JPH0631884B2 - 二重構造を有する放射性廃棄物の密閉設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、放射性廃棄物や産業廃棄物等の貯蔵設備お
よび処分設備に関する。

〔従来の技術〕

原子力の平和利用の拡大と共に、原子力発電所や病院、
大学、研究所等の施設から出る放射性廃棄物の量も増加
している。なかでも、低レベル放射性廃棄物、すなわ
ち、作業衣の洗濯排水や床を洗浄した廃液等を蒸発濃縮
したもの、あるいは、使用済みのペーパータオルや衣服
の焼却灰等ごくわずかの放射性物質を含んだ物の発生量
はきわめて多く、その貯蔵や処分には、様々な対策がと
られている。

従来、この種の低レベル放射性廃棄物の貯蔵設備として
は、第５図に示すものがある。図において、符号Ａは鉄
筋コンクリートのトレンチである。トレンチＡは、原子
炉建屋等の敷地とは別の貯蔵場に半地下の状態で構築さ
れている。ここで、トレンチＡを構築するには、まず、
地中に穴を掘削する。次に、穴の底面にトレンチＡの不
同沈下を防止するための割栗石Ａ１を敷設する。敷設し
た割栗石Ａ１の上からコンクリートを打設して、トレン
チＡの床部Ａ２を製作する。次に、側壁部Ａ３，Ａ３，
…と屋根部Ａ４とを製作するために図示しない型枠を組
み、その型枠の中にコンクリートを打設して側壁部Ａ
３，Ａ３，…と屋根部Ａ４とを完成させる。最後に、外
側の側壁部Ａ３の側部に土を埋捩してトレンチＡを完成
させる。

このようにして完成したトレンチＡには、低レベル放射
性廃棄物をセメントやアルファルト、プラスチック等で
固化した状態でドラム缶Ｂ，Ｂ…に収納したもの、即
ち、水密容器としてのドラム缶Ｂ，Ｂ…が俵積みに格納
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来の貯蔵設備においては次に挙げるよ
うな問題点があった。

(1)貯蔵設備のコンクリート躯体に割れ目が発生した場
合、直ちに、多量の地下水が内部に侵入してしまう。

(2)ドラム缶から漏れ出した放射性核種が、直ちに、貯
蔵設備の外部へ流出する危険性が高いこと。

(3)ドラム缶が常に空気にさらされているので腐蝕し易
い。

(4)貯蔵設備としての機能しか有せず、そのままの形態
では引き続き処分に移行することができない。

(5)貯蔵設備から放射性核種が外部に漏れ出した際、貯
蔵設備内のドラム缶を１本１本他の安全な場所へ運んで
移動させなければならず、その作業には多くの時間と労
力を必要とする。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、放
射性廃棄物の貯蔵設備そのものを難浸性固化体となるよ
うにドラム缶を格納し、貯蔵設備のコンクリート躯体に
割れ目が発生しても、直ちに、外部から多量の地下水が
侵入できず、また、ドラム缶から漏れ出た放射性核種
が、直ちに、外部へ流出することなく、貯蔵設備に格納
されたドラム缶がさびにくく、貯蔵設備がそのままの形
態で処分の設備としても機能し、さらに、貯蔵設備から
放射性核種が漏れ出した際、貯蔵設備全体を迅速かつ安
全に他の安全な場所へ移動することのできる二重構造を
有する放射性廃棄物の密閉設備を提供することを目的と
している。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明、地中に穴を掘削し、この穴に上方が開口され
た箱形の第１のコンクリートピットを構築し、この第１
のコンクリートピットの内部に、上方が開口された箱形
でかつ吊り部が設けられた第２のコンクリートピットを
設置し、上記第１のコンクリートピットと第２のコンク
リートピットとの間に第１の密閉材を介在させ、上記第
２のコンクリートピット内に放射性廃棄物が封入された
容器を格納し、さらに、この容器が格納された第２のコ
ンクリートピット内の空間に第２の密閉材を充填したこ
とを特徴としている。

この発明では、第２のコンクリートピット内に充填する
第２の密閉材に粘土またはモルタルを用いることが、ま
た、第１のコンクリートピットと第２のコンクリートピ
ットとの間に介在する第１の密閉材にビニールシート、
または天然ゴム、またはハロブチルゴム、またはパラフ
ィン、または天然粘性土、または人工粘性土等を用いる
ことが望ましい。

また、この発明では、第１のコンクリートピットに地下
連続壁、または柱列式地下連続壁、または山留壁等を適
用してもよい。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。第１図はこの発明の二重構造を有する放射
性廃棄物の密閉設備（以下、「密閉設備」と略称する）
の要部を示す図であり、第２図はこの発明の密閉設備の
構築状況を説明するための図であり、第３図、第４図は
この発明の密閉設備の再取り出し状況を説明するための
図である。

図において符号１は地盤である。地盤１には箱形の穴２
が掘削されており、穴２の中にはコンクリートピット
（第１のコンクリートピット）３が構築されている。コ
ンクリートピット３の内部には、さらに、コンクリート
ピット（第２のコンクリートピット）４が設置されてお
り、コンクリートピット３とコンクリートピット４との
間には密閉材（第１の密閉材）である止水性の高い粘土
５が充填されている。コンクリートピット４は箱形に形
成されており、ピット本体６と上蓋部７とからなってい
る。さらに、コンクリートピット４の内部には、放射性
廃棄物が封入されたドラム缶（容器）８，８…が格納さ
れている。ドラム缶８，８…の中には、放射性廃棄物を
セメントで固化した放射性廃棄物固化体が封入されてい
る。また、コンクリートピット４内の空間部には、密閉
材（第２の密閉材）である止水性の高い粘土９が充填さ
れている。

ここで粘土５、粘土９は、止水性の良い天然の粘性土で
も良く、またスメクタイト粘土（ベントナイト）とケイ
砂（または一般の砂または骨材）と水を混練して人工的
に作った材料でも良い。ピット本体６の側壁部６ａ，６
ａの上部には、コンクリートピット４をコンクリートピ
ット３から、後述するクレーンによって、吊り上げて取
り出す際に用いる吊金具（吊り部）１０，１０が取り付
けられている。

一方、コンクリートピット３の上部両側には、後述する
クレーンの基礎１１，１１が設置されており、コンクリ
ートピット３の上には盛土１２が被せられている。ま
た、コンクリートピット３の側壁部３ａ，３ａには、ド
ラム缶８，８…内の放射性核種がコンクリートピット６
から漏れ出すのをチェックするための第１のモニタリン
グ孔１３，１３が設けられており、さらに、その外側の
地盤１にはコンクリートピット６から漏れ出した放射性
核種がコンクリートピット３から漏れ出すのをチェック
するための第２のモニタリング孔１４，１４が設けられ
た構成とされている。

次に、この密閉設備の施工方法について第２図を用いて
説明する。図において、第１図に示す構成要素と同一の
要素については同一符号を付してある。図中符号１５は
粘土を所定の密度に締固めるための転圧機である。

まず、地盤１に箱形の穴２を掘削する。次に、穴２の中
に図示しない形枠を組み、その形枠の中に鉄筋を配筋
し、さらにコンクリートを打設してＲＣ構造躯体のコン
クリートピット３を構築する。その際、コンクリートピ
ット３の側壁部３ａ，３ａに第１のモニタリング孔１
３，１３を設けておく。次に、コンクリートピット３の
側壁部３ａ，３ａの上部外側に後述するクレーンの基礎
１１，１１を設け、その外側の地盤１に第２のモニタリ
ング孔１４，１４を設けておく。上記の作業と並行し
て、地上の他の場所で図示しない型枠を組み、その中に
鉄筋を組み、さらにコンクリートを打設してＲＣ構造躯
体のコンクリートピット４を構築する。その際、側壁部
６ａ，６ａの上端に吊金具１０，１０を取付けておく。
次に、コンクリートピット３の底部に粘土５を所定の厚
さで充填する。次に底部に所定の厚さの粘土５が充填さ
れたコンクリートピット３の中に後述するクレーンを用
いてピット本体６のみを吊り降して設置する。または、
上記ピット本体６はピット３内において建造してもよ
い。

次に、コンクリートピット３の側壁部３ａ，３ａと、そ
の中に設置されたピット本体６の側壁部６ａ，６ａとの
間に形成される空間に、粘土５を密に充填する。このよ
うにして、２重構造のコンクリートピットが完成する。
次に、コンクリートピット３内に設置されたピット本体
６の底部に所定の厚さの粘土９を充填する。次に、その
粘土９の上にドラム缶８，８…を縦置に載置する。次に
載置したドラム缶８，８…の上から粘土９を充填し、そ
の上から転圧機１５を作用させ粘土９を所定の密度に締
固める。

次に、締固めた粘土９の上に再びドラム缶８，８…を載
置し、さらに粘土９を充填しそれを転圧機１５によって
締固める。以下、順次このような手順を繰返してドラム
缶８，８…をピット本体６の中に格納する。格納が終了
するとクレーンを用いてピット本体６の上に上蓋部７を
被せて、さらにその上に粘土５を充填し、その上から盛
土１２を被せて密閉設備の施工を完了する。上蓋部７は
締固めた粘土の上端面の上に型枠を組み、さらに鉄筋を
配筋し、そこにコンクリートを打設して、その場で建造
しても良い。

したがって、上記のように構築、構成された密閉設備
は、コンクリートピット４内の空間部に止水性の高い粘
土９が充填されており、さらに、コンクリートピット４
とコンクリートピット３との間にも止水性の高い粘土５
が介在されているため、あたかも密閉設備全体が難浸性
固化体として機能することになる。

即ち、密閉設備の周囲を流れる地下水は、まず２つのコ
ンクリートピット３，４の壁と、その間に充填された止
水性の高い粘土５によって進路を阻まれる。ここで、仮
にコンクリートピット３に割れ目が発生し、地下水がそ
の中に侵入し粘土５の中を浸透し、さらにコンクリート
ピット４に割れ目が発生してコンクリートピット４の内
側に侵入できたとしても、コンクリートピット４内に充
填された止水性の高い粘土９によって進路を阻まれ、容
易にドラム缶８，８…まで達することができない。ここ
で、また仮に地下水がドラム缶８，８…まで達し、ドラ
ム缶８，８…に腐蝕等が発生してドラム缶８，８…から
放射性核種が漏れ出したとしても、ドラム缶８，８…の
回りは粘土９によって囲まれているため、今度は容易に
流出することが不可能である。たとえ、放射性核種が粘
土９の中を浸透して行ったとしても、さらに、また２つ
のコンクリートピット３，４の壁と、それらの間の粘土
５によって進路を阻まれ外部まで流出することが困難で
ある。

したがって、この密閉設備においては、コンクリート躯
体に割れ目が発生しても、直ちに外部から多量の地下水
が侵入することなく、また、ドラム缶８，８…から漏れ
出した放射性核種を含む水が、直ちに外部へ流出するこ
とがなく、さらに、密閉設備に格納されたドラム缶８，
８…が常時空気に触れることがないためさびにくくな
る。即ち、放射性核種を密閉するためのバリアとして非
常に信頼性の高いものとなる。また、何時、いかなる形
で機能を失うか不明な水密容器ではなく、確実に、その
核種の漏れ出し量を低くすることを保証できる難浸出体
として密閉設備の設計をするので、バリアの性能を定量
的に評価しやすいものとなる。

したがって、この密閉設備は、このままの形態で保管を
機能とする設備から引き続き処分を機能とする設備とし
て転用できることとなる。

しかし、上記のような密閉設備においても、放射性核種
が絶対に漏れ出さないということは保証の限りではな
い。その様な場合、この密閉設備は、コンクリートピッ
ト３，４が二重構造となっており、コンクリートピット
３とコンクリートピット４との間に介在する第１の密閉
材、即ち粘土５を除去することにより、そこに空間部を
形成することが出来るため、内部のコンクリートピット
４は再取り出しが可能な構成とされている。

次に、第３図、第４図を用いて、この密閉設備のコンク
リートピット４を再取り出しする方法について説明す
る。図において、第１図の構成要素と同一の要素につい
ては同一符号を付してある。第３図において符号１５は
コンクリートピット３とコンクリートピット４との間に
充填された粘土５を掘削するための掘削機であり、第４
図において符号１６はコンクリートピット４を吊るため
のクレーンである。

第１のモリタリング孔１３、または第２のモリタリング
孔１４によって放射性核種が漏れ出したことを検知した
場合、まず、コンクリートピット４の上方に被せられた
盛土１２を除去する。次にコンクリートピット４の上に
充填された粘土５を除去する。次に、第３図に示すよう
に、掘削機１５によりコンクリートピット３の側壁部３
ａとコンクリートピット４の側壁部６ａとの間の粘土を
掘削し除去する。次に、クレーン１６をコンクリートピ
ット４上の所定の位置に移動させる。次に、第４図に示
すように、クレーン１６によりコンクリートピット４を
上方に吊り上げてコンクリートピット３の内部から再取
りだしを行う。最後に、コンクリートピット４を吊った
クレーン１６を移動させてコンクリートピット４を他の
安全な場所に移設してコンクリートピット４の再取り出
しを終了する。

上述したように、この密閉設備においてはコンクリート
ピット４から放射性核種が漏れ出しても、その時点で第
１のモニタリング孔１３によって漏れだしを検知するこ
とが可能であり、密閉設備の外部に放射性核種が流出す
る前に再取り出しを行って他の安全な場所へ移設するこ
とができる。即ち、この密閉設備においては、コンクリ
ートピット３の側壁部３ａとコンクリートピット４の側
壁部６ａとの間に空間部が形成され、コンクリートピッ
ト４がコンクリートピット３と分離可能に構成されてい
るため、密閉設備全体を再取り出すことが可能となり、
迅速かつ安全に他の安全な場所へ密閉設備を移設するこ
とができる。

なお、上記実施例においては、第１の密閉材５に止水性
の高い粘土を用いたが、上記コンクリートピット４躯体
をさらに強度の高いＲＣ構造の躯体とし、多少の摩擦力
に対して対抗できるようにするならば、上記第１のコン
クリートピット３と第２のコンクリートピット４との間
に充填された粘土の代わりにビニールシート、または天
然ゴムまたはハロブチルゴムまたはパラフィン等を用い
ることも可能である。

また、上記コンクリートピット４に充填する密閉材９に
止水性の高い粘土を用いたが、その代りにドラム缶８，
８…をコンクリートピット４内に俵積みとし、その中に
形成された空間部にモルタルを充填して密封するように
しても良い。

また、この実施例においては、第１のコンクリートピッ
ト３にＲＣ構造の躯体を用いたが、その代りに地下連続
壁または柱列式地下連続壁またはシートパイル等の山留
壁を用いても良い。

〔発明の効果〕

この発明による二重構造を有する放射性廃棄物の密閉設
備においては、地中に穴を掘削し、この穴に上方が開口
された箱形の第１のコンクリートピットを構築し、この
第１のコンクリートピットの内部に、上方が開口された
箱形でかつ吊り部が設けられた第２のコンクリートピッ
トを設置し、上記第１のコンクリートピットと第２のコ
ンクリートピットとの間に第１の密閉材を介在させ、上
記第２のコンクリートピット内に放射性廃棄物が封入さ
れた容器を格納し、さらに、この容器が格納された第２
のコンクリートピット内の空間に第２の密閉材を充填し
たものであるので、次に挙げるような効果を有する。

(1)仮に、コンクリートピットの躯体に割れ目が発生し
ても、直ちに、多量の地下水が密閉設備内に侵入して放
射性廃棄物が封入された容器に触れることがない。

(2)仮に、放射性廃棄物が封入された容器から放射性核
種が漏れ出すようになっても、漏れ出した放射性核種を
含む水は、直ちに、密閉設備の外部へ流出することはな
い。

(3)容器が常時空気にさらされることがなく腐蝕しにく
い。

(4)密閉設備は保管、貯蔵の機能と処分の機能とを有
し、そのままの形態で貯蔵から処分に移行することがで
きる。

(5)仮に、密閉設備の内側のコンクリートピット（第２
のコンクリートピット）から放射性核種が漏れ出した場
合、また、密閉設備の外側のコンクリートピット（第１
のコンクリートピット）から放射性核種が外部に漏れ出
す危険が生じた場合、密閉設備全体を再取り出して迅速
にかつ安全に他の安全な場所へ移動させることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、この発明の実施例を示す図であ
り、第１図はこの発明の二重構造を有する放射性廃棄物
の密閉設備の要部を示す正視図であり、第２図はこの発
明の構築するところを説明するための説明図であり、第
３図は、この発明の再取り出しを行う際第１のコンクリ
ートピットと第２のコンクリートピットとの間の第１の
密閉材を掘削機を用いて掘削している状況を説明するた
めの説明図であり、第４図はこの発明の再取り出しを行
っているところを説明するための説明図であり、第５図
は従来の放射性廃棄物の密閉設備の斜視図である。 １……地盤、 ２……穴、 ３……第１のコンクリートピット（ＲＣ構造躯体）また
は地下連続壁，柱式地下連続壁，土留壁、 ４……第２のコンクリートピット、 ５……第１の密閉材（粘土，ビニールシート，天然ゴ
ム，ハチブチルゴム，パラフィン）、 ８……容器（ドラム缶）、 ９……第２の密閉材（粘土，モルタル）、 １０……吊金具（吊り部）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に穴を掘削し、この穴に上方が開口さ
   れた箱形の第１のコンクリートピットを構築し、この第
   １のコンクリートピットの内部に、上方が開口された箱
   形でかつ吊り部が設けられた第２のコンクリートピット
   を設置し、上記第１のコンクリートピットと上記第２の
   コンクリートピットとの間に第１の密閉材を介在させ、
   上記第２のコンクリートピット内に放射性廃棄物が封入
   された容器を格納し、さらに、この容器が格納された第
   ２のコンクリートピット内の空間に第２の密閉材を充填
   したことを特徴とする二重構造を有する放射性廃棄物の
   密閉設備。
2. 【請求項２】上記第２のコンクリートピット内に充填す
   る第２の密閉材が粘土であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の二重構造を有する放射性廃棄物の
   密閉設備。
3. 【請求項３】上記第２のコンクリートピット内に充填す
   る第２の密閉材がモルタルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の二重構造を有する放射性廃棄
   物の密閉設備。
4. 【請求項４】上記第１のコンクリートピットと第２のコ
   ンクリートピットとの間に介在する第１の密閉材が粘
   土、またはビニールシート、または天然ゴム、またはハ
   ロブチルゴム、またはパラフィンであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
   の二重構造を有する放射性廃棄物の密閉設備。
5. 【請求項５】上記第１のコンクリートピットが地下連続
   壁または柱列式地下連続壁または山留壁であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか
   に記載の二重構造を有する放射性廃棄物の密閉設備。