JPS6115397B2 - - Google Patents
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- JPS6115397B2 JPS6115397B2 JP53005482A JP548278A JPS6115397B2 JP S6115397 B2 JPS6115397 B2 JP S6115397B2 JP 53005482 A JP53005482 A JP 53005482A JP 548278 A JP548278 A JP 548278A JP S6115397 B2 JPS6115397 B2 JP S6115397B2
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は放射性廃棄物のような放射性ガスの
成分を固定化貯蔵するための放射性ガスの処理装
置に関するものである。
成分を固定化貯蔵するための放射性ガスの処理装
置に関するものである。
たとえば核分裂炉からの放射性廃棄物として
85Krがある。85Krは希ガスであるため化学反応を
利用して液体や固体として処理することができな
いので、従来減圧してボンベづめにする手段が多
く採用されている。しかし、このような手段によ
ると、ボンベの漏洩を常に監視していなければな
らないので、確実性に欠け危険度が高い欠点があ
つた。
85Krがある。85Krは希ガスであるため化学反応を
利用して液体や固体として処理することができな
いので、従来減圧してボンベづめにする手段が多
く採用されている。しかし、このような手段によ
ると、ボンベの漏洩を常に監視していなければな
らないので、確実性に欠け危険度が高い欠点があ
つた。
この発明は上記の欠点を除去するため、放射性
ガスの成分を金属ターゲツトに打ち込みその表面
を金属により蔽うことにより、容易かつ確実に大
気中拡散の危険性を減少することのできる放射性
ガスの処理装置を提供しようとするものである。
ガスの成分を金属ターゲツトに打ち込みその表面
を金属により蔽うことにより、容易かつ確実に大
気中拡散の危険性を減少することのできる放射性
ガスの処理装置を提供しようとするものである。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第１図において１は放射性ガスたとえば
85Krを電離し加速してイオンビームを生成するイ
オン源であり、その引出し電極は単孔、複数孔ま
たは単スリツト、複数スリツトのいずれでもよ
い。２は加速された85Krを注入後固定するための
金属ターゲツトであつて、前記イオン源１に対応
して設けられている。
する。第１図において１は放射性ガスたとえば
85Krを電離し加速してイオンビームを生成するイ
オン源であり、その引出し電極は単孔、複数孔ま
たは単スリツト、複数スリツトのいずれでもよ
い。２は加速された85Krを注入後固定するための
金属ターゲツトであつて、前記イオン源１に対応
して設けられている。
イオンビームの通路の両側に、ビームの一部に
よつて照射されてスパツタリングを起こすスパツ
タ源３，３が設けられる。このスパツタ源３，３
は前記金属ターゲツト２の材料と同種の金属であ
つても、あるいは異種の金属であつてもよい。
よつて照射されてスパツタリングを起こすスパツ
タ源３，３が設けられる。このスパツタ源３，３
は前記金属ターゲツト２の材料と同種の金属であ
つても、あるいは異種の金属であつてもよい。
図中、４は85Krビームのうちで金属ターゲツト
２に直接注入される部分を示し、５，５はスパツ
タ３，３に到達する部分を示している。
２に直接注入される部分を示し、５，５はスパツ
タ３，３に到達する部分を示している。
イオン源１から、85Krビームが引出されると、
ビームのうち４で示す部分はターゲツト２に衝突
してその内部にエネルギーに応じた深さに注入固
定される。注入量が増加すると、拡散によつて逆
に金属ターゲツト２から放出される量も増加し、
ある注入量で飽和してそれ以後注入した量はすべ
て放出される。
ビームのうち４で示す部分はターゲツト２に衝突
してその内部にエネルギーに応じた深さに注入固
定される。注入量が増加すると、拡散によつて逆
に金属ターゲツト２から放出される量も増加し、
ある注入量で飽和してそれ以後注入した量はすべ
て放出される。
この飽和現象を防ぐため、この発明においては
注入した85Krの上に常にある程度の厚さの新しい
金属の膜を作るようにする。
注入した85Krの上に常にある程度の厚さの新しい
金属の膜を作るようにする。
すなわち同一イオン源１からの85Krビームの中
周辺の部分５が小さい角度で入射してスパツタ源
３に衝突しこれにより放出された比較的多量のス
パツタ粒子６が金属ターゲツト２に到達して新し
い金属膜を形成する。かくして85Krは金属膜によ
つて常時蔽われるので放出が抑制され確実かつ連
続的に注入固定化することができる。なお、この
実施例の場合スパツタ源３に対する85Krビームの
入射角が浅いため、反対側へのスパツタ率が高い
ので、効率よく金属膜を形成できる特長がある。
周辺の部分５が小さい角度で入射してスパツタ源
３に衝突しこれにより放出された比較的多量のス
パツタ粒子６が金属ターゲツト２に到達して新し
い金属膜を形成する。かくして85Krは金属膜によ
つて常時蔽われるので放出が抑制され確実かつ連
続的に注入固定化することができる。なお、この
実施例の場合スパツタ源３に対する85Krビームの
入射角が浅いため、反対側へのスパツタ率が高い
ので、効率よく金属膜を形成できる特長がある。
しかして、本願は放射性ガスを電離し適当なエ
ネルギーを有するビームを生成するようにしたイ
オン源を用いたところに最大の特徴が有してお
り、かかるイオン源にて生成された所定エネルギ
ーのビームを直接金属ターゲツトおよびスパツタ
源に照射し放射性ガスの成分をターゲツトに打込
みその表面を金属膜にて蔽うようにしたものであ
る。
ネルギーを有するビームを生成するようにしたイ
オン源を用いたところに最大の特徴が有してお
り、かかるイオン源にて生成された所定エネルギ
ーのビームを直接金属ターゲツトおよびスパツタ
源に照射し放射性ガスの成分をターゲツトに打込
みその表面を金属膜にて蔽うようにしたものであ
る。
したがつて、このものによればイオン源にて生
成されるビームのエネルギーを適当なものに設定
でき、しかもこのようなイオン源を用いることで
ターゲツト雰囲気の気圧なども自由に選択できる
のでターゲツトに打込まれるガス成分も最も都合
のよい深さまで効率よく大量に注入することがで
きるとともにスパツタ源にて生成されるスパツタ
粒子の状態も最適な雰囲気で発生させることがで
きターゲツト表面に良質の金属膜を効率よく形成
することができ、これにより容易且つ確実に放射
性ガスを処理できることになる。また、このもの
はイオン源よりビームが照射されるターゲツトお
よびスパツタ源は特に電極である必要もないので
構成を簡単にでき、特にターゲツトにフオイルな
どを用いる場合極めて有利にできる利点もある。
成されるビームのエネルギーを適当なものに設定
でき、しかもこのようなイオン源を用いることで
ターゲツト雰囲気の気圧なども自由に選択できる
のでターゲツトに打込まれるガス成分も最も都合
のよい深さまで効率よく大量に注入することがで
きるとともにスパツタ源にて生成されるスパツタ
粒子の状態も最適な雰囲気で発生させることがで
きターゲツト表面に良質の金属膜を効率よく形成
することができ、これにより容易且つ確実に放射
性ガスを処理できることになる。また、このもの
はイオン源よりビームが照射されるターゲツトお
よびスパツタ源は特に電極である必要もないので
構成を簡単にでき、特にターゲツトにフオイルな
どを用いる場合極めて有利にできる利点もある。
さらにこれを具体的数値で示すと、第１図のイ
オン源１より出るクリプトンビームのエネルギー
を45KV、ビームの拡がり角を法線に対して10゜
とし、これに対する金属ターゲツト２に10cm×10
cmのアルミニウムを用い、またスパツタ源３，３
にもアルミニウムを用いてターゲツト室圧力を５
×10-4Torrとし、ターゲツト２面の電流密度を
400μＡ、注入密度を略３×1016個／cm2（これは
飽和注入密度の約30％）とし、30秒間照射する
と、注入深さは1500Åに達することを確認するこ
とができた。
オン源１より出るクリプトンビームのエネルギー
を45KV、ビームの拡がり角を法線に対して10゜
とし、これに対する金属ターゲツト２に10cm×10
cmのアルミニウムを用い、またスパツタ源３，３
にもアルミニウムを用いてターゲツト室圧力を５
×10-4Torrとし、ターゲツト２面の電流密度を
400μＡ、注入密度を略３×1016個／cm2（これは
飽和注入密度の約30％）とし、30秒間照射する
と、注入深さは1500Åに達することを確認するこ
とができた。
これは、ビームエネルギーを45KVと高くして
ある上、イオンビームの通路の両側にスパツタ源
３，３が設けられているので、ターゲツト２から
のスパツタ損失よりも両側のスパツタ源３，３か
らのスパツタリングコーテイングの効果が大きく
放射性ガスの封じ込めを充分に行なうことができ
る。
ある上、イオンビームの通路の両側にスパツタ源
３，３が設けられているので、ターゲツト２から
のスパツタ損失よりも両側のスパツタ源３，３か
らのスパツタリングコーテイングの効果が大きく
放射性ガスの封じ込めを充分に行なうことができ
る。
すなわちスパツタ源３，３に対し、イオン源１
からのビーム中部分５は小さい角度で入射される
ので、スパツタリング効率が高く、一方金属ター
ゲツト２に対しビーム中部分４は90゜に近い角度
で入射するためこの場合のスパツタリング損失が
小さく前述したスパツタリングコーテイングが常
にこのスパツタリング損失を上廻るからである。
からのビーム中部分５は小さい角度で入射される
ので、スパツタリング効率が高く、一方金属ター
ゲツト２に対しビーム中部分４は90゜に近い角度
で入射するためこの場合のスパツタリング損失が
小さく前述したスパツタリングコーテイングが常
にこのスパツタリング損失を上廻るからである。
第２図はこの発明の異なる実施例を示すもので
多数のスパツタ源３を平行に配設したものであり
スパツタ粒子６の量を増加し、広い面積に対し安
定して固定化を行ない得るようにしたものであ
る。
多数のスパツタ源３を平行に配設したものであり
スパツタ粒子６の量を増加し、広い面積に対し安
定して固定化を行ない得るようにしたものであ
る。
第２図の場合にはスパツタ源３を平行に配設し
たが、これを第３図に示すように金属ターゲツト
２に注入される85Krビームの方向に対して傾斜し
て設けるようにしてもよい。このようにするとス
パツタ粒子６の発生は一層向上する。
たが、これを第３図に示すように金属ターゲツト
２に注入される85Krビームの方向に対して傾斜し
て設けるようにしてもよい。このようにするとス
パツタ粒子６の発生は一層向上する。
第４図はスパツタ源３を同心円筒状に配設した
ものである。イオンビームは円形のものが得やす
いので、これに適合するように構成したものであ
り、85Krの注入固定を一層効率化することができ
る。
ものである。イオンビームは円形のものが得やす
いので、これに適合するように構成したものであ
り、85Krの注入固定を一層効率化することができ
る。
さらにスパツタ粒子の発生を飛躍的に増加させ
るため以下述べるような構成をとることもでき
る。
るため以下述べるような構成をとることもでき
る。
第５図はスパツタ源３を複数個ビームに平行に
配置し、これらのスパツタ源３と金属ターゲツト
２との間に直流電源７により適当な電圧を印加し
て、イオンビームの一部または全部をスパツタ源
３に衝突させる構成のものである。この際、正イ
オンビームの場合はスパツタ源３の側が負の電圧
を印加する。中性化されたビームはスパツタ源３
に衝突せず、金属ターゲツト２に突入する。
配置し、これらのスパツタ源３と金属ターゲツト
２との間に直流電源７により適当な電圧を印加し
て、イオンビームの一部または全部をスパツタ源
３に衝突させる構成のものである。この際、正イ
オンビームの場合はスパツタ源３の側が負の電圧
を印加する。中性化されたビームはスパツタ源３
に衝突せず、金属ターゲツト２に突入する。
第６図はビームに平行に配設した複数のスパツ
タ源３のうち１枚おきに電圧を印加したものであ
り、イオンビームは電圧の印加されていないスパ
ツタ源に衝突してスパツタ粒子６を発生する。こ
の際、正イオンビームの場合には、スパツタ源３
が正の電圧を印加する。中性化されたビームはス
パツタ源３に衝突することなく、金属ターゲツト
２に突入する。
タ源３のうち１枚おきに電圧を印加したものであ
り、イオンビームは電圧の印加されていないスパ
ツタ源に衝突してスパツタ粒子６を発生する。こ
の際、正イオンビームの場合には、スパツタ源３
が正の電圧を印加する。中性化されたビームはス
パツタ源３に衝突することなく、金属ターゲツト
２に突入する。
第７図の実施例はスパツタ源３の前方に電極板
８を配置し、この電極板８とスパツタ源３との間
に図示の極性の電圧を印加し電界を生じさせる。
イオンビームはこの電界により曲げられてスパツ
タ源３に衝突し多量のスパツタ粒子６を発生する
ものである。
８を配置し、この電極板８とスパツタ源３との間
に図示の極性の電圧を印加し電界を生じさせる。
イオンビームはこの電界により曲げられてスパツ
タ源３に衝突し多量のスパツタ粒子６を発生する
ものである。
次に第８図は、平行に設けられたスパツタ源３
のうち、相隣る１対のスパツタ源の間に図示の極
性の電圧を印加し、生ずる電界によりイオンビー
ムを曲げるように意図したものである。
のうち、相隣る１対のスパツタ源の間に図示の極
性の電圧を印加し、生ずる電界によりイオンビー
ムを曲げるように意図したものである。
なお、この発明は上記の各実施例に限定される
ものではなく要旨を変更しない範囲において種々
変形して実施することができる。
ものではなく要旨を変更しない範囲において種々
変形して実施することができる。
この発明において、イオン源からのビームは
85Krのみに限ることなくクリプトンの他の同位
体、例えば83Krとの混合状態であつてもよい。
85Krのみに限ることなくクリプトンの他の同位
体、例えば83Krとの混合状態であつてもよい。
またこの発明による方法は、クリプトンに限ら
ず、常温、１気圧近傍で通常気体状態にある原子
または分子あるいは有毒ガス等の放射性ガスの処
理の場合に広く適用することができる。
ず、常温、１気圧近傍で通常気体状態にある原子
または分子あるいは有毒ガス等の放射性ガスの処
理の場合に広く適用することができる。
なお上記各実施例において、貯蔵用の金属ター
ゲツトは固定式でもよいが、これを移動式ないし
自動的に変換できるようにすれば連続的操業を一
層長時間行なうことができる。
ゲツトは固定式でもよいが、これを移動式ないし
自動的に変換できるようにすれば連続的操業を一
層長時間行なうことができる。
以上述べたようにこの発明によれば、放射性ガ
スの成分を金属ターゲツトに打ち込みその表面を
金属により蔽うことにより、容易かつ確実に大気
中拡散の危険度を減少することのできる放射性ガ
スの処理装置を提供することができる。
スの成分を金属ターゲツトに打ち込みその表面を
金属により蔽うことにより、容易かつ確実に大気
中拡散の危険度を減少することのできる放射性ガ
スの処理装置を提供することができる。
第１図ないし第８図はそれぞれこの発明の異な
る実施例の概略的な構成図である。 １……イオン源、２……金属ターゲツト、３…
…スパツタ源、４，５……部分、６……スパツタ
粒子、７……直流電源、８……電極。
る実施例の概略的な構成図である。 １……イオン源、２……金属ターゲツト、３…
…スパツタ源、４，５……部分、６……スパツタ
粒子、７……直流電源、８……電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 放射性同位体を有し常温で通常気体状態にあ
る原子また分子あるいは有毒ガス等の放射性ガス
を電離し適当なエネルギーをもつビームを生成す
るイオン源と、このイオン源にて生成されたビー
ムが照射されビームエネルギーに応じた深さに放
射性ガスの成分が注入固定される金属ターゲツト
と、上記イオン源にて生成されたビームが照射さ
れてスパツタ粒子が生成されこのスパツタ粒子を
上記金属ターゲツトに供給し金属膜を形成せしめ
るスパツタ源とを具備したことを特徴とする放射
性ガスの処理装置。 ２ 上記スパツタ源はイオン源からのビームが小
さい角度で入射されるように配置されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射性
ガスの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP548278A JPS5498500A (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Treatment apparatus for radioactive gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP548278A JPS5498500A (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Treatment apparatus for radioactive gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5498500A JPS5498500A (en) | 1979-08-03 |
| JPS6115397B2 true JPS6115397B2 (ja) | 1986-04-23 |
Family
ID=11612455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP548278A Granted JPS5498500A (en) | 1978-01-20 | 1978-01-20 | Treatment apparatus for radioactive gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5498500A (ja) |
-
1978
- 1978-01-20 JP JP548278A patent/JPS5498500A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5498500A (en) | 1979-08-03 |
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