JPS6035298A - 放射性廃棄物容器 - Google Patents
放射性廃棄物容器Info
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- JPS6035298A JPS6035298A JP58142403A JP14240383A JPS6035298A JP S6035298 A JPS6035298 A JP S6035298A JP 58142403 A JP58142403 A JP 58142403A JP 14240383 A JP14240383 A JP 14240383A JP S6035298 A JPS6035298 A JP S6035298A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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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。
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、原子力発電所、医療施設などから出る放射性
廃棄物の運搬、貯蔵容器に関する。
廃棄物の運搬、貯蔵容器に関する。
力；（予力発電所の運転に伴って排出される低レベル放
射性廃棄物は増加の一途をたどり、その処理は急務の課
題である。その処理方法としては焼却、固形化、保管廃
棄、海洋投棄があるがこのような処理において金属容器
はコストが高くそのまま廃棄する場合に用いるには適当
ではない。また従来のコンクリート容器では器壁の厚み
を大きくとらなければ十分な遮蔽効果が得られず、いき
おい容器が大型にならざるを得ないという欠点があった
。またコンクリートは密度の経年変化が大で遮蔽能力が
低下するばかりか、長期保管中にヒビ割れを生じる恐れ
が大きいことが重大な難点であった。
射性廃棄物は増加の一途をたどり、その処理は急務の課
題である。その処理方法としては焼却、固形化、保管廃
棄、海洋投棄があるがこのような処理において金属容器
はコストが高くそのまま廃棄する場合に用いるには適当
ではない。また従来のコンクリート容器では器壁の厚み
を大きくとらなければ十分な遮蔽効果が得られず、いき
おい容器が大型にならざるを得ないという欠点があった
。またコンクリートは密度の経年変化が大で遮蔽能力が
低下するばかりか、長期保管中にヒビ割れを生じる恐れ
が大きいことが重大な難点であった。
本発明者らはこのような従来の放射性廃棄物容器の欠点
を克服するため鋭意研究を重ねた結果、製鋼タスト、鉄
鋼スラグ及び硫黄を混融加熱後冷却固化し工形数した固
化材を金属板等の殻材で被覆したものが放射性廃棄物容
器の材料として−１−記１」的を満たすことを見出し、
この知見に基づき本発明を完成するに至った。
を克服するため鋭意研究を重ねた結果、製鋼タスト、鉄
鋼スラグ及び硫黄を混融加熱後冷却固化し工形数した固
化材を金属板等の殻材で被覆したものが放射性廃棄物容
器の材料として−１−記１」的を満たすことを見出し、
この知見に基づき本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、器壁を、製鋼ダスト、鉄鋼スラグ及
び硫黄の配合物を混融加熱後冷却固化してなる硫黄コン
クリート（以下単に硫黄コンクリートと言う）とその表
面に被覆した殻材とからなる合成パネルで形成すること
を特徴とする放射性廃棄物容器を提供するものである。
び硫黄の配合物を混融加熱後冷却固化してなる硫黄コン
クリート（以下単に硫黄コンクリートと言う）とその表
面に被覆した殻材とからなる合成パネルで形成すること
を特徴とする放射性廃棄物容器を提供するものである。
本発明を図示の１実施例に従って詳細に説明すると、第
１図（ａ）は本発明の放射性廃棄物容器の縦断面図、第
２図（ｂ）は第１図（ａ）のＡＡ線線断断面図ある。図
中１は容器本体であり。
１図（ａ）は本発明の放射性廃棄物容器の縦断面図、第
２図（ｂ）は第１図（ａ）のＡＡ線線断断面図ある。図
中１は容器本体であり。
２は蓋、３は放射性廃棄物収容部、４は硫黄コンクリー
ト酸の容器の器壁、５は硫黄コンクリート製器壁の外表
面を覆う殻材の金属板である。６．７は吊り上げ用フッ
クであり、不使用時は器壁中に収めておく。
ト酸の容器の器壁、５は硫黄コンクリート製器壁の外表
面を覆う殻材の金属板である。６．７は吊り上げ用フッ
クであり、不使用時は器壁中に収めておく。
第２図は第１図の殻材の金属板に代えてコンクリート板
８を用いた例の縦断面図であり第１図と同符号は同じも
のを示す。
８を用いた例の縦断面図であり第１図と同符号は同じも
のを示す。
本発明において容器本体の形状は特に制限はなく、第１
図のように横断面の形状が６角形の多角形のほか、第２
図のような円形、方形などどのような形をとってもよい
。また容器は球状でもよい。
図のように横断面の形状が６角形の多角形のほか、第２
図のような円形、方形などどのような形をとってもよい
。また容器は球状でもよい。
また殻材の金属板は亜鉛、アルミニウム、クロンレスス
チールなどの金属材料からなる板であり、コンクリ−１
・板としては軽量コンクリート、ＰＳコンクリートなど
普通コンクリートが好ましく用いられる。殻材は通常、
容器の少なくとも外表面に設ければよいが、第１図に示
すように廃棄物収容部の内面にまで形成してもよい。な
お、該内面に鉛板を採用すればさらに遮蔽能力を高める
ことができる。
チールなどの金属材料からなる板であり、コンクリ−１
・板としては軽量コンクリート、ＰＳコンクリートなど
普通コンクリートが好ましく用いられる。殻材は通常、
容器の少なくとも外表面に設ければよいが、第１図に示
すように廃棄物収容部の内面にまで形成してもよい。な
お、該内面に鉛板を採用すればさらに遮蔽能力を高める
ことができる。
なお蓋の容器本体との取付方式には特に制限はない。
本発明において用いる硫黄コンクリートは前記のように
原料の製鋼ダスト、製鋼スラグ及び硫黄を溶融固化して
製造できる。その詳細は次の通りである。
原料の製鋼ダスト、製鋼スラグ及び硫黄を溶融固化して
製造できる。その詳細は次の通りである。
製鋼ダスト（ガス灰）は平炉工場、電炉工場などで製鋼
過程で、集塵器に捕集されるもので、例えば平炉ダスト
（平炉ガス灰）は酸化鉄約６８〜８９％、転炉ダスト（
転炉ガス灰）は酸化鉄約８４〜８９％含有している。そ
の大部分が０．５〜１．０ミクロンの微細な粉状物であ
る。
過程で、集塵器に捕集されるもので、例えば平炉ダスト
（平炉ガス灰）は酸化鉄約６８〜８９％、転炉ダスト（
転炉ガス灰）は酸化鉄約８４〜８９％含有している。そ
の大部分が０．５〜１．０ミクロンの微細な粉状物であ
る。
次に鉄鋼スラグとは、高炉スラグ、製鋼スラグなどの製
鉄副生スラグを指称する。化学組成は、高炉スラグでは
、鉄鋼石の品質により変わるが主成分の組成範囲は重量
％でＳ ｓ ０２３０〜４０％、Ｃａ０３５〜５０％、
Ａ１２０３５〜２０％、Ｍｇ０５〜１０％、Ｆｅ０３％
未満、Ｍ ｎ ０３％未満となっている。また製鋼スラ
グは平炉、転炉における製鋼過程で生しる平炉スラグ、
転炉スラグである。
鉄副生スラグを指称する。化学組成は、高炉スラグでは
、鉄鋼石の品質により変わるが主成分の組成範囲は重量
％でＳ ｓ ０２３０〜４０％、Ｃａ０３５〜５０％、
Ａ１２０３５〜２０％、Ｍｇ０５〜１０％、Ｆｅ０３％
未満、Ｍ ｎ ０３％未満となっている。また製鋼スラ
グは平炉、転炉における製鋼過程で生しる平炉スラグ、
転炉スラグである。
この４ｉｔ黄コンクリートにおいて上記の製鋼ダスト及
び製鋼スラグを骨材とする主な理由は、鉄（酸化鉄）及
び重金属含有量が大であるので比重が大きく、硫黄との
結合力が大であるので溶融混練処理により、放射線遮蔽
能力が高く長期安定性にすぐれた材料を与えるからであ
る。しかもこれらが製鋼工程の副生物であり低コストで
あるという利点を有する。
び製鋼スラグを骨材とする主な理由は、鉄（酸化鉄）及
び重金属含有量が大であるので比重が大きく、硫黄との
結合力が大であるので溶融混練処理により、放射線遮蔽
能力が高く長期安定性にすぐれた材料を与えるからであ
る。しかもこれらが製鋼工程の副生物であり低コストで
あるという利点を有する。
硫黄コンクリ−１・に用いる硫黄は必ずしも高純度のも
のである必要はなく、コークス製造、製鉄、石油精製工
場などの脱硫工程から副生ずる硫黄でもよい。
のである必要はなく、コークス製造、製鉄、石油精製工
場などの脱硫工程から副生ずる硫黄でもよい。
硫黄コンクリートの組成は通常、製鋼ダストと鉄鋼スラ
グと硫黄を１〜３重量部：３〜６重量重量部−２〜３部
の割合である。この場合製鋼ダストが３重量部を越える
と比重が大きくなるが、強度、粘性が低下する。また充
填密度が低いため、遮蔽力が悪くなる。一方、１重量部
未満では粘性が良くなるが比重が小さくなってしまう。
グと硫黄を１〜３重量部：３〜６重量重量部−２〜３部
の割合である。この場合製鋼ダストが３重量部を越える
と比重が大きくなるが、強度、粘性が低下する。また充
填密度が低いため、遮蔽力が悪くなる。一方、１重量部
未満では粘性が良くなるが比重が小さくなってしまう。
鉄鋼スラグは６重量部を越えると粘性が低減し圧縮強度
もでなくなり、３重量部未満では比重が小さくなり、遮
蔽力が悪くなる。また硫黄の駿が３正量部を越えると圧
縮強度が低下し、２重量部未満では骨材とのなじみが不
足し、十分な粘性のものが得られなくなる。
もでなくなり、３重量部未満では比重が小さくなり、遮
蔽力が悪くなる。また硫黄の駿が３正量部を越えると圧
縮強度が低下し、２重量部未満では骨材とのなじみが不
足し、十分な粘性のものが得られなくなる。
硫黄コンクリートは上記原料を通常９５〜１３０°Ｃで
混融物の粘性が十分に発現するまで加熱して製造できる
。
混融物の粘性が十分に発現するまで加熱して製造できる
。
この硫黄コンクリートはあらかしめ容器の形に成形して
用いてもよく、また殻材を容器の形に形成しこれに上記
溶融物を流しこんでもよい。
用いてもよく、また殻材を容器の形に形成しこれに上記
溶融物を流しこんでもよい。
この硫黄コンクリートは比重３．４１０〜３゜６５０で
遮蔽材料としてコンクリートの中で、最も遮蔽能力の高
いとされるＰＳコンクリートよりもさらにすぐれた放射
線遮蔽能力を示す。この硫黄コンクリートは圧縮強度が
５００ｋｇ／ｃｔｎ’以上でｌｌｌ１１久性、粘性にす
ぐれヒビ割れしにくい構造材料である。また硫黄の特性
として耐薬品性もすぐれ、耐酸化性である。
遮蔽材料としてコンクリートの中で、最も遮蔽能力の高
いとされるＰＳコンクリートよりもさらにすぐれた放射
線遮蔽能力を示す。この硫黄コンクリートは圧縮強度が
５００ｋｇ／ｃｔｎ’以上でｌｌｌ１１久性、粘性にす
ぐれヒビ割れしにくい構造材料である。また硫黄の特性
として耐薬品性もすぐれ、耐酸化性である。
次に本発明容器に用いる器壁の性能を示す。なおここで
使用した硫黄コンクリートの仕様は次の通りである。
使用した硫黄コンクリートの仕様は次の通りである。
組成：硫黄（純度的７０％）９重量部、電気炉ダスト（
組成； Ｓ ｉＯ２５、３２％、ＣａＯ３，５％、Ａ１
２０３１．５９、Ｆｅ２０３３１％、ＺｎＯ１１％、Ｍ
ｇＯ３，９％）４重量部、転炉スラグ（組成； Ｓ ｉ
Ｏ２３３−４％、Ｃａ０４１％、Ａｌ ０ １４．５％
、Ｆｅ２０３４゜３ ０％、Ｍｇ０６．０％、ｓ ｉ、ｏ％、Ｍ ｎ Ｏ０、
７％、Ｔ ｉ ０２１ 、５％）１７重量部 比重： ３ 、５９５ 圧縮強度： ６５０ ｋｇ／ ｃｍ’ （ａ）硫黄コンクリートの放射線遮蔽能力第３図はＣｏ
−６０を線源としｔこ硫黄コンクリ−１−のγ線の透過
率を鉛ブロック、ＰＳコンクリートと比較して示すグラ
フである。試験方法は国際放射線測定委員会（ＩＣＲＵ
）の測定法に準じる。測定条件は次の通り。
組成； Ｓ ｉＯ２５、３２％、ＣａＯ３，５％、Ａ１
２０３１．５９、Ｆｅ２０３３１％、ＺｎＯ１１％、Ｍ
ｇＯ３，９％）４重量部、転炉スラグ（組成； Ｓ ｉ
Ｏ２３３−４％、Ｃａ０４１％、Ａｌ ０ １４．５％
、Ｆｅ２０３４゜３ ０％、Ｍｇ０６．０％、ｓ ｉ、ｏ％、Ｍ ｎ Ｏ０、
７％、Ｔ ｉ ０２１ 、５％）１７重量部 比重： ３ 、５９５ 圧縮強度： ６５０ ｋｇ／ ｃｍ’ （ａ）硫黄コンクリートの放射線遮蔽能力第３図はＣｏ
−６０を線源としｔこ硫黄コンクリ−１−のγ線の透過
率を鉛ブロック、ＰＳコンクリートと比較して示すグラ
フである。試験方法は国際放射線測定委員会（ＩＣＲＵ
）の測定法に準じる。測定条件は次の通り。
１）コバルト６０：２分間照射
２）吸収体−線源距離：５０ｃｍ
３）吸収体−線量計距離：５０ｃｍ
４）照射野：１０ｃｍＸ１０ｃｍ
５）線量計：ｌ０ＮＥＸ ＴＹＰＥ２５００／３ Ｓ、
Ｎｏ、１４１６ Ｐｒｏｂｅ：０．６ｍｍ１ Ｓ。
Ｎｏ、１４１６ Ｐｒｏｂｅ：０．６ｍｍ１ Ｓ。
Ｎｏ、４０６０
同図より、硫黄コンクリートがコンクリートの中で遮蔽
能力の良いとされるＰＳコンクリートよりもはるかに低
い透過率を示すことがわかる。
能力の良いとされるＰＳコンクリートよりもはるかに低
い透過率を示すことがわかる。
第４図に上記の線源Ｃｏ−６０に代えてより低エネルギ
ーの線源ｌ−１３１，Ｔｃ−９９ｍを用いて透過率を測
定したグラフを示す。
ーの線源ｌ−１３１，Ｔｃ−９９ｍを用いて透過率を測
定したグラフを示す。
（ｂ）合成パネルの放射線遮蔽能力
第５図に本発明で用いる合成パネルの放射線遮蔽能力の
グラフを示す。上記硫黄コンクリート板（厚さ１９３．
６ｍｍ）の表裏面を厚さ３．２ｍｍの鉄板で覆った合成
パネル（全体厚さ２００ｍｍ）にＧｏ−６０を１５分間
照射した以外は第３図の場合と同様にして測定した透過
率を点Ａで示す。横軸は鉛の厚さ当量を示す。また点Ｂ
は上記鉄板２枚だけの場合の透過率であり、点Ｃは厚さ
５０ｍｍの硫黄コンクリートの表面を厚さ５０ｍｍの普
通コンクリ−１・（モルタルセメント）で被覆した合成
パネル（厚さ１５０ｍｍ）の透過率である。
グラフを示す。上記硫黄コンクリート板（厚さ１９３．
６ｍｍ）の表裏面を厚さ３．２ｍｍの鉄板で覆った合成
パネル（全体厚さ２００ｍｍ）にＧｏ−６０を１５分間
照射した以外は第３図の場合と同様にして測定した透過
率を点Ａで示す。横軸は鉛の厚さ当量を示す。また点Ｂ
は上記鉄板２枚だけの場合の透過率であり、点Ｃは厚さ
５０ｍｍの硫黄コンクリートの表面を厚さ５０ｍｍの普
通コンクリ−１・（モルタルセメント）で被覆した合成
パネル（厚さ１５０ｍｍ）の透過率である。
（ｃ）合成パネルの断熱、難燃性
■第６図の縦断面図に示すように硫黄コンクリ−１−９
の表面をモルタルセメン）１０で被覆した供試パネルを
作成した（硫黄コンクリート厚さ９０ｍｍ、普通コンク
リート被覆厚さ各２７．５ｍｍ）。供試合成パネルに第
６図の縦断面図に示すように穴１１．１２．１３（後面
からの深さ８０ｍｍ）を設け、前面１７０ｍｍからトー
チ（ブタンガス）の火焔で加熱して内部温度を測定した
。
の表面をモルタルセメン）１０で被覆した供試パネルを
作成した（硫黄コンクリート厚さ９０ｍｍ、普通コンク
リート被覆厚さ各２７．５ｍｍ）。供試合成パネルに第
６図の縦断面図に示すように穴１１．１２．１３（後面
からの深さ８０ｍｍ）を設け、前面１７０ｍｍからトー
チ（ブタンガス）の火焔で加熱して内部温度を測定した
。
結果を次表に示す。なおテスト中、硫黄の溶出及びカス
の発生は全くみられなかった 内部温度 ■また上記（ｂ）で試験した同じ規格及びサイズの、硫
黄コンクリートを鉄板で被覆した合成パネルを上記のト
ーチで距１１１１１３０ ｍ ｍから１ｏ分間直火で加
熱したところ加熱面の中心は１０５°Ｃであったが側面
の角から約５０ｍｍの点は表面温度は３５℃である。
の発生は全くみられなかった 内部温度 ■また上記（ｂ）で試験した同じ規格及びサイズの、硫
黄コンクリートを鉄板で被覆した合成パネルを上記のト
ーチで距１１１１１３０ ｍ ｍから１ｏ分間直火で加
熱したところ加熱面の中心は１０５°Ｃであったが側面
の角から約５０ｍｍの点は表面温度は３５℃である。
（３＋ ＆ｉ Ｉｉコンクリート板（厚さ５０ｍｍ）上
記と同様の１・−チで１５０ｍｍの距離から火焔を照射
すると表面は１分以内で１３０°Ｃに昇温し燃焼噴る。
記と同様の１・−チで１５０ｍｍの距離から火焔を照射
すると表面は１分以内で１３０°Ｃに昇温し燃焼噴る。
一方、表面を厚さ３．２ｍｍの鉄板で被覆し同様の条件
で火焔を照射すると２分間で鉄板は９３℃にＪｊ？温す
るが裏面の硫黄コンクリートは４３℃にｙノ温する。
で火焔を照射すると２分間で鉄板は９３℃にＪｊ？温す
るが裏面の硫黄コンクリートは４３℃にｙノ温する。
以上詳述した本発明の放射性廃棄物容器は次のようなす
ぐれた特徴を有する。
ぐれた特徴を有する。
（１）合成パネルからなり、従来のコンクリート製容器
より器壁を薄くして放射線遮蔽能力のすぐれた小型の容
器とすることができる。
より器壁を薄くして放射線遮蔽能力のすぐれた小型の容
器とすることができる。
（２）断熱性、難燃性がすぐれる。
（３）合成パネルは製鉄等における排出物を有効利用し
て原料とするので鉛等の金属性材料のみからなるものよ
りはるかに製造コストが低廉で、耐腐食性のすぐれ、特
に長期にわたる陸上保管、海洋投棄用の容器として好適
である。
て原料とするので鉛等の金属性材料のみからなるものよ
りはるかに製造コストが低廉で、耐腐食性のすぐれ、特
に長期にわたる陸上保管、海洋投棄用の容器として好適
である。
（４）容器は機械的強度がすぐれ、保管中にヒビ割れ等
による放射性物質の漏洩を起す恐れがなく、信頼性が高
い。
による放射性物質の漏洩を起す恐れがなく、信頼性が高
い。
（５）硫黄コンクリ−１・は金属製の殻材に対しも不活
性であり、その酸化を防止する。
性であり、その酸化を防止する。
第１図は本発明の放射性廃棄物容器の１実施例の断面図
であり、第２図は他例の縦断面図である。第３図及び第
４図は硫黄コンクリートの放射線透過率を示すグラフ、
第５図は合成パネルの放射線透過率を示すグラフであり
、第６図は供試合成パネルの縦断面図である。 符号の説明 ｌ・・・−容器本体 ２・・・・蓋 ３・・・・放射製廃棄物収容部 ４・−・・硫黄コンクリート製器壁 ５・争・−金属板 第１図（０） （ｂ） 第２図 ／、Ｉｓ ６図 第３図 第４図
であり、第２図は他例の縦断面図である。第３図及び第
４図は硫黄コンクリートの放射線透過率を示すグラフ、
第５図は合成パネルの放射線透過率を示すグラフであり
、第６図は供試合成パネルの縦断面図である。 符号の説明 ｌ・・・−容器本体 ２・・・・蓋 ３・・・・放射製廃棄物収容部 ４・−・・硫黄コンクリート製器壁 ５・争・−金属板 第１図（０） （ｂ） 第２図 ／、Ｉｓ ６図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）器壁を、製鋼タスト、鉄鋼スラグ及び硫黄の配合
物を混融加熱後冷却固化してなる硫黄コンクリートとそ
の表面に被覆した殻材とからなる合成パネルで形成する
ことを特徴とする放射性廃棄物容器。 - （２）殻材が金属板である特許請求の範囲第１項記載の
放射性廃棄物容器。 - （３）殻材が普通コンクリートである特許請求の範囲第
１項記載の放射性廃棄物容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142403A JPS6035298A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 放射性廃棄物容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142403A JPS6035298A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 放射性廃棄物容器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035298A true JPS6035298A (ja) | 1985-02-23 |
| JPH0249680B2 JPH0249680B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=15314529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142403A Granted JPS6035298A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 放射性廃棄物容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035298A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1983
- 1983-08-05 JP JP58142403A patent/JPS6035298A/ja active Granted
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