JPS62287199A - 汚染された固形材料の汚染除去方法 - 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】 五　発明の詳細な説明 本発明は汚染された固形材料の汚染除去方法に関し、詳
言丁りば、汚染要素、とくにルテニウムのごとき放射性
元素によって汚染さｆ″した固形材料の汚染除去方法に
関するものである。

本発明はとくに硝酸省液中に溶解できない例えば貴金属
塊またに責笠属合笠によって構成される放射性コロイド
粒子の堆積物を有する金属片の放射能汚染除去に適用さ
れる。とくに、使用済み核燃料の再処理装置内における
かかる堆積によって汚染される危萬片がある。

実際（（、使用済み核燃料の再処理の工１段階では、硝
識４夜内で前記７然科を溶解させるのが慣行であるが、
幾つかの核分裂生成物は金属１之は合金の形のルテニウ
ム１０６がかかる溶液内に溶解できないように燃料内に
存しかつそれゆえそれらは装置の幾つかの部品上に堆積
することができるコロイド粒子または不ｍ性沈澱物の形
で残存する。

また、一般にプラチナ族の金属元素からなるこれらの放
射性元素沈澱物を良好な状態で除去せしめる汚染除去方
法を配置する必要がある。

これは堆積物が汚染除去のために使用される反応溶液の
大部分に溶解されない場合に問題がある。

また、現在まで、汚染を除去すべき材料を処理しかつ同
時にその表面上に堆積された放射性粒子を取り除くため
に十分に攻撃的な反応剤を利用することＫｊりこの型の
堆積物にＬ！ｌｌｌ汚染された固形材料の汚染除去を行
なっている。汚染された部品の処理を前提とするこの汚
染除去方ｆｆ：に多くの不都合を有している。

”１４　”＜、〉に、この方法は時間がかかるものとな
っている。さらに、液体であるとき不都＠ｌ沁用からｌ
り刀・つそれらの攻寧性のためにペースト伏母犀に混入
させることが無４１５シい、一般に顕著な比率のハロゲ
／ぼからなる酸１昆＠１勿から構成される６浬反応剤の
利用を必ワとする。さらに、工業的規模で汚染斥去を実
施するのにこれらの反応剤を利用するとき、作業の終り
にその処理が多大な費用を引き起すことにエリ；巨加な
問題を提起する攻雫的な廃棄物をイ乍り出丁。

正確に言えば、本発明の目的はこの欠薇？正確に回避せ
しめる汚染された固形材料の汚染除去方法を提１具する
ことにある。

本発明にＬ′ｈば、汚染と除去すべき固形材料ｒ著しく
損なうことなく１または複数の汚染要素全選択的Ｖｒ−
溶解させる工うに、“固形材料にアルカリ金叫水酸化物
およびアルカリ金属のペルオキシ二硫酸塩浴ｉに工っで
構成される反応剤を付与してなることによって特徴づけ
られるプラチナ鉱の１またぼ複数の狡射注汚染要素に工
っで汚染された固形材料の汚染除去方法が提案される。

本発明の方法においては、プラチナ鉱の汚染要素？直接
溶解させる之めに酸化剤を含んでいる塩基性＠液？利用
する。

一、役に、これらの汚染要素はプラチナ族の金属、プラ
チナ族＠頃の合金またはプラチナ族金属の化合物によっ
て構成される。プラチナ族の金属は、ルテニウム、ロジ
ウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムお：びプラ
チナ、とくにルテニウム１０６である。

本発明方法において、アルカリ金属ベルオキシ二硫酸塩
［よって構成されるとλ化剤の選択は塩基性溶液への汚
染要素の直接啓解を得させしめる。

それに反して、他の強力酸化剤を利用するならば、この
結果て到達することができない。公知の彊力な酸化剤は
過−２ノガン酸カリウムである。しη）しながら、実際
＜Ｕ過マンガン鍍カリウムを含有するソーダ溶液中にル
テニウムの顕著な溶解を得ることができない。事実上、
３０″Ｃの温度で作；匙するならば、溶解されるルテニ
ウムの會は０．０１チ、すなわち、取るに足らない。他
の点では、過マンガン酸カリウムは二酸化マノガ／を５
、速に沈澱させる不都合を有する。

ヨーロッパ特許出、頓簗１６４，９８８号および特願昭
７６−９２７３６号によって、Ｇ解すべき要素全酸化す
るためにハイポハロゲンまたは過硫酸塩アンモニウムの
ごとき酸化剤をまず利用し次いで酸性客液によって構成
される第２反応剤中で回答化する、溶解し難い沈澱物を
除去する方法が知られている。

それゆえ、この後者の方法において利用されるメカニズ
ムは、その場合に、酸化剤の塩基注廖腹中の汚染要素の
直接溶解を獲得しないので本発明のメカニズムとげ異な
る。

本発明においては、その代りに、酸化剤の選択にエリプ
ラチナ鉱の醇解し稚い要素の直接溶ｗｆをイ尋る。

本発明において利用さｎる酸化剤はベルオキシ二硫酸塩
カリウムのごときアルカリ金囁のペルオキシ二硫酸塩で
ある。この場＠に、溶液は好ましくは強力な塩基性溶液
でありかつ該溶液はソーダ溶液によって構成されること
ができる。

溶液のペルオキシ二硫酸塩の素度は比較的短かい適用時
間を利用することに二り貴金嗅の艮好な溶解率を得るＬ
つに選択される。一般に、アルカリ釡属のペルオキシ二
硫酸塩のし度は１０〜２５ｇＡであるが、１０　ｇ／ｌ
以下の４ｉを利用することができる。それに反して、２
５　ｇ／１以上のＡＩｆ＋を反応剤の過度の消費を含む
。同様ンこ、強力な塩基性弓威、例えば、そのｊＬ済度
が好ましくベロ〜８Ｎであるアルカリ金属の水酸化物溶
液を利用するのが好ましい。

例として、良好な結果は反応剤が２５ｇ／βのベルオキ
シ二硫酸塩カリウムを含んでいる８ＮソーダのＧ液に工
って構成されるとき得られる。

好ましくは、汚染要素の溶解反応剤にベルオキシニ像酸
塩カリウムがソーダ水溶液中で適ｌｆな安定性を呈する
ので使用時にのみ、０１１侵される。また反応剤の十分
な活性を維持するために、最後の時点で’Ｑ４！ＢＪ、
するのが好ましい。１ま之は次数のγす采髪素？選択的
に石解させるために部片上に反応剤を塗布しｔ後、好ま
しくは洗浄全固形材料に受けさせる。この洗浄にと＜Ｋ
第１塗布後部片上に載置することができる溶液中に汚染
要素を含んでいる反応剤の全体の除去を促伍することを
目的とする。

実際に、塩基性溶液中で減じら′ｈ友安定性？有するペ
ルオキシ二硫酸塩ナトリウムを使用するとき、一般に作
業の終りに、ペルオキシ二硫酸塩ナトリウムの溶解から
生じる硫黄残留物に二ってｒ４成される汚染元素をまだ
含有しているアモルファス外観の薄膜を得る。また、１
先浄に利用される溶液はこの溶解の残留物を溶解させる
ことができねばならない。

酸化剤がベルオキシニが１仁酸塩ナトリウムであるとき
、杆部＠に（グ、例えば１Ｎ硫酸の、希硫酸を利用する
。

本発明の方法を実施するために、習慣的に利用される典
型的な技術に＝つで部片上に反応剤を塗布することがで
きる。このように、反応剤をブラシで部片の表面に塗布
することができるが、小さな寸法の部片を汚染除去のた
めに揺り動か丁ときそれら全反応剤中に浸すことができ
る。萱た、この汚染除去を十分な接触時間を促進するの
に適切な手段に二って部片上に反応剤をヤ布することに
工って行なうことができかつこの作業を複数回複り返す
ことができる。

部片の洗浄は同様な技術によって実Ｉｏｊされることが
できる。洗浄溶液が希硫酸によって構成されるとよ、ま
之こｆ″Ｌをンリカゲルのようなペースト状母体との混
合において適用することがでさ、０７″Ｌ汀通常の％橡
、中２て含まれる計を復改回でその、獲度を１．６・す
ことにエリ酸の量全限定せしめる。

部片上への反応剤の堕布時間は処理すべき部片の性質お
よびそれらの汚染の結果として選ばれる。

一般に、１時間の接触時間が周囲温度で十分である。同
様に、汚染要素の等解の過程を促進するために周囲温度
以上の温度で作業することができる。

本発明の方法に：つて汚染除去されることができる部片
は種々の材料で実施されることができかつ汚染除去すべ
き表面はその材料に工つ工構成されるかまたは場合に２
っては部片上に堆積された被覆によって形成されること
ができる。

例として、使用済み核燃料再処理装置内で十分に利用さ
れる材料であるステンレス鋼からなる部片を揺り動かす
ことができる。

本発明の他の特徴お工び利＠は例示のためでかつ限定さ
れないものと理解される以下に示された例を読むことに
工ってエリ良好に明らかになる。

実施例１〜７はルテニウムを溶解させるために種々の反
応剤によって得られる結果を記載している。これらの実
施例の中で、実施例１，５．６おＬび７は本発明の反応
剤を利用する。

実施例１〜５ これらの実施例において、三塩化ルテニウムＲｕ　Ｃ１
３の加水分解から生じる水酸化ルテニウムＲＵ（ＯＨ）
３の水性コロイド懸濁液を溶解さぜる之めに種々の反応
剤の特性を試験する。このコロイド（２６０°Ｃでも、
１０２℃でも硝酸耐液中で溶解されない。

実施例１において、利用時にのみ混合される２５ｇ／β
のペルオキシ二硫酸塩カリウムを含んでいる８Ｎソーダ
から構成される本発明による反応剤？この溶解を実現す
るために便用する。溶解全実現するために、２００　ｃ
ｄの反応剤中に４．８１１１　ｇのＲｕ　（ＯＨ）３水
性コロイド懸濁液を導入しかつ３０’Ｃで作業する。１
時間の終りに、溶液中に回答化されているＲｕ（ＯＨ）
３の水性コロイド懸濁液の量を決定する。得られ之結果
は添付の表１に示される。

実施例２において、溶解反応剤として２５　ｇ／Ａのペ
ルオキシ二硫酸塩カリウム水溶液を利用しかつ同一条件
において溶解を実現する。得られた結果は同様に表１に
示される。

実施例３において、６Ｎフツ化水素酸お工び６Ｎ硝酸の
フッ化チツ累混合物を利用しかつ同一条件において溶解
を実現する。得られた結果は表Ｉに示される。

実施％４においては、８Ｎソーダを利用しかつ同一条件
において溶解を行なう。結゛果は同様に表Ｉに示される
。

実施例５においては、０．０１　Ｎソーダ中に０．１係
の過マンガン酸カリウムを利用しかつ四−条件において
溶解を行なう。

実施例１〜５の結果に鑑みて１本発明の反応剤のみがル
テニウムの十分な溶解を得させしめることが認められる
。それに反して、個別に取られる本発明の反応剤の各構
成要素に実際にはルテニウムの溶解に作用しない。同様
に、フッ化チッ素ｌ昆合物は、非常に攻撃的であるけれ
ども、評価し得る量においてルテニウムを少しも溶解し
ない。同様に、そのためにＮａＯＨ中にＭｎ０４ｋ　ｆ
有する。

実施例に の実施例において、実施例１〜５におけると同じ作業方
法？再び取るが、それに工り６０°Ｃで３１４　ｇ／／
Ｊの硝酸ウラニルを含む１ｏｃａの４　Ｎ　ｊａｉｌ酸
ＭＷ中に０．１１２ｍｇのＲｕ　（ＯＨ）３のコロイド
懸濁液、および２５　ｇ／ｌのペルオキシ二硫酸塩カリ
ウムを含む８Ｎソーダ溶液に工って構成される０、　２
１の反応剤を利用する。これらの条件において、ルテニ
ウムの溶解部分は９９％である。

実施ｆｌ１７ この実施例においては、実施例乙の作業方法を燥す返す
が、ルテニウムは冷却から４０時間の間中１０２°Ｃに
支持された硝酸ウラニルの同一溶液中でＲｕ（ＯＨ）３
の４１９濁腹から生じる。これらの条件において、溶解
されるルテニウムの部分は９７．３係である。

実施例８ この実施例においては、実施例１の作業方法を操り返す
が、それにエリａ９ｍｇの粉末金属ルテニウムｋ　５ｒ
ＩＪ用する。これらの条件において、溶解さ７″したル
テニウムの部分は９９．９２　％である。

実施例１，６お工び７の結果な本発明の反応剤がルテニ
ウムの多せの溶解を取得させると同様に示す。

実施例９お工び１０ これらの実施例において、ルテニウムによって汚染され
たステンレス鋼板６１６Ｌを汚染除去する定めに本発明
の方法を利用し、それにエリルテニウムの溶解のために
８Ｎソーダ中に２５　ｇ／ｌ　ノベルオキシニＡ戚塩カ
リウム溶液を利用しかつ１時間の期間中鋼板にこの反応
剤の連続２回の塗布を行なう。処理の終りに、１Ｎ硫酸
によってすすぎを行なう。実施例９において、鋼板は延
粗鋼板３１６Ｌであり、実施例１０においては、酸洗い
されかつ不動態化された鋼板３１６Ｌを揺り動かす。

処理の終りに、汚染除去処理の前後の放射性ルテニウム
の表面活性ならびにミクロン単位の鋼板の厚さの損失に
関連して対応するルテニウムの汚染除去の因子ＦＤを決
定する。得られた結果は表■に示される。

これらの結果に鑑みて、部片のす面の顕著な下地処理？
生じることなくルテニウムの汚染除去の良好な因子を得
ることが確認される。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラチナ族からなる金属、プラチナ族の金属から
   なる合金およびプラチナ族の金属化合物の中から選ばれ
   た１または複数の放射性汚染要素によつて汚染された固
   形材料の汚染除去方法において、汚染を除去すべき前記
   固形材料を著しく損なうことなく前記１または複数の汚
   染要素を選択的に溶解させるように、前記固形材料に、
   アルカリ金属水酸化物およびアルカリ金属のペルオキシ
   二硫酸塩溶液によつて構成される反応剤を付与してなる
   ことを特徴とする汚染された固形材料の汚染除去方法。
2. （２）前記アルカリ金属水酸化物はソーダであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の汚染された固
   形材料の汚染除去方法。
3. （３）前記アルカリ金属ペルオキシ二硫酸塩はカリウム
   ペルオキシ二硫酸塩であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項および第２項のいずれか１項に記載の汚染さ
   れた固形材料の汚染除去方法。
4. （４）前記溶液のアルカリ金属ペルオキシ二硫酸塩の濃
   度は１０〜２５ｇ／ｌからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の汚
   染された固形材料の汚染除去方法。
5. （５）前記溶液のアルカリ金属水酸化物の濃度は６〜８
   Ｎからなる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１項に記載の汚染された固形材料の
   汚染除去方法。
6. （６）次いで前記固形材料がアルカリ金属のペルオキシ
   二硫酸塩の分解残部を溶解させることができる洗浄溶液
   により洗浄される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１項に記載の汚染された固形
   材料の汚染除去方法。
7. （７）前記洗浄溶液は希硫酸であることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項に記載の汚染された固形材料の汚染
   除去方法。
8. （８）前記汚染要素はルテニウム１０６、ルテニウム１
   ０６の合金またはルテニウム１０６の化合物からなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項のい
   ずれか１項に記載の汚染された固形材料の汚染除去方法
   。
9. （９）前記固形材料はステンレス鋼であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項
   に記載の汚染された固形材料の汚染除去方法。