JPH06273584A - 放射性ルテニウム化合物の除去方法 - Google Patents
放射性ルテニウム化合物の除去方法Info
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- JPH06273584A JPH06273584A JP8777593A JP8777593A JPH06273584A JP H06273584 A JPH06273584 A JP H06273584A JP 8777593 A JP8777593 A JP 8777593A JP 8777593 A JP8777593 A JP 8777593A JP H06273584 A JPH06273584 A JP H06273584A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 核燃料再処理工程において器壁に付着した放
射性ルテニウム化合物に電解水を接触させることにより
器壁汚染物表面からルテニウムを遊離、除去する放射性
ルテニウム化合物の除去方法。 【効果】 化学薬液を用いることなく、純水に電荷を付
与させることで、放射性ルテニウム化合物を汚染物表面
から除去することができる。それ故本発明は設備をいち
いち分解する必要がなく、系統配管や凹凸部に適用可能
である。
射性ルテニウム化合物に電解水を接触させることにより
器壁汚染物表面からルテニウムを遊離、除去する放射性
ルテニウム化合物の除去方法。 【効果】 化学薬液を用いることなく、純水に電荷を付
与させることで、放射性ルテニウム化合物を汚染物表面
から除去することができる。それ故本発明は設備をいち
いち分解する必要がなく、系統配管や凹凸部に適用可能
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核燃料再処理施設で発
生する放射能汚染のうち、放射性ルテニウム化合物によ
る汚染を放射能汚染物から除去することにより、ルテニ
ウムに起因する金属材料の腐蝕を防止する方法に関す
る。
生する放射能汚染のうち、放射性ルテニウム化合物によ
る汚染を放射能汚染物から除去することにより、ルテニ
ウムに起因する金属材料の腐蝕を防止する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】再処理施設において、放射性ルテニウム
化合物の除去が重要課題と考えられているのは、次のよ
うな工程である。 使用済燃料の溶解工程 硝酸回収工程 廃液固化処理工程 核燃料の再処理施設では、軽水炉の使用済燃料からプル
トニウムを抽出するため、硝酸などの強酸を用いて燃料
ペレットを溶解する。溶解槽はインコネルなどの耐蝕材
料を用いているが、過酷な条件にさらされているために
腐蝕によりピンホールを生じやすく、漏えいトラブルの
主因のひとつになっている。インコネルは、硝酸や混酸
にも耐える材料であるが、ピンホールが生じる原因はむ
しろ強酸よりも燃料ペレット内から発生する放射性ルテ
ニウム化合物の酸化還元反応によるものと考えられてい
る。放射性ルテニウムは、ウラン−235 が中性子を受け
て核分裂する際に生じる核分裂生成物であり、放射性同
位体には Ru-97（半減期 2,8日），Ru-103（ 39.4
日），Ru-105（ 4.4 hrs），Ru106 （ 368日）などが知
られているが被ばくの対象として再処理施設で特に問題
となるのは半減期の長い Ru-106 である。ルテニウム
（ Ru 原子番号 44 ，原子量 101.07 ）は０〜８価まで
の原子価数をとり得る唯一の元素で複雑な化学的性質を
有することで知られいる。これは、ルテニウムが温度や
環境条件によって自由に原子価が変わり、昇華，析出，
錯塩形成などさまざまな状態を取り得ることに起因して
いるためである。核分裂により生成したルテニウムは、
高温で空気酸化を受けると気体状の RuO4 になる。
化合物の除去が重要課題と考えられているのは、次のよ
うな工程である。 使用済燃料の溶解工程 硝酸回収工程 廃液固化処理工程 核燃料の再処理施設では、軽水炉の使用済燃料からプル
トニウムを抽出するため、硝酸などの強酸を用いて燃料
ペレットを溶解する。溶解槽はインコネルなどの耐蝕材
料を用いているが、過酷な条件にさらされているために
腐蝕によりピンホールを生じやすく、漏えいトラブルの
主因のひとつになっている。インコネルは、硝酸や混酸
にも耐える材料であるが、ピンホールが生じる原因はむ
しろ強酸よりも燃料ペレット内から発生する放射性ルテ
ニウム化合物の酸化還元反応によるものと考えられてい
る。放射性ルテニウムは、ウラン−235 が中性子を受け
て核分裂する際に生じる核分裂生成物であり、放射性同
位体には Ru-97（半減期 2,8日），Ru-103（ 39.4
日），Ru-105（ 4.4 hrs），Ru106 （ 368日）などが知
られているが被ばくの対象として再処理施設で特に問題
となるのは半減期の長い Ru-106 である。ルテニウム
（ Ru 原子番号 44 ，原子量 101.07 ）は０〜８価まで
の原子価数をとり得る唯一の元素で複雑な化学的性質を
有することで知られいる。これは、ルテニウムが温度や
環境条件によって自由に原子価が変わり、昇華，析出，
錯塩形成などさまざまな状態を取り得ることに起因して
いるためである。核分裂により生成したルテニウムは、
高温で空気酸化を受けると気体状の RuO4 になる。
【０００３】RuO4は、酸素原子の正四面体の中心にRu8+
イオンが配位している構造であるが、Ru原子の半径が酸
素原子による格子の間隙よりやや小さく、中心金属が動
きやすいことがRuO4分子が安定性を欠く原因と考えられ
ている。 RuO4 は常温では橙黄色の結晶であるが常温で
も昇華性を有し、オゾンに似た臭気を呈する。気体状 R
uO4 は水に微溶であり、常温で約２wt% 溶解する。酸の
存在により RuO4 は解離が妨げられ安定化するが、塩基
の存在で不揮発性の Ru 塩を生成する。また、濃硝酸や
オゾンなど酸化剤の存在下では Ru 化合物は RuO4 とな
る。このほか、前述のように RuO4 は高温中（５００℃
以上）で空気酸化を受けると昇華するが、一方、８００
℃以上になると安定化するともいわれている。さらに還
元反応を受けると RuO2 となって析出する。還元反応は
器物表面でも起こり得るため、再処理プラントでも系統
配管の内面などに析出する。このとき配管内面は放射性
ルテニウム化合物で汚染したり閉塞したりするだけでな
く、酸化−還元反応の電子の授受により腐食を受ける場
合もあり、再処理プラントにおけるやっかいな問題のひ
とつとされている。これに対し、従来の放射性ルテニウ
ム回収技術としては次のような方法が知られている。
イオンが配位している構造であるが、Ru原子の半径が酸
素原子による格子の間隙よりやや小さく、中心金属が動
きやすいことがRuO4分子が安定性を欠く原因と考えられ
ている。 RuO4 は常温では橙黄色の結晶であるが常温で
も昇華性を有し、オゾンに似た臭気を呈する。気体状 R
uO4 は水に微溶であり、常温で約２wt% 溶解する。酸の
存在により RuO4 は解離が妨げられ安定化するが、塩基
の存在で不揮発性の Ru 塩を生成する。また、濃硝酸や
オゾンなど酸化剤の存在下では Ru 化合物は RuO4 とな
る。このほか、前述のように RuO4 は高温中（５００℃
以上）で空気酸化を受けると昇華するが、一方、８００
℃以上になると安定化するともいわれている。さらに還
元反応を受けると RuO2 となって析出する。還元反応は
器物表面でも起こり得るため、再処理プラントでも系統
配管の内面などに析出する。このとき配管内面は放射性
ルテニウム化合物で汚染したり閉塞したりするだけでな
く、酸化−還元反応の電子の授受により腐食を受ける場
合もあり、再処理プラントにおけるやっかいな問題のひ
とつとされている。これに対し、従来の放射性ルテニウ
ム回収技術としては次のような方法が知られている。
【０００４】１）ベンチュリスクラバーによる除染の除
染係数（D.F.）≒１０ ２）アルカリスクラバによる除染の除染係数 （D.
F.）≒１０2 ３）シリカゲル吸着 D.F.≒１０
3 ４） Fe2O3吸着 D.F.≒１０
2 〜１０3 以上はいずれも気体状 RuO4 を捕集、または吸着する技
術であるが現時点で除去性能、二次廃棄物発生量，取扱
性，経済性などの観点から満足し得る技術はない。これ
はRuO4の複雑な性状に起因していることによるものであ
る。
染係数（D.F.）≒１０ ２）アルカリスクラバによる除染の除染係数 （D.
F.）≒１０2 ３）シリカゲル吸着 D.F.≒１０
3 ４） Fe2O3吸着 D.F.≒１０
2 〜１０3 以上はいずれも気体状 RuO4 を捕集、または吸着する技
術であるが現時点で除去性能、二次廃棄物発生量，取扱
性，経済性などの観点から満足し得る技術はない。これ
はRuO4の複雑な性状に起因していることによるものであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】器壁表面に析出した放
射性ルテニウム化合物を除去するためには、次のような
要求を満たすことが必要となるがこれらの要求を全て満
足する方法はいまだ開発されていない。 設備を分解せずに除染可能であること 器壁表面のピンホールは、長期間にわたる放射性ルテニ
ウム化合物の析出が原因であるため、できるだけひんぱ
んに除染する必要がある。また、溶解槽の放射線量率は
人が近づくことのできるレベルではないため分解は困難
である。したがって、設備をいちいち分解せずにそのま
まの状態で除染できることが条件となる。 系統配管や凹凸のデッド部を除染できること 設備を分解せずに除染するためには、タンクや配管だけ
でなく弁やエルボなどの雑形状物が除染対象となるた
め、高圧水ジェットのような物理的作用力による除染法
は、適用困難である。したがって広範囲の汚染面を一度
に処理できる系統化学除染法の適用が期待される。 廃薬液、廃水の発生量が少ないこと 酸やアルカリなどの化学薬液による除染は、大量の廃
水，廃液処理が必要になる。化学薬液は循環運転によ
り、使用量の節減を図ることは可能であるが、一方、溶
解した放射性ルテニウムが再び系統内に戻るため、希釈
されるものの完全な除染は難しい。もし、完全に除染し
ようとするならば、化学薬液を何回も交換して系統除染
をくり返さねばならない。したがって、廃液量は、増え
ることになる。放射性廃液が増えると、その処理・処分
にコストがかかるため、経済性が薄れるので放射性廃
液、廃水量は極少であることが望まれる。
射性ルテニウム化合物を除去するためには、次のような
要求を満たすことが必要となるがこれらの要求を全て満
足する方法はいまだ開発されていない。 設備を分解せずに除染可能であること 器壁表面のピンホールは、長期間にわたる放射性ルテニ
ウム化合物の析出が原因であるため、できるだけひんぱ
んに除染する必要がある。また、溶解槽の放射線量率は
人が近づくことのできるレベルではないため分解は困難
である。したがって、設備をいちいち分解せずにそのま
まの状態で除染できることが条件となる。 系統配管や凹凸のデッド部を除染できること 設備を分解せずに除染するためには、タンクや配管だけ
でなく弁やエルボなどの雑形状物が除染対象となるた
め、高圧水ジェットのような物理的作用力による除染法
は、適用困難である。したがって広範囲の汚染面を一度
に処理できる系統化学除染法の適用が期待される。 廃薬液、廃水の発生量が少ないこと 酸やアルカリなどの化学薬液による除染は、大量の廃
水，廃液処理が必要になる。化学薬液は循環運転によ
り、使用量の節減を図ることは可能であるが、一方、溶
解した放射性ルテニウムが再び系統内に戻るため、希釈
されるものの完全な除染は難しい。もし、完全に除染し
ようとするならば、化学薬液を何回も交換して系統除染
をくり返さねばならない。したがって、廃液量は、増え
ることになる。放射性廃液が増えると、その処理・処分
にコストがかかるため、経済性が薄れるので放射性廃
液、廃水量は極少であることが望まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成するため、鋭意研究を重ねた結果、電解処理した水
を汚染系統内に流すことにより放射性ルテニウム化合物
の付着量が著しく低減することを見出し、この知見に基
づき本発明をなすに至った。すなわち、本発明は放射性
汚染物に電解水を接触させることにより汚染物表面から
放射性ルテニウム化合物を遊離、除去することを特徴と
する放射性ルテニウムの除去方法を提供するものであ
る。ルテニウムは、上述のごとく、雰囲気の酸化・還元
状態によりイオン価数を変え、種々の化合物形態に変化
する。したがって、除染に供する薬液は、ルテニウムの
イオン価数を変化させる作用を有するならば良いと考え
ることができる。ここで、一般に酸化・還元状態を変化
させるには、酸やアルカリでpHを制御することが考えら
れるが、酸やアルカリは、使用後の廃液処理が困難とな
るので使いたくない薬品である。本発明は、除染水の水
分子そのものに電荷を与えて活性化させ、生成した電解
水をルテニウム化合物で汚染した器物の表面に給水する
ことにより、ルテニウムに電子を与え、ルテニウムのイ
オン価数を変えることにより結晶構造が変化する際にル
テニウムを汚染物表面からはく離させ、もしくは溶解除
去する原理に基づくものである。本発明を図示の１実施
態様に基づき説明する。図１は、放射性ルテニウム化合
物の除去方法を実施するためのフローシートである。水
は、市販のイオン交換樹脂（混床式）で処理した２μS/
cm程度の導電率の純水を用いることができる。水温は、
化学除染法では常温よりも高温の方が反応速度が大にな
るので水温を７０〜９０℃程度に高める用法が一般的で
あるが、本発明では５℃、２０℃、５０℃と水温を変え
て実験したところ、大きな除染性能の差異は得られなか
ったので常温で運転する。電解水貯槽１の水は、除染槽
３０を経て放射性ルテニウム化合物汚染物である溶解槽
や排ガス系配管３１へ導かれる。また水の一部は槽底か
ら抜き出された後、配管９，給水槽２を経て、又はバイ
パス配管１０を経て、ポンプ３で昇圧され、フィルタ４
を通り、電解水製造装置５へ送られ、さらに電解処理が
加えられる。ポンプ容量はこのプロセス全体の圧力損失
以上の揚程で被除染物の表面に常時新たな電解水を供給
できるだけの流量が確保できればよい。本実施態様で
は、表面積が２００の被除染物に対し、揚程２０ｍ、流
量１００リットル/ 分のポンプを用いた。フィルタ４と
しては、１０μｍの粒子の捕集性能を有するものを選定
した。
達成するため、鋭意研究を重ねた結果、電解処理した水
を汚染系統内に流すことにより放射性ルテニウム化合物
の付着量が著しく低減することを見出し、この知見に基
づき本発明をなすに至った。すなわち、本発明は放射性
汚染物に電解水を接触させることにより汚染物表面から
放射性ルテニウム化合物を遊離、除去することを特徴と
する放射性ルテニウムの除去方法を提供するものであ
る。ルテニウムは、上述のごとく、雰囲気の酸化・還元
状態によりイオン価数を変え、種々の化合物形態に変化
する。したがって、除染に供する薬液は、ルテニウムの
イオン価数を変化させる作用を有するならば良いと考え
ることができる。ここで、一般に酸化・還元状態を変化
させるには、酸やアルカリでpHを制御することが考えら
れるが、酸やアルカリは、使用後の廃液処理が困難とな
るので使いたくない薬品である。本発明は、除染水の水
分子そのものに電荷を与えて活性化させ、生成した電解
水をルテニウム化合物で汚染した器物の表面に給水する
ことにより、ルテニウムに電子を与え、ルテニウムのイ
オン価数を変えることにより結晶構造が変化する際にル
テニウムを汚染物表面からはく離させ、もしくは溶解除
去する原理に基づくものである。本発明を図示の１実施
態様に基づき説明する。図１は、放射性ルテニウム化合
物の除去方法を実施するためのフローシートである。水
は、市販のイオン交換樹脂（混床式）で処理した２μS/
cm程度の導電率の純水を用いることができる。水温は、
化学除染法では常温よりも高温の方が反応速度が大にな
るので水温を７０〜９０℃程度に高める用法が一般的で
あるが、本発明では５℃、２０℃、５０℃と水温を変え
て実験したところ、大きな除染性能の差異は得られなか
ったので常温で運転する。電解水貯槽１の水は、除染槽
３０を経て放射性ルテニウム化合物汚染物である溶解槽
や排ガス系配管３１へ導かれる。また水の一部は槽底か
ら抜き出された後、配管９，給水槽２を経て、又はバイ
パス配管１０を経て、ポンプ３で昇圧され、フィルタ４
を通り、電解水製造装置５へ送られ、さらに電解処理が
加えられる。ポンプ容量はこのプロセス全体の圧力損失
以上の揚程で被除染物の表面に常時新たな電解水を供給
できるだけの流量が確保できればよい。本実施態様で
は、表面積が２００の被除染物に対し、揚程２０ｍ、流
量１００リットル/ 分のポンプを用いた。フィルタ４と
しては、１０μｍの粒子の捕集性能を有するものを選定
した。
【０００７】電解水製造装置５の断面図が図２に示され
る。電気分解式製造装置の構造はイオン隔膜６の両側に
陽極7 と陰極８を対じさせ、上，下にそれぞれ水の出入
口ノズルを設けたものである。イオン隔膜６には、ナフ
ィオン１１７（商品名、デュポン社製）を、陽極には白
金網を、陰極には網目状ガラス質のグラファイトを用い
た。図中１３はベークライト板、１４はテフロンブロッ
ク、１５はシリコンパッキング、１６は陽極室、１７は
陰極室、１８は陽極室入口ノズル、１９は陽極室出口ノ
ズル、２０は陰極室入口ノズル、２１は陰極室出口ノズ
ルである。以上のフローシートにおいて各要素は、それ
ぞれ配管９で接続され、製造された電解水は電解水貯槽
１へ供給されることになる。本フローシートにおいては
９は上記のように各機器や各機器を接続する主配管１０
はバイパス配管を示し、１１はベント配管、１２はドレ
ン配管を示すが、これらの接液部材料にはテフロンおよ
びステンレス鋼を用いた。
る。電気分解式製造装置の構造はイオン隔膜６の両側に
陽極7 と陰極８を対じさせ、上，下にそれぞれ水の出入
口ノズルを設けたものである。イオン隔膜６には、ナフ
ィオン１１７（商品名、デュポン社製）を、陽極には白
金網を、陰極には網目状ガラス質のグラファイトを用い
た。図中１３はベークライト板、１４はテフロンブロッ
ク、１５はシリコンパッキング、１６は陽極室、１７は
陰極室、１８は陽極室入口ノズル、１９は陽極室出口ノ
ズル、２０は陰極室入口ノズル、２１は陰極室出口ノズ
ルである。以上のフローシートにおいて各要素は、それ
ぞれ配管９で接続され、製造された電解水は電解水貯槽
１へ供給されることになる。本フローシートにおいては
９は上記のように各機器や各機器を接続する主配管１０
はバイパス配管を示し、１１はベント配管、１２はドレ
ン配管を示すが、これらの接液部材料にはテフロンおよ
びステンレス鋼を用いた。
【０００８】本発明において好ましい電解水の製造条件
をあげると、水温は常温（２０℃）〜５０℃，より好ま
しくは常温およびその付近で、一方電流は好ましくは0.
2 〜10mA/cm2 ，より好ましくは０．２〜５mA/cm2で、
また液流速は好ましくは０．１〜１m/sec ，より好まし
くは０．５〜０．７５m/sec で水質は通常得られるろ過
水（たとえば雨水を砂ろ過したもの）や水道水程度の導
電性を有する水溶液でも活性化付与に差しつかえはない
が、より好ましくはイオン交換水など純水に近いものを
用いる。
をあげると、水温は常温（２０℃）〜５０℃，より好ま
しくは常温およびその付近で、一方電流は好ましくは0.
2 〜10mA/cm2 ，より好ましくは０．２〜５mA/cm2で、
また液流速は好ましくは０．１〜１m/sec ，より好まし
くは０．５〜０．７５m/sec で水質は通常得られるろ過
水（たとえば雨水を砂ろ過したもの）や水道水程度の導
電性を有する水溶液でも活性化付与に差しつかえはない
が、より好ましくはイオン交換水など純水に近いものを
用いる。
【０００９】このような除染装置で製造した電解水の物
性を以下に示す。 ａ．pH計（ホリバ社 D-13 ）ガラス電極で測定すると、
電解水発生槽に通水する前の水は７．０を示していた
が、通水後は３〜６を示す。 ｂ．リトマス試験紙（東洋ろ紙製ユニバーサル型）で測
定すると通水前後ともpH７で変化はない。 ｃ．導電率計（ホリバ社 ES-12）標準電極（No.3582-10
D ）で測定すると通水前は導電率１〜２μS/cmの水が通
水後はmax.２００μS/cmを示す。対象物の汚染状態に応
じて導電率はこの範囲で適宜に設定される。製造された
電解水は、放射性ルテニウム化合物で汚染している溶解
槽や排ガス系配管へホースで導かれる。電解水は一度使
用後廃棄しても差しつかえないが、廃水処理施設に負荷
がかかるので廃水中の放射性ルテニウムを還元析出させ
てフィルタ除去することにより再び系統内へ循環再使用
することもできる。これにより、水のクローズドシステ
ムによる廃水処理施設への負担軽減と、電解水の効率的
利用が達成できる。なお、イオン化したルテニウムの析
出には、負の電化を与えて還元する方法が好ましいの
で、平均捕集粒径が２０〜３０μｍ程度のフィルタと合
わせて、電解水発生槽の負極側を通水させることによ
り、析出捕集することができるが、代わりにイオン交換
樹脂塔に通水しても差しつかえない。
性を以下に示す。 ａ．pH計（ホリバ社 D-13 ）ガラス電極で測定すると、
電解水発生槽に通水する前の水は７．０を示していた
が、通水後は３〜６を示す。 ｂ．リトマス試験紙（東洋ろ紙製ユニバーサル型）で測
定すると通水前後ともpH７で変化はない。 ｃ．導電率計（ホリバ社 ES-12）標準電極（No.3582-10
D ）で測定すると通水前は導電率１〜２μS/cmの水が通
水後はmax.２００μS/cmを示す。対象物の汚染状態に応
じて導電率はこの範囲で適宜に設定される。製造された
電解水は、放射性ルテニウム化合物で汚染している溶解
槽や排ガス系配管へホースで導かれる。電解水は一度使
用後廃棄しても差しつかえないが、廃水処理施設に負荷
がかかるので廃水中の放射性ルテニウムを還元析出させ
てフィルタ除去することにより再び系統内へ循環再使用
することもできる。これにより、水のクローズドシステ
ムによる廃水処理施設への負担軽減と、電解水の効率的
利用が達成できる。なお、イオン化したルテニウムの析
出には、負の電化を与えて還元する方法が好ましいの
で、平均捕集粒径が２０〜３０μｍ程度のフィルタと合
わせて、電解水発生槽の負極側を通水させることによ
り、析出捕集することができるが、代わりにイオン交換
樹脂塔に通水しても差しつかえない。
【００１０】次に除染装置の材質であるが、接液部材料
は電解水の活性化エネルギーが消耗してしまわないよう
な配管材や弁を選定する必要があることはいうまでもな
い。たとえば、金属鉄や酸化物は電解水によって、鉄イ
オンが溶解したり、組織の構造変化が生じてしまうので
使用できない。ポリエチレンやポリプロピレンは十分で
はないが、あまり長時間でなければ使用することができ
る。最も望ましい材料はフッ素系樹脂（たとえばテフロ
ン）であり、ステンレス鋼も電解水の消費は少ないので
使用することができる。
は電解水の活性化エネルギーが消耗してしまわないよう
な配管材や弁を選定する必要があることはいうまでもな
い。たとえば、金属鉄や酸化物は電解水によって、鉄イ
オンが溶解したり、組織の構造変化が生じてしまうので
使用できない。ポリエチレンやポリプロピレンは十分で
はないが、あまり長時間でなければ使用することができ
る。最も望ましい材料はフッ素系樹脂（たとえばテフロ
ン）であり、ステンレス鋼も電解水の消費は少ないので
使用することができる。
【００１１】
【作用】水は一般に良く電気を通す物質と考えられてい
るが、これは水の中にイオン性物質が溶質として多く存
在しているためであり、水分子そのものの導電性は低
い。たとえば、超純水のように純度の高い水になるとそ
の導電率は０に近くなる。したがって、夾雑物の少ない
純水では導電性は低いものの、一度電子を与えられると
水分子はその荷電を放出しにくい状態となり、長時間に
わたって活性化状態が続く。この活性化状態の水を酸化
ルテニウムなどに接触させると水分子が担持していた電
子をルテニウムに与えルテニウムは酸化、もしくは還元
されることになる。ルテニウムは水分子の荷電が正（プ
ラス）の場合は酸化され、一方、負（マイナス）の場合
は還元される。ルテニウム化合物がイオン価数の変化に
よりどのように結晶構造が変化し、除去されるかという
機構については未だ解明されていないので、推定の域を
出ないが、おそらくルテニウムのイオン価数が変化する
際に結合元素の配列が変わり、結晶構造が変化するが、
規則的な再配列にならず、格子欠陥が至る所に生じるも
のと考えられる。この格子欠陥の部位がはく離を生じ、
塊状で汚染物表面から遊離することにより、イオン化し
て溶解するよりも多くのルテニウム化合物が除去される
ことになる。この塊状ではく離した放射性ルテニウム化
合物を捕集するため平均粒径２０〜３０μｍのフィルタ
を設ける。
るが、これは水の中にイオン性物質が溶質として多く存
在しているためであり、水分子そのものの導電性は低
い。たとえば、超純水のように純度の高い水になるとそ
の導電率は０に近くなる。したがって、夾雑物の少ない
純水では導電性は低いものの、一度電子を与えられると
水分子はその荷電を放出しにくい状態となり、長時間に
わたって活性化状態が続く。この活性化状態の水を酸化
ルテニウムなどに接触させると水分子が担持していた電
子をルテニウムに与えルテニウムは酸化、もしくは還元
されることになる。ルテニウムは水分子の荷電が正（プ
ラス）の場合は酸化され、一方、負（マイナス）の場合
は還元される。ルテニウム化合物がイオン価数の変化に
よりどのように結晶構造が変化し、除去されるかという
機構については未だ解明されていないので、推定の域を
出ないが、おそらくルテニウムのイオン価数が変化する
際に結合元素の配列が変わり、結晶構造が変化するが、
規則的な再配列にならず、格子欠陥が至る所に生じるも
のと考えられる。この格子欠陥の部位がはく離を生じ、
塊状で汚染物表面から遊離することにより、イオン化し
て溶解するよりも多くのルテニウム化合物が除去される
ことになる。この塊状ではく離した放射性ルテニウム化
合物を捕集するため平均粒径２０〜３０μｍのフィルタ
を設ける。
【００１２】
【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。図１のフローシートにしたがって、放射性ルテ
ニウムで表面汚染したテストピースを表１に示す条件で
除染したところ、約２４時間（洗浄時間）の除染により
除染係数（D.F.）は約１０3 を得た。
明する。図１のフローシートにしたがって、放射性ルテ
ニウムで表面汚染したテストピースを表１に示す条件で
除染したところ、約２４時間（洗浄時間）の除染により
除染係数（D.F.）は約１０3 を得た。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【発明の効果】本発明方法によれば、化学薬液を用いる
ことなく、純水に電荷を付与させることで、放射性ルテ
ニウム化合物を汚染物表面から除去することができる。
それ故本発明は設備をいちいち分解する必要がなく、系
統配管や凹凸部に適用可能で、廃水処理も容易でありな
がら、一方、除染性能も従来技術と同等以上を得られる
という点で従来技術の欠点を補うことができる放射性ル
テニウムの除染方法である。
ことなく、純水に電荷を付与させることで、放射性ルテ
ニウム化合物を汚染物表面から除去することができる。
それ故本発明は設備をいちいち分解する必要がなく、系
統配管や凹凸部に適用可能で、廃水処理も容易でありな
がら、一方、除染性能も従来技術と同等以上を得られる
という点で従来技術の欠点を補うことができる放射性ル
テニウムの除染方法である。
【図１】電解水による放射性汚染物除染装置のフローシ
ートである。
ートである。
【図２】電解水製造装置の断面図である。
１ 電解水貯槽 ２ 給水槽 ３ 循環ポンプ ４ フィルタ ５ 帯電水製造装置 ６ イオン隔膜 ７ 陽極 ８ 陰極 ９ 主配管 １０ バイパス配管 １１ ベント配管 １２ ドレン配管 １３ ベークライト板 １４ テフロンブロック １５ シリコンパッキング １６ 陽極室 １７ 陰極室 ３０ 除染槽 ３１ 放射性ルテニウム化合物汚染物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】電解水による放射性汚染物除染装置のフローシ
ートである。
ートである。
【図２】電解水製造装置の断面図である。
【符号の説明】 １ 電解水貯槽 ２ 給水槽 ３ 循環ポンプ ４ フィルタ ５ 帯電水製造装置 ６ イオン隔膜 ７ 陽極 ８ 陰極 ９ 主配管 １０ バイパス配管 １１ ベント配管 １２ ドレン配管 １３ ベークライト板 １４ テフロンブロック １５ シリコンパッキング １６ 陽極室 １７ 陰極室 ３０ 除染槽 ３１ 放射性ルテニウム化合物汚染物
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】 核燃料再処理工程において器壁に付着し
た放射性ルテニウム化合物に電解水を接触させることに
より器壁汚染物表面からルテニウムを遊離、除去するこ
とを特徴とする放射性ルテニウム化合物の除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8777593A JPH06273584A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 放射性ルテニウム化合物の除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8777593A JPH06273584A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 放射性ルテニウム化合物の除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273584A true JPH06273584A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13924361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8777593A Pending JPH06273584A (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | 放射性ルテニウム化合物の除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273584A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013224918A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚染物質の処理装置及び処理方法 |
| JP2015112580A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社オメガ | 汚染土壌の浄化方法 |
| JP2017094315A (ja) * | 2015-11-22 | 2017-06-01 | 医療環境テクノ株式会社 | 交流電解水溶液製造方法並びに金属粒子および金属イオンを除去する方法。 |
-
1993
- 1993-03-24 JP JP8777593A patent/JPH06273584A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013224918A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-10-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚染物質の処理装置及び処理方法 |
| JP2015112580A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社オメガ | 汚染土壌の浄化方法 |
| JP2017094315A (ja) * | 2015-11-22 | 2017-06-01 | 医療環境テクノ株式会社 | 交流電解水溶液製造方法並びに金属粒子および金属イオンを除去する方法。 |
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