JPH04115198A - 放射性廃棄物の固化処理方法 - Google Patents
放射性廃棄物の固化処理方法Info
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- JPH04115198A JPH04115198A JP23443890A JP23443890A JPH04115198A JP H04115198 A JPH04115198 A JP H04115198A JP 23443890 A JP23443890 A JP 23443890A JP 23443890 A JP23443890 A JP 23443890A JP H04115198 A JPH04115198 A JP H04115198A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、沸騰水型(BWR)原子力発電所から発生す
る放射性廃棄物の固化処理方法に関し、特に放射性廃棄
物中に含まれるC−14を固定化するのに適した放射性
廃棄物の固化処理方法に関する。
る放射性廃棄物の固化処理方法に関し、特に放射性廃棄
物中に含まれるC−14を固定化するのに適した放射性
廃棄物の固化処理方法に関する。
(従来の技術)
従来、BWR原子力発電所から発生する放射性廃棄物の
固化処理方法には、セメント固化、プラスチック固化、
ペレット固化等がある。プラスチック固化およびペレッ
ト固化は、放射性廃液を濃縮処理し、さらにその発生量
を低減するために乾燥処理した後、不飽和ポリエステル
樹脂のようなプラスチック材料で安定化したり(プラス
チック固化)、ゴム状弾性体のような材料をバインダー
として用いて中間貯蔵用のペレットとして安定化(ペレ
ット固化)するもので、減容率が高いので特にBWR原
子力発電所で採用されている。例えば、BWR原子力発
電所から発生する濃縮廃液の場合、セメント固化に比べ
て廃棄物の発生量は176〜1710に減少する。
固化処理方法には、セメント固化、プラスチック固化、
ペレット固化等がある。プラスチック固化およびペレッ
ト固化は、放射性廃液を濃縮処理し、さらにその発生量
を低減するために乾燥処理した後、不飽和ポリエステル
樹脂のようなプラスチック材料で安定化したり(プラス
チック固化)、ゴム状弾性体のような材料をバインダー
として用いて中間貯蔵用のペレットとして安定化(ペレ
ット固化)するもので、減容率が高いので特にBWR原
子力発電所で採用されている。例えば、BWR原子力発
電所から発生する濃縮廃液の場合、セメント固化に比べ
て廃棄物の発生量は176〜1710に減少する。
ところで、最近、原子力発電所から発生する低レベル放
射性廃棄物の最終処分の具体化に伴い、その安全性評価
が行われている。現在わが国では、このような低レベル
放射性廃棄物は浅地層処分される予定であるが、C−1
4のような長寿命の放対性核種が安全評価上重要な意味
をもつようになっており、その処分場での挙動が環境に
重大な影響を及ぼすものと考えられている。
射性廃棄物の最終処分の具体化に伴い、その安全性評価
が行われている。現在わが国では、このような低レベル
放射性廃棄物は浅地層処分される予定であるが、C−1
4のような長寿命の放対性核種が安全評価上重要な意味
をもつようになっており、その処分場での挙動が環境に
重大な影響を及ぼすものと考えられている。
C−14は原子炉中に存在する0−17の(n。
α)反応により生成されるもので、原子炉−次系よりタ
ービンを経て放射性廃液に混じり込む。C−14は通常
、原子炉水の放射線分解により発生する酸素により酸化
され、炭酸イオンとなって存在すると考えられる。この
炭酸イオンは原子炉タービン系の復水浄化系の陰イオン
樹脂に捕捉され、この樹脂が水酸化ナトリウムにより再
生処分されるときに、炭酸ナトリウムとして再生廃液に
取り込まれ、濃縮廃液の主成分である硫酸ナトリウムに
混入する。再生廃液は濃縮処理された後固化処理さ゛れ
、最終処分可能な放射性廃棄物パッケージに処理される
。
ービンを経て放射性廃液に混じり込む。C−14は通常
、原子炉水の放射線分解により発生する酸素により酸化
され、炭酸イオンとなって存在すると考えられる。この
炭酸イオンは原子炉タービン系の復水浄化系の陰イオン
樹脂に捕捉され、この樹脂が水酸化ナトリウムにより再
生処分されるときに、炭酸ナトリウムとして再生廃液に
取り込まれ、濃縮廃液の主成分である硫酸ナトリウムに
混入する。再生廃液は濃縮処理された後固化処理さ゛れ
、最終処分可能な放射性廃棄物パッケージに処理される
。
(発明が解決しようとする課題)
現在これらの廃液は上記したプラスチック固化法やペレ
ット固化法により安定化されるが、廃液主成分である硫
酸ナトリウム粉体がプラスチック中に固化されるとき、
炭酸ナトリウムの形で溶解しているC−14もこの中に
取り込まれる。このプラスチック固化体あるいはペレッ
ト固化体が最終処分後に水と接した場合、これらの固化
体から水溶性の硫酸ナトリウムが溶解し、これとともに
炭酸イオンとして含まれているC−14も溶解する(炭
酸ナトリウムの溶解度は7.1)。
ット固化法により安定化されるが、廃液主成分である硫
酸ナトリウム粉体がプラスチック中に固化されるとき、
炭酸ナトリウムの形で溶解しているC−14もこの中に
取り込まれる。このプラスチック固化体あるいはペレッ
ト固化体が最終処分後に水と接した場合、これらの固化
体から水溶性の硫酸ナトリウムが溶解し、これとともに
炭酸イオンとして含まれているC−14も溶解する(炭
酸ナトリウムの溶解度は7.1)。
すなわち、プラスチック固化体、ペレット固化体にはC
−14は残留せず、固化体外の水相に溶解する。一般に
固化体の安全評価試験において、固化体への残留量と水
相への移行の割合は分配係数として表現され、固化体へ
の残留量が多く水相への移行量が少ない場合が、分配係
数が大として評価される。プラスチック固化体、ペレッ
ト固化体の分配係数はほぼゼロと評価され、安全評価上
好ましくない。これに対してセメント固化体の場合は、
C−14は炭酸カルシウムなどの不溶解性成分として固
化体中に取り込まれるために、はとんど周辺の水相へ移
行することがなく、したがって、セメント固化体の分配
係数は大きく、安全評価上極めて好ましい。
−14は残留せず、固化体外の水相に溶解する。一般に
固化体の安全評価試験において、固化体への残留量と水
相への移行の割合は分配係数として表現され、固化体へ
の残留量が多く水相への移行量が少ない場合が、分配係
数が大として評価される。プラスチック固化体、ペレッ
ト固化体の分配係数はほぼゼロと評価され、安全評価上
好ましくない。これに対してセメント固化体の場合は、
C−14は炭酸カルシウムなどの不溶解性成分として固
化体中に取り込まれるために、はとんど周辺の水相へ移
行することがなく、したがって、セメント固化体の分配
係数は大きく、安全評価上極めて好ましい。
以上説明したように、プラスチック固化法、ペレット固
化法は、セメント固化法に比較して減容性が高いという
利点があるが、一方でセメント固化体に比べて長寿命核
種であるC−14の分配係数が小さく、環境安全性の面
で好ましくないという欠点がある。
化法は、セメント固化法に比較して減容性が高いという
利点があるが、一方でセメント固化体に比べて長寿命核
種であるC−14の分配係数が小さく、環境安全性の面
で好ましくないという欠点がある。
本発明は上記問題点に対処してなされたもので、本発明
の目的は、減容性に優れながらしかもC〜14に対する
分配係数が大きい放射性廃液の固化処理方法を提供する
ことである。
の目的は、減容性に優れながらしかもC〜14に対する
分配係数が大きい放射性廃液の固化処理方法を提供する
ことである。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、放射性濃縮廃液に炭酸イオンを添加した後、
アルカリ土類金属または希土類元素のハロゲン化物、硝
酸塩、酸化物もしくは硫酸塩を加えて廃液中の炭酸イオ
ンを沈殿させ、次にこの沈殿物を含んだ廃液を乾燥処理
して粉体化し、これを有機物バインダーによりペレット
固化またはプラスチック固化することを特徴とする放射
性廃棄物の固化処理方法に関する。
アルカリ土類金属または希土類元素のハロゲン化物、硝
酸塩、酸化物もしくは硫酸塩を加えて廃液中の炭酸イオ
ンを沈殿させ、次にこの沈殿物を含んだ廃液を乾燥処理
して粉体化し、これを有機物バインダーによりペレット
固化またはプラスチック固化することを特徴とする放射
性廃棄物の固化処理方法に関する。
(作用)
本発明において、濃縮廃液にアルカリ土類金属または希
土類元素のハロゲン化物、硝酸塩、酸化物もしくは硫酸
塩を加えるのは、廃液中に存在する溶解性の炭酸塩を難
溶性の炭酸塩に変化させるためである。例えば炭酸カル
シウムの溶解度は0、0014であり、炭酸ナトリウム
に比べて約5万分の1である。ところが、廃液中に含ま
れるC−14を有する炭酸イオンは極めて少量であるの
で、これを難溶性の炭酸塩に変化させても、炭酸塩は溶
解度以下であり、水に溶は込む可能性がある。
土類元素のハロゲン化物、硝酸塩、酸化物もしくは硫酸
塩を加えるのは、廃液中に存在する溶解性の炭酸塩を難
溶性の炭酸塩に変化させるためである。例えば炭酸カル
シウムの溶解度は0、0014であり、炭酸ナトリウム
に比べて約5万分の1である。ところが、廃液中に含ま
れるC−14を有する炭酸イオンは極めて少量であるの
で、これを難溶性の炭酸塩に変化させても、炭酸塩は溶
解度以下であり、水に溶は込む可能性がある。
そこで、本発明では、あらかじめ濃縮廃液に炭酸イオン
を添加しておき、それから難溶性の炭酸塩として沈殿さ
せる。そうすると、廃液中の炭酸イオンは加えられた炭
酸イオンと共に共沈し、全体として難溶性の炭酸塩の量
が溶解度を大幅に上回る量となるので、C−14を有す
る炭酸イオンが水に溶解することがない。したがって、
濃縮廃液に添加する炭酸イオンは、難溶性炭酸塩の溶解
度を十分に越える量でなければならない。
を添加しておき、それから難溶性の炭酸塩として沈殿さ
せる。そうすると、廃液中の炭酸イオンは加えられた炭
酸イオンと共に共沈し、全体として難溶性の炭酸塩の量
が溶解度を大幅に上回る量となるので、C−14を有す
る炭酸イオンが水に溶解することがない。したがって、
濃縮廃液に添加する炭酸イオンは、難溶性炭酸塩の溶解
度を十分に越える量でなければならない。
以上の操作により濃縮廃液を処理した後、プラスチック
固化またはペレット固化すれば、固化体からのC−14
を含む炭酸イオンの溶出、水相への移行は極めて少なく
なり、分配係数を大きくすることができる。しかも、本
発明の固化処理はプラスチック固化またはペレット固化
であるので、減容性も満足できるものとなる。
固化またはペレット固化すれば、固化体からのC−14
を含む炭酸イオンの溶出、水相への移行は極めて少なく
なり、分配係数を大きくすることができる。しかも、本
発明の固化処理はプラスチック固化またはペレット固化
であるので、減容性も満足できるものとなる。
(実施例)
本発明の詳細な説明する。
実施例 1
まず、BWR原子力発電所から発生する濃縮廃液の模擬
液として、C−14を含む炭酸塩を溶、解した硫酸ナト
リウムの25%水溶液を準備した。
液として、C−14を含む炭酸塩を溶、解した硫酸ナト
リウムの25%水溶液を準備した。
これに、炭酸ナトリウムを0.1%になるように添加し
た。次に、これに塩化カルシウムを0,2%加え、模擬
廃液中の炭酸イオンを沈殿処理した。
た。次に、これに塩化カルシウムを0,2%加え、模擬
廃液中の炭酸イオンを沈殿処理した。
沈殿が十分に熟成した後、模擬濃縮廃液を乾燥処理し、
粉体化した。
粉体化した。
次に、粉体化した模擬濃縮廃液を次のようにプラスチッ
ク固化した。固化処理に用いるプラスチック材料は、通
常BWR原子力発電所で廃液の固化処理に用いられてい
るものと同じ不飽和ポリエステル樹脂を用いた。不飽和
ポリエステル樹脂にまず重合開始剤である有機過酸化物
を、樹脂に対して約1%加え、次に模擬濃縮廃液の乾燥
粉体を、樹脂と粉体の比が40:60になるように混合
した。これを均一に混合した後、重合促進剤の有機金属
化合物を不飽和ポリエステル樹脂に対して0.5%の割
合で加えた。約1週間後、不飽和ポリエステル樹脂は完
全に硬化し、プラスチック固化体となった。
ク固化した。固化処理に用いるプラスチック材料は、通
常BWR原子力発電所で廃液の固化処理に用いられてい
るものと同じ不飽和ポリエステル樹脂を用いた。不飽和
ポリエステル樹脂にまず重合開始剤である有機過酸化物
を、樹脂に対して約1%加え、次に模擬濃縮廃液の乾燥
粉体を、樹脂と粉体の比が40:60になるように混合
した。これを均一に混合した後、重合促進剤の有機金属
化合物を不飽和ポリエステル樹脂に対して0.5%の割
合で加えた。約1週間後、不飽和ポリエステル樹脂は完
全に硬化し、プラスチック固化体となった。
この固化体を削って粉末とし、これを水中に浸漬して分
配係数の測定を行ったところ、以下のとうりの結果を得
た。
配係数の測定を行ったところ、以下のとうりの結果を得
た。
水中のC−14濃度: 1.4 Xl0−3μc i/
ml固化体中のC−14濃度 2J Xl0−’μc i/m 分配係数(水中のC−14濃度/固化体中の014濃度
)=162n+l/g 以上のように分配係数は大幅に改善された。
ml固化体中のC−14濃度 2J Xl0−’μc i/m 分配係数(水中のC−14濃度/固化体中の014濃度
)=162n+l/g 以上のように分配係数は大幅に改善された。
実施例 2
実施例1と同様にして濃縮廃液の粉末体を作り、これを
次のようにしてペレット固化体とした。
次のようにしてペレット固化体とした。
バインダー材料として通常BWR原子原子型発電所化処
理に用いられるゴム状弾性体を用いた。
理に用いられるゴム状弾性体を用いた。
まず、模擬濃縮廃液の乾燥粉体をゴム状弾性体とゴム状
弾性体と乾燥粉体との比が20:80になるように混合
した。この混合物をロール型の圧縮成形機で混練して板
状に成形し、これを切断してペレットとした。このペレ
ット固化体を削って粉末とし、これを水中に浸漬して分
配係数の測定を行ったところ、以下のとうりの結果を得
た。
弾性体と乾燥粉体との比が20:80になるように混合
した。この混合物をロール型の圧縮成形機で混練して板
状に成形し、これを切断してペレットとした。このペレ
ット固化体を削って粉末とし、これを水中に浸漬して分
配係数の測定を行ったところ、以下のとうりの結果を得
た。
水中のC−14濃度: 8.9 X 10−’μCi
/m固化体中のC−14濃度。
/m固化体中のC−14濃度。
2.4 XIO”μc i/m
分配係数(水中のC−14濃度/固化体中のC14濃度
)=269ml/g 以上のように、プラスチック固化体の場合と同様に分配
係数は大幅に改善された。
)=269ml/g 以上のように、プラスチック固化体の場合と同様に分配
係数は大幅に改善された。
実施例 3
実施例1と同様にしてC−14を含む模擬濃縮廃液を準
備し、これに0.1%になるように炭酸ナトリウムを添
加した。この模擬濃縮廃液に硝酸ランタンを0.2%加
え、模擬廃液中の炭酸イオンを沈殿させた。沈殿を十分
熟成させた後、模擬濃縮廃液を乾燥処理し、粉体化した
。
備し、これに0.1%になるように炭酸ナトリウムを添
加した。この模擬濃縮廃液に硝酸ランタンを0.2%加
え、模擬廃液中の炭酸イオンを沈殿させた。沈殿を十分
熟成させた後、模擬濃縮廃液を乾燥処理し、粉体化した
。
粉体化した模擬濃縮廃液を実施例1と同様にしてプラス
チック固化体を製した。
チック固化体を製した。
このプラスチック固化体を削って粉末とし、これを水中
に浸漬して分配係数の測定を行ったところ、以下のとう
りの結果を得た。
に浸漬して分配係数の測定を行ったところ、以下のとう
りの結果を得た。
水中のC−14濃度=1,4刈0”’、czci/m固
化体中のC−14濃度: 2.3 XIO”’μCi/m 分配係数(水中のC−14濃度/固化体中の014濃度
)=1624ml/g 以上のように分配係数は大幅に改善された。
化体中のC−14濃度: 2.3 XIO”’μCi/m 分配係数(水中のC−14濃度/固化体中の014濃度
)=1624ml/g 以上のように分配係数は大幅に改善された。
なお、上記実施例では難溶性炭酸塩を生成せしめる薬剤
として塩化カルシウムおよび硝酸ランクンを使用したが
、これら以外にアルカリ土類金属のハロゲン化物、硝酸
塩、酸化物または硫酸塩、もしくは希土類元素の/’%
ロゲン化物、硝酸塩、酸化物または硫酸塩等、炭酸イオ
ンと反応して難溶性炭酸塩を生成せしめる薬剤を同様に
使用することができる。
として塩化カルシウムおよび硝酸ランクンを使用したが
、これら以外にアルカリ土類金属のハロゲン化物、硝酸
塩、酸化物または硫酸塩、もしくは希土類元素の/’%
ロゲン化物、硝酸塩、酸化物または硫酸塩等、炭酸イオ
ンと反応して難溶性炭酸塩を生成せしめる薬剤を同様に
使用することができる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明により固化処理した放射性
廃棄物固化体は、最終処分された後で水と接触するよう
な事態が生じても、廃棄物固化体中の長寿命核種である
C−14は水相に移行せずにほとんどが固化体中に残留
するので、環境安全の上で好ましい。しかも、これはプ
ラスチック固化またはペレット固化であるので、減容性
も優れている。すなわち、本発明は環境安全性も減容性
も共に満足し得る放射性廃棄物の固化処理方法である。
廃棄物固化体は、最終処分された後で水と接触するよう
な事態が生じても、廃棄物固化体中の長寿命核種である
C−14は水相に移行せずにほとんどが固化体中に残留
するので、環境安全の上で好ましい。しかも、これはプ
ラスチック固化またはペレット固化であるので、減容性
も優れている。すなわち、本発明は環境安全性も減容性
も共に満足し得る放射性廃棄物の固化処理方法である。
代理人 弁理士(8733)猪 股 祥 晃(ほか1名
)
)
Claims (1)
- (1)放射性濃縮廃液に炭酸イオンを添加した後、アル
カリ土類金属または希土類元素のハロゲン化物、硝酸塩
、酸化物もしくは硫酸塩を加えて廃液中の炭酸イオンを
沈殿させ、次にこの沈殿物を含んだ廃液を乾燥処理して
粉体化し、これを有機物バインダーによりペレット固化
またはプラスチック固化することを特徴とする放射性廃
棄物の固化処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23443890A JP2854695B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23443890A JP2854695B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04115198A true JPH04115198A (ja) | 1992-04-16 |
JP2854695B2 JP2854695B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=16971013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23443890A Expired - Fee Related JP2854695B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | 放射性廃棄物の固化処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2854695B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11109093A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Jgc Corp | 硝酸ソーダ含有廃棄物のセメント固化処理方法 |
JP2007510147A (ja) * | 2003-10-28 | 2007-04-19 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 焼結型混合炭酸塩の放射性炭素格納への使用 |
JP2014200867A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 学校法人 工学院大学 | 洗浄剤、洗浄方法、および洗浄剤の処理方法 |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP23443890A patent/JP2854695B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11109093A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Jgc Corp | 硝酸ソーダ含有廃棄物のセメント固化処理方法 |
JP2007510147A (ja) * | 2003-10-28 | 2007-04-19 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 焼結型混合炭酸塩の放射性炭素格納への使用 |
JP2014200867A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 学校法人 工学院大学 | 洗浄剤、洗浄方法、および洗浄剤の処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2854695B2 (ja) | 1999-02-03 |
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