JPS62165198A - 高レベル放射性廃棄物の水熱固化処理法 - 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】 ［産業ヒの１１１用分野］ この発明は、水熱反応を利用した高レベル放射性）（（
ｉ物の同化処理方法に関するものである。

〔従来の技術］ 原子力発電所の原子炉で燃やした燃え残りである使用済
核燃料は、放射能を減らした後、再処理工場に運ばれ、
燃え残りのウラン、プルトニウムおよび放射性廃棄物に
分離される。

使用済核燃料の再処理を簡単に説明すると、まず硝ｒＩ
ｉ溶）αに使用済核燃料を溶かし、有Ｖ＠溶媒であるト
リブチルフォステートを混合すると、硝酸の中に溶けて
いるウラン２３５およびウラン２３５以上の原子番号を
持つ原子は、トリブチルフォステート層に抽出されろ。

トリアチルフォステート層にｆ多ったウラン２３５およ
びブフレトニウム２３５〕は精製分離され、核燃料とし
て使用される。こうして核燃料サイクルと呼はれろエネ
ルギーの有効利用が計られている。

有機溶媒で抽出した１なの硝酸溶液中に残る放射能レベ
ルの極めて強いに分裂生成物は、高レベル放射性廃棄物
として安全に処理されなければならない。

硝酸中の高しヘル族Ｑ寸性廃棄物の処理は、まず硝酸を
除去する脱硝処１１１！を行ったものを、更に仮焼する
。脱硝し仮焼された高レベル放射性廃棄物は、ガラス粉
末と混合されて約１２００°Ｃの温度で溶融される。こ
の溶融物は、完全密封できる容器であるキャニスタに注
入し、キャニスタ内で長い間開をかけて冷し同化をさせ
ることが一般に考えられている。こうして高レベル放射
性廃棄物は、ガ“　ラス固１ヒを行い杓：３０年間貯蔵
した後、最終的に地層処分される。

［発明か解決しようとする問題点］ 高しヘル放利能１ｆｆｉ棄物をガラス固化による処理で
固定１ヒするためには、約１２００℃の高温で溶融させ
ろ特殊な設（鑞が必要であり、その為の熱源を必要とし
経済的な方法とは言えない。

父、高レベル放射性廃棄物は、ガンマ−線の放射量も多
くガンマ−加熱による熱でガラスが冷えて固（ヒするま
でに長ＩＩ間を必要とし、安定した固化１本になるまで
は厳重な管理を必要とする等の間、市があった〇 本発明は、このような問題を解決する高しベルｊ］父ｑ
１性廃棄物の同化処理する方法の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本りご明の、高レベル放射性廃棄物の固１ヒ処理は水７
４−反応による方法であって、ガラス粉末６０屯屯部に
対して石英粉友釣＋１０咀看部を混合する第１の工程： 前記第１の工［７て１！ｔられた石英・ガラス、ｒ′：
：金粉末８０〜９０重量部に対して、脱硝し１厚情処理
した高レベル放射性廃棄物１０〜２０玉型部を混合する
第２の工程： 前記第２の工程で得られた混合物に対し〆て約１０重量
％の水を添加し混練する第３の工程二前記混練された混
練物を圧搾手段を有するキャニスタに充填し密封する第
４の工程：とからなることを特徴とする。

［作用コ キャニスタ内に混合物を充填密封すると、混合物の中の
核分裂生成物である高レベル放射性廃棄物からのガンマ
−線による崩壊熱が熱源となって約３００℃の温度とな
り、キャニスタ内の水分は高温水蒸気となって存在する
。またキャニスタ内の混合物に対して圧搾手段により圧
力を加えるようにしているので、所謂水熱硬化反応が進
行し数１０分分数数時間混合物は、安定な固化体となる
。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明すると、第
１図は高しヘル枚り・１性廃棄物の処理フローを示すも
ので、ガラス粉末１を６０重量部に対して石英粉末２を
約４０重量部の割合で混合しガラス・石英混合粉末３と
する第１の工程、前記第１の工程で１１られた石英・ガ
ラス混合粉末３を８０〜９０玉型部に対して、脱硝し坂
Ｉり処理した高レベル放射性廃棄物４を１０〜２０重一
部の割合で混合する第２０〕］−程、＋１１記第２の工
（Ｖて１斗られた混合物５に対して約１０重量％の水６
を添加し混練して混練物７とずろ第：３の工程、前記混
練された混練物７を圧搾手段を有する第２図に示すキャ
ニスタ１］に充ｔＪ１密月処理８する第４の工程から成
る。

キャニスタ１】には、−Ｅ側に開口部を持つ内筒】２を
設け、混練物７は内筒１２に充填する。

内筒１２の上部には落し蓋２５を上下自在に配置し、充
填物を均一に押えるようにする。落し蓋２５の上には加
圧ピストン２３が内筒１２の内壁を摺動するようにする
と共に、該加圧ピストン２３の上部はキャニスタ１１本
体の内壁を摺動するよう設けている。加圧ピストン２３
の土部周縁および下部円縁にはバッキング３１および３
２を配置し加圧ピストン２３が摺動しても周縁での［Ｊ
’性が保持できるようにしている。

キャニスタ１１の最上部は、蓋１３を溶接しキャニスタ
１］の内部と外部を完全に遮断するようにしている。

蓋１３と加圧ピストン２３との間には空間′ｒ：設け、
この空間部にスプリング２６を装着し加圧ピストン２３
が常時内筒１２内の混練物７を圧搾するようにしている
。

又、加圧ピストン２３の中心部には貫通孔４３を形成し
、混練物７から発生する蒸気を加圧ピストン２３の上部
空間へ流す通路とする。

混゛練物７には高レベル放射性廃棄物を所定のｖ１合で
混合しているため、この高レベル放射性廃棄物から得ら
れるガンマ−加熱により約３００℃の温度が維持される
。この温度は、高レベル放射性廃棄物の混合割合で決り
、該廃棄物量の割合を増せば、温度は高いものが得られ
る。ガラス・石英混合粉末をマトリックスとして水熱反
応をさせる場合は、温度が略３００℃で非常に良好な反
応条件となる。反応時間は温度条件により変化するが、
数１０分から数時間で同化反応は完了する。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、高レベル放射
性廃棄物とガラス・石英混合粉末および少量の水分を加
え、密閉容器であるキャニスタ中に保管することて、水
熱反応により同化が進行していくので、同化の為の特別
な設備を必要としない経済的な方法である。又、固化し
たものは非常に安定したもので、経年劣化等はありえな
い極めて安全な保管ができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による売しヘル放射性廃棄物の
処理フローの説明図、第２図は水熱反応を行わせる保管
容器であるキャニスタの概略断面図である。 １・・・・・・ガラス粉末、２・・・・・・石英粉末、
３・・・・・・高レベル放射性廃棄物、６・・・・・・
水、１１・・・・・・キャニスタ、１２・・・・・・内
筒、１３・・・・・・蓋、２３・・・・・・加圧ピスト
ン、２Ｇ・・・・・・スプリング、３１．３２・・・・
・・バッキング。 第１ｒＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガラス粉末６０重量部に対して石英粉末約４０重量部を
   混合する第１の工程： 前記第１の工程で得られた石英・ガラス混合粉末８０〜
   ９０重量部に対して、脱硝し仮焼処理した高レベル放射
   性廃棄物１０〜２０重量部を混合する第２の工程； 前記第２の工程で得られた混合物に対して約１０重量％
   の水を添加し混練する第３の工程； 前記混練された混練物を圧搾手段を有するキャニスタに
   充填し密封する第４の工程；とからなることを特徴とす
   る高レベル放射性廃棄物の水熱固化処理法。