JPS58190800A - 放射性廃棄物処理ケ−ブル並びに放射性廃棄物の処理方法及び装置 - 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】 本発明は放射性廃棄物の処理、より詳しく云うと、核廃
棄物をガラス成分と混合して溶融し、繊維として引出し
、これをケーブルに形成することにより処理するシステ
ム及び方法に関するものである。

現在、軍及び民間の双方から出されている核廃棄物の貯
蔵に関する問題は厳；しい局面に立たされおり、特に核
エネルギーの開発分野においては、かかる核廃棄物を更
に処理する必要に迫られている。かかる問題に対して提
案されている解決法は、一般に、廃棄物を回収すること
ができないように処理するという考えに基づいている。

かかる処理を行なった場合に生ずる問題と不安について
の概要が、ジオロジカル・サーベイ−サーキュラ−７７
９（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　５ｕｒｖｅｙＣｉｒｃｕｌ
ａｒ　７７９　）　　におけるジエー・ビー９プレデホ
エフト（Ｊ、Ｂ、Ｂｒｅｄｅｈｏｅｆｔ　）等の「高レ
ベル放射性廃棄物の地質学的処理・・・地球科学の展望
］（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｏｆ　
Ｈｉｇｈ−ＬｅｖｅｌＲａｄｉｏａｃｔｉｖｅ　Ｗａｓ
ｔｅｔ　　−−−Ｅａｒｔｈ　−５ｃｉｅｎｃｅＰｅｒ
：５ｐｅｃｔ　１ｖｅｓ”）と題する論文で明らかにさ
れている。この論文の著者によれば、上記処理法により
高レベル廃棄物を処理する場合、には、西暦２０００年
には廃棄物の量は３０００　ｍ３となり、４７６　、０
００の使用済核燃料装置が必要となり、中間レベルの廃
棄物の場合には量が更に多くなるとされている。かかる
廃棄物が毒性を有している。ことは、２０００年までに
生ずる廃棄物を安全とされる基準まで希釈するのに必要
とする水の量が、地球に貯えられている新鮮な水の量の
２倍となるということによって明らかである。

かかる問題が緊急を要することは、エリー湖及びオンタ
リオ湖で増加している人工放射性核種がカタロガス・ク
リーク（Ｃａｔｔａｒａｕｇｕｓ　Ｃｒｅｅｋ）まで届
き、ニューヨーク州、ウェスト・バリー（Ｗｅｓｔ　Ｖ
ａｌｌｅｙ　）にある臨時の廃棄物貯蔵施設まで達して
いるという事実〔インダストリアル−リサーチ・デイベ
ロプメント（ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｅｓｅａｒｃｈ／
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　）、６月号、１９７８年、第
４６頁〕から明らかである。

かかる廃棄物を収容するのに必要な場所の大きさは、わ
ずかに約１０Ｋｍ３にすぎないが、場所の選定及び廃棄
物を出す施設の設計に失敗すると、著しい危険を生ずる
。考慮されるべき重要な点は、小さな欠陥又は破損であ
り、これらを検出することは著しく困難である。設置場
所を破壊しないようにする技術は提案されているが、こ
れらの欠陥又は破損については更に改良する必要がある
。

廃棄物の貯蔵に当っての設置場所の自然に関する問題以
外に、廃棄物自体に関する機械的、化学的及び熱的な不
安を除去する対策を講じなければならないという問題が
ある。高レベルの廃棄物をキャニスタ−（Ｃａｎ１ｓｔ
ｅｒｓ　）に入しルと、再処理後１０年は：５双の熱を
発生し、０５履まで低下するのに１００年程度かかる。

このような１００年間に亘って放出される熱に対する有
効な平置はない。

廃棄物をどのような形態で貯蔵するかということも重要
である。現在は、再処理により出された高レベルの廃棄
物をガラスのビレットの形に成形する方法がよく行なわ
れているが、これはガラスの浸出性が著しく低いからで
ある〔エナージ・リサーチ・アンド・デイベロブメント
・アトミニストレイジョン（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｒｅ５ｅａ
ｒ、ｃｈａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｄｍｉｎ
ｉｓｔｒａｔｉｏｎ　）　ｌ　９７５年、第７頁に掲載
のマーシリ−（Ｍａｒｓｉｌｙ　）等の論文〕とされて
いる。しかしながら、ある汚染物質が放出され、ガラス
自体の性質が放射能・をうけて変化するので、浸出量が
時間の経過とともに多くなる。

汚染物質の移動、即ち、放出された汚染物質が生活圏に
達する過程に関する我々の認識に大きな誤りがある。か
かる点に関する問題に、自然又は人工破壊、水頭効果の
測定、及び、ビレットを貯蔵する岩又は岩塩の透過性に
関する認識不足がある。従って、これらに関するデータ
は殆んど利用することができないので、地下水の流れに
関する完全な研究が待たれている。

目的とするところは、廃棄物自体の処理とともに、廃棄
物の危険性がなくなるまで廃棄物が生活圏に達しないよ
うにすることである。廃棄物の危険性をなくすようにす
るため、廃棄物を貯蔵しなければならない期間を推定し
たところ、ストロンチウム９０とセシウム１３７　Ｌｔ
　２０２０年までに放射能の９９％を放出するが、最初
の放射能が１００万分の１になるのに６００年かかる。

しかしながら、ヨウ素１２９とラジウム及びアクチニド
元素の毒性は一千万年以上保持される。フェルジオ−ゲ
ラ（Ｆｅｒｒｕｃｃｉｏ　Ｇｅｒａ）は１９７５年に、
アメリカ合衆国エネルギー研究間発局のオークリッジ国
立研究所の報告書０ＲＮＬ　ＴＭ−４４８１に掲載の論
文「長命の放射性廃棄物の地球化学的挙動」　（“Ｇｅ
ｏｃｈｅｍｉ　ｃａ　ＩＢｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　Ｌｏ
ｎｇ−Ｌｉｖｅｄ　Ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ　Ｗａｓｔ
ｅｓ’）の第１４頁において、５００万年以上もの長期
間に亘って汚染を防ぐことは、このような長期間に亘る
地質学的予測を正しく行なうことが現時点ではでき危い
ので、不可能であると指摘している。

地質学的予測に関する科学は、変化の速度を一定と仮定
するとともに、データが不完全であるので、限度があり
、アメリカ合衆国の地震の記録についてのデータも、わ
ずかにここ２００年におけるものである。従って、上記
論文の著者によれば、「長期間に亘る廃棄物管理のモデ
ルを確立することは不可能である」ということになる。

わずか１００年という短期間における過程を予測するこ
とも悲観的になった。設置場所の選定と廃棄物の管理を
行々う場合に重要なステップとなる予測モデルは、現時
点では本質的に予測不可能な因子を含んでいる。従って
、かかるモデルにより、放射性廃棄物を地中に貯蔵する
ことについての明確な解答を得ることはできず、むしろ
、将来についての不確かな仮定を考慮しである範囲内に
おいて代替案を考えなければならない。

上記したように、現在の考え方は、核廃棄物をガラスに
組入れてビレットとし、遮蔽できるように地中の深いと
ころに設けた適宜の貯蔵所に、回収できないように貯蔵
しようとするものである。かかる方法では、放射性物質
を溶解し、これを生活圏まで移動させる水の出入りに対
する防御だけが安定した設置場所を選択する要素と々っ
ている。しかしながら、過去の事実から明らかなように
、地殻、は安定しているものではない。地震は有史以来
続いており、断層線に沿ってかなり頻繁に起っており、
また、これまで安全であると考えられてきた地域でも激
しい地震が起っている。更に重要なことは、地球の表面
は、マグマの表面上を動いて互いにぶつかり合う地殻構
造板から成っているということである。かかる地殻の衝
突により、土地の隆起をはじめとし、地殻の激しい変動
が起る。このような変動は、地質学的な時間をかけてゆ
っくり行なわれるとともに、突然起るものである。しか
しながら、核廃棄物を安全に保護しなければならない期
間は地質学的時間に匹敵するものであり、この間に、地
殻の形状がゆっくりではあるえば一千万年という期間に
ついては既に上記した通りである。再処理方法を改良す
ることにより貯蔵期間を１０００年程度１で短かくする
ことができると云われているが、これでは不安を除去す
ることはできない。回収しないように貯蔵される高レベ
ル放射性廃棄物の安全をこのような期間に亘って図るこ
とは不可能である。それにも拘らず、これまで地下水が
なかった堅い岩ノ洞くつあるいは岩塩層にガラスビレッ
トヲ貯蔵しようとする提案がなお行なわれている。かか
る提案は合衆国でだけでなく、他の国々でももちだされ
ている。例えば、イギリスのバーウェル原子力研究所の
技術部門の７ランク・フィーテス（Ｆｒａｎｋ　Ｐｅａ
ｔｅｓ）と／　−Ｔ　ンーキーン（Ｎｏｒｍａｎ　Ｋｅ
ｅｎ　）は、１９７８年２月１６日発行のニュー・サイ
エンティスト（Ｎｅｗ　５ｃｉｅｎｔｉｓｔ）で、液状
廃棄物をガラス質物質に変え、直径が６０６ｎで長さが
約３ｍの鋼製シリンダのそれぞれに約１４トンのかかる
ガラス質物を封入する方法を提案している。この著者は
、ガラス質物質は最終処理後に数年間冷却することが必
要となるであろうと述べている。そして、シリンダの貯
蔵所としては、海底又は海底下が著しく安全であるとし
ている。この著者はまた、岩塩層又は粘土もしくは堅い
岩屑での処理の研究を行なっており、貯蔵所としては、
将来の氷河期において永久凍土層の下に力るように、少
なくとも３００ｍの深さが必要であると示唆している。

しかしながら、彼らはかかる処理を現時点で行なえると
しているのではなく、更にデータを蓄積しなければなら
ないとしている。即ち、彼らは、小さな掘削孔をあけ、
テレビジョン及び種々の物理的技法を駆使して破壊構造
を調査すべきであると述べている。

上記した貯蔵に関する問題のほかに、核廃棄物の地上で
の移送に関して種々の難問がもち上っている。移送上の
危険を考慮して、例えば、ニューヨーク州、ニューシャ
ーシー州及びコネチカット州では、放射性廃棄物を運ぶ
車輌の通行を禁止する法律及び法令を制定した（　１９
７８年４月１７日付ニューヨークタイムズ紙）。

種々の著者は、原子力発電から出される核分裂同位体（
ウラン２３５及びプルトニウム）が、核兵器に有用であ
ることから、テロリストあるいは恐喝者の的の対象にな
っていると指摘している。従って、処理中の廃棄物に対
し大きな責任を負わなければならないことになるが、多
量のビレットを取扱わなければならない場合には完全に
監視することは困難となる。

溶融ガラス体及び適宜の組成物をつくる方法がかなりの
注目を集めており、ジエー・アール・グローバー（Ｊ、
　Ｒ，Ｇｒｏｖｅｒ　）等に付与された米国特許第３，
３２１，４０９号明細書には、放射性廃棄物を容器内で
乾燥粉末と混合し、水分を追い出した後、加熱溶融して
ガラス質物質を形成する技術を提案している。ジョセフ
・キベル（Ｊｏｓｅｐｈ　Ｋｉｖｅｌ　）等の米国特許
第３，３６４，１４８号明細書には、不溶性の放射性物
質を、少なくとも９２重量％のシリカからなる加熱溶融
した連続のあるマトリックスで該マトリックスの周辺部
に放射性物質がないように包むことにより、放射性エネ
ルギー源を製造する技術が開示されている。エイチ・デ
ィー・ビクスビー（Ｈ，Ｄ。

Ｂｉｘｂｙ　）の米国特許第３　、２４９　、５５１号
明細書には、高レベル放射性廃棄物を粘土に混合し、混
合物を焼成してセラミック体をつくり、次にこのセラミ
ック体にセラミック材料を上塗りすることにより高レベ
ル放射性廃棄物を処理する技術が開示されている。エフ
・シー・アランス（Ｆ、　Ｃ，Ａｒｒａｎｃｅ　）に付
与された米国特許第３゜０９３．５９３号明細書には、
放射性廃棄物をセラミック材料と混合し、混合物・に水
を加え、多孔性の片に成形し、この片を予備焼成してセ
ラミック材料のイオン交換能力を破壊し、この片を吸着
により放射性廃棄物で飽和させ、乾燥した後、最後の焼
成を行なうことにより、放射性廃棄物を処理する技術が
開示されている。

ファン譬ハン・７．　ン（Ｋｕａｎ−Ｈａｎ　Ｓｕｎ　
）等の米国特許第３，３７３，１１６号明細書には、放
射性廃棄物を含む弗燐酸塩ガラス組成物をつくり、この
組成物からガラス繊維をつくる技術が記載されている。

この米国特許の発明者によれば、ガラスは細いガラス繊
維又は小さなガラス粒子のいずれの形態に成形しても、
原子炉用の燃料として使用することができるとされてい
る。ダブリュ・ダプリューシュルツ（Ｗ、Ｗ、　５ｃｈ
ｕｌｚ　）等の米国特許第４　、０２０　、００４号明
細書には、放射性セシウムを含有する硼珪酸ガラスの製
造技術が開示されている。ワーナー・ヒルド（Ｗｅｒｎ
ｅｒＨｉｌｄ　　）等の米国特許第３，９７１．７１７
号明細書には、放射性廃棄物を含む中実のガラスブロッ
クをつくり、これを水に入れて水分を調節するとともに
、殺菌を行ないかつ、スラッジに濾過性を付与する技術
が提案されている。

上記した点から明らかなように、放射性廃棄物をガラス
、特に硼珪酸ガラスに組入れる技術がかなりの注目を受
けているが、これは、ガラスが地下水により実質上侵さ
れないという考え方に基づくものと思われるが、ガラス
が数百万年もの間果して水に不可侵であるかということ
は未だ明らかにされていない。実際に、ジー・シｘ　−
−ｖツカ−シー　（Ｇ、　Ｊ、　Ｍｃ’Ｃａｒｔｈｙ　
）等による高圧高温での加速試験によれば、かかるガラ
スは先づ変色するとともに亀裂が生じ、最後に割れて結
晶化することが明らかにされてＩ／する〔１９７８年６
月１日発行のケミカル・アント。

・エンジニアリング・ニューズ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａ
ｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｎｅｗｓ　）　、第２８
頁〕。更心こ、地下に貯蔵するという考え方は多少好意
的に考えられているが、上記したように、貯蔵地域の安
全性を予測することができないので、この貯蔵法には欠
陥があるとみなければ力らないと理解され始めている。

更に、廃棄物を太陽系の軌道Ｇこ打上げる等、別の処理
方法も提案されてしする力；、現時点では費用の面から
実現することができない。従って、上記した問題点に対
する新規かつ改良された解決法が待ち望まれている。

本発明について概略的に述べると、核廃棄物を従来打力
われていた方法によりガラス質物質に混合し、これを溶
融して繊維を引出す。好ましくは水のプールを設けて、
繊維を比較的短時間プールに入れ、繊維の放射能の強さ
を急速に低くする。これにより、処理中に発生する熱の
多くがこの段階で吸収され、次の工程に移される。

次に、繊維を束即ちケーブルに成形するが、繊維の直径
及びケーブル内の繊維の数は、ケーブルが柔軟性を有す
るとともに支持体に巻回することができるように、設定
する。ケーブルは地下のダクトを介して穴を覆う建物へ
供給され、そこから地中深く掘られた穴を介して貯蔵室
に移送されるが、貯蔵室では巻回装置が柔軟なケーブル
を支持体に巻回して、長期間ケーブルを貯蔵する。ケー
ブルの製造速度とケーブルのダクトを介しての移送速度
とが一致しない場合に備えて、ケーブル成形プラントと
ダクトとの間にはケーブルの一部を一時的に貯蔵する緩
衝装置が設けられている。同様な理由から、穴を覆う建
物にも同じような緩衝装置が設けられている。製造及び
移送工程は、完全に遠隔制御される。移送及び貯蔵中に
は、ケーブルの状態についての重要力情報がケーブル内
に設けられた監視システムから得られる。っ ケーブルはこのように構成されているので、貯蔵室が危
険に曝されあるいは破壊されるおそれがある場合には、
ケーブルを支持体から地表に取出すことができる。ケー
ブルはまた、ケーブルから同位体を取出す場合又はケー
ブルの放射能が低くなってケーブルに別の核廃棄物を入
れる場合にも回収することができる。回収する重要な理
由又は経済的理由がない場合には、ケーブルは無期限に
貯蔵室に入れておくことができる。ケーブルを廃棄物収
容施設及び貯蔵室へ容易に送ることができるようにする
ため、ケーブルの前後端部には、リーダー、即ち、非放
射性部材が設けられている。ケーブルの柔軟性はケーブ
ルを平坦な形状、即ち、ベルト形状に成形することによ
り、高められる。ケーブルは、識別できるように色分け
してもよく、また、ガラスの破片を保持するようにケー
ブルの周すにコーティングを施こすこともできる。放射
線スペクトルの変化を利用して、ケーブルの長手方向に
沿った種々の位置の特徴及び同定に関する別の情報を得
ることもできる。

核廃棄物の製造プラント及び緩衝装置から穴の建物への
移送は、地下の導管を設け、ケーブルをリーダーにより
導管を介して移送することにより容易に行なうことがで
きる。ガラスビレットの場合に比べ、ケーブルは、溶融
タンクから穴の建物へはるかに簡単に自動的に移送する
ことができるのは明白である。核廃棄物を、導管を介し
て移送することができるケーブルの形態にしたことによ
り、地上での核廃棄物の移送に関する上記問題は完全に
除去することができる。更に、一本のケーブルに相当す
る数千のビレットを監視するよりも一本のケーブルを監
視する方が一層簡単である。

地下導管は、土地が核廃棄物からのほんのわずかな放射
能でも遮蔽するように、地中深く敷設される。導管の最
適な深さは、模擬形状物（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｌｃ：
ｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　）に対して測定を行なうか
、あるいは、リニアソースモデルにコンピュータコード
を適用することにより、定めることができる。遮蔽につ
いては、ニューヨーク州のゴートン・アンド・ブリーチ
（Ｇｏｒｄｏｎ＆　Ｂｒｅａｃｈ）社から１９７４年に
発行さ７れたエル・ラング０ラウ（Ｌ、　Ｗａｎｇ　Ｌ
ａｕ　）著のエレメンツ・オブ・ニュクリア・リアクタ
ーーエンジェアリ　ン　グ　（Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　　ｏ
ｆ　　Ｎｕｃｌｅａｒ　　Ｒｅａｃｔｏｒ　　Ｅｎｇｉ
−かしながら、この著者の経験則に基づく概略計算は、
所望の深さを想定するのに満足のいくものである。これ
によると、コンクリートの２５メートルに相当する深さ
は、ガンマ放射線を１０８まで減衰し、中性子フラック
スを１０　　まで減衰する。ベータ及びアルファ粒子、
並びに、重イオンはこれよりもはるかに遮蔽される。必
要となる実際の深さは、ダクトを覆う土の性質によって
変わり、また、土壌のエロージョン、動物による掘削及
び人間の侵入のような不測の場合を考慮して、別の安全
係数を考慮することが必要であるが、４乃至５メートル
の深さにすれば充分満足できるものである。

従って、本発明の目的は、核廃棄物をガラス繊維に形成
し、次にこれを地下の貯蔵所に回収自在に貯蔵すること
のできる柔軟なケーブルに成形する方法を提供するもの
である。

本発明の別の目的は、放射性廃棄物の放射能が低下した
後、別の放射性廃棄物を添加するために廃棄物を周期的
に回収することにより、廃棄物貯蔵用の地下貯蔵所の利
用を増大する方法を提供するものである。

本発明の別の目的は、核廃棄物を含むガラス繊維からな
るケーブルを提供することにあり、該ケーブルは地中深
いところにある貯蔵所で支持体に巻回されるのに充分な
柔軟性を有し、かつ、該ケーブルにはケーブルの回収が
必要又は望まれる場合にケーブルを取出す手段が設けら
れている。

本発明の別の目的は、核廃棄物をガラス繊維に混合し、
該繊維からケーブルを成形し、該ケーブルを穴を覆う建
物まで地中を介して移送し、該ケーブルを地中深く設け
られた貯蔵所に供給し、ケーブルを支持体に巻回し、ケ
ーブルを貯蔵所から回収する必要がありあるいは回収が
望まれる場合にはケーブルを回収する装置を提供するこ
とにある。

本発明の更に別の目的は、繊維操作装置を備えた水のプ
ールと、繊維を引出した後直ちに貯蔵することができる
緩衝貯蔵所を更に備え、繊維の発熱が最大となる最初の
期間ケーブルを保持するとともにこの熱を除去してから
、繊維からケーブルを形成するようにし、た装置を提供
することにある。

本発明の更に別の目的は、放射性繊維とともにケーブル
内に組込まれた光学ファイバーに沿つて伝わる光パルス
の透過及び変調により、ケーブルの一体性（ｉｎｔｅｇ
ｒｉｔｙ　）及び状態を継続して確認する独特の監視シ
ステムを提供することにある。

本発明の更に別の目的と利点は以下の記載から明らかに
なるものである。

従って、本発明は互いに関連性を有する幾つかの工程か
らなるものであり、本発明の装置はかかる゛工程を実施
するように構成されているものであり、本発明に係るケ
ーブルはこれらの方法及び装置によって製造されるもの
である。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

本発明に係るケーブルは、第１図において、参照番号１
１により全体が示されているが、該ケーブルは硼珪酸ガ
ラスのようなガラス質物質の繊維から形成されており、
ガラス質物質は放射性物質を含んでいる。繊維は充分に
細く、ケーブル内の繊維の数は、ケーブルを支持体に巻
回することができるような数となっている。繊維の径は
、ケーブル内の繊維の数及びケーブルを巻回支持しよう
とする支持体の曲率によって、大幅に変えることができ
る。しかしながら、該繊維の平均径は約１００乃至２０
０マイクロメートルとすることができる。

ケーブル】１は中央に放射性領域１２を有しており、こ
の領域１２は長さを数キロメートルとすることができる
。中央領域１２の後方端部１３と前方端部１４は境界が
非放射性のリーダー１５と１６とにそれぞれ組込まれて
おり、ケーブル内の繊維はケーブルの一端から他端へ伸
びている。

繊維１７は、第２図に示すように、共に編まれもしくは
織られ、または束にされて、前記ケーブル１１を形成し
ている。繊維のリーダ一部は、まず所定の長さのガラス
部を引出し、次に、連続性を損なうことなくガラスと放
射性廃棄物の混合物からなる長尺部を引出し、最後に再
び所定の長さを有するガラス部を引出すことにより形成
される。これらの繊維を一緒にしてケーブルを形成する
と、得られたケーブルの両端には非放射性のリーダーが
形成される。ケーブル１１は、ケーブル組成物に適宜の
顔料を混入するか、あるいは、一本以上の繊維をかかる
顔料を含むガラス質層１８でＷＩＮすることにより、色
分けすることができる。

ケーブル１１の断面は適宜の形状にすることができるが
、一般には、平坦な形状とすることによりケーブルをベ
ルト状にして、ケーブルの熱伝達性を良くするとともに
、ケーブルを支持体に巻回する場合に必要となる柔軟性
を良くするのが好ましい。第２図にはベルト形状のケー
ブルが図示されている。ケーブル１１は表面を被覆スる
必要はないが、ポリテトラフルオロエチレンのような柔
軟な物質からなり通気を行なわせるように好ましくは網
目ネットの形状に形成された包囲体１９で包んでもよく
、この場合には、包囲体１９はケーブルの加工と移送中
に生ずるかもしれない繊維の破片を保持する役目をする
。

ケーブルの製造、移送及び貯蔵中に生ずるおそれのある
大きな危険を考慮して、ケーブルの状態を監視するため
の手段を設けることが特に重要であって、特に、ケーブ
ルの連続性、ケーブルにおけるクラック発生の防止及び
ケーブルの温度を監視するようにする。更に、例えば、
テロリストによる放射性物質の盗難の危険を考慮して、
ケーブル、の存在の有無及び存在場所を監視することが
重要である。かかる監視手段としては、例えば、ファイ
バーオプチックス（ｆｉｂｅｒ　ｏｐｔｉｃｓ　）　２
１を使用することができ、これは光パルスをループ内に
”送ってその帰りを監視することができるように完全な
ループを形成するように配置される。適当な配置を行な
うことにより、かかる監視手段は、ケーブルに破損が生
じたときに破損の個所を指摘するようにすることができ
る。監視ファイバーの多数の顕微鏡的亀裂、廃棄物を担
持する繊維の同様な状態の徴候を、光学的減衰の増加に
より知らせる、。

更に、ケーブルの温度が所定の限界を越えないようにす
ることが重要である。このために、熱感受性ダイ（ｄｙ
ｅ　）又は液晶のセル２２のような温度監視手段をケー
ブル１１への添加剤として使用することができる。かか
るセルは、セルが配置されているケーブルの部分の温度
に関する情報とともに、光学ファイバー回路を横切る光
パルスを調節する。従来のように、温度監視手段２２と
繊維の一体性（’　ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　）監視手段２
１は、ケーブル１１の一部を構成するように包囲体１９
に組入れることができ、これにより、ケーブルの横断面
の外側部分にある監視ファイバーの放射線曝露を極力抑
えることができる。

本発明に係るケーブルの製造、移送及び貯蔵用プラント
は第３図に示されている。一般に、かかるプラントは、
作動中の原子力発電所、再処理プラントあるいは製造場
所にある臨時の放射性廃棄物貯蔵所のごとき放射性廃棄
物源の近くに設置される。第３図に概略的に示されてい
る本発明のプラントは、上記したように、放射性廃棄物
源２３と組合わせており、廃棄物質は廃棄物源２３から
ブレンダ２４に導かれて、ガラス質組成物を製造するた
めの成分と混合される。本発明のプラントで行々われる
放射性物質処理の全ての操作は、当然に、遠隔制御によ
り機械的に行なわれるので、作業員の放射能曝露は完全
に防ぐことができる。しかしながら、最初の接続は非放
射性のソーグーに対して行なわれるので、これらの作業
は手動で行なうことができ、曝露の危険性はない。

繊維成分は、ブレンダから溶融タンク２６に移され、次
に、参照番号２７で示す繊維成形装置で溶融物を引出し
て繊維を形成する。繊維は押出しもしくは圧伸、又はこ
れらの組合わせにより形成することができる。多数の繊
維が同時に引出される。より詳細に説明すると、先づ、
第３図においてバルブ２６ａを開き、最初のＩＪ−ダ一
部を形成する所望の長さの普通のガラスからなる繊維が
引出される。次に、バルブ２６ｂを開き、バルブ２６ａ
を閉じると、連続性を保つたまま放射性繊維が以後押出
される。各繊維の放射性領域の長さが所望のものとなっ
たときに、バルブ２６ａを再び開くとともにバルブ２６
ｂを閉じ、最後のリーダーを引出す。得られた繊維をゆ
っくり水浴２７ａに通過させて、短期放射能の大部分を
崩壊させる。次に、成形装置２８で各繊維を一緒に束ね
てケーブルを形成する。

ダクトへの移送速度を成形機の生産速度と常に一致させ
ることが必ずしも可能であるとは限らない。このために
、プラントの成形部内に短期間緩衝貯蔵所が設けられて
いる。成形部は第３図において全体が参照番号２９で示
されている。また、短期間緩衝貯蔵所は参照番号３１で
示されている。

本発明のケーブルは、特に地下貯蔵所で長期間貯蔵する
ように企図されている。地下貯蔵を行なうのに適した場
所は核廃棄物源のすぐ近くにすることができないので、
ケーブル成形プラント２９と参照番号３２で示す地下貯
蔵所との間でケーブルを移送しなければならない問題が
生ずる。放射性生成物、特に廃棄物質の移送に関しては
、かかる物質から一発生発散する放射能が生活圏、特に
人間にとって著しく危険であるということから重大な問
題がつきまとっている。

最近、多数の国がかかる物質の生活圏通過を禁ｆ）１あ
るいは制限する法律を通過させた。本発明においては廃
棄物質はケーブルの形態に成形されているので、本発明
はかかる問題に対処する極めて有利な手段を提供するこ
とができるのである。即ち、遮蔽された導管３３が成形
プラント２９と貯蔵領域３２の上方に設けられた穴を覆
う建物３４との間に敷設されている。かかるシステムに
おいては後述するように廃棄物を回収することができる
ので、従来行なわれていた回収することができないビレ
ットによる廃棄の場合に比べて、地層の地質安定性を著
しく高めることができる。従って、貯蔵に適した場所を
放射性廃棄物源から２０乃至３０キロメートルの範囲内
に見つけることができる。好ましい遮蔽体は土地３６で
あり、導管３３は遮蔽体を透過する放射能の量が地上に
ある交通や土地利用物に対して安全であるように地中に
深く埋設されるが、これは上記したように約４〜５ｍで
充分である。導管３３は、放射能曝露を安全基準内に一
層確実に保持して導管が埋設されている地上の交通を規
制することができるように、以前鉄道用地であったよう
な政府管轄地あるいは他の適当な場所に配設することが
考えられる。

導管３３には、第２図に示すように、ケーブルを導管３
３を介して移送する場合の摩擦を小さくしてケーブル１
１を支持するローラ３７のような装置が設けられている
。ケーブルは、第３図に示すような湾曲部を介して移送
することができるように、充分柔軟性を有している。ま
た、ケーブルは多量の熱を放出することが考えられるの
で、冷却空気を導管を介して循環させてもよく、冷却空
気又は人の他の冷却媒体はパイプ３８を介して導管に入
り、パイプ３８ａから出ていくように図示されている。

第３図に示すｉｔでは、パイプ３８から導入される冷却
媒体は緩衝貯蔵所３９及び３１あるケーブル１１を冷却
することにもなる。貯蔵所は貯蔵所の壁に熱を移すよう
に設定されている湿度勾配によって生ずる空気の対流を
最大限利用することができるように構成されている。ケ
ーブル１１は竪穴４１を介して貯蔵室３２内に降下され
、貯蔵室には、好ましくは円錐リールの形状をなす支持
装置４３と自動巻回手段４４が配設されていて、ケーブ
ル１１とケーブルの前部リーダー１４を支持体４３に巻
回支持するようにしている。

従って、一本の導管と一つの廃棄物収容施設が、−郡の
複数の貯蔵所の役目をなしていることがわかる。

上記したように、ケーブルを貯蔵しなければならない期
間は著しく長いので、貯蔵室が、当初想定した見掛けの
安全性を無視するような不測の熱的、地質学的又は陸水
学的な過程により、被害を受けることが考えられる。従
って、ケーブル１１を貯蔵室３２から回収する手段を設
けることが必要となるが、本発明では緩衝貯蔵所３９を
かかる目的のために設けており、ケーブルの後部リーダ
ー１５を穴を覆う建物３４に固定し、貯蔵室３２のケー
ブルを取出すことができるようにしている。そして、安
全のためにケーブルの回収が必要となった場合に、別の
貯蔵所をつくることができるのに充分な期間、建物３４
の内部と導管とが一緒になって貯蔵室３２ニ入れである
ケーブルの全部を収容することができるように、建物の
内部と導管とが充分なスペースを提供するようになって
いる。

ケーブルの回収は、核廃棄物に存在する同位体の採取の
よう、な、別の目的から必要あるいは望まれる場合もあ
る。このようにして取出された放射性同位体はエネルギ
ー発電、医学的処理及び診断、その他の種々の用途に使
用することができる。取出された同位体の大規模な利用
の一つとして、セシウム１３７から放出されるガンマ線
の照射による下水処理がある。かかる取出手段は、成形
プラント２９内の場所４５に設置される。このような目
的を達成するためには、導管３３はケーブルを二方向に
移送することができるように構成することが必要である
。回収経路は点線で図示されている。所望の同位体を取
出した後、残りの成分はブレンダに再循環されて、繊維
ケーブルが再び成形される。更に、ケーブルの回収は、
ケーブルの放免能が低下してケーブルをそれ以上貯蔵し
ておく必要性がなくなった場合にも行なうことができる
。かかる場合には、ケーブルはブレンダ２４に再循環さ
れ、ここで廃棄物源２３からの別の放射性廃棄には取出
し装置４５を利用するのが好ましい。

ケープｈ、ケーブル成形工程及びプラントの一部を形成
する貯蔵室を上記のように構成したことにより、ケーブ
ルの一体性、ケーブルの温度及び貯蔵室３２を監視ステ
ーション４６により徹底的に監視することができるとい
う大きな利点が得られる。このステーションはケーブル
に含まれる対をなす全ての監視ファイバーのターミナル
となる。このステーションでは、発光ダイオード又はレ
ーザからの光パルスがケーブル内に伝達され、そして、
ケーブルの一体性が損われている場合には、ケーブルか
ら反射して戻ってくる。温度感知ファイバーはダイ又は
液晶のような光学的な熱感知性物質からなる検出器セル
に出入りし、セルはセルが配置されている場所の温度に
応じて光を調節する。ガラスにクラックあるいは他の欠
陥が生じた場合、あるいはケーブルに損傷が生じる徴候
が現われると、これらの現象は光の減衰によって観察す
ることができる。更に、監視装置４６から遠隔制御手段
４７に供給される情報に基づいて、成形プラント２９の
操作、及び該プラント、建物３４及び貯蔵室３２への冷
却媒体の供給を調節することができ、かつ、ケーブルの
回収に関する決定をフェイル・セーフ（ｆａｉｌ−ｓａ
ｆｅ　）基準に基づいて出すことができる。

上記説明から明らかなように、本発明の方法、装置及び
ケーブルによれば、放射性廃棄物により環境及び居住者
を危険に曝すことなく移送することができるような形態
で廃棄物を組込むことができるとともに、予想しつる変
化及び予想し得ない変化に対処することができるような
状態下で廃棄物を貯蔵することができるのである。

廃棄物をガラスに組入れる技術は周知であり、また、ガ
ラスを繊維及びケーブルに成形する方法及び技術も広く
理解されている。しかし々から、本発明は、価値のある
同位体をケーブルから回収することができるとともに、
所望の場合には、貯蔵中に廃棄物から放出される熱を利
用することができる。

このように、上記説明から明らかなように、上記した本
発明の目的は有効に達成されるものであり、また、本発
明の精神と範囲とから逸脱することなく本発明を変更す
ることができるものであるから、上記説明及び添付図面
に示されている全ての事項は単なる例として理解される
べきであって、限定的な意味に解釈されるべきではない
のである。

更に、本発明の全ての特徴、及び、言語上の問題として
記載されていない本発明の範囲に含まれる全ての事項は
特許請求の範囲により解釈されるものである。

以下、本発明の好ましい実施態様を列挙する。

（１）放射性廃棄物から希釈物質として適当量の不活性
成分を含むガラス質組成物を形成し該組成物を溶融する
工程を備えた放射性廃棄物を長期間貯蔵する方法におい
て、 前記溶融した組成物から繊維を形成する工程と、 前記繊維から前端部及び後端部を有する所定の長さのケ
ーブルを形成する工程と、前記ケーブルをケーブル支持
手段に供給するためのリーダ一手段を前記ケーブルの前
記前端部に設けるとともに前記ケーブルをｆｎｌ　記支
持手段から回収するためのリーダ一手段を前記後端部に
設ける工程と、 前記ケーブルを生活圏を保護するのに充分な遮蔽体を備
えた領域に下降する工程と、前記ケーブルを前記領域内
で前記支持手段に巻回するとともに前記領域が前記ケー
ブルを貯蔵するのに安全ではなくなったとき及び前記ケ
ーブルを更に処理することが必要となったときに前記ケ
ーブルを取出せるように前記ケーブルを前記支持手段に
支持する工程とを備えてなり、しかも、 前記繊維は前記ケーブルが前記支持手段に巻回されるの
に充分々柔軟性を有するような径と本数になっているこ
とを特徴とする放射性廃棄物の貯蔵方法。

（２）　　ケーブルに形成する前に前記繊維を水のプー
ルに入れる工程を更に備え、該プールへの収容は熱の放
出速度が所定の値以下に下るとともに前記繊維が良好な
性能を発揮することができるようになるのに充分な時間
継続されることを特徴とする前記第１項に記載の放射性
廃棄物の貯蔵方法。　　　゛ （３）前記ケーブルの形成速度と前記ケーブルの前記領
域への下降速度との差を補償するために前記ケーブルの
形成後前記領域への下降前に前記ケーブルを緩衝貯蔵所
に一時的に収容する工程を更に備えることを特徴とする
前記第１項に記載の放射性廃棄物の貯蔵方法。

（４）前記ケーブルからの放射能源を形成する核種の量
が実質上減少した後に前記ケーブルを前記領域から回収
し、繊維を再溶解し、繊維の組成を再調整し、その後前
記第１項に記載の工程を繰返すことを特徴とする前記第
１項、第２項又は第３項に記載の放射性廃棄物の貯蔵方
法。

（５）前記再調整する工程は貯蔵中に生ずる有用々同位
体を取出す工程を備えることを特徴とする前記第４項に
記載の放射性廃棄物の貯蔵方法。

（６）前記再調整する工程は前記ガラス組成物の放射性
物質の濃度を高めるように前記不活性成分の少なくとも
一部を取出す工程を備えることを特徴とする前記第４項
に記載の放射性廃棄物の貯蔵方法。

（７）前記再調整する工程は前記ガラス質組成物の放射
性物質の濃度を高めるように更に放射性廃棄物を添加す
る工程を備えることを特徴とする前記第４項に記載の放
射性廃棄物の貯蔵方法。

（８）前記ケーブルの一体性を監視する工程を更に備え
ることを特徴とする前記第１項に記載の放射性廃棄物の
貯蔵方法。

（９）前記ケーブルの前方及び後方の両方向に光信号を
伝達して前記ケーブルを光学手段において監視すること
ができるよ゛うに構成された光学繊維を前記ケーブル内
に配置する工程を更に備えることを特徴とする前記第１
項又は第４項に記載の放射性廃棄物の貯蔵方法。

（１０）前記ケーブルの温度を監視する工程を更に備え
ることを特徴とする前記第１項に記載の放射性廃棄物の
貯蔵方法。

（１１）放射性廃棄物を含むガラス質組成物からなるケ
ーブルであって、該ケーブルは該ケーブルが支持手段Ｇ
こ巻回されるのに充分な柔軟性を有するような径と本数
と配置を有する繊維からなるものであり、前記ケーブル
は前端部と後端部を備え、前記前端部には前記ケーブル
を前記支持手段に巻回するためのウーダ一手段が設けら
れており、しかも前記後端部には前記ケーブルを前記支
持手段から回収するためのリーダ一手段が設けられてい
ることを特徴とするケーブル。

らなる繊維から形成された柔軟なリーダーであることを
特徴とする前記第１１項に記載のケーブル。

（１３）前記支持手段は前記ケーブルを巻回して貯蔵す
る際に支持手段とケーブルを冷却するように構成されて
いることを特徴とする前記第１１項に記載のケーブル。

（１４）　前記ケーブルは、該ケーブルの一体性即ちケ
ーブルの連続性と存在を監視する手段を更に備えている
ことを特徴とする前記第１１項に記載のケーブル。

（１５）前記監視手段は光学監視手段であることを特徴
とする前記第１４項に記載のケーブル。

（１６）　前記監視手段はファイバーオブチツクスであ
ることを特徴とする前記第１４項に記載のケーブル。

（１７）前記ケーブルは熱の除去を良くするとともに柔
軟性が得られるように平坦なベルトの形状をなしている
ことを特徴とする前記第１１項に記載のケーブル。

（１８）前記ケーブルは該ケーブルの温度を監視する手
段を更に備えていることを特徴とする前記第１１項に記
載のケーブル。

（１９）前記ケーブルは識別することができるように色
分けされていることを特徴とする前記第１１項に記載の
ケーブル。

（２０）前記ケーブルは識別用の放射性目印を更に備え
ていることを特徴とする前記第１１項に記載のケーブル
。

（２１）前記ケーブルは該ケーブルの製造又は移送、　
中に生ずるおそれのある繊維の破片を保持するためのフ
ーティングを更に備えていることを特徴とする前記第１
１項に記載のケーブル。

（２２）前記繊維の径は約１００乃至２００マイクロメ
ートルであることを特徴とする前記第１１項に記載のケ
ーブル。

（２３）放射性廃棄物を含むガラス質組成物からなる柔
軟がケーブルを製造しかつ長期間貯蔵する装置であって
、前記放射性廃棄物を不活性成分と混合してガラス質組
成物にするとともに該組成物を溶融する手段と、前記溶
融組成物から柔軟な繊維を形成する手段と、前記繊維か
ら前端部と後端部を有する柔軟なケーブルを形成する手
段と、前記ケーブルを長期間貯蔵するための地中に設け
られた貯蔵所と、前記ケーブルを地表から前記貯蔵所に
導く穴と、地表に設けられた前記穴を覆う穴包囲手段と
、前記貯蔵所に設けられた前記ケーブルを前記支持手段
に巻回する手段と、前記ケーブルを前記貯蔵所から取出
す手段と、前記形成手段から前記穴包囲手段へケーブル
を移送するとともに放射線の透過を遮蔽する導管手段と
を備えてなるケーブル製造貯蔵装置１つ（２４）前記形
成手段と前記貯蔵所との間に前記ケーブルを一時的に滞
留する緩衝領域を更に備え、該緩衝領域は前記形成手段
及び貯蔵所と前記導管手段によって接続されていること
を特徴とする前記第２３項に記載の装置。

（２５）前記ケーブルの一体性及び場所を検出するため
の遠隔及び近接監視手段を更に備えていることを特徴と
する前記第２３項に記載の装置。

（２６）前記ケーブルの温度を測定するための遠隔及び
近接手段を更に備え、ていることを特徴とする前記第２
３項に記載の装置。

（２７）前記ケーブルの前後端部にリーダーを取付ける
ための手段を更に備えていることを特徴とする前記第２
３項に記載の装置。

（２８）前記導管手段の大部分は前記導管手段に配置さ
れているケーブルから地表に達する放射能の大部分を土
によって実質上遮蔽して放射性廃棄物の地りでの移送に
よって生ずるおそれの−ある危険を除去するように地下
深く敷設されていることを特徴とする前記第２３項に記
載の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケーブルの斜視図である。 第２図は本発明に従って導管内に配置された第１図のケ
ーブルの断面図である。 第３図は本発明に係るケーブルの製造、移送及び貯蔵用
プラントの概略図である。 １１・・・ケーブル、１２・・・放射性領域、１３．１
４・・・放射性領域の端部、１５．１６・・・リーダー
、１７・・繊維、１８・・・ガラス質層、１９・・・包
囲体、２１・・・ファイバーオブチツクス（一体性監視
手段）、２２・・・温度監視手段、２３・・・放射性廃
乗物源、２４・・・ブレンダ、２５・・・ガラス溶融タ
ンク、２６・・混合物溶融タンク、２６ａ　、　２６ｂ
・・・バルブ、２７・・・繊維成形装置、２７ａ・・・
水浴（冷却タンク）、２８・・・ケーブル成形装置、２
９・・・プラントの成形部、３１　・・・緩衝貯蔵所、
３２・・・地下貯蔵室、３３・・・導管、３４・・・建
物、３６・・・土地、３７・・・ローラ、３８　、３８
ａ・・・パイプ、３９・・・ケーブルの緩衝貯蔵数出所
、４１・・・竪穴、４３・・・ケーブル支持体、４４・
・・自動巻回装置、４５・・同位体取出手段、４６・・
・地下貯蔵室監視ステーション、４７・・遠隔監視手段
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射性廃棄物を含むガラス質組成物からなるケー
   ブルであって、該ケーブルは該ケーブルを支持手段に巻
   回するのに充分な柔軟性を該ケーブルに付与するような
   径と本数と配置を有する繊維からなるものであり、前記
   ケーブルは前端部と後端部とを備え、前記前端部には前
   記ケーブルを前記支持手段に巻回するためのリーダ一手
   段が設けられており、しかも前記後端部には前記ケーブ
   ルを前記支持手段から回収するためのリーダ一手段が設
   けられていることを特徴とする放射性廃棄物処理ケーブ
   ル。
2. （２）放射性廃棄物から希釈物質として適当量の不活性
   成分を含むガラス質組成物を形成し該組成物を溶融する
   工程を備え放射性廃棄物をケーブルにして処理する放射
   性廃棄物の処理方法において、 前記溶融した組成物から繊維を形成する工程と、 前記繊維から前端部及び後端部を有する所定の長さのケ
   ーブルを形成する工程と、前記ケーブルをケーブル支持
   手段に供給するためのリーダ一手段を前記ケーブルの前
   記前端部に設けるとともに前記ケーブルを前記支持手段
   から回収するためのリーダ一手段を前記後端部に設ける
   工程と、 生活圏を保護するのに充分な遮蔽体を備えた領域に前記
   ケーブルを下降する工程と、前記ケーブルを前記領域内
   で前記支持手段に巻回するとともに前記領域が前記ケー
   ブルを貯蔵するのに安全ではなくなったとき及び前記ケ
   ーブルを更に処理することが必要になったときに前記ケ
   ーブルを取出せるように前記ケーブルを支持手段に支持
   する工程とを備えてなり、しかも、 前記繊維は前記ケーブルを前記支持手段に巻回するのに
   充分な柔軟性を前記ケーブルに付与する上うな径と本数
   になっているもＤである放射性廃棄物の処理方法。
3. （３）放射性廃棄物を含むガラス質組成物からなる柔軟
   なケーブルを製造して放射性廃棄物を処理する装置であ
   って、 前記放射性廃棄物を不活性成分と混合してガラス質組成
   物にするとともに該組成物を溶融する手段と、 前記溶融組成物から柔軟な繊維を形成する手段と、 前記繊維から前端部と後端部を有する柔軟なケーブルを
   形成する手段と、 地中に設けられた前記ケーブルを長期間貯蔵するための
   貯蔵所と、 前記ケーブルを地表から前記貯蔵所に導く穴と、 地表に前記穴を覆うように設けられた穴包囲手段と、 前記ケーブルを前記支持手段に巻回するように前記貯蔵
   所に設けられた巻回手段と、前記ケーブルを前記貯蔵所
   から取出す手段と、 前記形成手段から前記穴包囲手段へケーブルを移送する
   とともに放射線の透過を遮蔽する導管手段とを備えてな
   る放射性廃棄物の処理装置。