JPH0339681A - 金属性またはセメント含有物体の放射能測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 放射能監視区域、例えば原子力発電所、病院の放射能研
究所、または事故または大きな災害により放射能汚染し
た地域に存在する金属性またはセメント含有物体は、そ
れらの区域から除去する前に、その放射能を測定しなけ
ればならない。そのための国家により定められた測定規
則では、他の基準に加えて、例えば最小測定重積が１０
１００ｃを下回ってはならないと規定している。その際
、このＭ１定では、その対象物の一箇所だけで行なうの
では不十分であり、全表面について実施しなければなら
ない。通常、ここで使用する測定センサーは、大きさが
１０１０Ｘ１０または１０１０Ｘ２０である。

センサー表面当たりの測定時間は原則として５〜１５秒
間である。各測定部分はその物体上に印を付け、番号を
付け、その測定値を記録して保管しなければならない。

その様な方法では１ポを測定するのに、２人の作業員で
約１５〜２０分間を要することは明らかである。

その上、多くの物体は、例えば家具、様々な直径を持つ
管、装置および配電盤格納箱などの複雑な形状を持って
いるので、現行の測定規則では全く測定不可能である。

その様な物体は、その放射能に関係なく、−様に放射能
汚染していると見なされ、処理されている。汚染除去す
る場合、汚染除去後に測定不可能な部分が残り、そのた
めに汚染除去の意味がなくなるために、その汚染度合い
に関係なく、これらの物体を処理しなければならなかっ
た。現状技術の方法により測定でき、許容限度を超える
表面内ｈ゛の汚染を示した物体は、汚染除去している。

汚染除去は、例えば公知の電気化学的方法により行なう
が、そこでは、物体をリン酸浴中に入れ、電気分解法に
より約１０〜数１００ミクロン引き剥す。その後、測定
を繰り返し、その物体が許容限界未満の放射能を示した
場合に、スクラップとして再利用している。残った電解
液は汚染されているので、処理するか、または極端な経
費をかけて再生しなければならない。

自主測定条件の規定は、国によって非常に異なっている
。スイスの原子力発電所に対しては原子力施設安全局（
Ｈ８Ｋ）、保険衛生分野に対しては連邦保健省の管轄で
ある。放射性物質を規制解除する際には、３種類の異な
った測定を行なう。

その際、スイスでは、以下に示す限界値が有効である。

ａ）α線放射体の表面汚染　　　　　　＜　１．　１０
−５Ｃｉ／ｃｄその他の核種　　　　　　＜１．　１０
″″’ＣＬ／ｃｄｂ）β、γ線放射体の比放射能　　　
　＜２０ｎＣｉ／ｇα線放射体の比放射能　　　　　　
＜２０ｐＣｉ／ｇｃ）ＨＳＫ区域内の放射線量（正味）
　く１０μＲ／ｈＳＵＶＡ区域内の放射線量（正味）く
５０μＲ／ｈその他の条件として、さらに、予定する処
理または使用方法における不利な条件下で、非職業的に
照射に晒される人間に、許容量を超える照射が起こり得
ないことを証明しなければならない。

これに対してドイツ連邦共和国においては、以下に概略
的に示す取り扱い基準が定められている。

ａ）廃棄物に対しては、 くグラム当たり許容限界値の１０−４倍５ｔｒｌＳｃｈ
　Ｎ１２　ｅ　　第４節　ｉ１４　　改訂第４段落、表
■、付録■による ｂ）廃棄物および再利用可能な残留燃料に対して＜Ｑ、
３７８ｑ／ｃｊ　　その他の放射性燃料に対して（β、
γ線放射体） ０．０３７Ｂｑ／ｃｊ　　ａ線放射体に対して５ｔｒｌ
Ｓｃｈ　Ｖ　　付録■による Ｃ）廃棄物および再利用可能な残留燃料に対して８２８
　５ｔｒｌＳｃｈ　Ｖ　　照射最小化規則により、くグ
ラム当たり自主限界の１０−５倍 〔発明の開示〕 本発明の目的は、時間消費が少なく、任意形状物体の測
定が可能であり、放射能処理物質の量を少なくシ、再利
用を容易にする、金属性またはセメント含有物体の放射
能測定方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載する方法により解決される
。本方法のその他の長所は、加圧水型原子炉から排出さ
れる汚染されたホウ酸を、必要な竜角ダ液の調製に利用
できることである。

添付の図面には、二つのダイヤフラムを示す。

既に冒頭に説明した方法を第１図に示すが、ここで再度
簡単に説明する。汚染した物体（１）をこの方法に投入
する。次の段階（２〉で、この物体が測定に必要な形状
を有しているか、否かを決定する。測定できない物質は
放射能処理（３）に回される。その他の物体は、ここで
公知の規則に従い、センサーを使って測定する（４）。

許容限界未満にある、即ち最大許容限界値を下回る放射
性を示す物体は、スクラップ〈５〉として扱われ、無制
限の再利用に供される。許容限界値を超えた物体は、例
えば、汚染除去するためにリン酸を入れた電解浴（６）
の巾に入れ、そこで電気分解により汚染を除去する。汚
染除去後、物体を再度測定する（７）。

ここで許容限界を下回る物体は再びスクラップ〈５）と
して阿利用され、許容限界を上回る物体は放射能処理（
３〉に送られる。

ここで電解液（８）も同様に汚染されるので、大体は、
経費をかけて処分しなければならない。しかし、非常に
経費のかかる方法により、リン酸の再生（９）を行ない
、そのリン酸を再度電解浴（６〉に導くこともできる。

この標準無制限測定方法では、金属１トン当り、測定す
る表面は約１０〜１００ｒｆになる。測定すべき面積が
大きいと、比較的多くの測定装置が必要であり、測定時
間はかなり長くなり、多数の様々な形状を持つセンサー
を使用しなければならない。

汚染除去から規制解除までに発坐する経費を考えると、
このために必要な仕事は次の様な配分になる。

ａ）材料評価経費５〜１５％ これは、必要な記録作成、処理すべき材料の品質測定、
およびその材料の汚染程度のことである。

ｂ）解体、分解経費１０〜２０％ これは、個々の場合によって非常に高くなることがある
。

Ｃ）汚染除去経費１０〜４０％ これは必要な化学薬品、記録装置、エネルギー消費に要
する経費および必要な人件費である。

ｄ）測定経費１０〜５０％ これは主として人件費および測定装置と測定センサーに
かかる経費を合計したものである。

ｅ）規制解除経費５〜１５％ これはとりわけ報告書の作成および用紙の記入にかかる
管理費である。

ｆ）二次廃棄物の中間および最終貯蔵を含む処理経費５
〜５００％ 処理すべき材料の放射能に応じて、この経費は大きく変
動し、今日でもほとんど計算に入れることができない。

以下に説明する本発明に係わる方法により、特にＣ）〜
ｆ）にかかる経費を大幅に低減させることができる。

本発明に係わる方法においては、第２図に図式的に示す
様に、汚染された物体（１０）全部を、最初の、放射能
強度の大まかな局所測定（１１）段階で、表面汚染およ
び比放射能に関して測定する。表面汚染は、平面状の接
触センサー（コンタマート）を使用して測定する。比放
射能に関しては、例えば材料に穴をあけて試料を採取し
、材料中の放射能を測定する。特に、この比放射能は有
用で、規制解除のための値以下に汚染除去する可能性を
推測することができる。スイスにおける限界値は２　Ｏ
ｎ　ＣＩ　／　ｇである。

本発明に係わる測定方法では、第２図に示す様に、汚染
された物体（ｌＯ）全部を、最初の、放射能強度の大ま
かな局所測定（１１〉段階に入れる。上記の、例えば２
０ｎＣＬ／ｇの限界値を下回る物体はすべて、第２段階
で、フルオロホウ酸浴（１２）に浸漬し、その中に完全
に溶解する。これで、物体は最初の測定可能な形態にな
る。この溶液全部を攪拌し、均質化し、ここから得た試
料が、この溶液から得られる物質の放射能を推測できる
様な代表的な測定値を与える様にする。この溶液から、
公知の方法で物質を分離する。これらの方法とは、例え
ば沈殿による化学的方法か、あるいは電気分解により金
属を析出させる電気化学的方法である。

第一の方法はすべての、即ちセメント含有物質にも適用
できるのに対し、第二の方法は問題のＦｅ。

Ｃｒ、ＮＬ、Ｃｕ、Ｐｂ等の金属物質にだけ適用する。

金属性の物体だけを処理する場合には、フルオロホウ酸
を同時に電解浴として使用できる。その場合、汚染した
金属性物体全部を陽極に直接または間接的に接続する（
第３図）。間接的に接続する場合には、金属性の物体を
グラファイト底のかごに入れ、そのかご自体を陽極に接
続する。電解液は、１０〜２０％のフルオロホウ酸（Ｈ
ＢＦ４）から威る。浴の反対側には、陰極として作用す
る金属板を電解液の中につり下げる。陽極と陰極との間
に２〜４ボルトの電圧をかける。フルオロホウ酸中の金
属の溶解度は極めて高いために、物体を完全に溶解させ
ることができる。放射性物質、例えばＣｓ、Ｐｕ、Ｓｒ
−同位体等は、イオンの形で事実上完全に溶液中に残る
。Ｃｏ−６０同位体だけは他の金属と共に陰極に析出す
る。これによって、さらに汚染除去効果が加わる。この
板を析出した金属と共に陰極から取り外し、通・常の、
認可を受けた測定方法で筒中に測定することができる。

金属の本来の形によって特別な形状のセンサーが必要に
なることはない。測定（１３）により、板に析出した金
属が許容限界未満であるかを確認する。そうであれば、
王業において無制限使用できるスクラップ（１４〉とし
て認められ、通常の再利用に回すことができる。電解液
として作用するフルオロホウ酸自体は、循環させて再使
用できる。

この方法では、酸自体は消費されない。電解液の放射能
負荷が非常に高くなった場合には、これをＣａ２＋イオ
ン、ケイ酸塩溶液、またはシュウ酸により沈殿させて再
生（１５〉することができる。沈殿物は浴の底に堆積す
るので、そこから分離できる。

続いて、放射能を持つ堆積物を、セメントまたはビチュ
ーメンで固化させて、処理（１８）する。

本方法を実行した後、期待に反して測定の許容限界値未
満にならなかった物質は、放射性廃棄物として処理する
。

２０　ｎ　Ｃｉ　／　ｇ放射能値を超える様な、表面汚
染された物体は、先ず表面汚染除去０７）を行なう。

これも同様に上記のフルオロホウ酸で行なう。

溶液からただ一つの試料を採取してこれを測定する代わ
りに、酸浴から攪拌した溶液全体を、管を通して、貯蔵
タンクにポンプで送り込み、その際、検出器のそばを通
過させ、放射線量を測定する（第４図）こともできる。

貯蔵タンク中では、その溶液の中にある物質を、１０〜
２０％フルオロホウ酸から、既に上に説明した様にして
、電気化学的または化学的に分離することができる。

電解液調製には、加圧水型原子炉（ＤＷＲ）から排出さ
れる、既に放射能汚染したホウ酸を利用するのが有利で
ある。このホウ酸にフッ酸を加えるだけで、望ましいフ
ルオロホウ酸が得られる。

このフルオロホウ酸は、汚染除去するのに、比較的簡単
に蒸留することができる。この蒸留は、減圧で行なうの
が有利である。

再測定方法を定量的に比較すると、従来技術による測定
方法では、１トンの物質に対して約１０〜１００ｒ＋？
の、部分的に測定が困難な表部を測定しなければならな
いのに対し、この新方法では、金属を電気分解により溶
液から分離し、これを陰極板に析出すれば、同じ量に対
して、約２〜５ｄの、容易に測定できる表面を測定する
だけでよい。

化学的方法により作業すれば、溶液試料を測定するだけ
でよいので、測定経費はさらに低減される。

本発明に係わる測定方法により、処理すべき物質の量が
減少するので、先ず二次廃棄物が減少するが、汚染物体
を測定可能な形状に分解する必要がないので、解体およ
び分解経費も低減する。特に、測定経費が何分の−かに
減少する。固体中の放射能、並びに溶液中におけるそれ
らの放射能およびそれらの放１１線量の関連を下記の表
に示す。

ここに挙げた数値は、Ｃｏ−６０同位体に関する数値で
ある。この表により、このａｌ定技術を理解し易くなる
はずである。測定可能範囲を表わす線は、それぞれの国
の有効な規則に適合していなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による測定方法を図式的に示すフロ
ーチャート図、第２図は、本発明に係わる測定方法のフ
ローチャート図、第３図は、物体の形状を化学的に変え
る方法を図式的に示す説明図、および第４図は、形状を
電気化学的に変える方法を図式的に示す概要図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射能汚染された金属性またはセメント含有物体の
   放射能測定方法であって、第一段階において大まかで局
   所的な汚染測定を行ない、その上で、許容限界値以下に
   ある物体を第二段階においてフルオロホウ酸浴中に装入
   し、その中に溶解させ、測定可能な形態に変換すること
   、さらにこの変換後に規定の方法により測定を行ない、
   規定された測定限界値を下回る物質を無制限再使用に供
   することを特徴とする方法。 ２、局所的な放射能強度測定の後、測定値が高過ぎるた
   めに除外された汚染物体を、先ず表面汚染除去してから
   第二段階に導入することを特徴とする、請求項１に記載
   の方法。 ３、フルオロホウ酸浴中に溶解した物体を、攪拌により
   、その溶液から得られる物質の放射能強度を推測できる
   様な均質な溶液にすることを特徴とする、請求項１に記
   載の方法。４、フルオロホウ酸浴中の溶液中にある物質
   を第二の容器にポンプで移し替え、その際、照射強度を
   検出する検出器の側を通過させ、その際に、この溶液か
   ら得られるはずの物質の放射能測定を行なうことを特徴
   とする、請求項１に記載の方法。 ５、フルオロホウ酸浴中に溶解している物質を化学的に
   変換し、その変換した物質を測定することを特徴とする
   、請求項１に記載の方法。 ６、化学的な変換を沈殿により行ない、その沈殿した物
   質を測定することを特徴とする、請求項５に記載の方法
   。 ７、フルオロホウ酸浴中に溶解している物質をこの中で
   電気化学的に分離し、その分離した物質を測定すること
   を特徴とする、請求項１に記載の放射能汚染した金属性
   物体を測定するための方法。 ８、汚染した物体をフルオロホウ酸浴中で陽極に接続し
   、測定可能な形状を有する陰極板に析出させることを特
   徴とする、請求項７に記載の方法。 ９、浴中のフルオロホウ酸を、加圧水型原子炉から排出
   される汚染したホウ酸に、フッ酸を加え、蒸留により調
   製することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 １０、浴中のフルオロホウ酸が、同時に汚染除去剤とし
   て作用することを特徴とする、請求項２に記載の方法。 １１、汚染したフルオロホウ酸を沈殿剤の添加により再
   生し、その際沈殿し、分離するスラッジをセメントおよ
   び／またはビチューメンにより、放射能処理のために固
   化させることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。 １２、沈殿剤として、好ましくは、Ｃａ＾２＾＋イオン
   、ケイ酸塩溶液、シュウ酸、および硫化物から成るグル
   ープから選択した物質を使用することを特徴とする、請
   求項１１に記載の方法。