。さらに、酸注入装置５６の酸槽５７内の希硝酸水溶液を、所定量、弁５８を開くことにより注入配管５９Ａ及び４２を通して配管４５内に注入し、還元剤供給装置８５の還元剤槽８６内のヒドラジン水溶液を、所定量、弁８７を開くことにより注入配管４２を通して配管４５内に注入する。このｐＨ調整は、例えば、水酸化ナトリウム水溶液及び希硝酸水溶液を水酸化ナトリウムの注入量が若干多くなるよう注入して第一放射性廃液のｐＨを中性の７よりも少し大きくし、第一放射性廃液のｐＨが７．８になるように、ヒドラジン水溶液を注入することにより行われる。また、酸化還元電位の調整を行う場合には、酸化還元電位調整剤供給装置８９の酸化還元電位調整剤槽９０内のアスコルビン酸水溶液を、弁９１を開くことにより注入配管４２を通して配管４５内に注入する。このような各ｐＨ調整剤の注入量の調節は、ｐＨ計４９Ａで測定された第一放射性廃液のｐＨの測定値に基づいて弁５８，７７，８１，８７及び９２のうちの該当する弁の開度を制御することによって行われる。このとき、酸化剤注入装置７５の弁７７は閉じている。

以上に述べた、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、水質調整装置５４により実施される第一放射性廃液の水質調整、例えば、第一放射性廃液のｐＨ調整は、後述の第二放射性廃液に対しても実施される。

第一放射性廃液のｐＨを７．８にする場合には、水酸化ナトリウム水溶液を第一放射性廃液のｐＨを８以上の、例えば、８にし、その後、酸化剤注入装置７５の酸化剤槽７６内の、例えば、シュウ酸をｐＨ８の第一放射性廃液に注入して、第一放射性廃液のｐＨを７．８にしてもよい。ただし、この場合には、シュウ酸の注入により第一放射性廃液のｐＨが８未満の７．８になるまで、第一放射性廃液のｐＨが８未満を一時的に越えるため、第一放射性廃液に含まれるＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれはコロイド及び固形分にならなくイオンの状態のままである。イオン状態のＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれは、フィルタ６６で除去されず、α核種除去装置１４内に流入する。このため、希硝酸及び水酸化ナトリウムのうちの少なくとも一つを注入することによって第一放射性廃液のｐＨが４以上８未満の範囲内のｐＨ値になるように調整し、その後、還元剤及び水質調整用酸化剤のうちの少なくとも一つを注入することによって第一放射性廃液のｐＨを目標のｐＨ値に調整するとよい。

酸である、例えば、希硝酸及びアルカリである、例えば、水酸化ナトリウムは、放射性廃液のｐＨ及び酸化還元電位を大きく変化させることができ、還元剤である、例えば、ヒドラジン及び水質調整用還元剤である、例えば、シュウ酸によれば、希硝酸及び水酸化ナトリウムよりも放射性廃液のｐＨ及び酸化還元電位の変化が小さくなる。

水質調整が行われて該当するｐＨ調整剤（例えば、水酸化ナトリウム、希硝酸及びヒドラジン）を含む第一放射性廃液のｐＨが、４以上８未満の範囲内の値に調整されると、第一放射性廃液に含まれるα核種のうちＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのコロイド及び固形分が第一放射性廃液内で生成されて、第一放射性廃液内に析出する。第一放射性廃液のｐＨが４以上８未満の範囲内の値に調整された場合でも、α核種のうちＡｍ及びＣｍは、コロイド及び固形分にならなくイオンのままである。

その後、α核種のコロイド除去工程Ｓ６が実施される。このα核種のコロイド除去工程Ｓ６において、ｐＨが上記の範囲内に調整された第一放射性廃液はフィルタ６６に供給される。前述の水質調整によって生成された、第一放射性廃液に含まれている粒径の大きなコロイド及び固形分は、フィルタ６６内のμｍオーダー以下の孔径を有する膜を用いたクロスフローフィルタ方式によりろ過され、その膜によって除去される。すなわち、粒径の大きなコロイド及び固形分はフィルタ６６によって除去される。

フィルタ６６を通過した第一放射性廃液内に残っているα核種の量、特に、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれの量が著しく低減される。フィルタ６６を通過した第一放射性廃液は、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれの、フィルタ６６で除去できない粒径が小さいコロイド及び固形分、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのイオン、及びα核種であるＡｍ及びＣｍのそれぞれのイオンを含んでいる。フィルタ６６を通過したｐＨ７．８の第一放射性廃液は、α核種除去装置１４内のスペース領域１５に流入する。

フィルタ６６から排出されたα核種の濃度が所定濃度以下に低減された第一放射性廃液の一部は、配管６７を通して戻り配管３６に戻される。なお、フィルタ６６から排出された第一放射性廃液のα核種の濃度は、α核種濃度計６５によって測定される。配管６７を通して戻り配管３６に戻された、α核種の濃度が所定濃度以下に低減された第一放射性廃液を、洗浄液供給タンク６から化学反応槽４に供給して再利用することにより、放射性廃液の排出量を低減することができる。

α核種のイオン除去工程Ｓ７では、まず、フィルタ６６から排出された第一放射性廃液をα核種除去装置１４に供給するとき、フェライト粒子をα核種吸着材注入装置６９によりα核種除去装置１４内のスペース領域１５に注入する。具体的には、α核種吸着材注入装置６９において、弁７２Ａを開いて吸着材槽７０内のフェライト粒子を、注入配管７１を通してそのスペース領域１５に注入する。

α核種除去装置１４に流入する第一放射性廃液のｐＨが、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、４以上８未満の範囲内の７．８に調整されているため、第一放射性廃液に含まれる、価数が「３～５」である各α核種（Ｕ，Ｐｕ，Ｎｐ，Ａｍ及びＣｍ）の価数が、スペース領域１５内で「３」に調整される。第一放射性廃液に含まれる、価数が「３」に調整された各α核種は、アルカリ性還元剤（例えば、ヒドラジン）の存在下で、領域１６においてフェライト粒子に効率良く吸着されて除去される（α核種のイオン除去工程Ｓ７）。図４において、α核種除去装置１４内に示される〇はα核種吸着材（フェライト粒子）であり、◇はα核種である。第一放射性廃液に含まれる、フィルタ６６を通過した粒径の小さいコロイド及び固形分は、フェライト粒子によって除去される。α核種除去装置１４に設けられた磁化率測定装置４９Ｂは、α核種除去装置１４内にフェライトが存在しているかを検出する。

ここで、放射性廃液内のα核種の除去率に及ぼすα核種吸着材の比表面積の影響を、図１０を参照して説明する。図１０は、α核種吸着材であるフェライト粒子のサイズと、フェライト粒子１ｇ当たりのα核種の吸着量の関係を示している。図１０では、フェライト粒子のサイズを粒状（粒径≧１００μｍ）及び微粉状（粒径≦１μｍ）とし、粒状（粒径≧１００μｍ）及び微粉状（粒径≦１μｍ）のそれぞれのα核種の吸着量を比較している。図１０に示すように、フェライト粒子を微粉状とした場合には、フェライト粒子を粒状とした場合と比較して、フェライト粒子１ｇ当りのα核種の吸着量が１００倍以上に向上する。

α核種除去装置１４内でα核種が吸着されたフェライト粒子は、使用済みフェライト粒子として、第一放射性廃液と共に、α核種除去装置１４から排出されて、配管４６を通してα核種吸着材分離装置７２に供給される。α核種吸着材分離装置７２において、第一放射性廃液に含まれてα核種が吸着されたフェライト粒子が、例えば、μｍオーダー以下の孔径を有する膜を用いたクロスフローフィルタ方式によるろ過により、第一放射性廃液から分離される（吸着材分離工程Ｓ８）。α核種吸着材分離装置７２でのフェライト粒子の分離は、クロスフローフィルタ方式の替りにデッドエンドフィルタ方式で行ってもよい。α核種が吸着されたフェライト粒子が分離された第一放射性廃液は、α核種吸着材分離装置７２から配管４６に排出される。α核種吸着材分離装置７２において、膜によってろ過されたろ液は、配管６８を通して戻り配管３６に供給される。

α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、第一放射性廃液（または後述の第二放射性廃液）に注入される酸（例えば、希硝酸）及びアルカリ（例えば、水酸化ナトリウム）は分解不可能なｐＨ調整剤であり、アルカリ性還元剤（例えば、ヒドラジン）及び酸化還元電位調整剤（例えば、アスコルビン酸）は分解可能なｐＨ調整剤である。もし、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、第一放射性廃液に水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）を注入した場合には、この水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）も分解可能なｐＨ調整剤である。

本実施例では、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、第一放射性廃液のｐＨを７．８に調整するために、前述したように、分解不可能なｐＨ還元剤である希硝酸及び水酸化ナトリウムが第一放射性廃液に注入されているが、及び分解可能なヒドラジン及びアスコルビン酸が第一放射性廃液に注入されているので、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９における「ｐＨ調整剤が分解可能なｐＨ調整剤であるか」の判定が「ＹＥＳ」になり、α核種除去装置１４のフェライト粒子によりα核種、コロイド性の物質及び固形分が除去された、ヒドラジン及びアスコルビン酸を含む第一放射性廃液は、α核種吸着材分離装置７２から、配管４６を通して分解装置１０７に導かれる。

第一放射性廃液に含まれるヒドラジン及びアスコルビン酸は、分解装置１０７内で分解される。すなわち、弁１１１を開いて、薬液タンク１０９内の過酸化水素を、供給配管１１０を通して分解装置１０７に供給する。分解装置１０７内で、活性炭触媒及び過酸化水素の作用により、第一放射性廃液に含まれるヒドラジンが窒素及び水に分解され、アスコルビン酸が酸素及び水に分解される（分解可能なｐＨ調整剤の分解工程Ｓ１０）。分解装置１０７から排出された、α核種及びヒドラジンを含んでいなく希硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでいる第一放射性廃液は、配管４６を通して処理水回収タンク１８に導かれる。

α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、ｐＨを７にするために希硝酸水溶液及び水酸化ナトリウムが第一放射性廃液に注入された場合には、第一放射性廃液には分解可能なｐＨ調整剤（ヒドラジン及びシュウ酸）が含まれていないため、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９の判定が「Ｎｏ」になる。このため、α核種除去装置１４から排出された、希硝酸及び水酸化ナトリウムを含む第一放射性廃液は、分解装置１０７に導かれるが、この場合には弁１１１が閉じられているため、薬液タンク１０９内の過酸化水素が分解装置１０７に供給されない。希硝酸及び水酸化ナトリウムを含む第一放射性廃液は、そのまま、分解装置１０７から排出され、処理水回収タンク１８に導かれる。

第一放射性廃液のｐＨを、例えば、６にする場合には、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、希硝酸水溶液及び水酸化ナトリウム水溶液と共に水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）を第一放射性廃液に注入する。ｐＨが６である第一放射性廃液内で生成されるＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれの粒径の大きなコロイド及び固形分は、フィルタ６６で除去される（α核種のコロイド除去工程Ｓ６）。フィルタ６６から排出されてそのコロイド及び固形分が除去された第一放射性廃液がα核種除去装置１４に供給されて、第一放射性廃液に含まれるα核種のイオンがα核種除去装置１４内でフェライト粒子に吸着されて除去される（α核種のイオン除去工程Ｓ７）。

第一放射性廃液に含まれるフェライト粒子がα核種吸着材分離装置７２によって分離され、フェライト粒子を含まないｐＨが６である第一放射性廃液を対象に、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９の判定が行われる。ｐＨが６である第一放射性廃液には、分解可能なｐＨ調整剤として水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）が含まれているため、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９の判定が「ＹＥＳ」になる。その第一放射性廃液は、分解装置１０７に供給され、分解装置１０７内で活性炭触媒及び薬液タンク１０９内の過酸化水素の作用によって、第一放射性廃液に含まれる水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）が分解される。例えば、シュウ酸は、分解装置１０７内で二酸化炭素及び水に分解される。第一放射性廃液に含まれる水質調整用酸化剤（例えば、シュウ酸）の分解によって、第一放射性廃液の量を低減できる。

前述した処理水回収タンク１８内の第一放射性廃液（ヒドラジンまたはシュウ酸が分解されて希硝酸及び水酸化ナトリウムを含む第一放射性廃液）は、移送ポンプ４７を駆動して配管４８により乾燥粉体化装置２０に供給されて紛体化される（減容工程Ｓ１１）。乾燥粉体化装置２０で生成された、α核種を含まない紛体は、配管４９を通して固化設備２１に移送されて固化容器内に充填され、その固化容器内に固化材が注入されて固化される（容器充填または固化工程Ｓ１２）。この固化容器は、密封された後、保管場所に保管される。保管されるこの固化容器内には、超半減期のα核種が存在していない。

ここで、第一放射性廃液に希硝酸を注入した場合には、この第一放射性廃液の粉体化により生成された粉体は硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでおり、この粉体を固化容器内で溶融したガラスにより固化して生成されたガラス固化体も、硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでいる。

上述したように第一放射性廃液の処理が行われ、固化設備２１で固化が実行された状態では、まだ化学反応槽４内に、クラッドが溶解された、陽イオン交換樹脂を含む放射性有機廃棄物が、残留している。引き続き、この陽イオン交換樹脂を含む放射性有機廃棄物の処理を行う。

移送ポンプ３２の駆動によって、４０～４００ｇ／Ｌ程度のギ酸ヒドラジン水溶液（有機酸塩水溶液）が、洗浄液供給タンク６から洗浄液供給管３３を通して、放射性有機廃棄物が残留する化学反応槽４内に連続的に供給される。ギ酸ヒドラジン水溶液のギ酸ヒドラジンの濃度は、溶液１Ｌ当たりの溶質（ギ酸ヒドラジン）の質量である。化学反応槽４に供給されるギ酸ヒドラジン水溶液は、ｐＨ７程度の中性液である。洗浄液供給タンク６へのギ酸ヒドラジン水溶液の供給は、弁２７を開くことによって、配管３０及び配管２９を通して有機酸塩槽８から行われる。弁２６及び弁２８は閉じている。

放射性有機廃棄物は、化学反応槽４内でギ酸ヒドラジン水溶液と接触する。化学反応槽４内では、この接触によって、放射性有機廃棄物である陽イオン交換樹脂に吸着された、α核種であるウラン、プルトニウム、アメリシウム、ネプツニウム及びキュリウム、及びα核種以外の放射性核種であるコバルト６０、セシウム１３７、炭素１４、塩素３６のそれぞれのイオンが、ギ酸ヒドラジン水溶液中に溶離する（第二洗浄工程Ｓ２）。

化学反応槽４内からギ酸ヒドラジン水溶液のみを回収し、回収されたギ酸ヒドラジン水溶液は、戻り配管３６を通して洗浄液供給タンク６に移送される。このとき、弁３５は開いており、弁３９は閉じている。洗浄液供給タンク６に移送されたギ酸ヒドラジン水溶液は、再び、化学反応槽４に供給され、陽イオン交換樹脂に吸着された各放射性核種の溶離に使用される。ギ酸ヒドラジン水溶液の代わりに、シュウ酸、酢酸及びクエン酸のいずれかのヒドラジン塩の水溶液を用いてもよい。これらの有機酸塩は、水素イオンよりも陽イオン交換樹脂に吸着されやすい陽イオンを生じる有機酸塩である。

放射性有機廃棄物である陽イオン交換樹脂にシュウ酸水溶液を接触させた場合では、陽イオン交換樹脂に吸着されているコバルト６０に対する除染性能（除染係数）がＤＦ４程度である。これに対して、陽イオン交換樹脂にギ酸ヒドラジン水溶液を接触させた場合では、除染性能がＤＦ２０以上となり、シュウ酸水溶液を接触させた場合よりも、除染性能が向上した。シュウ酸水溶液のみを用いてＤＦ２０以上の除染性能を得るためには、繰り返し、シュウ酸を添加する必要がある。これに対して、ギ酸ヒドラジン水溶液を用いた場合には、その繰り返しが不要となり、使用する洗浄剤の量、すなわち、シュウ酸の量を低減することができる。

ここで、除染係数ＤＦは、（除染前の計数率）／（除染後の計数率）で算出される数値である。なお、ギ酸ヒドラジンによる除染（イオン溶離）は、シュウ酸による除染（クラッド溶解）の後に行う。よって、有機酸水溶液によるクラッドの溶解のみを実施する場合には、有機酸塩水溶液を用いたイオンの溶離は行わないため、除染係数ＤＦは、（除染前の計数率）／（クラッド溶解のみの計数率）で計算される値となる。一方、イオンの溶離も行う場合には、除染係数ＤＦは、（除染前の計数率）／（クラッド溶解及びイオン溶離の後の計数率）で計算される値となる。

化学反応槽４内での放射性核種の溶離（第二洗浄工程Ｓ２）が終了した後、弁３５を閉じて弁３９を開き、移送ポンプ３４を駆動する。化学反応槽４内の、溶離されたα核種及びα核種以外の放射性核種を含むギ酸ヒドラジン水溶液（以下、「第二放射性廃液」とする）が、配管３６及び配管４０を通して、前述した廃液分解装置１３の廃液貯槽に移送される。

その廃液分解装置１３の廃液貯槽へのギ酸ヒドラジン水溶液の移送が終了した後、弁２５を開いて化学反応層４内に残存する放射性有機廃棄物は、配管２６によって第二受入タンク１１に導かれる。第二受入タンク１１から取り出された放射性有機廃棄物は、所定量、焼却設備１２に移送され、焼却設備１２で焼却される。焼却により生成された灰は、固化容器内でセメント等の固化剤により固化される（焼却または固化工程Ｓ３）。

その廃液分解装置１３の廃液貯槽へのギ酸ヒドラジン水溶液の移送が終了した後、廃液分解工程Ｓ４が実施される。この廃液分解工程Ｓ４では、オゾン供給装置５０からのオゾンが、その廃液貯槽内のギ酸ヒドラジン水溶液中に噴射される。ギ酸ヒドラジン水溶液に含まれるギ酸及びヒドラジンが、噴射されたオゾンにより分解される。ギ酸は窒素ガスと水に、また、ヒドラジンは炭酸ガスと水に分解される。廃液貯槽内に噴射されたオゾンの残り、炭酸ガス及び窒素ガスが、廃液貯槽に接続されたガス排気管５３を通してオフガス処理装置（図示せず）に供給される。

第二洗浄工程Ｓ２の後に実施された、廃液分解装置１３の廃液貯槽内でのギ酸及びヒドラジンの分解（廃液分解工程Ｓ４）が終了した後、その廃液貯槽へのオゾンの供給が停止されて移送ポンプ４３が駆動され、ギ酸及びヒドラジンの分解後においてその廃液貯槽内に残留する、α核種及びα核種以外の放射性核種を含む第二放射性廃液が、配管４５を通して水質調整装置５４に供給される。このとき、弁４４は開いている。

本実施例では、第二放射性廃液に対しても、前述の第一放射性廃液と同様に、廃液分解工程Ｓ４の後にα核種のコロイド生成工程Ｓ５が実施される。水質調整装置５４によって、ｐＨ調整剤注入装置５５から注入配管４２を通して該当するｐＨ調整剤が配管４５内の第二放射性廃液に注入される。本実施例において、配管４５内の第二放射性廃液に注入されるｐＨ調整剤としては、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリが用いられる。ｐＨ調整剤の注入により、第二放射性廃液のｐＨは４以上８未満の範囲内のｐＨに調整される。第二放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内のｐＨにすることによって、α核種のうちＵ，ＰＵ及びＮｐのそれぞれの粒径の大きなコロイド及び固形分が第二放射性廃液内で生成される。

廃液分解装置１３から配管４５に排出された、水質調整が行われる前の第二放射性廃液のｐＨは、例えば、６である。配管４５内を流れるｐＨ６の第二放射性廃液が、注入配管４２と配管４５の接続点に到達したとき、第一放射性廃液と同様に、ｐＨ調整剤が水質調整装置５４から注入配管４２を通してその第二放射性廃液に注入される。第二放射性廃液のｐＨを、４以上８未満の範囲内の、例えば、７．８にする場合には、アルカリ槽８０内の水酸化ナトリウム水溶液を、所定量、弁８１を開くことにより配管４５内に注入する。さらに、酸槽５７内の希硝酸水溶液を、所定量、弁５８を開くことにより配管４５内に注入し、還元剤槽１７Ａ内のヒドラジン水溶液を、所定量、弁４１を開くことにより配管４５内に注入する。このｐＨ調整は、例えば、水酸化ナトリウム水溶液及び希硝酸水溶液を水酸化ナトリウムの注入量が若干多くなるよう注入して第二放射性廃液のｐＨを中性の７よりも少し大きくし、第二放射性廃液のｐＨが７．８になるように、ヒドラジン水溶液を注入することにより行われる。また、酸化還元電位の調整を行う場合には、酸化還元電位調整剤供給装置８９の酸化還元電位調整剤槽９０内のアスコルビン酸水溶液を、弁９１を開くことにより注入配管４２を通して配管４５内の第二放射性廃液に注入する。このような各ｐＨ調整剤の注入量の調節は、ｐＨ計４９Ａで測定された第二放射性廃液のｐＨの測定値に基づいて弁４１，５８及び８０の内の該当する弁の開度を制御することによって行われる。このとき、酸化剤注入装置７５の弁７７は閉じている。

第二放射性廃液のｐＨが７．８に調整されると、第二放射性廃液に含まれているα核種のうちＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれが、コロイド及び固形分となって第二放射性廃液内に析出する。第二放射性廃液に含まれているα核種のうちＡｍ及びＣｍは、イオンのままである。Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのコロイド及び固形分を含む第二放射性廃液は、フィルタ６６に供給される。第二放射性廃液に含まれた粒径の大きなコロイド及び固形分は、フィルタ６６内のμｍオーダー以下の孔径を有する膜を用いたクロスフローフィルタ方式によりろ過され、その膜によって除去される（α核種のコロイド除去工程Ｓ６）。

フィルタ６６を通過して、フィルタ６６で除去できない粒径が小さい、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのコロイド及び固形分、Ｕ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのイオン、及びα核種であるＡｍ及びＣｍのそれぞれのイオンを含むｐＨ７．８の第二放射性廃液は、α核種除去装置１４内のスペース領域１５に流入する。第一放射性廃液の場合と同様に、フェライト粒子をα核種吸着材注入装置６９からそのスペース領域１５に注入する。

第二放射性廃液のｐＨが７．８であるため、第二放射性廃液に含まれる、価数が「３～５」である各α核種（Ｕ，Ｐｕ，Ｎｐ，Ａｍ及びＣｍ）の価数が、スペース領域１５内で「３」に調整される。第二放射性廃液に含まれる、価数が「３」に調整された各α核種は、還元剤（例えば、ヒドラジン）の存在下で、領域１６においてフェライト粒子に効率良く吸着されて除去される（α核種のイオン除去工程Ｓ７）。

α核種除去装置１４内でα核種が吸着されたフェライト粒子は、使用済みフェライト粒子として、第二放射性廃液と共に、α核種除去装置１４から排出されて、配管４６を通してα核種吸着材分離装置７２に供給される。第二放射性廃液に含まれてα核種が吸着されたフェライト粒子は、α核種吸着材分離装置７２内に存在する、例えば、μｍオーダー以下の孔径を有する膜を用いたクロスフローフィルタ方式によるろ過により、第二放射性廃液から分離される（吸着材分離工程Ｓ８）。α核種が吸着されたフェライト粒子が分離された第二放射性廃液は、α核種吸着材分離装置７２から配管４６に排出される。

α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、分解可能なｐＨ調整剤である還元剤、例えば、ヒドラジンが第二放射性廃液に注入されているので、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９の判定が「ＹＥＳ」になる。このため、ｐＨ７．８の、ヒドラジンを含む、配管４６内の第二放射性廃液は、α核種吸着材分離装置７２から分解装置１０７に導かれる。

第二放射性廃液に含まれるヒドラジンは、第一放射性廃液に含まれるヒドラジンと同様に、分解装置１０７内で、活性炭触媒及び過酸化水素の作用により分解される（還元剤の分解工程Ｓ１０）。分解装置１０７から排出された、α核種及びヒドラジンを含んでいなく希硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでいる第一放射性廃液は、配管４６を通して処理水回収タンク１８に導かれる。

α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、分解不可能なｐＨ調整剤（例えば、希硝酸及び水酸化ナトリウム）が水質調整装置５４から第二放射性廃液に注入され、この第二放射性廃液に分解可能なｐＨ調整剤（例えば、ヒドラジン及びシュウ酸）が注入されない場合には、ｐＨ調整剤判定工程Ｓ９の判定が「Ｎｏ」になり、α核種除去装置１４から排出されたその第二放射性廃液は、薬液タンク１０９から過酸化水素が供給されず、分解装置１０７を、そのまま通過して、処理水回収タンク１８に導かれる。

処理水回収タンク１８内の第二放射性廃液（ヒドラジンまたはシュウ酸が分解されて希硝酸及び水酸化ナトリウムを含む第一放射性廃液）は、移送ポンプ４７を駆動して配管４８により乾燥粉体化装置２０に供給されて紛体化される（減容工程Ｓ１１）。乾燥粉体化装置２０で生成された、α核種を含まない紛体は、配管４９を通して固化設備２１に移送されて固化容器内に充填され、その固化容器内に固化材が注入されて固化される（容器充填または固化工程Ｓ１２）。この固化容器は、密封された後、保管場所に保管される。保管されるこの固化容器内には、超半減期のα核種が存在していない。

ここで、第二放射性廃液に希硝酸を注入した場合には、この第二放射性廃液の粉体化により生成された粉体は硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでおり、この粉体を固化容器内で溶融したガラスにより固化して生成されたガラス固化体も、硝酸及び水酸化ナトリウムを含んでいる。

本実施例によれば、α核種を含む放射性廃液（第一放射性廃液及び後述の第二放射性廃液のそれぞれ）にｐＨ調整剤（アルカリ、酸、水質調整用酸化剤及び還元剤の少なくとも１つ）を注入することによって放射性廃液内に超半減期のα核種のうちＵ，Ｐｕ及びＮｐのコロイドを生成することができる。生成されたコロイドはα核種のコロイド除去工程Ｓ６においてフィルタ６６によって除去されるため、α核種除去装置１４に流入する放射性廃液に含まれる超半減期のα核種の濃度が低減される。このため、α核種除去装置１４に注入するα核種吸着材（例えば、フェライト粒子）の量を減少させることができ、α核種吸着材の使用量を低減できる。これにより、α核種除去装置１４は、よりコンパクトになる。

特に、α核種のコロイドは、α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、ｐＨ調整剤をα核種を含む放射性廃液に注入し、この放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内のｐＨにすることによって、放射性廃液内で生成することができる。

フィルタ６６で除去されなかった、放射性廃液に含まれるα核種のイオンは、α核種のイオン除去工程Ｓ７において、α核種除去装置１４内でα核種吸着材によって除去できる。

本実施例では、α核種のコロイド除去工程Ｓ６におけるフィルタ６６によるα核種のコロイドの除去、その後のα核種のイオン除去工程Ｓ７におけるα核種除去装置１４でのα核種のイオンの除去の二段階で、α核種を除去することができる。

粒状のα核種吸着材がα核種吸着材注入装置６９からα核種除去装置１４内のα核種を含む放射性廃液中に注入されるため、α核種除去装置１４内でその放射性廃液と接触するα核種吸着材の表面積が増大し、α核種吸着材によって除去されるα核種が増加する。特に、α核種吸着材の粒径を１μｍ以下にすることにより、α核種吸着材粒子のα核種の吸着量が著しく増加する。

また、α核種除去装置１４へα核種吸着材粒子を注入することにより、特願２０１８－２１０３１５号の明細書に記載された、α核種吸着材粒子が充填されたα核種吸着材層が内部に形成されたα核種除去装置にα核種を含む放射性廃液を供給する場合に比べて、α核種吸着材粒子がα核種除去装置１４内の放射性廃液に浸漬される時間を制御することができる。これにより、α核種吸着材粒子のα核種吸着量が所定のα核種吸着量となる時間まで、α核種吸着材粒子を放射性廃液に浸漬させるように制御することができる。

そして、所定のα核種吸着量となる所定の時間までα核種吸着材粒子を放射性廃液に浸漬させた後に、α核種除去装置１４からα核種吸着材分離装置７２へのα核種吸着材粒子を含む放射性廃液の供給が可能となる。このため、α核種を含む放射性廃棄物を低減できる。

本実施例によれば、第一洗浄工程Ｓ１において、有機酸水溶液（例えば、シュウ酸水溶液）を用いて、放射性有機廃棄物に混在している酸化鉄成分を溶解させることができる。さらに、本実施例によれば、第二洗浄工程Ｓ２において、放射性有機廃棄物である陽イオン交換樹脂に吸着された、α核種のイオンを含む放射性核種イオンを、有機酸塩水溶液（例えば、ギ酸ヒドラジン水溶液）の陽イオン交換樹脂への接触によって陽イオン交換樹脂から脱離させることにより、放射性有機廃棄物に含まれる放射性核種の濃度を低減することができ、高線量の放射性廃棄物の量を低減することができる。特に、有機酸水溶液によっても陽イオン交換樹脂から脱離されずに陽イオン交換樹脂に吸着されて残っているα核種のイオンを含む放射性核種のイオンを、有機酸塩水溶液を放射性有機廃棄物に接触させることにより、効率良く、陽イオン交換樹脂から脱離させることができる。

本実施例によれば、α核種を含む放射性廃液に還元剤、例えば、ヒドラジンを注入して放射性廃液のｐＨを調節するため、放射性廃液に含まれる超半減期のα核種が、α核種除去装置１４に注入したフェライト（α核種吸着材）によって除去されやすくなる。このため、放射性廃液に含まれるα核種がα核種除去装置１４において除去され、α核種除去装置１４から流出する放射性廃液に含まれる超半減期のα核種が著しく低減される。この結果、α核種除去装置１４から流出する放射性廃液の放射線線量が著しく低減され、超半減期のα核種を含む放射性廃棄物（例えば、固化体）の発生量を低減できる。

化学反応槽４から戻り配管３６に排出された第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれのα核種濃度が所定の濃度になったときに、化学反応槽４から廃液分解装置１３にα核種を含む第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれを移送することにより、第一放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれに含まれるα核種吸着材におけるα核種の吸着性能を十分に発揮させることができる。

本実施例では、α核種除去装置１４内に存在するα核種吸着材が、使用済のα核種吸着材として、α核種吸着材分離装置７２で分離される。分離されたα核種吸着材は、固化容器（以下、「第１固化容器」という）内に収納される。その後、例えば、溶融したガラスが、α核種を吸着している所定量の使用済α核種吸着材が収納された第１固化容器内に充填される。溶融したガラスが固化した後、所定量の使用済α核種吸着材が収納された第１固化容器が密封される。

高線量樹脂貯蔵タンク２内に貯蔵されている放射性有機廃棄物にα核種が吸着された陽イオン交換樹脂が含まれているときに、前述した特開２０１５－６４３３４号公報に記載された放射性有機廃棄物の処理方法を実施すると、放射性有機廃棄物に含まれているクラッドを溶解した有機酸水溶液、陽イオン交換樹脂からα核種を脱離させた有機酸塩水溶液のそれぞれには、α核種が含まれている。α核種を含む有機酸水溶液の有機酸を分解用酸化剤で分解して生成された第一放射性廃液、及びα核種を含む有機酸塩水溶液の有機酸塩を分解用酸化剤で分解して生成された第二放射性廃液のそれぞれは、粉体化されて別々の固化容器（以下、「第２固化容器」という）内に充填され、その後、例えば、溶融されたガラスが各第２固化容器内に充填される。第一放射性廃液の、α核種を含む粉体を固化する溶融ガラスが第２固化容器内で固化された後に、この第２固化容器が密封される。第二放射性廃液の、α核種を含む粉体を固化する溶融ガラスが第２固化容器内で固化された後に、この第２固化容器が密封される。

ここで、本実施例の処理方法と特開２０１５－６４３３４号公報に記載された処理方法とを、比較する。これらの処理方法において、第一洗浄工程Ｓ１及び第二洗浄工程Ｓ２の実施の対象となる放射性有機廃棄物の量が同じであって溶解されるクラッドの量及び脱離されるα核種の量が同じであり、発生する第一放射性廃液の量及び第二放射性廃液の量が同じであるとする。このとき、本実施例で発生する、α核種を吸着したフェライトを第１固化容器内でガラス固化することにより生成されたガラス固化体の個数は、特開２０１５－６４３３４号公報に記載された処理方法で発生した、第一放射性廃液の、α核種を含む粉体を第２固化容器内でガラス固化することにより生成されたガラス固化体の個数と、第二放射性廃液の、α核種を含む粉体を第２固化容器内でガラス固化することにより生成されたガラス固化体の個数の合計よりも少なくなる。すなわち、本実施例で発生する、α核種を含むガラス固化体（α核種を含む放射性廃棄物）は、特開２０１５－６４３３４号公報記載された処理方法で発生する、α核種を含むガラス固化体（α核種を含む放射性廃棄物）よりも低減できる。

本実施例によれば、クラッドを溶解した有機酸水溶液に含まれる有機酸（例えば、シュウ酸）、及びα核種を溶離した有機酸塩水溶液に含まれる有機酸塩（例えば、ギ酸ヒドラジン）が、分解用酸化剤を用いた酸化処理により分解されるため、α核種を含む放射性廃液の量が低減され、α核種除去後の放射性廃液の濃縮または粉体化によって、発生する放射性廃棄物の量が低減される。

本実施例によれば、有機酸水溶液による、放射性有機廃棄物に含まれるクラッドの溶解（第一洗浄工程Ｓ１）、及び有機酸塩水溶液による、放射性有機廃棄物である陽イオン交換樹脂に吸着されたα核種の脱離（第二洗浄工程Ｓ２）を、一つの洗浄槽（例えば、化学反応槽４）内で順番に実施するので、放射性廃液処理システムをよりコンパクト化できる。

実施例１において、水質調整装置５４の替りに、図５に示す水質調整装置５４Ａを用いることができる。水質調整装置５４Ａは、水質調整装置５４におけるｐＨ調整剤注入装置５５及びｐＨ計４９Ａと共に、脱溶存炭酸剤注入装置５９、酸化還元電位測定装置６３及び炭酸濃度計６４を備えている。脱溶存炭酸剤注入装置５９は、脱溶存炭酸剤槽６０、及び弁６１が設けられた注入配管６２を有する。脱溶存炭酸剤槽６０に接続された注入配管６２は、ｐＨ計４９Ａの配管４５への取り付け位置とフィルタ６６の間で配管４５に接続される。脱溶存炭酸剤槽６０には、脱溶存炭酸剤として、亜硫酸ナトリウム、Ｎ_２ガス及びＡｒガス等が充填される。

酸化還元電位測定装置６３は、ｐＨ計４９Ａの配管４５への取り付け位置と、注入配管６２と配管４５の接続位置との間で、配管４５に取り付けられる。炭酸濃度計６４は、注入配管６２と配管４５の接続位置と、α核種濃度計６５の配管４５への取り付け位置との間で、配管４５に取り付けられる。

水質調整装置５４Ａを用いた場合における第１放射性廃液及び第二放射性廃液のそれぞれに対して実施されるα核種のコロイド生成工程Ｓ５を、以下に説明する。

廃液分解工程Ｓ４において、廃液分解装置１３の廃液貯槽内の第一放射性廃液に含まれるシュウ酸が分解された後、α核種、及びα核種以外の放射性核種を含む第一放射性廃液が、配管４５を通して水質調整装置５４Ａに供給される。

α核種のコロイド生成工程Ｓ５において、水質調整装置５４Ａから注入配管４２を通して配管４５内の第一放射性廃液に注入される。ｐＨ調整剤の注入により、第一放射性廃液のｐＨは、４以上８未満の範囲内の、例えば、７．８に調整される。このとき、前述したように、水質調整装置５４Ａのアルカリ注入装置７９から水酸化ナトリウム水溶液が、酸注入装置５６から希硝酸水溶液が、還元剤注入装置１７からヒドラジン水溶液が、それぞれ所定量、配管４５内に注入される。

さらに、α核種のコロイド生成工程Ｓ５では、第一放射性廃液における溶存炭素の量を調整するために、弁６１を開くことによって脱溶存炭酸剤注入装置５９の脱溶存炭酸剤槽６０内の脱溶存炭酸剤、例えば、亜硫酸ナトリウムが、注入配管６２を通して配管４５に注入される。亜硫酸ナトリウムの注入によりｐＨが７．８の第一放射性廃液に溶存している炭素の量が減少する。

水質調整装置５４Ａを用いることによって、前述したように、第一放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内の、例えば、７．８に調整することができ、第一放射性廃液に溶存している炭素の量を減少させることができる。このため、水質調整装置５４により第一放射性廃液のｐＨ調整だけを行う場合に比べて、水質調整装置５４Ａを用いて第一放射性廃液のｐＨ調整及び第一放射性廃液の溶存炭素量の減少を実施する場合には、第一放射性廃液に含まれているα核種のうちのＵ，Ｐｕ及びＮｐのそれぞれのコロイドの生成量が増加する。このため、フィルタ６６でより多くのコロイドを除去することができ、フィルタ６６で除去されるα核種の量が増加する。それだけ、フィルタ６６からα核種除去装置１４に供給される第一放射性廃液に含まれるα核種の量が少なくなり、α核種除去装置１４に注入されるα核種吸着材の量も減らすことができる。

Ｓ１…第一洗浄工程、Ｓ２…第二洗浄工程、Ｓ４…廃液分解工程、Ｓ５…α核種のコロイド生成工程、Ｓ６…α核種のコロイド除去工程、Ｓ７…α核種のイオン除去工程、Ｓ８…吸着材分離工程、１…放射性廃液処理システム、４…化学反応槽、７…有機酸槽、８…有機酸塩槽、９…移送水槽、１０…化学洗浄部、１３…廃液分解装置、１４…α核種除去装置、１７…還元剤注入装置、１７Ａ…還元剤槽、１９…廃液処理部、４９Ａ…ｐＨ計、４９Ｂ…磁化率測定装置、５０…オゾン供給装置、５１…オゾン噴射管、５４，５４Ａ…水質調整装置５４…ｐＨ調整剤注入装置、５６…酸注入装置、５９…脱溶存炭酸剤注入装置、６６…フィルタ、６９…α核種吸着材注入装置、７２…α核種吸着材分離装置、７５…酸化剤注入装置、７９…アルカリ注入装置、１０７…分解装置。

Claims (12)

1. α核種を含む放射性廃液を処理する放射性廃液処理システムであって、
   前記α核種を含む前記放射性廃液の水質を調整する水質調整装置と、
   前記水質調整装置の下流に配置されて、前記水質が調整された前記放射性廃液が供給されるフィルタと、を備え、
   前記水質調整装置は、前記α核種を含む前記放射性廃液にｐＨ調整剤を注入して前記放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内に調整するｐＨ調整剤注入装置と、脱溶存炭酸剤注入装置と、を備え、
   前記フィルタは、膜であることを特徴とする放射性廃液処理システム。
2. 前記フィルタは、前記放射性廃液の前記水質の調整によって前記放射性廃液内で生成される前記α核種のコロイドを除去する、請求項１に記載の放射性廃液処理システム。
3. 前記フィルタから流出する前記α核種のイオンを含む前記放射性廃液が供給されてα核種吸着材が内部に存在し、このα核種吸着材によって前記α核種のイオンを吸着して前記α核種のイオンを前記放射性廃液から除去するα核種除去装置を更に備えた、請求項１または２記載の放射性廃液処理システム。
4. 前記フィルタから流出する前記α核種のイオンを含む前記放射性廃液にα核種吸着材を注入するα核種吸着材注入装置と、
   前記α核種のイオンを含む前記放射性廃液が供給され、内部に存在する前記α核種吸着材によって前記α核種のイオンを吸着して前記α核種のイオンを前記放射性廃液から除去するα核種除去装置と、を更に備えた、請求項１または２記載の放射性廃液処理システム。
5. 前記ｐＨ調整剤注入装置は、還元剤注入装置、酸注入装置、酸化剤注入装置及びアルカリ注入装置を有する、請求項１に記載の放射性廃液処理システム。
6. 放射性有機廃棄物が供給される洗浄槽と、
   前記洗浄槽に接続され、有機酸水溶液を貯留する有機酸槽と、
   前記洗浄槽に接続され、有機酸塩水溶液を貯留する有機酸塩槽と、
   前記洗浄槽から排出される、前記α核種を含む放射性核種を含んでいる前記有機酸水溶液に含まれる有機酸の分解、及び前記洗浄槽から排出される、前記α核種を含む放射性核種を含んでいる前記有機酸塩水溶液に含まれる有機酸塩の分解を順次行う廃液分解装置と、
   前記廃液分解装置に接続され、前記有機酸及び前記有機酸塩のそれぞれの分解によって生成されて前記廃液分解装置から排出される前記α核種を含む前記放射性廃液を前記フィルタに導く放射性廃液供給管と、を更に備え、
   前記水質調整装置が前記放射性廃液供給管に接続されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射性廃液処理システム。
7. α核種を含む放射性廃液にｐＨ調整剤及び脱溶存炭酸剤を注入して前記放射性廃液のｐＨを４以上８未満の範囲内に調整することにより前記放射性廃液内で前記α核種のコロイドを生成し、生成された前記α核種のコロイドを膜であるフィルタによって除去することを特徴とする放射性廃液の処理方法。
8. 前記フィルタから流出する前記α核種のイオンを含む前記放射性廃液が、α核種吸着材が内部に存在するα核種除去装置に供給され、前記放射性廃液に含まれる前記α核種のイオンが前記α核種吸着材に吸着されて前記放射性廃液から除去される、請求項７に記載の放射性廃液の処理方法。
9. 前記フィルタから流出する前記α核種のイオンを含む前記放射性廃液がα核種除去装置内に供給され、α核種吸着材が前記放射性廃液に注入され、前記α核種除去装置内で、前記放射性廃液に含まれる前記α核種のイオンが前記α核種吸着材に吸着されて前記α核種のイオンを前記放射性廃液から除去する、請求項７に記載の放射性廃液の処理方法。
10. 前記ｐＨ調整剤は、酸、水質調整用酸化剤、還元剤及びアルカリのうちの少なくとも１つの物質である、請求項７ないし９のいずれか１項に記載の放射性廃液の処理方法。
11. 放射性有機廃棄物に有機酸水溶液を接触させて前記放射性有機廃棄物に付着しているクラッドを溶解させ、
    前記クラッドの溶解の後に、前記放射性有機廃棄物に有機酸塩水溶液を接触させて前記放射性有機廃棄物に吸着されているα核種を溶離させ、
    前記クラッドを溶解させた、前記α核種を含む放射性核種を含んでいる前記有機酸水溶液に含まれる有機酸の分解、及び前記α核種を溶離させた、前記α核種を含む放射性核種を含んでいる前記有機酸塩水溶液に含まれる有機酸塩の分解を順次行い、
    前記有機酸及び前記有機酸塩のそれぞれの分解によって生成される前記α核種を含む前記放射性廃液を前記フィルタに供給し、
    前記α核種を含む前記放射性廃液が前記フィルタに到達する前に、前記ｐＨ調整剤の前記α核種を含む前記放射性廃液への注入が行われる、請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の放射性廃液の処理方法。
12. 前記ｐＨ調整剤以外に脱溶存炭酸剤も前記α核種を含む前記放射性廃液に注入する、請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の放射性廃液の処理方法。

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