JPH09257994A - 放射性廃棄物の放射能除染装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放射性廃棄物の材質及び形状を問わず均一に除
染でき、除染作業における放射性廃棄物の除染量を増大
して除染作業の効率を向上する。 【解決手段】超音波振動子１２を有し除染液１３ａが貯
えられた洗浄槽１３と、洗浄槽に近接して設けられ放射
性廃棄物１４を収容する洗浄かご１６を洗浄槽内に運搬
しかつ回転可能な洗浄かご運搬・回転手段２１とを備え
る。洗浄かごが断面六角状の角筒であって、放射性廃棄
物を出入れする開閉扉１６ａを有する。洗浄槽に隣接し
てリンス槽１８が設けられ、洗浄かご運搬・回転手段は
洗浄かごが置かれる第１位置と、洗浄槽が設けられた第
２位置と、リンス槽が設けられた第３位置とに移動可能
であって、第１ないし第３位置でそれぞれ昇降し、かつ
洗浄槽及びリンス槽で洗浄かごを回転させる。除染液は
リン酸、硫酸及びシュウ酸よりなる群より選ばれた酸を
１種又は２種以上含むことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雑固体等の放射性
廃棄物の放射能除染に用いられる装置に関する。更に詳
しくは、放射性廃棄物を特定の薬剤の存在下で超音波振
動により除染する放射性廃棄物の放射能除染装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力施設内において放射能で汚染され
た放射性廃棄物は、その放射能が環境に与える影響を考
慮すると、その処理に際して放射性廃棄物を除染する必
要がある。従来このような除染方法として、電解除染法
或いはブラスト法が広く用いられている。電解除染法は
導体材質からなる放射性廃棄物を電極として電解槽内の
電解溶液中で電解させることにより金属表面を除染する
方法であり、ブラスト法は放射性廃棄物の表面に粒体を
吹き付けることにより廃棄物表面を除染する方法であ
る。また、近年においては除染液として有機溶媒を用
い、必要により超音波振動を除染液に与え、この除染液
により除染する方法が開発されつつある。この方法で
は、放射性廃棄物を洗浄かごに収容してそのかごを除染
液に浸漬し、除染液によって化学的変化させて除染液が
接触する放射性廃棄物の表面を除染している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した電解
除染法では、ゴムやプラスチック等の非導体材質の除染
には使用できない欠点がある。ブラスト法では非導体材
質の除染が可能であるが、配管等の放射性廃棄物のよう
に、粒体を吹き付けることができない内面を有する部材
のその内面の除染ができないとともに、部材が比較的小
さな部品であっても１個ずつ除染しなければならず除染
作業の効率にかける不具合がある。また、除染液を使用
する方法では、放射性廃棄物を洗浄かごに収容する必要
から、放射性廃棄物を洗浄かごに収容した時点で放射性
廃棄物が重なり、その重なり部分の洗浄ができず、放射
性廃棄物の洗浄ムラが生じ、放射性廃棄物を均一に除染
することができない不具合がある。この点を解消するた
めに、放射性廃棄物を重ならないように洗浄かごに収納
することも考えられるが、洗浄かごに収容する際の作業
性が悪く、１回に除染する放射性廃棄物の量を低下さ
せ、除染作業の効率を悪化させる不具合がある。本発明
の目的は、放射性廃棄物の材質及び形状を問わず均一に
除染できる放射性廃棄物の放射能除染装置を提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、除染作業における放射
性廃棄物の除染量を増大して除染作業の効率を向上する
ことができる放射性廃棄物の放射能除染装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、超音波振動子１２を有し除染液１３
ａが貯えられた洗浄槽１３と、洗浄槽１３に近接して設
けられ放射性廃棄物１４を収容する筒状の洗浄かご１６
を洗浄槽内に運搬しかつ洗浄槽内で回転可能な洗浄かご
運搬・回転手段２１とを備えた放射性廃棄物の放射能除
染装置である。超音波振動子１２は除染液１３ａを振動
させ、除染液１３ａ中に浸漬された放射性廃棄物１４が
効率よく除染されるようにする。また、除染液１３ａの
種類に応じた最適な除染環境を作るために、洗浄槽１３
には除染液１３ａの温度を調整するためのヒータと、除
染液１３ａ中に生じた不純物を除去するためのフィルタ
及び循環ポンプを設けることが好ましい。洗浄かご運搬
・回転手段２１は放射性廃棄物１４を収容する筒状の洗
浄かご１６を洗浄槽１３内に運搬し、洗浄槽１３内で回
転させることにより、放射性廃棄物の除染時における重
なりを防止し、除染作業の省力化及び作業員の被曝を防
止する。

【０００５】請求項２に係る発明は、図２に示すよう
に、請求項１に係る発明であって、洗浄かご１６が断面
六角状の角筒であって、放射性廃棄物１４を出入れする
開閉扉１６ａを有する放射性廃棄物の放射能除染装置で
ある。洗浄かごを六角状の角筒に形成することにより放
射性廃棄物の収納量の著しい低下を招くことなく、回転
時において放射性廃棄物を効率よく反転させて、その重
なりを確実に防止する。

【０００６】請求項３に係る発明は、図１に示すよう
に、請求項１又は２に係る発明であって、洗浄槽１３に
隣接して１又は２以上のリンス槽１８が設けられ、洗浄
かご運搬・回転手段２１は放射性廃棄物１４を収容して
洗浄かご１６が置かれる第１位置と、洗浄槽１３が設け
られた第２位置と、リンス槽１８が設けられた第３位置
とに順次移動可能であって、第１ないし第３位置でそれ
ぞれ昇降し、かつ第２及び第３位置の洗浄槽１３及びリ
ンス槽１８で洗浄かご１６を回転するように構成された
放射性廃棄物の放射能除染装置である。リンス槽１８は
放射性廃棄物１４に付着した除染液１３ａを洗浄する。
また、浸漬された放射性廃棄物１４を効率よく洗浄する
ために、リンス槽１８には超音波振動子１２を設けるこ
とが好ましい。このようなリンス槽１８を設け、洗浄か
ご１６が置かれる第１位置からリンス槽１８が設けられ
た第３位置まで洗浄かご運搬・回転手段２１が移動可能
に構成することにより、除染作業に係る一連の作業を自
動化することが可能になり、放射性廃棄物の除染量の増
大が図られる。

【０００７】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
のいずれの記載に係る発明であって、除染液１３ａがリ
ン酸、硫酸及びシュウ酸よりなる群より選ばれた酸を１
種又は２種以上含む放射性廃棄物の放射能除染装置であ
る。除染液１３ａがリン酸、硫酸及びシュウ酸よりなる
群より選ばれた酸を１種又は２種以上含むことにより、
放射性廃棄物をほぼ完全の除染する。また、放射性廃棄
物が複雑な形状のものでも超音波洗浄することにより確
実に除染することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図１及び図４に示すように、
本発明の放射性廃棄物の放射能除染装置１１は、超音波
振動子１２を有し除染液１３ａが貯えられた洗浄槽１３
と、この洗浄槽１３に近接して設けられた洗浄かご運搬
・回転手段２１とを備える。洗浄かご運搬・回転手段２
１は放射性廃棄物１４を収容する筒状の洗浄かご１６を
洗浄槽１３内に運搬し、洗浄槽１３内で回転させように
なっている。洗浄槽１３は超音波振動子１２を有し、洗
浄槽１３の底面及び両側面の計３カ所に設けられる。超
音波振動子１２は除染液１３ａを振動させ、除染液１３
ａ中に浸漬された放射性廃棄物１４が効率よく除染され
るようにする。また図示しないが、洗浄槽１３には除染
液１３ａの温度を調整するためのヒータと、除染液１３
ａ中に生じた不純物を除去するためのフィルタ及び循環
ポンプが設けられる。

【０００９】図１に示すように、洗浄槽１３の左端には
洗浄かご１６が置かれるテーブル１７が設けられ、洗浄
槽１３の右端には除染後の放射性廃棄物１４に付着した
除染液１３ａを洗浄する水が貯留された一対のリンス槽
１８，１８が設けられる。それぞれのリンス槽１８，１
８の底面にはそれぞれ超音波振動子１２，１２が設けら
れる。それぞれ超音波振動子１２，１２は水を振動さ
せ、浸漬された放射性廃棄物１４が効率よく洗浄される
ようになっている。

【００１０】図２及び図３に示すように、洗浄かご運搬
・回転手段２１により運搬、回転される洗浄かご１６は
断面六角状の角筒であって、角筒の胴部はφ１１ｍｍの
孔が設けられたステンレス製のパンチングメタルにより
作られる。胴部は２枚の板状のパンチングメタル１６
ａ，１６ｅの両端をそれぞれ相互に突き合わせて六角状
の角筒を形成するように加工され、一方の突き合わせ端
には３個の蝶番１６ｂにより連結され、一方の板材１６
ａが放射性廃棄物１４を出入れする開閉扉を構成する。
他方の突き合わせ端には六角状の角筒を形成した状態で
それぞれの板材を係止する係止手段であるキャッチクリ
ップ１６ｃが設けられる。また、他方の板材１６ｅの両
端にはステンレス製の円板１６ｄ，１６ｄがそれぞれ固
着され、角筒内部に収納された放射性廃棄物１４が両端
から漏れないように構成される。開閉扉１６ａはキャッ
チクリップ１６ｃを解除した状態で蝶番１６ｂを支点と
して図３の破線で示すように開放することにより放射性
廃棄物１４をこの開口部から角筒内に収容できるように
構成される。

【００１１】図１及び図４に示すように、洗浄かご運搬
・回転手段２１は洗浄かご１６を回転させる回転手段と
洗浄かご１６を移動させる移動手段とを有する。移動手
段は更に洗浄かご１６を上下方向に移動させる移動装置
と、洗浄かご１６が置かれるテーブル１７である第１位
置と、洗浄槽１３が設けられた第２位置と、一対のリン
ス槽１８，１８が設けられた第３位置とに洗浄かご１６
を順次移動させる装置とに大別される。回転手段は洗浄
かご１６の両端の円板に突設された一対の支軸２２，２
２と、この一対の支軸２２，２２をそれぞれの下端に枢
止する一対の支持板２３，２３と、モータ２４とを備え
る。一対の支持板２３，２３の上端は水平に設けられた
基板２６の下面に固着され、基板２６の先端部上面にモ
ータ２４が設けられる。モータ２４の回転軸２４ａと一
方の支軸２２には図示しないスプロケットがそれぞれ設
けられ、それぞれのスプロケットにチェーン２７が掛け
渡されることにより連結され、モータ２４の回転軸２４
ａが回転することにより洗浄かご１６を回転させるよう
に構成される。

【００１２】図４に示すように、洗浄かご１６を上下方
向に移動させる移動装置は基台３１上に設けられた移動
台３２の内部に垂直方向に設けられたスライド棒３３
と、このスライド棒３３に嵌入して上下方向に移動する
スライダ３４とを備え、スライダ３４に基板２６の基端
が固着される。従って、スライダ３４を図示しないアク
チュエータによりスライド棒３３に沿って基板２６とと
もに上下方向に移動させることにより、図の実線矢印で
示すように、洗浄かご１６を除染液１３ａに浸漬し、ま
た除染液１３ａから引き上げるように構成される。ま
た、移動台３２の下部にはローラ３２ａが設けられ、基
台３１上面に設けられた図示しないレールを介して、図
１の破線矢印で示すように移動台３２が移動可能に構成
される。従って、移動台３２はレールに沿って移動する
ことにより、洗浄かご１６が置かれる第１位置と、洗浄
槽１３が設けられた第２位置と、リンス槽１８が設けら
れた第３位置とに洗浄かご１６を順次移動させることが
できるように構成される。

【００１３】このように構成された放射性廃棄物の放射
能除染装置の動作を説明する。除染する放射性廃棄物１
４は洗浄かご１６内に収容される。収納にはキャッチク
リップ１６ｃを解除した状態で蝶番１６ｂを支点として
図２の破線で示すように開閉扉１６ａを開放し、放射性
廃棄物１４をこの開口部から角筒内に収容する。放射性
廃棄物１４を収納した後開閉扉１６ａを図の実線で示す
ように閉止してキャッチクリップ１６ｃにより開口部に
蓋をする。次に、洗浄かご１６は洗浄かご運搬・回転手
段２１により持ち上げられ、洗浄槽１３の上方である第
２位置まで移動される。第２位置でスライダ３４を図示
しないアクチュエータによりスライド棒３３に沿って基
板２６とともに下方向に移動させて洗浄かご１６ととも
に放射性廃棄物１４を除染液１３ａに浸漬する。除染液
１３ａは超音波振動子１２により振動し、放射性廃棄物
１４を除染するとともに、洗浄かご運搬・回転手段２１
のモータ２４を回転させることによりチェーン２７を介
して洗浄かご１６を回転させる。六角筒の洗浄かご１６
の回転は放射性廃棄物１４を洗浄かご１６内で効率よく
移動させ、放射性廃棄物１４の重なりを防止する。

【００１４】除染後が終了した後は、モータ２４の回転
を停止して、洗浄かご運搬・回転手段２１により再び洗
浄かご１６を持ち上げてリンス槽１８の上方である第３
の位置まで移動させる。洗浄かご１６は洗浄かご運搬・
回転手段２１により洗浄かご１６をリンス槽１８内の洗
浄液１８ａ内に浸漬させ、洗浄液１８ａは超音波振動子
１２により振動し、洗浄かご１６自体及び放射性廃棄物
１４の表面に付着した除染液１３ａの洗浄を行う。洗浄
はそれぞれの洗浄槽１８，１８で行われ、この場合に洗
浄かご１６を再び洗浄かご運搬・回転手段２１により回
転させることによりムラなく高効率で洗浄作業を終了さ
せる。

【００１５】洗浄後の洗浄かご１６は洗浄かご運搬・回
転手段２１により再び持ち上げられてテーブル１７の位
置である第１位置まで移動され、降下して洗浄かご１６
が再びテーブル１７の上に置かれる。作業者はキャッチ
クリップ１６ｃを解放して除染された放射性廃棄物１４
を洗浄かご１６から取り出し、再び次に除染する放射性
廃棄物１４を洗浄かご１６内に収容し、一連の除染作業
を終了させる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞容量が約１３０００ｃｍ³のパンチングメ
タルにより形成された六角状の洗浄かご１６に、このか
ご１６に収容可能な大きさに切断された金属片を約１０
ｋｇ収容して除染を行った。除染液１３ａにはシュウ酸
を３重量％及び過酸化水素水を３重量％になるように調
製された液を洗浄槽１３に１７０ｌ貯留させた。洗浄か
ご１６は洗浄かご運搬・回転手段２１によりこの除染液
１３ａに３０分浸漬され、洗浄かご１６は浸漬されてい
る際にモータ２４により１０ｒｐｍの回転速度で回転さ
せた。除染後の洗浄かご１６は洗浄かご運搬・回転手段
２１によりそれぞれのリンス槽１８に浸漬され金属片の
表面に付着した除染液１３ａの洗浄を行った。リンス槽
１８への浸漬はそれぞれのリンス槽１８，１８にそれぞ
れ１〜３分浸漬することにより行い、洗浄かご１６は１
０ｒｐｍの回転速度で回転させた。洗浄後の金属片は洗
浄かご運搬・回転手段２１により戻されたテーブル１７
上で洗浄かご１６から取り出した。

【００１７】＜比較例１＞実施例１と同様に切断された
金属片を実施例１と同一の装置を使用し、洗浄かごを回
転させないことを除いて実施例１と同一の工程により金
属片の除染を行った。 ＜比較試験及び評価＞実施例１及び比較例１により除染
された金属片を１０分、２０分及び３０分経過毎により
その除染係数を除染前後の放射能表面汚染密度より算出
するとともに、除染後の金属片の表面の除染ムラの有無
をサーベイメータにより確認した。その結果を表１に示
す。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１から明らかなように、所定の除染係数
に達するまでの除染時間は実施例１が比較例１に比較し
て約１／３の時間で到達することがわかる。また、金属
表面の除染ムラについては個々の金属片を比較すると比
較例１の金属片のそれぞれにばらつきがあった。これら
のことから、本発明の放射性廃棄物の除染能力は比較例
１に比較して約３倍の処理量の増加が見込まれる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、超
音波振動子を備えた洗浄槽と、筒状の洗浄かごを洗浄槽
内に運搬しかつ洗浄槽内で回転可能な洗浄かご運搬・回
転手段とを備えたので、超音波振動子が除染液を振動さ
せ、洗浄かごを洗浄槽内で回転させることにより、放射
性廃棄物の除染時における重なりを防止して除染液中に
浸漬された放射性廃棄物を効率よく除染する。この結
果、材質及び形状を問わず放射性廃棄物を均一に除染す
ることができる。洗浄かごを断面六角状の角筒に形成す
ることにより放射性廃棄物の収納量の著しい低下を招く
ことなく、回転時における放射性廃棄物の重なりを有効
に防止する。また、リンス槽を設け、洗浄かごが置かれ
る位置からリンス槽まで洗浄かご運搬・回転手段が移動
可能に構成することにより、除染作業に係る一連の作業
を自動化することが可能になり、放射性廃棄物の除染量
の増大が図られる。更に、除染液がリン酸、硫酸及びシ
ュウ酸よりなる群より選ばれた酸を１種又は２種以上含
むことにより、放射性廃棄物をほぼ完全の除染する。こ
の結果、放射性廃棄物が複雑な形状のものでも超音波洗
浄することにより確実に除染することができ、除染作業
における放射性廃棄物の除染量を増大して除染作業の効
率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射能除染装置の側面図。

【図２】その洗浄かごを示す図３のＡ−Ａ線断面図。

【図３】その洗浄かごの側面図。

【図４】その放射能除染装置の正面図。

【符号の説明】

１２ 超音波振動子 １３ 洗浄槽 １３ａ 除染液 １４ 放射性廃棄物 １６ 洗浄かご １６ａ 開閉扉 １８ リンス槽 ２１ 洗浄かご運搬・回転手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 修一 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂エ ネルギー研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波振動子(12)を有し除染液(13a)が
   貯えられた洗浄槽(13)と、前記洗浄槽(13)に近接して設
   けられ放射性廃棄物(14)を収容する筒状の洗浄かご(16)
   を前記洗浄槽内に運搬しかつ洗浄槽内で回転可能な洗浄
   かご運搬・回転手段(21)とを備えた放射性廃棄物の放射
   能除染装置。
2. 【請求項２】 洗浄かご(16)が断面六角状の角筒であっ
   て、放射性廃棄物(14)を出入れする開閉扉(16a)を有す
   る請求項１記載の放射性廃棄物の放射能除染装置。
3. 【請求項３】 洗浄槽(13)に隣接して１又は２以上のリ
   ンス層(18)が設けられ、洗浄かご運搬・回転手段(21)は
   放射性廃棄物(14)を収容して洗浄かご(16)が置かれる第
   １位置と、洗浄槽(13)が設けられた第２位置と、前記リ
   ンス槽(18)が設けられた第３位置とに順次移動可能であ
   って、前記第１ないし第３位置でそれぞれ昇降し、かつ
   第２及び第３位置の洗浄槽(13)及びリンス槽(18)で前記
   洗浄かご(16)を回転するように構成された請求項１又は
   ２記載の放射性廃棄物の放射能除染装置。
4. 【請求項４】 除染液(13a)がリン酸、硫酸及びシュウ
   酸よりなる群より選ばれた酸を１種又は２種以上含む請
   求項１ないし３いずれか記載の放射性廃棄物の放射能除
   染装置。