JPH05312996A - 放射性廃棄物の固化方法 - Google Patents
放射性廃棄物の固化方法Info
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- JPH05312996A JPH05312996A JP4123223A JP12322392A JPH05312996A JP H05312996 A JPH05312996 A JP H05312996A JP 4123223 A JP4123223 A JP 4123223A JP 12322392 A JP12322392 A JP 12322392A JP H05312996 A JPH05312996 A JP H05312996A
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- solidifying material
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Abstract
(57)【要約】
【構成】水硬性無機固化材を用いて放射性廃棄物を固化
する際に、固化材中の有機物の濃度を低減，制御して固
化する。あるいは固化材中の有機物の濃度を５０ppm 以
下にして固化する。また、予め固化材中の有機物の濃度
を低減した固化材を用いて固化する。水硬性無機固化材
から有機物を除去する際はフィルタ，吸着剤，燃焼装
置，化学反応などを用いて固化材中の有機物の濃度を低
減，制御して固化する。予め有機物の濃度を低減した固
化材を作成する場合は、不純物としての有機物が混入し
ないように有機物濃度を制御する。 【効果】固化材中に含まれる有機物濃度を制御すること
により単位放射線量当たりの水素発生量を大幅に低減さ
せることができる。
する際に、固化材中の有機物の濃度を低減，制御して固
化する。あるいは固化材中の有機物の濃度を５０ppm 以
下にして固化する。また、予め固化材中の有機物の濃度
を低減した固化材を用いて固化する。水硬性無機固化材
から有機物を除去する際はフィルタ，吸着剤，燃焼装
置，化学反応などを用いて固化材中の有機物の濃度を低
減，制御して固化する。予め有機物の濃度を低減した固
化材を作成する場合は、不純物としての有機物が混入し
ないように有機物濃度を制御する。 【効果】固化材中に含まれる有機物濃度を制御すること
により単位放射線量当たりの水素発生量を大幅に低減さ
せることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所から発生す
る放射性廃棄物を水硬性無機固化材による固化方法に関
する。
る放射性廃棄物を水硬性無機固化材による固化方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、放射性廃棄物は放射線による汚染
度が低いレベルのものだけを水硬性無機固化材を用いて
固化処理していたため、固化体の放射線分解は非常に小
さく、固化体の放射線分解によって生じる水素の発生量
は問題にならなかった。しかし、放射性廃棄物の放射能
による汚染度のレベルが高いものを固化処理する場合に
は、放射線分解による水素発生量が増加する可能性があ
る。
度が低いレベルのものだけを水硬性無機固化材を用いて
固化処理していたため、固化体の放射線分解は非常に小
さく、固化体の放射線分解によって生じる水素の発生量
は問題にならなかった。しかし、放射性廃棄物の放射能
による汚染度のレベルが高いものを固化処理する場合に
は、放射線分解による水素発生量が増加する可能性があ
る。
【０００３】放射線分解による水素発生の機構は、主に
水の放射線分解によるものであるため、水の量を低減さ
せて固化する方法があり、公知例、特開昭63−243798号
公報にあるように固化材の混練水を低減させる方法があ
るが、固化材中に含まれる有機物については考慮されて
いなかった。
水の放射線分解によるものであるため、水の量を低減さ
せて固化する方法があり、公知例、特開昭63−243798号
公報にあるように固化材の混練水を低減させる方法があ
るが、固化材中に含まれる有機物については考慮されて
いなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】原子力発電所から発生
する放射性廃棄物を固化材により、固化，貯蔵するに際
し、放射性廃棄物からの放射線により固化体中で放射線
分解が起こり水素ガスが発生する。
する放射性廃棄物を固化材により、固化，貯蔵するに際
し、放射性廃棄物からの放射線により固化体中で放射線
分解が起こり水素ガスが発生する。
【０００５】本発明の目的は、その水素ガス発生量を少
なくする放射性廃棄物の固化方法を提供することにあ
る。
なくする放射性廃棄物の固化方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】放射線分解による水素の
発生のメカニズムは、水の放射線分解によるものの他
に、固化材中に含まれる有機物の影響として有機物自身
の放射線分解によるもの、水の放射線分解によって発生
する遊離基水素の有機物からの水素原子引き抜き反応に
よるもの、また有機物が存在することによって放射線分
解により発生が促進されることなどが考えられる。
発生のメカニズムは、水の放射線分解によるものの他
に、固化材中に含まれる有機物の影響として有機物自身
の放射線分解によるもの、水の放射線分解によって発生
する遊離基水素の有機物からの水素原子引き抜き反応に
よるもの、また有機物が存在することによって放射線分
解により発生が促進されることなどが考えられる。
【０００７】本発明の目的は、固化材中に不純物として
含まれる有機物の濃度を低減することによって達成され
る。
含まれる有機物の濃度を低減することによって達成され
る。
【０００８】
【作用】放射性廃棄物を固化処理する際には、現在、主
にセメントをはじめとする水硬性無機固化材を用いてい
る。ところが、放射線による汚染度が高いものを固化す
る場合、固化体中に含まれる水の放射線分解により水素
が発生する。このときＧ値で表される単位放射線量当た
りの水素発生量は、図２に示すように、固化体中の自由
水の量に依存することが、発明者らの実験によってわか
った。
にセメントをはじめとする水硬性無機固化材を用いてい
る。ところが、放射線による汚染度が高いものを固化す
る場合、固化体中に含まれる水の放射線分解により水素
が発生する。このときＧ値で表される単位放射線量当た
りの水素発生量は、図２に示すように、固化体中の自由
水の量に依存することが、発明者らの実験によってわか
った。
【０００９】ところがそこで固化体中の自由水の量でＧ
値の整理を行なってみたところ、純水のＧ値が０.４５
なのに対して、表１に示すように、固化体中の自由水の
Ｇ値は２.３ となり約５倍も高い値を示すことがわかっ
た。
値の整理を行なってみたところ、純水のＧ値が０.４５
なのに対して、表１に示すように、固化体中の自由水の
Ｇ値は２.３ となり約５倍も高い値を示すことがわかっ
た。
【００１０】
【表１】
【００１１】発明者らがその原因を検討したところ、こ
れが水硬性無機固化材に不純物として含まれる有機物の
影響によるものであることがわかった。そこで代表的な
水硬性無機固化材である、普通ポルトランドセメント、
Ｃ種高炉セメントなどについて、発明者らがその有機物
濃度を測定した結果を表２に示す。
れが水硬性無機固化材に不純物として含まれる有機物の
影響によるものであることがわかった。そこで代表的な
水硬性無機固化材である、普通ポルトランドセメント、
Ｃ種高炉セメントなどについて、発明者らがその有機物
濃度を測定した結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】また、この有機物がＧ値を上昇させている
ことを確認するため、発明者らが２種類の可溶性の有機
物を炭素濃度で１００ppm 、純水に溶解させＧ値を測定
したところ、表３に示すようにセメント上澄液とほぼ等
しいＧ値を示すことが確認できた。
ことを確認するため、発明者らが２種類の可溶性の有機
物を炭素濃度で１００ppm 、純水に溶解させＧ値を測定
したところ、表３に示すようにセメント上澄液とほぼ等
しいＧ値を示すことが確認できた。
【００１４】
【表３】
【００１５】これらの結果は水硬性無機固化材の有機物
濃度を制御することによって、単位放射線量当たりの水
素発生量を低減することを意味する。
濃度を制御することによって、単位放射線量当たりの水
素発生量を低減することを意味する。
【００１６】
〈実施例１〉次に本発明の第一の実施例について説明す
る。
る。
【００１７】本実施例は、代表的な水硬性無機固化材で
あるＣ種高炉セメントの、水／セメント比０.４５ の固
化体について有機物濃度を変え、Ｇ値で表される単位放
射線量当たりの水素発生量を、発明者らが測定したもの
である。図１で表わせるように、有機物濃度が０から５
０ppm まではＧ値は、徐々に上昇するだけであるが、５
０ppm を超えたあたりから急激に上昇し、１５０ppm あ
たりまで上がり続ける。１５０ppm をこえるとＧ値の上
昇は再びゆるやかな上昇となっている。このことから、
有機物の濃度を制御することにより、水硬性無機固化材
の単位放射線量当たりの水素発生量を低減することが有
効であることがわかる。特に、５０ppm以下にすること
は、単位放射線量当たりの水素発生量の増加の割合から
考えて非常に有利であることがわかった。
あるＣ種高炉セメントの、水／セメント比０.４５ の固
化体について有機物濃度を変え、Ｇ値で表される単位放
射線量当たりの水素発生量を、発明者らが測定したもの
である。図１で表わせるように、有機物濃度が０から５
０ppm まではＧ値は、徐々に上昇するだけであるが、５
０ppm を超えたあたりから急激に上昇し、１５０ppm あ
たりまで上がり続ける。１５０ppm をこえるとＧ値の上
昇は再びゆるやかな上昇となっている。このことから、
有機物の濃度を制御することにより、水硬性無機固化材
の単位放射線量当たりの水素発生量を低減することが有
効であることがわかる。特に、５０ppm以下にすること
は、単位放射線量当たりの水素発生量の増加の割合から
考えて非常に有利であることがわかった。
【００１８】〈実施例２〉本発明の第二の実施例を図３
を用いて説明する。本実施例は原子力発電所の廃炉など
に伴う金属廃棄物などの雑固体を固化する一例である。
を用いて説明する。本実施例は原子力発電所の廃炉など
に伴う金属廃棄物などの雑固体を固化する一例である。
【００１９】図３に雑固体を固化するシステムのブロッ
ク図を示す。固化材タンク１には硬化剤である水硬性無
機固化材、また、種々の添加剤が予め適当な配合で十分
に混合，分散され貯蔵されている。この固化材粉末は有
機物除去装置２により有機物を除去された後、定量移送
装置３により一定量混練機６へ供給する。同時に、混練
水タンク４から電磁バルブ５を介して混練水を一定量混
練機６へ供給する。供給された固化材粉末及び混練水は
混練機６で十分に混練しペースト状にする。一方、固化
容器８には雑固体９を予めいれておき、そこに混練機６
で作成されたペーストを一定量、電磁バルブ７を介して
徐々に注入する。注入後、ふたをした固化容器は約１か
月静置の後、搬出可能な固化体となる。本実施例では被
固化体を金属廃棄物を含む雑固体としたが、他にも中レ
ベル廃イオン交換樹脂などにも有効である。また有機物
除去装置にはフィルタを用いるもの，吸着剤を用いるも
の，燃焼装置を用いるもの，化学反応を用いるものなど
が考えられるが、本実施例ではフィルタ，吸着剤を用い
るものが固化システムに組み込みやすい。
ク図を示す。固化材タンク１には硬化剤である水硬性無
機固化材、また、種々の添加剤が予め適当な配合で十分
に混合，分散され貯蔵されている。この固化材粉末は有
機物除去装置２により有機物を除去された後、定量移送
装置３により一定量混練機６へ供給する。同時に、混練
水タンク４から電磁バルブ５を介して混練水を一定量混
練機６へ供給する。供給された固化材粉末及び混練水は
混練機６で十分に混練しペースト状にする。一方、固化
容器８には雑固体９を予めいれておき、そこに混練機６
で作成されたペーストを一定量、電磁バルブ７を介して
徐々に注入する。注入後、ふたをした固化容器は約１か
月静置の後、搬出可能な固化体となる。本実施例では被
固化体を金属廃棄物を含む雑固体としたが、他にも中レ
ベル廃イオン交換樹脂などにも有効である。また有機物
除去装置にはフィルタを用いるもの，吸着剤を用いるも
の，燃焼装置を用いるもの，化学反応を用いるものなど
が考えられるが、本実施例ではフィルタ，吸着剤を用い
るものが固化システムに組み込みやすい。
【００２０】このように、本実施例によれば２００Ｌ入
りの固化容器に入れられた放射能汚染度のレベルの高い
線量率１（Ｒ／ｈ）の放射性廃棄物でも、１年間で水素
発生量が３０cm3程度から６cm3程度にまで約５分の１に
低減する効果があり、固化体の健全性が長期的に高く固
化，貯蔵できる。
りの固化容器に入れられた放射能汚染度のレベルの高い
線量率１（Ｒ／ｈ）の放射性廃棄物でも、１年間で水素
発生量が３０cm3程度から６cm3程度にまで約５分の１に
低減する効果があり、固化体の健全性が長期的に高く固
化，貯蔵できる。
【００２１】〈実施例３〉本発明の第三の実施例を図４
を用いて説明する。本実施例は実施例２と同様、原子力
発電所の廃炉などに伴う金属廃棄物などの雑固体を、有
機物低含有水硬性無機固化材、或いは、有機物濃度が５
０ppm 以下であることを特徴とする水硬性無機固化材を
用いて固化する一例である。
を用いて説明する。本実施例は実施例２と同様、原子力
発電所の廃炉などに伴う金属廃棄物などの雑固体を、有
機物低含有水硬性無機固化材、或いは、有機物濃度が５
０ppm 以下であることを特徴とする水硬性無機固化材を
用いて固化する一例である。
【００２２】図４に雑固体を固化するシステムのブロッ
ク図を示す。固化材タンク１０には硬化剤である有機物
低含有水硬性無機固化材、或いは、有機物濃度が５０pp
m 以下であることを特徴とする水硬性無機固化材、また
種々の添加剤が予め適当な配合で十分に混合，分散され
貯蔵されている。この固化材粉末は、定量移送装置１１
により一定量混練機１４へ供給する。同時に、混練水タ
ンク１２から電磁バルブ１３を介して混練水を一定量混
練機１４へ供給する。供給された固化材粉末及び混練水
は混練機１４で十分に混練しペースト状にする。一方、
固化容器１６には雑固体１７を予めいれておき、そこに
混練機１４で作成されたペーストを一定量、電磁バルブ
１５を介して徐々に注入する。注入後、ふたをした固化
容器は約１か月静置の後、搬出可能な固化体となる。本
実施例では被固化体を金属廃棄物を含む雑固体とした
が、実施例２と同様、他にも中レベル廃イオン交換樹脂
などにも有効である。また、有機物低含有水硬性無機固
化材作成の方法はフィルタを用いるもの，吸着剤を用い
るもの，燃焼装置を用いるもの，化学反応を用いるもの
などが考えられるが、本実施例では、不純物である有機
物が混入しないように有機物濃度を制御し水硬性無機固
化材を作成することが好ましい。このようにすることに
より費用が安く、大量に生産することができる。
ク図を示す。固化材タンク１０には硬化剤である有機物
低含有水硬性無機固化材、或いは、有機物濃度が５０pp
m 以下であることを特徴とする水硬性無機固化材、また
種々の添加剤が予め適当な配合で十分に混合，分散され
貯蔵されている。この固化材粉末は、定量移送装置１１
により一定量混練機１４へ供給する。同時に、混練水タ
ンク１２から電磁バルブ１３を介して混練水を一定量混
練機１４へ供給する。供給された固化材粉末及び混練水
は混練機１４で十分に混練しペースト状にする。一方、
固化容器１６には雑固体１７を予めいれておき、そこに
混練機１４で作成されたペーストを一定量、電磁バルブ
１５を介して徐々に注入する。注入後、ふたをした固化
容器は約１か月静置の後、搬出可能な固化体となる。本
実施例では被固化体を金属廃棄物を含む雑固体とした
が、実施例２と同様、他にも中レベル廃イオン交換樹脂
などにも有効である。また、有機物低含有水硬性無機固
化材作成の方法はフィルタを用いるもの，吸着剤を用い
るもの，燃焼装置を用いるもの，化学反応を用いるもの
などが考えられるが、本実施例では、不純物である有機
物が混入しないように有機物濃度を制御し水硬性無機固
化材を作成することが好ましい。このようにすることに
より費用が安く、大量に生産することができる。
【００２３】以上、本実施例によれば実施例２と同様、
２００Ｌ入りの固化容器に入れられた放射能汚染度のレ
ベルの高い線量率１（Ｒ／ｈ）の放射性廃棄物でも、１
年間で水素の発生量が３０cm3程度から６cm3程度にまで
約５分の１に低減する。
２００Ｌ入りの固化容器に入れられた放射能汚染度のレ
ベルの高い線量率１（Ｒ／ｈ）の放射性廃棄物でも、１
年間で水素の発生量が３０cm3程度から６cm3程度にまで
約５分の１に低減する。
【００２４】〈実施例４〉第四の実施例では、有機物濃
度が１０ppm のセメントを作成し、その固化材を用いて
固化体を作成しγ線を照射したところ、単位放射線量当
たりの水素発生量であるＧ値が０.０７ となることが発
明者らの実験によってわかった。このことは有機物を含
有したままの固化体に比べて約６分の１の水素発生量と
なったことを示している。また、この固化体の自由水の
割合は１３.６ ％であったため、この水素発生が固化体
中の自由水によるものであるとすると、Ｇ値は０.５１
となり、水のＧ値にかなり近くなっている。
度が１０ppm のセメントを作成し、その固化材を用いて
固化体を作成しγ線を照射したところ、単位放射線量当
たりの水素発生量であるＧ値が０.０７ となることが発
明者らの実験によってわかった。このことは有機物を含
有したままの固化体に比べて約６分の１の水素発生量と
なったことを示している。また、この固化体の自由水の
割合は１３.６ ％であったため、この水素発生が固化体
中の自由水によるものであるとすると、Ｇ値は０.５１
となり、水のＧ値にかなり近くなっている。
【００２５】このことから、有機物濃度を制御すること
により、かなりの水素発生を抑制することができること
がわかり、また有機物濃度５０ppm 以下である有機物濃
度１０ppm の有効性が確認できた。
により、かなりの水素発生を抑制することができること
がわかり、また有機物濃度５０ppm 以下である有機物濃
度１０ppm の有効性が確認できた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、放射線による汚染度が
高い廃棄物に対しても、固化材中の有機物濃度を制御す
ることにより、放射線分解による水素発生量を低減させ
ることができ、固化体の長期的健全性が向上する。した
がって、水硬性無機固化材を放射能の汚染度のレベルの
高い放射性廃棄物の固化材として使用することができ
る。
高い廃棄物に対しても、固化材中の有機物濃度を制御す
ることにより、放射線分解による水素発生量を低減させ
ることができ、固化体の長期的健全性が向上する。した
がって、水硬性無機固化材を放射能の汚染度のレベルの
高い放射性廃棄物の固化材として使用することができ
る。
【図１】セメント中の有機物炭素量が単位放射線量当た
りの水素発生量に及ぼす影響の説明図。
りの水素発生量に及ぼす影響の説明図。
【図２】自由水の割合で評価したＣ種高炉セメント固化
体の単位放射線量当たりの水素発生量の説明図。
体の単位放射線量当たりの水素発生量の説明図。
【図３】放射性廃棄物の固化装置の第一のブロック図。
【図４】放射性廃棄物の固化装置の第二のブロック図。
１…固化材タンク、２…有機物除去装置、３…定量移送
装置、４…混練水タンク、５…電磁バルブ、６…混練
機。
装置、４…混練水タンク、５…電磁バルブ、６…混練
機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 至 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】放射性廃棄物を水硬性無機固化材を用いて
固化する際に、前記水硬性無機固化材中の有機物の濃度
を低減、または制御することを特徴とする放射性廃棄物
の固化方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記水硬性無機固化材
の有機物の含有濃度を５０ｐｐｍ以下に低減、または制
御する放射性廃棄物の固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123223A JPH05312996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123223A JPH05312996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312996A true JPH05312996A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14855253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123223A Pending JPH05312996A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 放射性廃棄物の固化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312996A (ja) |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4123223A patent/JPH05312996A/ja active Pending
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