JPS6221098A - 放射性廃棄物を混入した合成ロックの製造方法およびそれに使用する金属キャニスタ - 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】 （イ）発明の技術分野 本発明は、加熱及び高圧下で、高レベル放射性核廃棄物
と合成ロック（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｒｏｃｋ）　　を
生成する物質との混合物から生成した合成ロックに、核
廃棄物を固定する方法及びその方法に使用する金属キャ
ニスタ（ｃａｎｉｓｔｅｒ）　　に関する。

（ロ）発明の技術的背景とその問題点 日本特願５６−１０９５３３に記載されているように、
放射性廃棄物と合成ロック前駆物質を圧縮可能なベロー
ズ形のキャニスタに入れて、そのキャニスタを閉じ、キ
ャニスタの軸線方向に高温圧縮することができる。

この軸線方向の高温圧縮の他に、粒子状廃棄物と合成ロ
ック生成物質を、中をがらにして完全に密閉した金属の
コンテナに入れて、熱間等静圧圧縮成形することが知ら
れている。この金属のコンテナを高温にして、非常に高
いガス圧力を加え、コンテナ内の物質を圧縮固化して合
成ロックを生成させる。従って、キャニスタは至る所で
ガス圧力によって維持されており、コンテナ内のガス状
物質は全てその中に維持されなければならない。

キャニスタが、放射性廃棄物を含む合成ロックを生成す
るための粒子状混合物で満たされると、添加物の密度が
高くても、ガスが完全に除去し、時間をかけて生成させ
なければ、混合物の隙間にかなシの量のガスが残る。

（ハ）発明の目的 本発明は、熱間等静圧圧縮成形とは対照的な軸線方向の
高温圧縮の方法を改良し　コンテナ内に発生したガスを
調節しながら除去する装置を提供することを目的とする
。

に）発明の概要 上記の目的を達成するため、本発明では、放出したガス
を処理する排出ガス処理装置に連結する第１の排出管を
有し、側壁がベローズ形の壁構造から成る金属のキャニ
スタの中に、放射性廃棄物と混合する合成ロックの前駆
物質を入れ、前記キャニスタ及びその内容物を加熱し、
十分に高い温度を維持しながら前記キャニスタの軸線方
向に圧力を加えて、合成ロックを生成させるとともに、
ガスを放出することを特徴とする放射性廃棄物を含む合
成ロックの製造方法を提供する。

本発明では、さらに、放射性廃棄物と混合する合成ロッ
クの前駆物質を、一般に側壁がベローズ形の・構造で第
１のガス排出管を設けた円筒形の金属キャニスタに入れ
、キャニスタとその内容物を加熱し、十分に高い温度を
維持しつつキャニスタの軸線方向に圧力を加えて合成ロ
ックを生成させるとともにガスを排出することを特徴と
する放射性廃棄物を含む合成ロックの製造方法を提供す
る。

本発明の方法では、好ましくは、放射性ガスの濾過のよ
うな必要な処理を行なう排出ガス処理装置に、キャニス
タの排出管を接続するのがよい。

排出管は、好ましくは高温で高いガス透過性を維持でき
るフィルタ構造物を、圧縮中にキャニスタから固体物質
が漏れ出さないような位置に設けるのがよい。

フィルタ構造物は第１の排出管に連通す゛る第１の開口
部を有するキャニスタの基盤と係合し第２の開口部を有
する蓋と、キャニスタの圧縮中にフィルタ構造物中に合
成ロックが実質上進入しないように、前記第２の開口部
と蓋の間に設けたフィルタとから構成することができる
。

第１の排出管は、好ましくは、ガス処理装置に連結する
第２の排出管との接続場所まで、キャニスタの基盤に形
成した穿孔であるのがよい。また、第１の排出管をキャ
ニスタの基盤の底部に設けた溝状の凹部で形成し、水圧
ラムの圧力受の上面部によって作業時に閉じられるよう
にすることもできる。

本発明によるキャニスタには、キャニスタ中央部に粒子
状ロック生成物質と放射性廃棄物を閉じ込め、波形のベ
ローズ形側壁付近に粒子状物質が進入しないように、円
筒形のスクリーンを設けることもできる。スクリーンの
外側と渦巻き状の側壁間は、固体物質が自由に通り抜け
ることができ、または、消費した核燃料ロンドから生成
した粒状のジルコニウム合金を取り入れることができる
。

どちらの場合でも、排出管を接続したキャニスタの基盤
に開口部を設けることによって、スクリーンと渦巻状側
壁間に生じたガスを除去することができる。

第１の排出管をガス排出マニホルドに連結する第２の排
出管まで伸ばし、吸入管が、排出されるガスを全て吸入
できるようにすることができる。

第２の排出管をキャニスタの基盤に回動可能に取り付け
られ、第１の排出管に連結される水平方向のリムを有す
るＬ形管によって構成し、水平方向のリムに適当な角度
で伸びているＬ形管のアームが上方から下方に回動して
、Ｌ形管の開放端を排出装置のためのマニホルドを形成
する下方に向いた管の側壁に形成した溝に挿入すること
もできる。この下方に向いた管は、水圧ラムの圧力受の
側面に取り付けることができる。

（ホ）実施例 第１図及び第２図は、高レベルの放射性廃棄物を合成ロ
ックの形で固定するための高温圧縮工程に使用する圧縮
可能なベローズ形金属キャニスタヲ示している。一般的
なキャニスタは、豪州特許出願４５３８４／８０号に記
載されている。キャニスタには、本発明の一実施例であ
るガスフィルター及び排出装置が設けられている。キャ
ニスタ１は断面が円形の基盤２及び波形のベローズ形側
壁３から成る。波形の側壁３内には、同中心的に円筒形
のライナ４が配置している。基盤２の中央には、円錐形
の、先細になった開口部５が設けられ、その開口部５に
フィルタープラグ６が設けられている。キャニスタの波
形側壁３と内側のライナ４０間には、対向する２つの開
口部７が設けられている。３つの開口部５，７は、キャ
ニスタの外側に基盤２を直径方向に横断する排出管８に
よって連結されている。この排出管は、後述するように
、適当な廃棄装置に接続することができる。

第３Ａ図及び第３Ｂ図は、圧縮可能なキャニスタ１の基
盤２中夫の開口部５に嵌合して使用できるフィルタープ
ラグ６の他の２つの実施例を示している。

第３Ａ図のフィルタープラグ６は、アルミナ又はチタニ
ア繊維から成るフィルタ１０と組み合わさった城郭を転
倒させた形状の蓋９から成る。このフィルタは、円錐形
の開口部５及び蓋９の城郭間の間隙に嵌合する。城郭風
の蓋９の突出部は、円錐形の開口部５０周縁部で基盤２
の上面に支持されて、キャニスタの軸線方向の圧縮力が
吸収され、合成ロックがフィルタ構造物に進入するのを
実質的に防止している。

第３Ｂ図に示すフィルタープラグ６は、アルミナ又はチ
タニア繊維の代わシに耐熱性ニッケル合金から成る円盤
状フィルタ１０’を使用することのみが、第３Ａ図のも
のと異なっている。円盤状フィルタ１０’は、その周縁
部１６で、円錐形の開口部５に溶接されている。第３Ｂ
図の実施例では、さらに、基盤２の下側の溝と組み合わ
せて排出管８を形成しておシ、排出管８の下部面は、水
圧ラムを支持する圧力受１２の上面によって閉じられて
いる。

排出管８を通じて、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示すガス処
理装置にガスを排出することができる。

ガスはキャニスタ中の粒子状物質の隙間のあるガスと、
加熱段階で粒子状物質から生じた揮発性成分から成る。

第４Ａ図及び第４Ｂ図に示されるように、排出管８は、
排出管１１に連結されている。第４Ａ図は、誘導電気炉
（図示しない）と組み合わせた水圧プレスの下部圧力受
１２に配置した圧縮可能なキャニスタ１を示している。

キャニスタは、高温で加熱された後、軸線方向に圧縮さ
れる。この装置では、排出管１１はＬ形であり、この排
出管には、基盤２の側方に回動可能に密閉して取り付け
た水平方向のリムが設けられている。装填状態では、リ
ムの端部は上方に伸びており、空気が自由に出入シでき
るように開いている。

第４Ｂ図に示すように、圧縮可能なベローズ形キャニス
タ１は、水圧ラムによって上昇しており、キャニスタの
上面１７は、耐火性の固定した迫持受け１３に当接して
いる。キャニスタは、誘導電気炉（図示しない）に加熱
されるように、それに包囲されるように配置している。

しかし、加熱前に、排出管１１は下方に１８００回転し
て、リムの端部が、低圧ガス濾過装置に連結する排出管
１５と連結するマニホルド１４に対向する。マニホルド
１４と排出管１５は下部圧力受１２に取り付けられ、同
様に圧力受に支持されている排出管１１及びキャニスタ
１とともに移動することができる。

合成ロックに混合した高レベル放射性廃棄物は、それを
加熱する典型的な温度（約１１５０℃）で揮発性の成分
であるが、これらの成分がキャニスタ１から排出された
ものであれば、少量であシ、揮発性成分は合成ロックに
吸収されると考えられる。しかし、万全を期すために、
排出管８から排出されたガスを全て捕集するのがよい。

フィルタ構造物は、キャニスタからガスとともに運搬さ
れる粒子状物質の排出を防ぐためのフィルタから成る。

第４Ａ図及び第４Ｂ図に示すガス捕集装置によって、ガ
スの流れを濾過して、放射性成分を除去する。

第４Ａ図は装填の様子を示している。輸送のために、排
出管の端部１１は上方に回動して、対象物が入る。キャ
ニスタ１を圧力受１２に配置した後、端部１１は下方に
回動して、排出管とともに圧力受１２の側方に固定した
マニホルド１２の開放端に係合する。

他の排出管連結物を使用することもできる。連結を確実
に行なうことが重要であり、マニホルド１４の端部の対
向する側壁にＶ型の溝を設け、マニホルドが固定した排
出管１１の側壁と係合し、ガス排出口を有する排出管の
側壁部を横断するように移動させることもできる。

（へ）発明の効果 本発明によれば、放射性廃棄物を取シ入れた合成ロック
の製造をするとともに、生じたガスを排出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧縮可能なベローズ形のコ
ンテナの平面図、第２図は第１図のコンテナの、一部切
断した正面図、第３Ａ図及び第３Ｂ図は、フィルタ構造
物の正面図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は、ガス排出システ
ムに関する本発明の特徴を示す、第１図及び第２図の装
置の正面図である。 ３−　弄Ｉｆ）将工琶 Ｆ／θ、２

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）放出したガスを処理する排出ガス処理装置に連結
   する第１の排出管を有し、側壁がベローズ形の壁構造か
   ら成る金属のキャニスタの中に、放射性廃棄物と混合す
   る合成ロックの前駆物質を入れ、前記キャニスタ及びそ
   の内容物を加熱し、十分に高い温度を維持しながら前記
   キャニスタの軸線方向に圧力を加えて、合成ロックを生
   成させてガスを放出することを特徴とする、放射性廃棄
   物を含む合成ロックの製造方法。
2. （２）放射性廃棄物から成る粒子状物質と前駆物質を詰
   め込み、密閉して、合成ロックを製造するために使用す
   るキャニスタであって、キャニスタに粒子状物質が詰め
   込まれた後に高温及び／又は軸線方向の圧縮を加えると
   きにガス処理装置に連結される第１の排出管と、ベロー
   ズ形の壁構造から成る、高レベル放射性廃棄物を固定す
   るための高温圧縮工程に使用する金属キャニスタ。
3. （３）高温で高いガス透過性を維持できるフィルタ構造
   物を、圧縮中にキャニスタから固体物質が漏れ出さない
   ように前記キャニスタ内の第１の排出管上流に設けるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の金属キャニ
   スタ。
4. （４）前記フィルタ構造物が、第１の排出管に連通する
   第１の開口部を有するキャニスタの基盤と係合し第２の
   開口部を有する蓋と、キャニスタの圧縮中にフィルタ構
   造物中に合成ロックが実質上進入しないように、前記第
   ２の開口部と蓋の間に設けたフィルタとから成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の金属キャニスタ
   。
5. （５）前記第１の排出管が、ガス処理装置に連結する第
   ２の排出管との接続場所まで、キャニスタの基盤に形成
   した穿孔であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   乃至第４項のいずれかに記載の金属キャニスタ。
6. （６）前記第１の排出管が、キャニスタの基盤の底部に
   設けた溝状の凹部から成り、水圧ラムの圧力受の上面部
   によって、作業時に閉じられることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項乃至第４項のいずれかに記載の金属キャ
   ニスタ。
7. （７）キャニスタの中央部に粒子状物質を閉じ込め、波
   形のベローズ形側壁付近に粒子状物質が進入しないよう
   に、円筒形のスクリーンを設けることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項乃至第６項のいずれかに記載の金属キ
   ャニスタ。
8. （８）前記第１の排出管を、ガス排出マニホルドに連結
   する第２の排出管まで伸ばし、吸入管が、排出されるガ
   スを全て吸入できるようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項乃至第７項のいずれかに記載の金属キャ
   ニスタ。
9. （９）前記第２の排出管が、キャニスタの基盤に回動可
   能に取り付けられ、第１の排水管に連結される水平方向
   のリムを有するＬ形管から成り、水平方向のリムに適当
   な角度で伸びているＬ形管のアームが上方から下方に回
   動して、管の開放端が排出装置のためにマニホルドを形
   成する下方に向いた管の側壁に形成された溝に挿入され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の金属キ
   ャニスタ。