JPS6132640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射性廃棄物の長期貯蔵または最終
処分に適する固体ブロツクの製造方法に関し、よ
り詳細には汚染水の精製に用いたイオン交換樹脂
および（または）過助剤および（または凝集助
剤からなる、かなりの水分を含む放射性廃棄物を
重合可能な熱硬化性樹脂組成物と均一に撹拌混合
し、かかる放射性廃棄物を含有する重合性組成物
を環境温度で重合して固体ブロツクとする放射性
廃棄物の調整（conditioning）方法に関するもの
である。

本発明の方法は、汚染水精製に用いられたイオ
ン交換樹脂および（または）過助剤及び（また
は）凝集助剤からなるかなりの水分を含む放射性
廃棄物を対象とすることを特徴とする。而して、 本発明による方法によれば、汚染水及び特に原
子炉からとり出される水の精製のために使用され
たイオン交換樹脂を有利に調整することができ
る。

水、特に原子炉水を精製する目的に用いられる
イオン交換樹脂はある期間の間に劣化現象を受
け、その結果、その有効性を失う。そこでこれら
の廃イオン交換樹脂を貯蔵することが必要であ
る。事実、いくつかの放射性元素が使用中にこれ
ら樹脂の中に吸着され、樹脂に対してある水準の
放射性を付与する。本発明による方法の目的は使
用後のこれらイオン交換樹脂をその放射能を十分
に閉込めながら調整するものである。

本発明の方法に従つて貯蔵できるイオン交換樹
脂は、例えばロームアンドハース社から
「IRN77」の商標名で市販されている樹脂及びダ
イアプロミス社から「ミクロネツクスCH」の商
標名で市販されている樹脂のようなカチオン性樹
脂、すなわち、ジビニルベンゼンで架橋され
SO₃Hスルホン基を含むポリスチレン樹脂か、あ
るいは、ロームアンドハース社から「IRN78」の
商標名で市販されている樹脂及びダイアプロミス
社から「ミクロネツクスAOH」の商標名で市販
されているアニオン性樹脂、すなわち、ジビニル
ベンゼンで架橋され四級アンモニウム基上に固定
されたOHヒドロキシル官能基を含有しているポ
リスチレン樹脂、の何れかである。

本発明の方法によつてイオン交換樹脂を調整す
る実際的応用の二つの例を次に示すが、これらは
本発明を何ら限定するものではない。

実施例 １ 「IRN77」または「IRN78」として知られる型
のイオン交換樹脂１郡をチバ社によりアラルダイ
トの商標名で市販されているエポキシ樹脂１部と
混合した。このエポキシ樹脂は環境温度で熱硬化
するいわゆる熱硬化性樹脂組成物である。

反応は室温（25℃）で実施した。24時間後、重
合反応が完了し均質なブロツクが得られた。

実施例 脱水後に於て水分60％を含む「IRN77」または
「IRN78」として知られる型のイオン交換樹脂１
部を、ペシネー社により「ストラテイルA116」
の商標名で市販されている熱硬化性樹脂組成物、
つまりプロピレングリコールマレオフタレート基
質の不飽和ポリエステル樹脂とスチレンとの混合
物１部と混合した。この混合物へ１％の触媒（メ
チル−エチル−ケトンパーオキサイド）と0.1％
の促進剤（ナフテン酸コバルト）を添加した。

反応は室温（25℃）で実施した。イオン交換樹
脂は高水分をもつているので、重合はほゞ20時間
後に完了した。この重合が極めて緩やかにおこる
という事実は反応熱拡散の結果をもち、反応中に
著しい温度上昇をおこす危検がないという結果を
もたらす。このことは被覆されたイオン交換樹脂
の熱劣化がないという点で利点をもつている。さ
らに、比較的長い固化時間であるにもかかわら
ず、イオン交換樹脂の沈降をおこすことがない。
これはこのイオン交換樹脂の見掛け密度が未重合
のポリエステルのそれに近似しているからであ
る。このことはイオン交換樹脂がポリエステル内
で均一に分散されて存在するという点に於て利点
をもつている。

重合後に得られたブロツクは、本発明の方法に
よる放射能閉込めの効率を測定するために種々の
浸出試験にかけた。これらの浸出試験は、上記方
法で得られた各直径が50mmで高さ50mmのブロツク
を脱塩水中に浸漬し、次いで、水の中に出た放射
能の割合を周期的に測定することから成り立つて
いる。

ここでは、「IRN77」のカチオン性樹脂及び
「IRN78」のアニオン性樹脂の中に含まれる放射
性元素の割合の間の比較研究、並びに実施例に
記載の方法に従つて被覆されたこれら樹脂のブロ
ツクについて実施された浸漬試験で得られた結果
を示す。

「IRN77」カチオン性樹脂をMelusine原子炉の
水の精製に対して利用した後のこの樹脂の放射性
元素全濃度は8.5×10^-1μCi/ｇに等しい。

「IRN78」アニオン性樹脂をMelusine原子炉の
水の精製に対して利用した後のこの樹脂の放射性
元素全濃度は１μCi/ｇに等しい。

実施例に記載の方法により製造されたブロツ
クについて実施された浸漬試験の結果は次の通り
である： 放射性元素 100日間の浸出速度（cm／日） 60_Cp ＜10^-6 137_Cs ＜2.10^-5 他の放射性元素の場合には、浸出水の放射能は
検出できない。

さらに、得られたブロツクの機械的強度は
「IRN78」の場合に1.3トン／cm²より大であり、
「IRN77」の場合及びカチオン性並びにアニオン
性「ミクロネツクス」樹脂の場合に２トン／cm²よ
り大きい。

得られた結果はイオン交換樹脂をコンクリート
中に埋め込むことによつて得られる結果より良好
である。

このことは、原子炉水を精製するために使用さ
れたイオン交換樹脂を環境温度で重合可能な熱硬
化性樹脂で被覆することによつて調整することの
有効性を示している。

本発明による方法はまた、過助剤及び（また
は）凝集剤が特にフイルター上での処理のために
添加された放射性元素の有利な調整をも可能とす
る。

本発明の一方法によれば、過助剤及び（また
は）凝集助剤と混合された放射性元素はこれら助
剤を乾燥粉末状態へ完全に細粒化しないで重合可
能な熱硬化性樹脂組成物と混合することができ
る。上記助剤の物理化学的性質と吸着剤性質はそ
れらがなおも例えば40乃至60％の程度の高水分含
量でも熱硬化性樹脂で以て被覆することを可能と
する。；この程度の水分含量は脱水及び（また
は）室温での空気流による乾燥によつて簡単に達
成できる。このことは明らかに無視できない一つ
の経済的利点を構成し、かつ本発明の方法の実際
的応用によつて生ずる。本発明により用いられる
過助剤及び（または）凝集剤は鉱物質または有
機質の起源のものであり；例として珪藻土、セル
ロース、パーライトなどをあげることができる。

過助剤及び凝集剤を含む放射性スラツジを調
整するために本発明の方法を適用した二つの実施
例を下記に示すが、これらは本発明を何ら限定す
るものではない。

実施例 重量で水55％、珪藻土38％及び放射性腐蝕生成
物（本質的には酸化鉄、銅、及びニツケルから成
る）７％を含むスラツジを処理した。このスラツ
ジと等割合の実施例に記載の熱硬化性樹脂組成
物である、「ストラテイルA116」を混合した。こ
の混合物へ１％の触媒（メチル−エチル−ケトン
パーオキサイド）及び0.1％の促進剤（ナフテン
酸コバルト）を添加した。

反応は室温（22℃）でおこる。重合反応は24時
間後に完了まですすみ、固体の均一ブロツクが得
られた。

実施例 水60％、セルロース31％、放射性腐蝕生成物９
％を含むスラツジを処理した。セルロースが低密
度であるためにスラツジ僅かに2/3部につき１部
の割合で実施例に記載の熱硬化性樹脂組成物を
混合した。重合は次に実施例の場合と同様にし
て実施した。すべての場合に於て、重合は室温で
おこり、最終生成物は機械的応力に対する良好な
抵抗性（圧縮強度＞２トン／cm²）と放置条件試験
（浸出、凍結−融解の繰返し）に対する良好な抵
抗性をもつている。

本発明の方法はまた、イオン交換樹脂中に吸着
された放射性元素と過助剤及び（または）凝集
助剤の中に混入された放射性元素との両者を一つ
の同じ重合可能樹脂の中で調整することを可能と
するものである。

何ら限定を加える意図のものではないが、本発
明の方法をイオン交換樹脂及び過剤と凝集剤と
を含む放射性スラツジの両者に対して応用する二
つの実施例を以下に示す。

実施例 水分含量35％で放射性生成物を負荷された
「IRN77」型のカチオン性樹脂25ｇを「クラルセ
ル スロー」の商標名でCECA社から市販されて
いる凝集剤で、水30％と放射性腐蝕生成物（本質
的に鉄酸化物と銅、ニツケルとから成り立つ）を
含んでいる凝集剤25ｇと混合した。

この混合物に対して、熱硬化性樹脂組成物、す
なわち、スチレンのようなモノマーと共重合する
グリコールマレオフタレート基質のような不飽和
ポリエステル樹脂の混合物70ｇを添加した。

実施例と同様に重合した。反応は室温でおこ
る。固体物質ブロツクが24時間後に得られた。

実施例 「IRN77」型のカチオン性樹脂2/3と
「IRN78」型のアニオン性樹脂1/3とから成り放射
性生成物を負荷された混合物25ｇを「クラルセル
スロー」の商標名でCECA社によつて市販されて
いる凝集剤で、水30％と放射性腐蝕生成物（本質
的に鉄酸化粉、銅、ニツケルから成る）を含んで
いる凝集剤25ｇと混合した。

この混合物に対して実施例Ｖと同じ熱硬化性樹
脂組成物70ｇを添加した。

実施例Ｖと同様に重合した。反応は室温でおこ
り、固体均質ブロツクが24時間後に得られる。

本発明は特許請求の範囲に記載されたとおりの
放射性廃棄物の調整方法であるが、下記の実施の
態様を包含するものである。

(1) イオン交換樹脂が「IRN78」の商標名で市販
されているアニオン性樹脂によつて構成され
る、特許請求の範囲による方法。

(2) イオン交換樹脂が「IRN77」の商標名で市販
されているカチオン性樹脂によつて構成され
る、特許請求の範囲による方法。

(3) イオン交換樹脂１部をモノマーと不飽和ポリ
エステル樹脂の混合物１部と混合する、特許請
求の範囲、前記(1)および(2)項の何れかによる方
法。

(4) イオン交換樹脂１部をエポキシ樹脂１部と混
合する、特許請求の範囲、前記(1)および(2)項の
何れかによる方法。

(5) 重合可能な熱硬化性樹脂組成物中に混入され
る時点で過助剤及び（または）凝集助剤中の
水分含有量が30乃至60重量％の程度である、特
許請求の範囲による方法。

(6) 過助剤及び（または）凝集助剤が珪藻土、
セルロース、及びパーライトから成る群から選
ばれる、特許請求の範囲または前記(5)項による
方法。

(7) 触媒と促進剤を重合可能な熱硬化性樹脂組成
物へ添加する、特許請求の範囲、前記(1)乃至(6)
項の何れかによる方法。

(8) 触媒がメチル−エチル−ケトンパーオキサイ
ドであり、促進剤がナフテン酸コバルトであ
る、前記(7)項による方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放射性廃棄物の長期貯蔵または最終処分に適
   する固体ブロツクの製造方法であつて、汚染水の
   精製に用いたイオン交換樹脂および（または）
   過助剤および（または）凝集助剤からなるかなり
   の水分を含む放射性廃棄物を重合可能な熱硬化性
   樹脂組成物と均一に撹拌混合し、かかる放射性廃
   棄物を含有する重合性組成物を環境温度で重合す
   ることを特徴とする方法。