JPS6168577A - 非放射性物質からの放射性物質の連続選別方法 - 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（ｄ１低レベルの放射能を有する放射性廃棄物を
選別するための方法に関し、特に費用がかからず効率の
良い選別方法に関するものである。

放射性廃棄物は、極く低レベルの放射能しか存在しかい
と言う事実にも拘らず、廃棄物と接触する者に対して傷
害を与える危険があるところからいろいろと問題に々つ
ている。一般に、長期間に亘って低レベルの放射線照射
を受けることは危険であると認識されてはいるが、長期
間照射されても安全である放射線レベルに関する充分に
適切な情報は確立されていない。典型的には、工業規格
として、人体が受は得る最大照射量として、５ＲＫＭ／
年が規定されている。

ここでＲＡＭは、良く知られた放射線照射尺度である人
体レントゲン当量である。

放射線は、αおよびβ粒子の放射ならびにγ線放射から
生−する。β粒子およびγ線の体外被曝はα粒子よりも
危険度が高い。これは、ヘリウム核から彦るα粒子は荷
電されていて相対的に高い質量を有すると言う理由によ
る。したがって、α粒子は、紙シート材のような材料に
よって阻止することができる。

自由電子であるβ粒子は、α粒子よりも相当大きい透過
能を有している。しかし々から、β粒子もアルミニウム
のような数ミリ厚さの金属によって阻止することができ
る。

とれに対してγ線は、材料に奥深く透過する能力を有し
ており、到達範囲に限界はない。γ線は鉛のような相当
々厚さの材料により始めて減少することができる。

原子力設備が急増する傾向に伴ない廃棄物の処置が益々
大きな問題となってきている。これは、埋設場所が制約
されてお９、しかも膨大な量の廃棄物が原子力設備によ
り発生されるからである。使用済み燃料等のような高い
放射能を有する廃棄物は、遮蔽された金属容器内に収納
された後に埋設される。し刀・しながら、埋設場所を求
めるのが困難であり費用的に高く付くので、低い放射能
強度を有する廃棄物を検査して非放射性部分を取除くこ
とは有意味である。このようにすれば、埋設しなければ
ならない材料の量が軽減される。低い放射能強度を有す
る廃棄物は、典型的に、紙、布、靴、衣類、工具その他
原子力設備で用いられたり原子力設備の操業で生ずるこ
とが通常予測されるような種々か雑物を含んでいる。廃
棄物は施設内で袋もしくはバッグ内に収集することがで
きる。この廃棄物内には、α粒子およびβ粒子ならびに
γ線を放射する物品も含まれ得る。また、放射性でない
物品も存在し得る。場合により、工具および同様物のよ
うな高価な物品を選別する試みがなされる場合がある。

しかしながら、このような試みは通常敬遠される。と言
うのは作業員が放射線で汚染される危険があるからであ
る。

その結果として、放射能を全然有していなかったり、あ
るいは放射性である材料を非放射性廃棄物から容易に分
離することン）５できると言う事実にも拘らず、低レベ
ルの放射能を有すると考えられると言う理由から、大量
の廃棄物が発生し埋設されている。言い換えるならば、
必要以上に多量の材料が埋設されているのである。

したがって、本発明は、非放射性物質から放射性物質を
連続的に選別するための方法において、放射性物質およ
び非放射性物質を含む材料を用意し、該材料を第１の検
出ステーションに置き、該第１の検出ステーションに、
前記放射性物質から放射される第１の所定レベルを越え
る放射線を検出して該放射性物質を取除くための第１検
出手段を用意し、該放射性物質が取除かれた残りの前記
材料を第２の検出ステーションＩＣｉ般送し、該第２の
検出ステーションに前記残りの材料から放射される第２
の所定レベルを越える放射線を検出するための第２検出
手段を用意し、前記第２の検出ステーションで放射性で
あるものとして検出された材料を取除き、残りの材料を
容器内に納め、該残りの材料を第６の検出ステーション
（Ｃ送り、該第６の検出ステーションに所定レベルの放
射線を検出するための第３検出手段を用意することを特
徴とする非放射性物質からの放射性物質の連続選別方法
に在る。

したがって、本発明は、予め定められた１ノベルよりも
高い放射能強度を有する放射性廃棄物の部分を、廃棄物
の残余の物から分離する方法に関する。本発明の方法に
」：れは、埋設することが必要とされる放射能で汚染さ
れた廃棄物の容積もしくは量が相当に減少される。

本発明の方法は、実質的に連続した方式で実施可能であ
る。さらに本発明の方法の実施に当っては、予め定めら
れたレベルを越える放射能が検出された場合に警報を発
生する検出器が用いられる。本発明の方法は、熟練度の
比較的低い作業により実施することができると言う大き
な利点を有する。

さらに、機械的故障が生じた場合でも、故障が生じた部
分のための交換部品を求める間、システム内の動作して
いる部分を運転し続けることができる。

原子カプラントまたは他の施設における種々な部分もし
くは場所からの廃棄物を収集して、プラスチック製のバ
ッグのような適当な容器内に入れて放射能に関し調査す
るのが好ましい。

バッグは、廃棄物で満された時に保守作業員が容易に取
扱うことができるように充分に小さくすることができる
。

廃棄物で満されたバッグは、放射能を測定するために検
査されるステーションに送られる。

予め定められたレベルの放射能強度を示すバッグは放射
性バッグとして処置される。

残りのバッグは内容物を取出して放射線検出器により内
容物を検査する検査ステーションに送られる。この期間
中に、工具、実験室の備品、布のその他のようか価値が
あると考えられる品物もしくは物品を、他の廃棄物から
分けてとって置くことができる。本発明の方法の中間段
階で廃棄物を比較的小さな大きさに破砕して、破砕され
た廃棄物が放射線検出器の下側を通過する際に、破砕さ
れた廃棄物から放射される放射線が容易ＩＣ検出できる
ようにする。

最後に、破砕された材料はバッグあるいは箱のような適
当な容器内に集められて詰め固められる。詰め固められ
た材料は、最終的検査のための最後の検出ステーション
に転送される。このステーションで、予め定められたレ
ベルを越える放射能が検出されない場合には、当該容器
は奇麗な（クリーンな）廃棄物として処理することがで
きる。他方、予め定められたレベルを越える放射線が検
出された場合には、容器は放射性廃棄物として処理され
る。

原子力設備で集められる廃棄物の多くは放射性ではない
ので、非放射性部分を放射性部分から分離することが可
能と々る結果として、放射性廃棄物として取扱わなけれ
ばならない廃棄物の容積もしくは量は顕著に且つ劇的に
減少する。

放射性廃棄物の埋設もしくは処理場所が制約され求める
のが困難であると言う事実からして、このように放射性
廃棄物の量を減少することを可能にする本発明は、原子
力発電プラント分野に貢献するところ多大である。

本発明の一層明瞭な理解を得るために、次に、単なる例
として、本発明による放射性廃棄物を分類するための方
法を実施するのに用いられる装置を略示する添月図面を
参照し、好ましい実施例と関連して説明する。

図面を参照するに、図には、袋もしくはバッグ（放射性
物質及び非放射性物質を含む材料）１０が示しである。

このバッグは、廃物バッグとして市場で容易に入手可能
なバッグの場合と同様に適当な材料から作ることができ
る。典型的には、このようなバッグは、一杯に詰られた
場合に取扱いが容易なように充分に小さくすべきである
。これらバッグは原子炉設備の種々な場所に配置されて
いる容器内に設置されて発電プラントの作業者により、
低い放射線レベルを有し得る廃棄物を袋に入れることが
できるようになっている。廃棄物は、事務所、工場、実
験室および作業場所のような発電プラントの種々の部所
に起源を有し得る。廃棄物には、包装材、紙、工具、靴
、衣服、金属部品、取付品その他同様物が含まれ得る。

集められた後に、廃棄物が入れられたバック１０は、適
当かステーション１４で放射線の放射に関し予備試験を
受ける。

この試験は、周知の型の線量率計を用いて行なうことが
できよう。バッグからの放射線照射の危険性が、例えば
２ミリレントゲン／時のような予め定められたレベルよ
りも大きい場合には、当該バッグは、他の危険な材料と
共にさらに処理を受けることなく廃棄される放射線医学
的々危険物であると見做される。

バッグ１０に応答して線量率計が予め定められたレベル
を越え々い場合には、該バッグはその内容物を検査する
のに充分に低い放射能レベルを有すると見做される。こ
の場合には、バッグ（ｄ第１の（放射線）検出ステーシ
ョン１８に送られる。この第１の検出ステーションは、
図示しない放射線検出器（第１検出手段）を備え、そｌ
〜で作業員が放射線で照射され得る危険性を最小限度に
するように構成されている適当に遮蔽された選別もしく
は（仕分け）テーブルを備えることができる。

適当なテーブルとして、１９８４年９月１０日付けの米
国特許願連番第６４８７７９号明細書に開示されている
選別テーブルの形態をとることができる。選別テーブル
において、作業員がバッグを開き、バッグの内容物を個
別にβ粒子汚染に関して検査する。β粒子汚染を測定す
るための適当な装置は、気体比例検出器である。気体比
例検出器は、当該技術分野で良く知られており、詳細に
説明する必要はないであろう。気体比例検出器は、１０
０．ｆｆ１２　当りの毎分のβ粒子崩壊で表面汚染レベ
ルを検出するように配設するのが好ましい。なお、＋０
０ｒｍ２　当りの毎分の崩壊は、表面汚染除去の標準単
位である。

バッグ内に収容されていた品物が、予め定められた１ノ
ベルを越えるβ粒子表面汚染を示した場合には、筈報が
付勢される。作業員は、そこｒ１２　） で該品物を、放射性廃棄物として処理するために第１の
検出ステーション１８から取除くことができる。

警報を付勢しない廃棄物に含まれる部分は、作業員によ
り第２の（放射線）検出ステーション２２に移される。

この第２の放射線検出ステーション２２は、廃棄物物品
を第１の放射線検量ステーション１８から破砕装置に送
る適当なコンベンヤ２６を有することができる。破砕装
置３０け含まれている品物の大きさが比較的小さい均等
々大きさに減少するように廃棄物を破砕する。破砕装置
６０を通過した後に、破砕された廃棄物はコンベヤ６４
上で適当なβ粒子およびγ線検出器（第２検出手段）３
４ａを通って移動する〇β粒子検出器は、典型的には、
当該技術分野で周知の型の気体比較検出器である。これ
らβ粒子検出器は、予め定められたレベルを越える表面
汚染レベルを検出した時に警報系を付勢するように配設
することができる。この検出レペルは伐る程度、第１の
検出ステーション１８における検出レベルに対し重複と
なる。しかしながら、とのβ粒子検出器を設けることに
より、第１の検出器の信頼性が補強されることになる。

γ線検出器は、当該技術分野で周知の型のシンチレーシ
ョン検出器から構成することができる。シンチレーショ
ン検出器は、予め定められたγ線汚染レベルを越える表
面汚染が検出された場合に警報系を付勢するように配設
される。

β粒子は低い透過能を有しているので検査過をも検出で
きるようにする。廃棄物を破砕装置に搬送して破砕した
り検査中被検物を覆返したりするための適当な装置は、
１９８４年９月１０日付けの米国特許願連番第６４８８
３３　　号明細書に開示されている。

検査中の廃棄物の部分が予め定められた表面汚染レベル
を越える放射能強度を示した時には、警報を付勢して、
作業員に対し、汚染されている部分をコンベヤから取去
って放射線医学的に活性のある廃棄物として処理すべき
ことを報知する。

警報を付勢し彦い部分は、コンベヤ３４に沿って移動し
続けて、適当な容器３６内に納められる。

容器３６は、容易に製造し取扱うことができる廉価な軽
量な材料から形成するのが好ましい。

プラスチック製の廃物バッグおよび通常の厚紙製の箱を
用いて満足のいく結果が得られた。バッグおよび箱は通
常、粉砕された廃棄物を支持するのに充分な強さを有す
る。β粒子の性質からして、β粒子は廃棄物内に留１り
容器３６から外に出ることはない。しかしながら、ｒ線
は容器を通過し得ると言う事実からして、容器は再びγ
線放射に関してチェックされる。

この段階で、廃棄物内にγ線放射が存在する確率は低い
ので、廃棄物材料は容器内にぎっしりと詰め込むのが有
利である。このようにすれば、容積を増加することなく
密度が増加される。

その結果として一度に太き斤量の材料をγ線放射に関し
検査することができる。これと関連して、適当な詰込み
装置３８が設けられている。

この詰込み装置は、任意の大きさとすることができ、市
販品として入手可能なモデルであって良い。この目的に
適する詰込み装置は、米国ペンシルバニア州オールドフ
オージ所在のユニオン社（Ｕｎｉｏｎ　ａｏｒｐｏｒａ
ｔｌｏｎ）から入手可能である０ 廃棄物が稠密に詰込まれた容器３６は、次いで、第３の
（放射線）検出ステーション４０に送られる。この第３
の放射線検出ステーションはγ線汚染を測定するための
図示しない検出器（第３検出手段）を備えることができ
る。この目的で、第２の検出ステーション４０は、予め
定められた放射能レベルでγ線汚染を検出することがで
きるように配設された幾つかのシンチレーション検出器
を備えることができる０予め定められ・たレベルを越え
るγ線汚染が検出されると、容器３６の内容物は、放射
性廃棄Ｃ１６） 物として取扱われ、それ（て対応して処理される。

しかし索から、上記の汚染レベルが検出されない場合に
は、容器は、設備もしくは発電プラントの放射線医学的
に管制されない領域で生ずる通常の非放射性の廃棄物と
して処置することができる。

材料が稠密に詰込まれた容器から出るγ線放射を検出す
るのに用いることができる典型的な装置は、１９８４年
９月１０日付けの米国特許願連番第６４８７７８　　号
明細書に開示されている。

以上、迅速で効率の良いシステムにより、放射性物質を
有する廃棄物を選別してこれら物質を除去する方法につ
いて説明した。この方法によれば、危険物として処置し
なければならない材料の容積もしくは量が顕著に減少さ
れる。

放射性材料の容積は相当に減少されるので、廃棄物は低
減された費用で顕著に小さい量で埋設場所に移送するこ
とができ、その結果として、埋設場所が埋められる速度
が劇的に減少する。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による方法を実施するためのシステムも
しくは装置の一例を示す概要図である。 １０・・バッグ（放射性物質及び非放射性物質を含む材
料）、１８，２２．４０・・第１、第２、第３の検出ス
テーション、６０・・破砕装置、′５４ａ・・第２検出
手段、３６・・容器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）非放射性物質から放射性物質を連続的に選別するた
   めの方法において、放射性物質および非放射性物質を含
   む材料を用意し、該材料を第１の検出ステーションに置
   き、該第１の検出ステーションに、前記放射性物質から
   放射される第１の所定レベルを越える放射線を検出して
   該放射性物質を取除くための第１検出手段を用意し、該
   放射性物質が取除かれた残りの前記材料を第２の検出ス
   テーションに搬送し、該第２の検出ステーションに前記
   残りの材料から放射される第２の所定レベルを越える放
   射線を検出するための第２検出手段を用意し、前記第２
   の検出ステーションで放射性であるものとして検出され
   た材料を取除き、残りの材料を容器内に納め、該残りの
   材料を第３の検出ステーションに送り、該第３の検出ス
   テーションに所定レベルの放射線を検出するための第３
   検出手段を用意することを特徴とする非放射性物質から
   の放射性物質の連続選別方法。 ２）残りの材料の第２の検出ステーションへの搬送は、
   該材料を実質的に均等な大きさの小片に破砕するステッ
   プと均等な厚さに拡げるステップとを含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の非放射性物質からの放
   射性物質の連続選別方法。 ３）第２の検出ステーションの第２検出手段が、少なく
   とも１つの放射線検出器を備え、そして材料塊は、前記
   １つの放射線検出器を通過せしめられる前に、破砕され
   て拡げられることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の非放射性物質からの放射性物質の連続選別方法。 ４）第２の放射線検出器を設け、材料が１つの放射線検
   出器を通った後でしかも前記第２の放射線検出器を通る
   前に該材料を覆返して再分配し、それにより前記材料の
   他の側における放射線を検出することを可能にすること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の非放射性物質
   からの放射性物質の連続選別方法。 ５）第３の検出ステーションで放射線に関する検査を行
   なう前に材料を容器内に詰め込むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の非放
   射性物質からの放射性物質の連続選別方法。 ６）材料が第１の検出ステーションに置かれる前に放射
   線を検出して、検出された放射線が２ミリレントゲン／
   時よりも低い場合に該材料を前記第１の検出ステーショ
   ンに置くことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第５項のいずれかに記載の非放射性物質からの放射性物
   質の連続選別方法。 ７）第３の検出ステーションにおける第３検出手段の感
   度を予め定められたレベルに設定することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
   非放射性物質からの放射性物質の連続選別方法。