JPS63174000A - 放射性廃棄物の処分方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、高レベルの放射性廃棄物あるいはその固化体
の処分方法に関するものである。

「従来の技術」 原子力発電施設における使用済み燃料の再処理等によっ
て生じろ高レベルの放射性廃棄物、あるいは、この高レ
ベルの放射性廃棄物をガラス固化処理等によって固化体
としたものの処分法の一つとして、地層処分法をあげる
ことができる。

この地層処分法とは、前述の高レベルの放射性廃棄物あ
るいは固化体を密封容器に詰めて、地下深部の安定した
地層中に閉じ込め、廃棄物からの放射能の生物圏への影
響が、放射能の減衰によって十分に小さくなるまでの間
、長期的に隔離する方法である。

ところで、このような地層処分法によって処分した場合
に、廃棄物と生物環境とをつなぐ媒体は地下水による溶
解と輸送である。このため、出来るだけ地下水の少ない
安定した地層を求めるとともに、前述の固化体の封じ込
める密封容器を多重構造にするなどによって、放射性物
質が地下水中に漏出することを防止す・ろ必要がある。

これまで、このような地層処分法に関する研究が進んで
いる諸外国では、固化体を封じ込める密封容器の基本構
造として、固化体自体をまずキャニスタと呼ばれる容器
に封入し、さらにこのキャ二スタを別の容器に入れて、
安全性を高めることが考えられて、いる（キャニスタを
いれる容器をオーバーパック容器と呼び、オーバーパッ
ク容器に入れることをオーバーパックするという）。ま
た、地層に形成した処分施設を含んだ具体的な処分の例
としては、前述のようにしてオーバーパックしたものを
、処分施設の空洞に入れ、さらに、この空洞とオーバー
パック容器との間に緩衝材あるいは埋め戻し材を充填す
るなどの方法が提案されている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、前述のように地層処分する場合に、キャニス
タやオーバーパック容器の耐用年限は、数百年〜千年程
度に設定され、この耐用年限が確保できるように、各容
器の材質や板厚を選定することになるが、一般的に、容
器を保管する処分施設内の腐食環境条件に係わるすべて
の要素を正確に把握することは不可能であり、また長期
の保管期間中には、予期せぬ要素が関与してくる虞れも
ある。

そこで、各容器の製作にあたっては、耐食性や機械的強
度に余裕を持たせた設計が余儀なくされ、その結果、耐
食性や機械的強度の優れた高価な材料を多量に使用する
ことになって、処分にかかる費用自体が高価になってし
まうという問題があった。

この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、高レベ
ルの放射性廃棄物あるいはその固化体をキャニスタに収
容し、さらにこのキャニスタをオーバーパック容器に収
容するとともに、オーバーパック容器の周囲を緩衝材に
よって覆う方式の放射性廃棄物の処分方法において、例
えば、オーバーパック容器にピンホールが形成された場
合にもこのピンホールを塞いで、ピンホールからの地下
水の侵入を防止することができ、したがって、地下水と
放射性廃棄物の接触を防止でき、したがって、ピンホー
ル発生時においてもオーバーパックの閉じ込め機能が維
持されることになり、オーバーパック容器の寿命が飛躍
的に向上し、放射性物質を長期間に亙り隔離できる放射
性廃棄物の処分方法を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 この発明に係る放射性廃棄物の処分方法は、高レベルの
放射性廃棄物あるいはその固化体を密封容器であるキャ
ニスタに収容し、このキャニスタをオーバーパック容器
に収容し、さらにこのオーバーパック容器の外表面を微
小粒の酸化マグネシウムによる穴埋め用流動層によって
覆い、この穴埋め用流動層の外側を緩衝材によって覆っ
て、所定の処分施設内に保管することを特徴とする。

「作用」 この発明に係る放射性廃棄物の処分方法では、オーバー
パック容器と緩衝材との間に微少粒の酸化マグネシウム
を充填した構造になる。

この場合に、酸化マグネシウムは、化学的に非常に安定
した物質であるから、例えば、処分施設に保管中に、オ
ーバーパック容器にピンホールが形成され、地下水が該
ピンホールからオーバーパック容器内部に向けて侵入し
た場合でも、酸化マグネシウムが微少粒で流動性がある
ことから、ピンホールが形成された時には、穴埋め用流
動層を形成している酸化マグネシウムがピンホールに流
れてピンホールを埋め、ピンホールからの地下水の侵入
を止める。

したがって、オーバーパック容器にピンホールが発生し
ても、地下水とオーバーパック内部の放射性廃棄物との
接触を防止し、したがって、オーバーパック容器の閉じ
込め機能が維持されることになり、オーバーパック容器
の実質的寿命が飛躍的に向上し、放射性物質を長期間に
亙り隔離することができる。

「実施例」 第１図は、この発明に係る放射性廃棄物の処分方法の一
実施例を説明するためのもので、図中、符号ｌは地層を
形成している母岩、２は前記母岩ｌを掘って形成した保
管用空洞である。

この一実施例は、ガラス固化処理した高レベル放射性廃
棄物を地層処分の対象としたもので、次の手順で処分が
なされる。

まず、所定の処理施設において、放射性廃棄物のガラス
固化処理がなされる。ガラス固化体は、第１図に示すよ
うに、密封容器であるキャニスタ４に充填した状態にす
る。このキャニスタ４の材質としては、５ＵＳ３０４な
どのステンレススチールが考えられている。

そして、このキャニスタ４を前述の保管用空洞２内に保
管するのであるが、この場合に、キャニスタ４の周囲を
さらにオーバーパックする。

まず、キャニスタ４の周囲を、密封容器であるオーバー
パック容器５に収容する。このオーバーパック容器５の
材質としては、５ＵＳ３０４Ｌ。

銅、チタン、ジルコニウム、モネル、ハステロイ、Ａｌ
　１ｏｙ６００、成型アルミナなどが考えられている。

オーバーパック容器５とキャニスタ４との間に間隙が形
成される場合には、この間隙に鉛等を充填しておいても
良い。

そして次には、第１図に示すように、さらにオーバーパ
ック容器５の外表面を微小粒の酸化マグネシウムによる
穴埋め用流動層６によって覆い、この穴埋め用流動層６
の外側を緩衝材７によって覆った構造とする。

前記穴埋め用流動層６は、予め、オーバーパック容器５
の周囲に、一定の隙間が残るように、緩衝材７による容
器を形成しておいて、後から、両者間の隙間に酸化マグ
ネシウムを充填するようにしてら良い。

前記緩衝材７の材質としては、ベントナイト等の粘土鉱
物で、透水性が低く、かつ十分な機械的強度を得られる
ものが考えられている。

以上のような処分方法において、穴埋め用流動層６を形
成している酸化マグネシウムは、化学的に非常に安定し
た物質であるから、例えば、処分施設に保管中に、オー
バーパック容器５にピンポールが形成され、保管用空洞
２内に流入した地下水が緩衝材７を通過して該ピンホー
ルからオーバーパック容器５に向けて侵入した場合で乙
、酸化マグネシウムが微少粒で流動性があることから、
穴埋め用流動層６を形成している酸化マグネシウムがピ
ンホールに流れてピンホールを埋め、ピンホールからの
地下水の侵入を止める。

したがって、オーバーパック容器５に生じたピンホール
に伴う、地下水と放射性廃棄物との接触を防止すること
ができ、しなかって、オーバーパック容器５の閉じ込め
機能がピンホール発生時においても維持されることにな
り、オーバーパック容器の実質的寿命が飛躍的に向上し
、放射性物質を長期的に亙り隔離することができる。

第２図は、２この発明に係る処分方法の他の実施例を説
明するためのものである。

この処分方法は、使用済みの燃料棒８を処分の対象とし
たもので、基本的な点については、一実施例の場合と同
様である。

すなわち、高レベル放射性廃棄物であるｉ料棒８は密封
容器であるキャニスタ４に収容し、このキャニスタ４を
オーバーパック容器５に収容し、さらにこのオーバーパ
ック容器５の外表面を微小粒の酸化マグネシウムによる
穴埋め用流動層６によって覆い、この穴埋め用流動層６
の外側を緩衝材７によって覆って、保管用空洞２内に保
管する。

しかし、この実施例では、処分施設の耐食環境を向上さ
せることから、保管用空洞２の内側に金属板によるシェ
ル９を構築している。

第３図は、前述の他の実施例を適用した処分施設の全体
概略図を示したもので、１０は前記保管用空洞２にオー
バーパックしたしのを出し入れするための坑道（プレー
スメントルーム）である。

「発明の効果」 以上の説明から明らかなように、この発明に係る放射性
廃棄物の処分方法では、オーバーパック容器と緩衝材と
の間に微少拉の酸化マグネシウムを充填した構造になる
。

この場合に、酸化マグネシウムは、化学的に非常に安定
した物質であるから、例えば、処分施設に保管中に、オ
ーバーパック容器にピンホールが形成され、地下水が該
ピンホールからオーバーパック容器内部に向けて侵入し
た場合でも、酸化マグネシウムが微少粒で流動性がある
ことから、穴埋め用流動層を形成している酸化マグネシ
ウムがピンポールに流れてピンホールを埋め、ピンホー
ルからの地下水の侵入を止める。

したがって、オーバーパック容器に生じたピンホールに
伴う、地下水と放射性廃棄物との接触を防止することが
でき、したがってオーバーパック容器の閉じ込め機能が
ピンホール発生時においても維持されることになり、オ
ーバーパック容器の実質的寿命が飛躍的に向上し、放射
性物質を長期間に亙り隔離することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る放射性廃棄物の処分方法の一実
施例を説明する断面図、第２図はこの発明に係る放射性
廃棄物の処分方法の他の実施例を説明する断面図、第３
図は前記能の実施例を採用した処分施設の概略図である
。 １・・・・・・母岩、２・・・・・・保管用空洞、４・
・・・・・キャニスタ、５・・・・・・オーバーパック
容器、６・・・・・・穴埋め用流動層、７・・・・・・
緩衝材、８・・・・・・燃料棒、９・・・・・・シェル
、ｌＯ・・・・・・坑道（プレースメントルーム）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高レベルの放射性廃棄物あるいはその固化体を密封容器
   であるキャニスタに収容し、このキャニスタをオーバー
   パック容器に収容し、さらにこのオーバーパック容器の
   外表面を微小粒の酸化マグネシウムによる穴埋め用流動
   層によって覆い、この穴埋め用流動層の外側を緩衝材に
   よって覆って、所定の処分施設内に保管することを特徴
   とする放射性廃棄物の処分方法。