JPH0713675B2 - 放射能汚染金属廃棄物の除染方法 - Google Patents
放射能汚染金属廃棄物の除染方法Info
- Publication number
- JPH0713675B2 JPH0713675B2 JP1147046A JP14704689A JPH0713675B2 JP H0713675 B2 JPH0713675 B2 JP H0713675B2 JP 1147046 A JP1147046 A JP 1147046A JP 14704689 A JP14704689 A JP 14704689A JP H0713675 B2 JPH0713675 B2 JP H0713675B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- solution
- potential
- decontamination
- acid solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
- G21F9/002—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes
- G21F9/004—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes of metallic surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
- C23G1/081—Iron or steel solutions containing H2SO4
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、稼働中の原子力発電所あるいは原子炉解体時
に発生する放射性物質で汚染された金属廃棄物の化学的
除染方法に関する。
に発生する放射性物質で汚染された金属廃棄物の化学的
除染方法に関する。
（従来の技術） 放射性物質で汚染された金属廃棄物を無拘束レベルまで
除染し一般廃棄物として処分する方法として、該放射能
汚染金属廃棄物に電流を流しアノード溶解する電解研磨
法および研磨剤粒子を用いて金属表面を研削する機械的
方法等多くの除染方法が開発されている。これらの除染
方法は短時間に大きな除染効果を達成できるという効果
を有しているが、除染対象が単純な形状をした汚染物に
限られ、バルブやポンプ等の複雑な形状の汚染物の汚染
表面を均一に除染することは困難である。
除染し一般廃棄物として処分する方法として、該放射能
汚染金属廃棄物に電流を流しアノード溶解する電解研磨
法および研磨剤粒子を用いて金属表面を研削する機械的
方法等多くの除染方法が開発されている。これらの除染
方法は短時間に大きな除染効果を達成できるという効果
を有しているが、除染対象が単純な形状をした汚染物に
限られ、バルブやポンプ等の複雑な形状の汚染物の汚染
表面を均一に除染することは困難である。
これを解決する方法として、種々の化学薬品の溶液（除
染剤溶液）を用いて対象汚染物を除染する化学除染法が
提案されている。しかし、硫酸および硝酸等の無機酸溶
液を単独で用いた場合、金属表面に付着した放射性クラ
ッドの溶解および母材の溶解速度が遅く、短時間で高い
除染効果（DF）を達成することは困難であった。
染剤溶液）を用いて対象汚染物を除染する化学除染法が
提案されている。しかし、硫酸および硝酸等の無機酸溶
液を単独で用いた場合、金属表面に付着した放射性クラ
ッドの溶解および母材の溶解速度が遅く、短時間で高い
除染効果（DF）を達成することは困難であった。
そこで、溶解速度を速めるためにセリウム（Ce4+）や過
マンガン酸カリウム（KMnO4）等の酸化剤と無機酸とを
組み合わせた溶液を除染剤として用いる除染方法が提案
されている。本発明者は斯る硫酸−セリウム（SC）溶液
を用いた除染法（特開昭62-261099、特開昭63-235899）
を既に開発し十分に大きな除染効果を達成した。しかし
ながら、酸化剤（Ce4+）を用いた場合には、クラッド及
び母材金属を酸化溶解（Fe2+→Fe3+＋e-，Cr3+→CrVI＋
3e-及びFe→Fe3+＋3e-,Cr→CrVI＋6e-等）するときに、
酸化剤は還元（Ce4+＋e-→Ce3+）されて酸化溶解能力が
消失するので消費量に見合った量の酸化剤を追加するか
電気化学的に再生する必要がある。また、溶出金属イオ
ン濃度が１×104ppm（1kg/m3）以上になると酸化剤再生
時の電流効率の低下により大きな電流が必要となる。そ
して、かかる溶出金属イオン濃度の制約により場合によ
っては除染剤溶液を更新しなければならないこともあ
り、この場合には除染廃液が大量に発生するという問題
点がある。
マンガン酸カリウム（KMnO4）等の酸化剤と無機酸とを
組み合わせた溶液を除染剤として用いる除染方法が提案
されている。本発明者は斯る硫酸−セリウム（SC）溶液
を用いた除染法（特開昭62-261099、特開昭63-235899）
を既に開発し十分に大きな除染効果を達成した。しかし
ながら、酸化剤（Ce4+）を用いた場合には、クラッド及
び母材金属を酸化溶解（Fe2+→Fe3+＋e-，Cr3+→CrVI＋
3e-及びFe→Fe3+＋3e-,Cr→CrVI＋6e-等）するときに、
酸化剤は還元（Ce4+＋e-→Ce3+）されて酸化溶解能力が
消失するので消費量に見合った量の酸化剤を追加するか
電気化学的に再生する必要がある。また、溶出金属イオ
ン濃度が１×104ppm（1kg/m3）以上になると酸化剤再生
時の電流効率の低下により大きな電流が必要となる。そ
して、かかる溶出金属イオン濃度の制約により場合によ
っては除染剤溶液を更新しなければならないこともあ
り、この場合には除染廃液が大量に発生するという問題
点がある。
一方、例えば母材が炭素鋼若しくはステンレス鋼（SUS3
04,316等）の場合は、ある硫酸濃度領域において硫酸−
セリウム（SC）溶液よりも硫酸単独溶液の方が大きい腐
食速度が得られることがわかった。第１図はこのことを
示す実験結果である。該実験においては、代表的な原子
炉材料であるステンレス鋼（SUS304,316等）及びインコ
ネル600に関して硫酸及び硫酸−セリウム（SC）溶液中
における腐食速度（mdd,mg/dm2・day）と硫酸濃度との
関係を調べた。腐食試験は、1000mlのガラス製セバラブ
ルフラスコに所定濃度の硫酸溶液及びSC溶液各々を700m
l入れ80℃に昇温した後、金属試験片（表面積22.4cm2）
を浸漬し撹拌下で行った。試験片表面はエメリー400番
で研磨し、脱脂洗浄後に使用した。第１図から分かるよ
うに、ステンレス鋼（SUS304,316等）の腐食速度は硫酸
濃度が高くなるほど増加したが（●、▲）、インコネル
600は硫酸濃度の影響をほとんど受けなかった（■）。
また、SC溶液中ではCe4+濃度の一次に比例して腐食速度
が増大するが硫酸濃度にはほとんど影響を受けない
（○、△、□）。この結果、母材がステンレス鋼の場合
には硫酸濃度を特定濃度以上に保つことによりSC溶液よ
りも大きな腐食速度が得られることがわかる。SUS304で
は0.7M、SUS316では2.2M以上であった。しかし、インコ
ネル600の場合は硫酸溶液では大きな腐食濃度は得られ
ず、SC溶液で除染する必要がある。以上のように、ステ
ンレス鋼の場合に硫酸濃度を一定以上に保つことにより
大きな腐食速度が得られることがわかった。同様の実験
を炭素鋼についても実施したが、炭素鋼の場合も硫酸濃
度0.25M,80℃で約１×105mddと大きい腐食速度が得られ
た。しかしながら、クラッドの付着した汚染金属の場
合、大きな腐食速度が得られるのは浸漬初期においての
みであり、時間経過と共に腐食速度は徐々に遅くなり短
時間に高いDFを達成できず、繰り返しこの溶液を用いて
除染を行うとついには除染剤としての能力が消失すると
いう問題点がある。
04,316等）の場合は、ある硫酸濃度領域において硫酸−
セリウム（SC）溶液よりも硫酸単独溶液の方が大きい腐
食速度が得られることがわかった。第１図はこのことを
示す実験結果である。該実験においては、代表的な原子
炉材料であるステンレス鋼（SUS304,316等）及びインコ
ネル600に関して硫酸及び硫酸−セリウム（SC）溶液中
における腐食速度（mdd,mg/dm2・day）と硫酸濃度との
関係を調べた。腐食試験は、1000mlのガラス製セバラブ
ルフラスコに所定濃度の硫酸溶液及びSC溶液各々を700m
l入れ80℃に昇温した後、金属試験片（表面積22.4cm2）
を浸漬し撹拌下で行った。試験片表面はエメリー400番
で研磨し、脱脂洗浄後に使用した。第１図から分かるよ
うに、ステンレス鋼（SUS304,316等）の腐食速度は硫酸
濃度が高くなるほど増加したが（●、▲）、インコネル
600は硫酸濃度の影響をほとんど受けなかった（■）。
また、SC溶液中ではCe4+濃度の一次に比例して腐食速度
が増大するが硫酸濃度にはほとんど影響を受けない
（○、△、□）。この結果、母材がステンレス鋼の場合
には硫酸濃度を特定濃度以上に保つことによりSC溶液よ
りも大きな腐食速度が得られることがわかる。SUS304で
は0.7M、SUS316では2.2M以上であった。しかし、インコ
ネル600の場合は硫酸溶液では大きな腐食濃度は得られ
ず、SC溶液で除染する必要がある。以上のように、ステ
ンレス鋼の場合に硫酸濃度を一定以上に保つことにより
大きな腐食速度が得られることがわかった。同様の実験
を炭素鋼についても実施したが、炭素鋼の場合も硫酸濃
度0.25M,80℃で約１×105mddと大きい腐食速度が得られ
た。しかしながら、クラッドの付着した汚染金属の場
合、大きな腐食速度が得られるのは浸漬初期においての
みであり、時間経過と共に腐食速度は徐々に遅くなり短
時間に高いDFを達成できず、繰り返しこの溶液を用いて
除染を行うとついには除染剤としての能力が消失すると
いう問題点がある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記に鑑み、硫酸単独溶液を用いつつ短時間
に高いDFを達成できる除染方法を提供することを目的と
する。
に高いDFを達成できる除染方法を提供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段） 一般に、金属はある特定の電位領域において大きな腐食
速度を示す。例えばステンレス鋼（SUS304）は、硫酸溶
液中において−0.2〜−0.4V（vs.Ag/AgCl）の電位で最
大の腐食速度を示す。本発明者は、この現象に着目し、
以下に示す実験を行った。
速度を示す。例えばステンレス鋼（SUS304）は、硫酸溶
液中において−0.2〜−0.4V（vs.Ag/AgCl）の電位で最
大の腐食速度を示す。本発明者は、この現象に着目し、
以下に示す実験を行った。
以上から、除染中に溶液の電位を監視し、一定以上の電
位に上昇したときに、溶液を電解還元（主としてFe3+＋
e-→Fe2+）として溶液の電位を腐食速度が大きい電位領
域に戻すことによって少量の硫酸溶液で大量の汚染物の
除染が可能となる。
位に上昇したときに、溶液を電解還元（主としてFe3+＋
e-→Fe2+）として溶液の電位を腐食速度が大きい電位領
域に戻すことによって少量の硫酸溶液で大量の汚染物の
除染が可能となる。
以上の結果から硫酸単独溶液の電位を一定に保つことに
より大きな腐食速度を達成できることを発見し本発明を
完成するに至った。
より大きな腐食速度を達成できることを発見し本発明を
完成するに至った。
本発明においては、放射能汚染金属廃棄物を硫酸溶液に
浸漬して放射性付着クラッドの剥離・除去及び母材金属
表面を溶解し、放射性汚染物を除去するに際し、クラッ
ド及び母材からの金属イオンの溶出量の増加によって硫
酸溶液の電位が一定以上高い（貴）方向にシフトしたと
きに、溶出金属イオンを電解還元することによって該硫
酸溶液の電位を一定電位以下に制御している。
浸漬して放射性付着クラッドの剥離・除去及び母材金属
表面を溶解し、放射性汚染物を除去するに際し、クラッ
ド及び母材からの金属イオンの溶出量の増加によって硫
酸溶液の電位が一定以上高い（貴）方向にシフトしたと
きに、溶出金属イオンを電解還元することによって該硫
酸溶液の電位を一定電位以下に制御している。
（作用） 本発明によれば、硫酸溶液に放射能汚染金属を浸漬する
ことにより、母材の溶解に伴って金属表面に付着したク
ラッドが溶解あるいは剥離除去される。放射性核種の分
布は表面クラッド層だけでなく一部母材内部まで拡散し
ている。一般に原子炉解体廃棄物等を無拘束レベルまで
徹底的に除染する場合、母材表面から数十μｍの厚さま
で溶解除去することが要求される。母材の溶解厚さｄ
（μｍ）は次式で表される。
ことにより、母材の溶解に伴って金属表面に付着したク
ラッドが溶解あるいは剥離除去される。放射性核種の分
布は表面クラッド層だけでなく一部母材内部まで拡散し
ている。一般に原子炉解体廃棄物等を無拘束レベルまで
徹底的に除染する場合、母材表面から数十μｍの厚さま
で溶解除去することが要求される。母材の溶解厚さｄ
（μｍ）は次式で表される。
ｄ＝10-2Rct/2.4ρ ここで、Rcは母材の腐食速度（mdd,mg/dm2・day）、ｔ
は溶解時間（ｈ）、ρは母材の密度（ステンレス鋼の場
合、ρ8g/cm3）である。上式から明らかなように、Rc
が大きくなるほど一定の母材厚さを溶解するのに要する
時間は短縮される。例えば、ｄ＝50μｍを溶解するのに
要する時間は、Rc＝１×105mddでは約１時間となる。第
１図に示すように、硫酸濃度2M、80℃、SUS304の場合に
Rc１×105mddであることから、大部分の対象汚染物の
除染は１時間前後で行うことができる。
は溶解時間（ｈ）、ρは母材の密度（ステンレス鋼の場
合、ρ8g/cm3）である。上式から明らかなように、Rc
が大きくなるほど一定の母材厚さを溶解するのに要する
時間は短縮される。例えば、ｄ＝50μｍを溶解するのに
要する時間は、Rc＝１×105mddでは約１時間となる。第
１図に示すように、硫酸濃度2M、80℃、SUS304の場合に
Rc１×105mddであることから、大部分の対象汚染物の
除染は１時間前後で行うことができる。
硫酸溶液濃度は高いほど溶解速度が大きくなるが、廃液
処理の負荷が増大するので、0.5〜3mol/lが好ましい。
また、溶液温度は室温以上、好ましくは50〜90℃とす
る。更に、溶液の電位は、溶出金属イオン濃度および温
度によって多少変動するが、0.1〜0.2V以下に制御する
ことが好ましい。
処理の負荷が増大するので、0.5〜3mol/lが好ましい。
また、溶液温度は室温以上、好ましくは50〜90℃とす
る。更に、溶液の電位は、溶出金属イオン濃度および温
度によって多少変動するが、0.1〜0.2V以下に制御する
ことが好ましい。
我が国においては、原子炉解体後の機器等の汚染物に関
する無拘束レベルは決定されていないが、英国では0.48
q/g、フランスでは1Bq/g以下を目標に核種除染法の開発
が進められている。本除染試験の結果は、上記の値を十
分満足するものである。
する無拘束レベルは決定されていないが、英国では0.48
q/g、フランスでは1Bq/g以下を目標に核種除染法の開発
が進められている。本除染試験の結果は、上記の値を十
分満足するものである。
硫酸溶液で除染した場合、除染後の金属表面はスマット
と呼ばれる黒色の付着物で覆われており、外観上汚れて
いるように見える。除染後の金属表面をきれいに仕上げ
るためには、例えば除染に用いた硫酸溶液を電解酸化
し、母材の腐食速度が抑制される0.3V以上の電位に高め
た溶液に浸漬することにより達成できる。あるいは、硫
酸−セリウム溶液に浸漬することによっても可能であ
る。硫酸−セリウム溶液に浸漬する場合の溶液の条件
は、特に制約はないが、硫酸は0.25M程度の低濃度で十
分であるが、セリウムはCe4+とCe3+との混合物（Ce4+／
Ce3+１、Ce4+５〜10mM程度）であることが必要であ
る。Ce4+及びCe3+単独組成の場合にはスマットの除去は
できるが、表面をきれいに仕上げることは困難である。
と呼ばれる黒色の付着物で覆われており、外観上汚れて
いるように見える。除染後の金属表面をきれいに仕上げ
るためには、例えば除染に用いた硫酸溶液を電解酸化
し、母材の腐食速度が抑制される0.3V以上の電位に高め
た溶液に浸漬することにより達成できる。あるいは、硫
酸−セリウム溶液に浸漬することによっても可能であ
る。硫酸−セリウム溶液に浸漬する場合の溶液の条件
は、特に制約はないが、硫酸は0.25M程度の低濃度で十
分であるが、セリウムはCe4+とCe3+との混合物（Ce4+／
Ce3+１、Ce4+５〜10mM程度）であることが必要であ
る。Ce4+及びCe3+単独組成の場合にはスマットの除去は
できるが、表面をきれいに仕上げることは困難である。
（実施例） 以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例１ SUS304試験片を硫酸溶液（濃度1.8M、80℃）に浸漬し、
該試験片及び溶液の電位、溶出金属イオン（Fe,Cr,Ni）
濃度の経時変化を検討した。第２図に試験結果を示す。
該実験における試験片及び溶液量等は第１図の実験と同
じである。ここでは試験片及び溶液の電位（Pt電極の電
位）を測定するためにAg/AgCl参照電極を挿入した。第
２図から明らかなように、試験片の浸漬により溶解が開
始されると、試験片は約−0.3V、溶液は約−0.1Vへと両
方とも急速に低下（卑方向へのシフト）した。このとき
の腐食速度は約８×104mddであった。途中で溶液の電解
酸化を行って溶液電位を約0.6Vへと高く（貴に）すると
試験片の電位も上昇し、それに伴って腐食速度は急激に
低下した。しかし、この溶液を電解還元して卑にする
と、腐食速度は再び増加した。本実験の結果、ステンレ
ス鋼の腐食速度は溶液の電位を制御することにより大き
な値が得られることがわかる。
該試験片及び溶液の電位、溶出金属イオン（Fe,Cr,Ni）
濃度の経時変化を検討した。第２図に試験結果を示す。
該実験における試験片及び溶液量等は第１図の実験と同
じである。ここでは試験片及び溶液の電位（Pt電極の電
位）を測定するためにAg/AgCl参照電極を挿入した。第
２図から明らかなように、試験片の浸漬により溶解が開
始されると、試験片は約−0.3V、溶液は約−0.1Vへと両
方とも急速に低下（卑方向へのシフト）した。このとき
の腐食速度は約８×104mddであった。途中で溶液の電解
酸化を行って溶液電位を約0.6Vへと高く（貴に）すると
試験片の電位も上昇し、それに伴って腐食速度は急激に
低下した。しかし、この溶液を電解還元して卑にする
と、腐食速度は再び増加した。本実験の結果、ステンレ
ス鋼の腐食速度は溶液の電位を制御することにより大き
な値が得られることがわかる。
実施例２ 次に、実際の原子炉汚染試験片を浸漬し除染試験を行っ
た。
た。
本実施例に使用した汚染試験片は原子炉浄化系配管から
採取したものであり、クラッド付着量は約0.5mg/cm2、
クラッド組成は約20％、ニッケル28％、鉄50％である。
一回の試験に使用した汚染試験片のクラッド付着表面積
は約５cm2であり、全体としては約17cm2である。
採取したものであり、クラッド付着量は約0.5mg/cm2、
クラッド組成は約20％、ニッケル28％、鉄50％である。
一回の試験に使用した汚染試験片のクラッド付着表面積
は約５cm2であり、全体としては約17cm2である。
第１図の場合に使用したセラブルフラスコに1.8M硫酸溶
液700mlを入れ80℃に昇温した後、汚染試験片１枚を浸
漬し除染を行った。１枚目を除染した後、溶液の更新を
行わず同一溶液中で別の汚染試験片を浸漬し、繰り返し
除染を行った。この場合の溶液電位と全溶出金属イオン
（Fe＋Cr＋Ni）濃度の経時変化を第３図に示す。第３図
において、〜は除染回数を示す。実際の対象汚染物
の場合、母材料金属表面にはクラッド即ち金属酸化物が
付着しており、硫酸溶液に浸漬して溶解したとき２価
（Fe2+）と３価（Fe3+）の両方の鉄イオンが溶出する。
第３図から明らかなように、最初の汚染試験片を浸漬し
た場合（）に溶液電位は急速に低下し約−0.1Vに達し
た。電位はその後徐々に上昇しの終了時点では0.24V
に達した。また、このときの溶出金属イオン濃度は1.15
×104ppm（Fe2+＜7600;Fe3+,1050;Cr3+,2050;Ni,1000pp
m）であり、４枚目の汚染試験片までの腐食速度は7.4×
104mdd以上と大きな値を維持した。しかし、になると
溶液電位は約0.4Vと高くなり、腐食速度は220mddに低下
した。
液700mlを入れ80℃に昇温した後、汚染試験片１枚を浸
漬し除染を行った。１枚目を除染した後、溶液の更新を
行わず同一溶液中で別の汚染試験片を浸漬し、繰り返し
除染を行った。この場合の溶液電位と全溶出金属イオン
（Fe＋Cr＋Ni）濃度の経時変化を第３図に示す。第３図
において、〜は除染回数を示す。実際の対象汚染物
の場合、母材料金属表面にはクラッド即ち金属酸化物が
付着しており、硫酸溶液に浸漬して溶解したとき２価
（Fe2+）と３価（Fe3+）の両方の鉄イオンが溶出する。
第３図から明らかなように、最初の汚染試験片を浸漬し
た場合（）に溶液電位は急速に低下し約−0.1Vに達し
た。電位はその後徐々に上昇しの終了時点では0.24V
に達した。また、このときの溶出金属イオン濃度は1.15
×104ppm（Fe2+＜7600;Fe3+,1050;Cr3+,2050;Ni,1000pp
m）であり、４枚目の汚染試験片までの腐食速度は7.4×
104mdd以上と大きな値を維持した。しかし、になると
溶液電位は約0.4Vと高くなり、腐食速度は220mddに低下
した。
このときの除染結果を表１に示す。
表１に示すように、除染を行った直後の母材表面には、
一度溶液中に溶解した放射性核種が再付着しており、こ
れは、脱塩水中で超音波洗浄することによって除去で
き、汚染レベルを一層低下させることができる。
一度溶液中に溶解した放射性核種が再付着しており、こ
れは、脱塩水中で超音波洗浄することによって除去で
き、汚染レベルを一層低下させることができる。
除染効果（DF）は除染回数が進につれて低下するが、超
音波洗浄後のDFはまでは4000以上と高い値を得た。
では溶液電位が高く母材の腐食速度が小さいため低いDF
しか得られなかった。
音波洗浄後のDFはまでは4000以上と高い値を得た。
では溶液電位が高く母材の腐食速度が小さいため低いDF
しか得られなかった。
本実施例の結果から、除染の進行に伴い溶液電位が0.2V
近くに達したら電解還元して電位を制御することによ
り、除染液を更新しなくても除染を継続できることがわ
かる。従って、除染廃液発生量が大幅に低減できる。
近くに達したら電解還元して電位を制御することによ
り、除染液を更新しなくても除染を継続できることがわ
かる。従って、除染廃液発生量が大幅に低減できる。
以上、ステンレス鋼を例にとって本発明を説明したが、
炭素鋼についても有効に本発明の方法を適用できること
は当業者にとって明らかであろう。
炭素鋼についても有効に本発明の方法を適用できること
は当業者にとって明らかであろう。
（発明の効果） 以上に述べたように、本発明の方法においては、該溶出
金属イオンを電気化学的な方法によって電解還元して溶
液の電位の上昇を抑えているので腐食速度が遅くなるこ
とがなく、短時間に高い除染効果を達成することができ
る。更に、酸化剤を用いなくて済むので、除染工程が単
純化できると共に廃液処理も比較的容易に行うことがで
きる。
金属イオンを電気化学的な方法によって電解還元して溶
液の電位の上昇を抑えているので腐食速度が遅くなるこ
とがなく、短時間に高い除染効果を達成することができ
る。更に、酸化剤を用いなくて済むので、除染工程が単
純化できると共に廃液処理も比較的容易に行うことがで
きる。
第１図は硫酸溶液及び硫酸−セリウム（SC）溶液中にお
けるステンレス鋼（SUS304,SUS316）及びインコネル600
の腐食速度と硫酸濃度との関係を示すグラフであり、 第２図は本発明により硫酸単独溶液中に試験片を浸漬し
たときの試験片及び溶液の電位と腐食速度の経時変化を
示すグラフであり、 第３図は本発明により硫酸単独溶液中に原子炉汚染試験
片を浸漬して除染試験を行ったときの溶液電位と溶出金
属イオン濃度の経時変化を示すグラフである。
けるステンレス鋼（SUS304,SUS316）及びインコネル600
の腐食速度と硫酸濃度との関係を示すグラフであり、 第２図は本発明により硫酸単独溶液中に試験片を浸漬し
たときの試験片及び溶液の電位と腐食速度の経時変化を
示すグラフであり、 第３図は本発明により硫酸単独溶液中に原子炉汚染試験
片を浸漬して除染試験を行ったときの溶液電位と溶出金
属イオン濃度の経時変化を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】放射能汚染金属廃棄物を硫酸溶液に浸漬し
て放射性付着クラッドの剥離・除去及び母材金属表面を
溶解し、放射性汚染物を除去する方法であって、 前記クラッド及び母材からの金属イオンの溶出量の増加
によって硫酸溶液の電位が一定以上高い方向にシフトし
たときに、前記溶出金属イオンを電解還元することによ
って前記硫酸溶液の電位を一定電位以下に制御すること
を特徴とする除染方法。 - 【請求項２】前記硫酸溶液の電位が0.2V以下に制御され
ることを特徴とする第１請求項記載の方法。 - 【請求項３】前記硫酸溶液が、濃度0.5〜3mol/l、室温
〜90℃であることを特徴とする第１請求項記載の方法。 - 【請求項４】前記硫酸溶液に浸漬後、更に、電位が0.3V
以上の硫酸溶液に浸漬することを特徴とする第１請求項
記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147046A JPH0713675B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 放射能汚染金属廃棄物の除染方法 |
| US07/527,893 US5102511A (en) | 1989-06-09 | 1990-05-24 | Method of decontaminating radioactive metallic wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1147046A JPH0713675B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 放射能汚染金属廃棄物の除染方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0312599A JPH0312599A (ja) | 1991-01-21 |
| JPH0713675B2 true JPH0713675B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=15421284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1147046A Expired - Lifetime JPH0713675B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 放射能汚染金属廃棄物の除染方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5102511A (ja) |
| JP (1) | JPH0713675B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5614077A (en) * | 1995-04-10 | 1997-03-25 | Electro-Petroleum, Inc. | Electrochemical system and method for the removal of charged species from contaminated liquid and solid wastes |
| US6175051B1 (en) | 2000-04-04 | 2001-01-16 | Commodore Applied Technologies, Inc. | Deactivation of metal liquid coolants used in nuclear reactor systems |
| US7384529B1 (en) | 2000-09-29 | 2008-06-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for electrochemical decontamination of radioactive metal |
| US20050230267A1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-10-20 | Veatch Bradley D | Electro-decontamination of contaminated surfaces |
| JP2013064696A (ja) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Toshiba Corp | 放射能汚染物の化学除染方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3873362A (en) * | 1973-05-29 | 1975-03-25 | Halliburton Co | Process for cleaning radioactively contaminated metal surfaces |
| CA1171287A (en) * | 1980-11-05 | 1984-07-24 | William R. Hatch | Acid leaching of lateritic nickel ores |
| US4670234A (en) * | 1984-01-25 | 1987-06-02 | Heinz Holter | Process for stripping nitrogen oxides and sulphur oxides as well as optionally other noxious elements of flue gas from combustion plants |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147046A patent/JPH0713675B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-24 US US07/527,893 patent/US5102511A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0312599A (ja) | 1991-01-21 |
| US5102511A (en) | 1992-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7713402B2 (en) | Method for treating a chemical decontamination solution | |
| Li et al. | Anodic process of electrorefining spent driver fuel in molten LiCl-KCl-UCl3/Cd system | |
| JP2001124891A (ja) | 原子力プラント構造物の表面処理方法および原子力プラント | |
| JPH0713675B2 (ja) | 放射能汚染金属廃棄物の除染方法 | |
| US6147274A (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
| EP0859671B1 (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
| JP2002513163A (ja) | 金属部品の放射能レベルの低下方法 | |
| Suwa et al. | Development of chemical decontamination process with sulfuric acid-cerium (IV) for decommissioning: system decontamination process with electrolytic regeneration of Ce4+ from Ce3+ | |
| WO1997017146A9 (en) | Method for decontamination of nuclear plant components | |
| JP2652035B2 (ja) | 高腐食性液体中の防食方法 | |
| Corrado et al. | Optimization for the HP-CORD UV chemical decontamination process for AISI 304 stainless steel | |
| JP2002333498A (ja) | 放射性物質の除染方法 | |
| JPH05223988A (ja) | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 | |
| JP3175522B2 (ja) | 放射性物質の除去方法 | |
| Varga | The role of interfacial phenomena in the contamination and decontamination of nuclear reactors | |
| Wedman et al. | Electrolyze radioactive contamination away | |
| JPH0222597A (ja) | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 | |
| Partridge et al. | Chemical decontamination of metals | |
| JPS63188799A (ja) | 放射性金属廃棄物の除染方法 | |
| JPH0664191B2 (ja) | 放射性クラッドを化学的に溶解するための汚染除去方法 | |
| JPH03216599A (ja) | 放射性金属廃棄物の化学除染方法 | |
| JPH079479B2 (ja) | ステンレス鋼の化学除染方法 | |
| JPH0222596A (ja) | ステンレス鋼の化学除染方法 | |
| Sakasegawa et al. | Liquid decontamination using acidic electrolyzed water for various uranium-contaminated steel surfaces in dismantled centrifuge | |
| JPH0299899A (ja) | 放射性金属廃棄物の除染方法及び装置 |