JPS58161897A - 表面の放射性汚染の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚染性試薬の、特に粉塵の形での付着により汚
染された表面の放射性汚染の除去に関係する。特に原子
核工業および更に詳細には使用済核燃料の再処理用セク
ターにおいては、核使用済核燃料に影響を与える様々な
取扱い（移動、加工、切断もしくは核燃料からの状態調
節用被覆の分離操作など）が幾分かの放射能を有する粉
塵もしくはエーロゾルの形成を誘発する。

殆どの場合にはノミクロンより小さい、極めて微細な前
記の放射性粒子は特定の場所、“高温槽（ｃｅｌｌｕｌ
ｅｓ　ｃｈａｕｄｅｓ）　’″の大気中で懸濁状態にあ
る。該特定の場所では前記操作が行われ、当然供給物の
表面、特に該槽内に存在する物質、機械並びに装置の表
面上に前記粒子が蓄積される。

保守もしくは修繕のために、高温槽から該物質を時々取
り出して、普通の作業場でかつ“素手”で取り扱わなけ
ればならない。

しかしながら、これら物質で汚染された表面から前もっ
て放射能を除去しておかなければならない。放射能汚染
除去（即ち０．Ｒ０＾、）といわれるこの操作は付着し
た放射性粉塵を表面から除去するか、もしくは少なくと
も作業者にとって危険が殆どないように十分に取り除く
ことからなる。

このために、極めてしばしば、時間極めて洗浄剤溶液を
高温度下で高圧ジエ・７トを噴射することにより、汚染
表面を洗浄処理する０次いで、シンナレーションカウン
タを用いて、残留放射能値を確認し、かつ該放射能値を
許容限界以下とするのに必要とされるだけ、更に何回か
の洗浄、確認操作を繰り返す。

このような汚染除去法の結果はしばしば危険である。即
ち、該方法の有効性も継続時間も予測し得す、またセシ
ウム、ルテニウムもしくはストロンチウムなどのいくつ
かの金属の粉塵は特に危険な放射線を放出するからであ
る。その上、これらの除去は前記方法によっては極めて
困難である。

なんとなれば、これらは比較的軟質の金属に関係し、こ
の金属は壁にｉｈ突し、かつまた洗浄用ジェットの機械
作用の下で押しつぶされることにより強く膣壁に付着す
る傾向をも有する。

このような状況の下で、これまで実施されていたような
汚染除去法は工業的規模の設備に固有の経済的制約とは
相いれず、そこでは不定のある期間にＷり設備が停止さ
れ、これは方法即ち一連の再処理を妨害する。

これらの難点を克服するために、既に表面上に存在する
放射性元素と反応し易い汚染除去用ゲルによってはじめ
に汚染された表面を被覆することが試みられていた。反
応が起こるのに十分な時間の経過後、ゲルが殆ど乾燥し
ていない場合（グリセロフタル酸系またはグリセロ燐酸
系化合物）には水洗によって、剥離可能なゲルの場合（
セルロース系化合物）には機械的手段によって該ゲルを
除去する。

これら技術、特にフランス特許出願第２３８０６２４号
（ＣＥ八）並びにフランス特許第１３０３６７３号（Ｉ
ＪＫＡＥＡ　）に記載されている技術は、中でも汚染除
去を確実にするために必要とされる試薬の量を減すると
いう利点を有している。

しかしながら、前記方法はゲルが剥離し得るようになる
までに往々にして極めて長期間を要する。

更に、該ゲルが、表面の腐食を生しないように放射性粒
子のみと反応するようにしなければならない。同様に、
汚染に対して高水溶性のフィルム形成性物質により予め
被覆することにより表面を保護することが提案された。

汚染された後、単に水洗して熔解することにより汚染さ
れたフィルムを除去する。

この予防型の方法は、例えば米国特許第２，８７７、１
３１号（ＯＶＥＲＨＯＬＴ）に開示されており、失権的
に極めて魅力あるようにみえる。というのは、本方法は
根本的にゲルによる後処理法の前記欠点（放置時間、選
択的反応性）を回避しているからである。

しかし、高温槽により常に湿っている大気と接触状態に
ある被覆の多かれ少なかれ急速な劣化に関る不利益を懸
念せざるを得ない。

そこで、本発明の目的は、これまでの経験もしくは公知
の方法の障害並びにハンディキャップを回避しつつ、表
面の放射性汚染の除去を可能とすることである。

このために、本発明は汚染試薬、特に表面がｎ呈されて
いる大気中に懸濁している粉塵としての試薬の付着によ
り汚染された表面の放射性汚染の除去方法を目的とし、
該方法は以下のような特徴を有している。即ち、−汚染
試薬を含有する雰囲気に前記表面を暴露する前に、該表
面にフィルム形成性物質を塗布すること、ここで該物質
は乾燥後に接着性の被覆を形成し、該被覆は一方では汚
染試薬を含有する雰囲気内で優れた安定性を示すととも
に殆ど変質されず、また他方では前記表面の洗浄液を構
成し得る少なくとも１種の溶媒に対する良好な溶解炭を
示す；および 一汚染試薬の付着により表面が汚染された後、洗浄液の
供給により表面を洗浄し、それによって汚染試薬を一緒
に同伴するのに十分な程に該フィルム形成性被覆を熔解
することにより汚染物を除去すること、 を特徴とする。

本発明の１実施態様によれば、予め表面上に形成した接
着性フィルム形成性被覆は一面において約６〜８の範囲
のｐｈを有する水性媒質に対して不溶性、即ち大きな溶
解炭を示さず、他面おにいては前記範囲外のｐｈ値を有
する水性溶液に対して完全に溶解性であり、従って汚染
表面の洗浄用液としては前記溶液を使用する。

好ましい別法では、形成したフィルム形成性被覆は水に
対し不溶であり、逆に塩基を添加した水に対しては完全
に溶解性であり、該水のｐｈは好ましくは約９またはそ
れ以上であり、こうしてこの例では汚染表面の洗浄用液
として前記の塩基性水性溶液を使用する。

既に十分理解されたものと思うが、本発明はその本質的
特徴において、 −その一面においては、汚染試薬にさらされる前に予め
表面を一時的なフィルムの被覆により状態調節し、その
上に放射性粉塵を固定し、次いで洗浄用溶媒中に熔解さ
せ、かくして該被覆とともに放射性粉塵を同伴すること
により除去し；−他面においては、汚染除去用試薬を含
む必要性を全く有さす、かつ何よりも水不溶性（従って
高温槽の湿潤大気に影響されない）であるが酸性もしく
は好ましくはアルカリ性（補助的な洗浄作用）溶液に対
し完全に熔解性であるようなフィルム形成性被覆を選ぶ
こと、 を含んでいる。

勿論、本発明は上記の如き粉塵を除去するだけでなく、
あらゆる粒子、分子、もしくはあらゆる凝縮性物質並び
に化合物の除去をも達成する。従って、「粉塵」なる用
語により、串に微粉状固体片ばかりか、例えば凝縮によ
って、表面上に付着し易い任意の形状（小滴、切滴、蒸
気等）の他のあらゆる物質をも意味するものと理解すべ
きである。

本発明によれば、特に以下のように結論ずけられる。即
ち、表面上に付着している粉塵は支持表面の状態に依存
した剥離抵抗によって表面に接着していることが明らか
である。

「鏡」状の光沢面は別にして、普通の物体の表面はすべ
て、塗装されていようがいまいが、顕微鏡的尺度からす
れば空洞ならびに突出部の連続からなっており、これら
は受容表面を増大するばかりか、該表面に付着した粉塵
の付着作用を強めるように機能する。

更に、これら表面が塗装されている場合には、前記減少
はさらに一層顕著となる。というのは、一般的に使用さ
れる塗料は、その不均一な構造のために、微視孔を含み
、該微視孔は表面を更に一層大縦の汚染をその内部に受
は入れるに適したものとしている。

同様に、洗浄剤溶液の高圧ジェットによる洗浄は、それ
だけでは汚染粉塵を除去するのに不十分であり、前述の
ようにこれは主として軟質金属の粉塵の関与する場合で
ある。

このような考察に基いて、本発明者はあらゆる汚染に先
立って、後に水辺外の液体により十分洗浄することによ
り容易に除去し得る、接着性　のフィルム形成性被覆で
表面を状態調節することと組合わせることによって、表
面の洗浄がまったく効果的になるということを知見する
に至った。

後に更に説明されるであろうように、本発明の方法は、
使用する被覆が連続且つ均一な薄層である場合に最適で
ある。

この考え方を確実なものとするために、「薄層」はその
厚さが約５０ｐｍよりも小さい、好ましくは２０μｍも
しくはこれよりもわずかに小さいような層であることが
許される。

この点については、本発明の遊離な実施態様では液状ワ
ニスを使用し、これを被覆すべき表面上に展開すること
を含み、これは乾燥後に所定のフィルムとなる。

フィルムの「均一性」は特に薄層状に塗布される場合に
のみ必要とされるにすぎないことを強調しなければなら
ない。というのは、薄層状態で不均一フィルム（例えば
塗料）の多孔率をｍ節することは困難、即ち不可能であ
るからである。

他方、本発明の方法に従がってまった（厳密に不均一性
被覆（例えば塗料自体）が使用し得るような場合には、
被覆フィルムは薄層で塗布される必要性はまったくない
。、しかしながら、均一な薄層としてフィルム形成性被
覆を選ぶことは簡単かつ経済的であり、結果として著し
く有利な本発明の方法の１実ｆｉ！態様を構成すること
にある。

使用済核燃料の再処理用の工業セクターにおける放射性
汚染除去のための、ワニスによる本発明の実施例を単に
例示的目的で以下に記載する。

塩基成分として、クロトン酸のビニルコポリマーにより
構成される樹脂（またはバインダー）及びエチルアルコ
ール（またはイソプロピイルアルコール）からなる溶媒
を含むワニスを調整する。

次いで、十分な量のワニスの品位を達成するための添加
剤を加える。添加剤は稀釈剤、例えば酢酸エチルグリコ
ール（または酢酸ブチルグリコール）並びに可望剤、例
えばフタル酸ジオクチル（またはセバシン酸オクチル）
である。

こうして、重量基準で約２５％のクロトン酸のビニルコ
ポリマー、約２．５〜３％のフタル酸ジオクチルを含み
、残部が溶媒（エチルアルコール）および稀釈剤（酢酸
エチルグリコール）によって構成されるワニスの溶液を
製造する。

勿論、上で述べた成分は限定的なものではなく、その相
対的比率などの特徴は表面を被覆するための塗料、並び
にワニスの分野における当業者には明らかなことである
。

特に、前記稀釈剤並びに可望剤は、乾燥後に前記樹脂（
または「乾燥エキス」）が良好な保護をもたらす最小の
厚さの、単一層の即ちつぎ目のないもしくはその他の形
状のフィルムを形成し得るように選ばれる。

この点ムこついて、本発明の実施が何ら制限的な問題を
生じないことを強調すべきであろう。というのは、前述
のすべての指示並びに明細が塗料およびワニスの分野に
おける当業者の原則に必要欠くべからざるものであるか
らである。

−担調整されたワニスは相応する表面に塗布されかつ乾
燥されるが、好ましくは吹き付は用ガンで噴霧すること
により塗布する。

乾燥後、ワニスは連続フィルムを形成し、これは破損部
も割れもなく、平均的１５μの厚さを有していた。

これは大部分の処理表面（金属、塗料、コンクリート、
プラスチック物質等）に対し良好な接着性を示す。更に
、これは水に不溶でありまた８より低いｐｈを有するす
べての水性溶液に不溶である。

フィルムの厚さに関連しては、前記値が実際上かつ経済
的に最適であるが、本発明の方法を実施するには最小の
技巧を必要とするにすぎない。

実際のところ、十分な保護を保証するためには、原理的
にはたった数μ（例えば５μｍ　；これは数層の重ね合
された樹脂の分子層によって形成されたフィルムに相当
）程度の厚にまで制限することが可能である。このこと
は実際に使用し得る平均的技術によって実施することが
可能であり、かつＷ川な表面の場合には一層良好に塗布
することが可能である。

しかし、表面が鋭角部分を有する場合には、これらの部
分に薄いフィルム（約１〜２μｍ）が形成され、そのた
めに所定の保護を保証するには適さないものとなる。

結果として、鋭角部分上に最低の厚さを与える場合には
、前に述べたように、たとえば１５μｍのかなりの厚さ
のフィルムを塗布しなければならず、もしくは該鋭角部
分上に再塗布しなければならないが、このようなことは
経済的見積り上は利益がない。

かくして、ワニスを適当に乾燥した後に、前記の如く表
面が被覆された物質は使用に供し得ることとなり、かつ
特に放射性粉塵を懸濁状態で含有する零圏気に露呈され
ることになる。

樹脂の保護フィルムは粉塵を徐々に蓄積するが決して変
質もしくは劣化することはない。なんとなれば該フィル
ムを構成するビニルコポリマーは一般の溶媒並びに約８
より低いｐｈを有するあらゆる水性溶液には不溶であり
、被覆された物質が使用されている区域および槽内に含
まれる大気と接触している場合にも完全に安定且つ化学
的に不活性のままであるからである。

必要ならば、いずれかの媒質中にもしくはこれと接触し
ている物質の挙動を特徴付けるための「不溶」性なる用
語の使用は該媒質に対する溶解性が殆どないことを意味
するが、もっと正確には通常の分析手段によって検出し
得ない程度に熔解するか、もしくはほんのわずかに熔解
することを意味することを明記する。

後で、表面の汚染除去を行うために、好ましくは少なく
とも樹脂の溶解度の限界よりも高いｐｈを有する塩基性
水性溶液を調整することからはじめる。例えば、水１７
！当たり３ｇの水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含む水
性溶液を調整する。これはｐｈ約９に相当する。有利に
は、洗浄液に補助的な洗浄力を付与するために適当な界
面活性剤を該水性／８液に添加する。

かくして公知の方法に従って汚染表面上に前記液を噴射
ノズルにより吹き付ける。アルカリ溶液と接触すること
によりワニスは容易に熔解し、該マノニスに付着してい
る汚染粉塵がワニスと共に同イ゛１゛され除去される。

一定の洗浄期間（これは表面の初めの汚染の程度に従っ
て約０．５〜１．５時間であり得る）の終了時に、放射
性粉塵は完全に除去される。乾燥並びに清浄化の後、ワ
ニスの新たな！−を塗布し、物質を新に使用に供し得る
ようにする。ワニスのソーダ溶液中での溶解は不可逆的
であるという利点を有すること、即ち一担溶解されたワ
ニスは初めのフィルム形成性を回復しないが、水の蒸発
後には微粉状になることを強調しなければならない。こ
のように洗浄液中でゲル化を示さないことは、汚染され
た流出液の最終的処理のために補助的な利点をもたらす
。更に、汚染除去された表面を乾燥した後、該表面上に
小量で存在する残留個体は単にドライクリーニングし、
例えば軽くブラッシングすることにより容易に除去する
ことができる。

本発明の方法はまだ他にも利益、利点を有駿、そのいく
つかを以下に示す。

このために、初めに述べた汚染除去の従来法がかなり大
きな危険性を有していることを思い起こさねばならない
。即ち、該方法は許容される精度で先験的に、洗浄によ
る汚染除去の一連の基体操作の数並びに継続時間を決め
ることがまったく不可能である。なぜならば、粉塵が表
面のいずれの部分に付着しているかを知ることができな
いからである。

一方、本発明の方法によれば、汚染除去すべき表面の状
態を完全に知ることができる。なぜならば、表面ができ
るだけ安定となるように完全に調節されたフィルム形成
性被覆により構成されており、かつ所定の時期に、表面
に付着している汚染物の種類、量、配分並びに何よりも
接着性のいかんによらず、自由に熔解し、かつ除去でき
るからである。

従って、前もって合理的な汚染除去条件を正確にＹ恕す
ることができる。このために、特に予め設定されたもし
くは許容された時間の経過前に一連の処理を止める危険
性がまったくない。

このような理由から、同様に、極小量の洗浄液を使用す
ることが可能となり、更に水の蒸発による凝縮物の濃縮
が容易且つ低コストとなる。

更に、使用する塩基（例えばソーダ）の量は従来法にお
いて使用された量よりも少なく、これは中に洗浄に必要
な液量が少ないことだけでなく、液中のソーダ濃度がそ
の最小濃度で、即ち塗布された被覆が完全に溶解性とな
るｐｈ限界をわずかに越えるのに十分な量で添加される
という理由による。こうして、使用済溶液の蒸発後、残
留濃縮物はワニス（樹脂）、ソーダおよび汚染物の乾燥
体を含み、これは簡単に消却することができ、その結果
最小体積の廃棄物を与えるにすきない。

同様に、洗浄液中における界面活性剤の存在が望ましい
場合にも、此の存在は従来法とは逆に必須というわけで
はない。なぜならば、洗浄による所定の効果は本質的に
一時的なフィルム形成性被覆の熔解にあるからである。

更に、前に述べたいくつかの公知方法とは異なり、前記
フィルム形成生物質中に予め汚染除去用化学試薬を通用
しておくことも必須の用件ではない。なぜならば、汚染
粒子は後に除去されるフィルム上に直接付着しているか
らである。

また、被覆すべき表面の色とは異なる色で着色されたフ
ィルム形成性物を使用することを含む本発明の実施に係
る１変法によれば、作業者は該物質を均一に塗布する初
めの段階および後のフィルムの捕集物（即ち汚染物）の
洗浄による除去の段階のいずれにお（、ｖでも肉眼的に
追跡できかつ自由に作業することができる。

更に、本発明の尚別の変法によれば、種々の色を有する
多数の積層された層からなるフィルム形成被覆を形成す
ることも可能である。この処理方法は、理解されるよう
に、表面の初めの１回だけの処理によって、複数回の連
続する汚染除去を行いうるという利点を有する。

更に、また、着色とは独立にまたはこれと組合せて、粉
塵の付着傾向を阻止する静電特性を有する添加物をワニ
スに添加することも可能であり、これによって望ましい
ことに付着される粉塵の量並びに表面上での粉塵の幾何
的配分を変えることが可能となる。

本発明は当然のことながら、これらのイ列および前記記
載によって何等制限されず、前記特許請求の範囲に述べ
た特徴を逸脱しない範囲内で種々の変更並びに等価なも
のを包含する。

特に、この種の製品が使用される場合に、とりわけワニ
スの適用のためのフィルム形成物質の構成々分は可能な
広い範囲内で変えることができ、実施者がその中から所
定のもしくは必要な機能に応じて選ぶことになろう。

しかしながら、バインダーが予め重合されていて、即ち
溶媒の蒸発（フィルムの形成）後並びに少なくとも保護
すべき設備に使用されると同程度の期間中非重合性であ
るようなフィルム形成物質を使用することが重要であり
、かくして乾燥後に、通常の溶媒中もしくは通常の洗浄
条件下で自由に熔解しない重合フィルムが形成されるこ
とを回避する。

かくして、本発明の方法は汚染表面を塩基性並びに酸性
溶液で洗浄することにより実施される。

この場合には、勿論一時的フィルム形成性被覆の選択は
、結果として酸性、好ましくは５近傍もしくはそれ以下
のｐｈの洗浄液中で熔解することにより除去し得るよう
行われる。

また、後の被覆の溶解に関連して、このような作用を達
成する洗浄操作が、従来から行われていた方法において
は必須であったようなノズルからのジェットばかりでな
く、水浴中に浸漬することによる「静止浴」における静
的方法（しかし、実施はそれ程容易ではなく、かつ一般
的には効率も低い）によっても実現できる。

更にまた、洗浄による汚染除去の際に、全く厳密にフィ
ルムを除去する必要はない。実際、フィルム全体の熔解
が除去すべき部分の十分な厚さになっていることだけが
重要なのであり、汚染試薬は完全に熔解部分に同伴され
る。この点について、場合によっては汚染された表面層
に制限されたフィルムの部分的除去で十分である。

更に、本発明の方法の応用範囲は使用済核燃料の再処理
にまで広がっており、事実一般的に放射性汚染の除去に
関っており、しかし汚染が使用済の凝縮物もしくは粉塵
の表面もしくは他の支持体−１−への付着に起因する場
合に限られる。

かくして、本発明の方法は、例えば原子力発電所の影響
を受は易い領域における物質、設備などに於いて８窩的
用途がある。また、取扱中に放射性粒子を含む溶液を流
すような研究室の装置などに対して使用することができ
る。

同様に、本発明の方法はまた軍事的用途、特に影響を受
は易い領域に対する０寓的利用と同様な用途（例えば原
子力推進の潜水艦内で）もしくは大気圏実験の際に核爆
発等に基く粉塵により汚染される種々の武器に対する応
用が考えられる。

出願人　ソシエテ　ロレーヌ　ド　パンチュールエ　ヘ
ルニ　（ニス、エル、ヒー、フイ、）ニス、アー 代理人　弁理士　新居　１彦 −お

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１表面を汚染試薬に暴縄する前に、該表面にフィル
   ム形成生物質を塗布し、ここで該物質は乾燥後に接着性
   被覆を形成し、該被覆は一面において前記汚染試薬を含
   有する媒質中で良好な安定性を有しかつ殆ど変質されず
   、他方において前記表面の洗浄用液体を構成し得る少な
   くとも１種の溶媒に対して高い溶解度を有している、お
   よび前記汚染試薬の付着により表面が汚染された後、上
   記洗浄液によって該表面を洗浄して、付着した汚染試薬
   を前記フィルム形成性被覆と共に除去するように十分に
   該被覆を熔解させる、 ことを特徴とする、汚染試薬の付着により汚染された表
   面の放射線汚染の除去方法。 （２）前記表面上に形成した接着性フィルム形成性被覆
   が一方において水もしくは約６〜８の範囲のｐｈを有す
   る水性溶液に対して不溶性であり、他方において前記範
   囲以外のｐｈを有する水性溶液に対して高い溶解度を示
   し、かつ表面の洗浄液体として前記範囲外のｐｈを有す
   る該水性溶液を使用することを特徴とする特許請求の範
   囲第（１１項に記載の方法。 （３）前記表面上に形成した接着性のフィ、ルム形成被
   覆が水に不溶であるが、塩基性水性溶液に対しては完全
   に溶解性であり、かつ表面の洗浄液体としてこの塩基性
   水性溶液を使用することを特徴とする特許請求の範囲第
   （１１項に記載の方法。 （４）前記表面に形成した接着性フィルム形成被覆がｐ
   ｈ約９もしくはそれ以上の塩基性水性溶液に対し完全に
   熔解性であることを特徴とする特許請求の範囲第（３）
   項に記載の方法。 （５）前記特性の他に、汚染試薬の付着を防止する静電
   特性をも示すフィルム形成生物質を塗布することを特徴
   とする特許請求の範囲第（１１〜（４）項のいずれか１
   項に記載の方法。 （６）前記表面上に塗布したフィルム形成性物質が液状
   ワニスであり、乾燥後に連続かつ均一な薄層として固体
   フィルムが形成されるように被覆すべき表面上に該ワニ
   スを塗布することを特徴とする、前記特許請求の範囲の
   いずれが１項に記載の方法。 （７）前記塗布したフィルム形成性物質が液状ワニスで
   あって、該ワニスがクロトン酸のビニルコポリマーまた
   はこの種の型の複数のコポリマーの混合物を含有し、か
   つ表面の洗浄用液体として、ｐｈが９近傍もしくはそれ
   以上である塩基性水性溶液を使用することを特徴とする
   特許請求の範囲第（４）または（５１項に記載の方法。 （８）前記の使用された被覆用ワニスがエチルアルコー
   ルまたはイソプロピルアルコールなどのアルコールから
   なる溶媒をも含有することを特徴とする特許請求の範囲
   第（７）項記載の方法。 （９）前記の使用されたワニスが、更に酢酸エチルグリ
   コールおよび／または酢酸ブチルグリコールからなる稀
   釈剤を特徴とする特許請求の範囲（７）または（８）項
   記載の方法。 Ｏｅ前記の使用されたワニスが、更にフタル酸ジオクチ
   ルまたはセバシン酸オクチルからなる可塑剤を特徴とす
   る特許請求の範囲第（７）〜（９）項のいずれか１項に
   記載の方法。