JPS63206700A - 放射性ガスの封入固化方法 - Google Patents
放射性ガスの封入固化方法Info
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- JPS63206700A JPS63206700A JP3918887A JP3918887A JPS63206700A JP S63206700 A JPS63206700 A JP S63206700A JP 3918887 A JP3918887 A JP 3918887A JP 3918887 A JP3918887 A JP 3918887A JP S63206700 A JPS63206700 A JP S63206700A
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Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
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。
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〕
本発明は放射性ガスを封入固化する方法に関し Ｈ３、
Ｃ１４、１１２９などへの適用も可能であるが、特に使
用済燃料再処理工場オフカス処理工程及び原子力発電所
−次系オフガス処理工程で最終的に残留する放射性希ガ
ス処理法特に放射性クリプトン（Ｋｒ−８５）の封入固
化方法に関する。
Ｃ１４、１１２９などへの適用も可能であるが、特に使
用済燃料再処理工場オフカス処理工程及び原子力発電所
−次系オフガス処理工程で最終的に残留する放射性希ガ
ス処理法特に放射性クリプトン（Ｋｒ−８５）の封入固
化方法に関する。
放射性クリストン（以下放射性Ｋｒと略記する）は半減
期１２．５年の長寿命核種であり、使用済み核燃料の再
処理工程において生成するが、有効な分離貯蔵法が見出
されておらず、低レベル放射能であることから大気に希
釈放散されている。
期１２．５年の長寿命核種であり、使用済み核燃料の再
処理工程において生成するが、有効な分離貯蔵法が見出
されておらず、低レベル放射能であることから大気に希
釈放散されている。
貯蔵法としては１５０ ａｔｍ程度に加圧して圧力容器
に貯蔵する方法や加圧条件を軽減するため容器に活性炭
等を充填した圧力容器を使用する方法が考えられるが、
貯蔵期間としてハラ００年程度を要するため、万一の破
損では一時に環境に放射され、かえって危険との指摘も
オシ、より安全な方法が検討されている。代わる方法と
しては高温（３００〜５００℃）、高圧（１，０００〜
１，５００ ａｔｍ ）の条件でＮａ −Ｘ型、Ｎａ−
Ａ型ゼオライトに封入する方法（ゼオライトエンカフセ
レーション）が提案されているが、年率１％を超える放
出があること、封入が超高圧であることから実用化には
更なる検討が必要である。
に貯蔵する方法や加圧条件を軽減するため容器に活性炭
等を充填した圧力容器を使用する方法が考えられるが、
貯蔵期間としてハラ００年程度を要するため、万一の破
損では一時に環境に放射され、かえって危険との指摘も
オシ、より安全な方法が検討されている。代わる方法と
しては高温（３００〜５００℃）、高圧（１，０００〜
１，５００ ａｔｍ ）の条件でＮａ −Ｘ型、Ｎａ−
Ａ型ゼオライトに封入する方法（ゼオライトエンカフセ
レーション）が提案されているが、年率１％を超える放
出があること、封入が超高圧であることから実用化には
更なる検討が必要である。
他の方法としては、Ｔｉ、Ｆｅ等金属フィルムに帯電し
たＫｒを衝突させて封じ込むイオン注入方法等が検討さ
れているが、これも原理的検証の段階に停っている。
たＫｒを衝突させて封じ込むイオン注入方法等が検討さ
れているが、これも原理的検証の段階に停っている。
放射性Ｋｒは半減期１２．５年の核種であジ、β線及び
γ線を放射し、その一時貯蔵には１００年を要する。配
慮すべき問題としては上記貯蔵期間以外に放射壊変に伴
なう崩壊熱の除去及び貯蔵容器から放出されるγ線の遮
蔽が挙げられる。
γ線を放射し、その一時貯蔵には１００年を要する。配
慮すべき問題としては上記貯蔵期間以外に放射壊変に伴
なう崩壊熱の除去及び貯蔵容器から放出されるγ線の遮
蔽が挙げられる。
従来の方法では、上述したように、圧力容器による貯蔵
、活性炭等吸着剤を保持した圧力容器では、万が−の破
損の際一度に環境に放出される恐れを完全に回避してお
らず、又崩壊熱の除去に対して容器に広い受熱面ａを設
ける必要がちり、これは逆にＫｒ貯蔵密度に限界がある
こととなる。又上記の活性炭吸着法では崩壊熱による容
器内の昇温で吸着量が減少し容器圧力は上昇するために
貯蔵条件が不安定となる。ゼオライトエンカブセレーシ
ョンにおいては最も良好と言われているＮａ−Ｘ型ゼオ
ライトへの封入でも１％／年程度の放出が実績値として
得られてお、Ｑ、１００年の貯蔵でｌｉｏ、１％／年が
必要と言われている点から技術的に未達成である。
、活性炭等吸着剤を保持した圧力容器では、万が−の破
損の際一度に環境に放出される恐れを完全に回避してお
らず、又崩壊熱の除去に対して容器に広い受熱面ａを設
ける必要がちり、これは逆にＫｒ貯蔵密度に限界がある
こととなる。又上記の活性炭吸着法では崩壊熱による容
器内の昇温で吸着量が減少し容器圧力は上昇するために
貯蔵条件が不安定となる。ゼオライトエンカブセレーシ
ョンにおいては最も良好と言われているＮａ−Ｘ型ゼオ
ライトへの封入でも１％／年程度の放出が実績値として
得られてお、Ｑ、１００年の貯蔵でｌｉｏ、１％／年が
必要と言われている点から技術的に未達成である。
又崩壊熱による昇温では上記昇温で放出率は増大するも
のと考えられる。イオン注入法についても現在原理的検
討段階にあり実用性を論するのは将来のことである。
のと考えられる。イオン注入法についても現在原理的検
討段階にあり実用性を論するのは将来のことである。
本発明は上記従来の技術水準に鑑み、極めて合目的な放
射性ガスの封入方法を提供しようとするものである。
射性ガスの封入方法を提供しようとするものである。
本発明は低融点合金の融点以上の温度及び加圧条件下で
放射性ガスを吸着剤に吸着させ、その同一条件下で上記
吸着剤を低融点合金液体に分散させた後、圧力は加圧条
件下に保持したまま徐冷して上記吸着剤を鋳ぐるんだ低
融点合金とすることを特徴とする放射性ガスの封入固化
方法である。
放射性ガスを吸着剤に吸着させ、その同一条件下で上記
吸着剤を低融点合金液体に分散させた後、圧力は加圧条
件下に保持したまま徐冷して上記吸着剤を鋳ぐるんだ低
融点合金とすることを特徴とする放射性ガスの封入固化
方法である。
本発明方法で使用しうる低融点合金の数例を、物性と共
に下表にあげる。
に下表にあげる。
また本発明方法で使用しうる吸着剤としては、活性アル
ミナ、天然又は合成ゼオライトなどがあげられる。
ミナ、天然又は合成ゼオライトなどがあげられる。
吸着剤が放射性Ｋｒ ｆ吸着したまま室温近傍で低融点
合金に封入されるため、吸着剤からの放射性Ｋｒの放出
は殆んどなく、又吸着剤は周囲を低融点合金に囲まれる
ため、崩壊熱は金属を通しての伝導により放散されるの
で、昇温は他の方法に比べ殆んどない。
合金に封入されるため、吸着剤からの放射性Ｋｒの放出
は殆んどなく、又吸着剤は周囲を低融点合金に囲まれる
ため、崩壊熱は金属を通しての伝導により放散されるの
で、昇温は他の方法に比べ殆んどない。
低融点合金は一般的に遮蔽に使用される鉛を多量に含む
ものを用いるため、遮蔽効果が太きく貯蔵時の周囲の遮
蔽材使用量が大幅に削減される。又封入時には高温のた
め、吸着量が少なく、それを補償するため高圧を必要と
するが、封入後室源では吸着量が増大するため、封入さ
れた吸着剤の内圧は大幅に低下するので貯蔵条件は極め
て安定なものとなる０ 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例である放射性Ｋｒの封入固化
方法の系統図である。第１図において１は放射性Ｋｒガ
スの供給設備であり、増圧機２で所定の圧力迄加圧し、
パルプ３、流路４を通じて高圧容器５に導かれる。高圧
容器５は最高２０００ ａｔｍの高圧が設定されるほか
、高圧容器５に付設されたヒータ６により温度も最高１
５００℃の昇温か可能なようになっている。
ものを用いるため、遮蔽効果が太きく貯蔵時の周囲の遮
蔽材使用量が大幅に削減される。又封入時には高温のた
め、吸着量が少なく、それを補償するため高圧を必要と
するが、封入後室源では吸着量が増大するため、封入さ
れた吸着剤の内圧は大幅に低下するので貯蔵条件は極め
て安定なものとなる０ 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例である放射性Ｋｒの封入固化
方法の系統図である。第１図において１は放射性Ｋｒガ
スの供給設備であり、増圧機２で所定の圧力迄加圧し、
パルプ３、流路４を通じて高圧容器５に導かれる。高圧
容器５は最高２０００ ａｔｍの高圧が設定されるほか
、高圧容器５に付設されたヒータ６により温度も最高１
５００℃の昇温か可能なようになっている。
ヒータ６は制御装置７によシ温度制御がなされる。降温
については冷却水８を高圧容器５に導くことで行なわれ
る。
については冷却水８を高圧容器５に導くことで行なわれ
る。
試験が終了するとパルプ３、パルプ９を通じてガス回収
設備１０に残留ガスは回収される。
設備１０に残留ガスは回収される。
それ以外にパルプ１１を開き真空ポンプ１２で高圧容器
５ｔ−Ｗ気して真空にすることもできる。
５ｔ−Ｗ気して真空にすることもできる。
又高圧容器５の異常昇圧に対しては安全弁１３が設着さ
れている。
れている。
第１図の装置を使用し、第２図及び第３図の手順で放射
性Ｋｒの封入を試みた。第２図及び第３図は第１図の高
圧容器５に設置した放射性Ｋｒ 封人材の概略の構造と
その操作手順を示すフローシートである。第２図は封入
に使用した貯蔵容器１４であり、下部に５０−の吸着剤
１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）が設置されており、その
上部に吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）の押え用目
皿１６が設置され最上部には低融点合金１７が設置され
た構造となっている。
性Ｋｒの封入を試みた。第２図及び第３図は第１図の高
圧容器５に設置した放射性Ｋｒ 封人材の概略の構造と
その操作手順を示すフローシートである。第２図は封入
に使用した貯蔵容器１４であり、下部に５０−の吸着剤
１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）が設置されており、その
上部に吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）の押え用目
皿１６が設置され最上部には低融点合金１７が設置され
た構造となっている。
この後高圧容器５を真空に導き空気等不純物を排除した
後、放射性Ｋｒ ｆ圧力２５０ ａｔｍで導くと放射性
Ｋｒを約４００ Ｎｄ／ｆ−吸着剤はど吸着する。
後、放射性Ｋｒ ｆ圧力２５０ ａｔｍで導くと放射性
Ｋｒを約４００ Ｎｄ／ｆ−吸着剤はど吸着する。
この条件で昇温すると吸着剤の放射性Ｋｒ吸着量は減少
するが全く吸着しなくなる訳でｆ′ｉなく、ここで使用
した低融点合金１ｊ ＰＩ） ： Ｂｉ ＝４４．５：
５５．５の融点１２４℃の合金であるのでこの温度では
室温時の７５％に相白する５０ＯＮｓｇ／ ｆ−吸着剤
程度の放射性Ｋｒ ｔｄ吸着されている。
するが全く吸着しなくなる訳でｆ′ｉなく、ここで使用
した低融点合金１ｊ ＰＩ） ： Ｂｉ ＝４４．５：
５５．５の融点１２４℃の合金であるのでこの温度では
室温時の７５％に相白する５０ＯＮｓｇ／ ｆ−吸着剤
程度の放射性Ｋｒ ｔｄ吸着されている。
高圧容器５の温度が第３図に示すように融点１２４℃を
超えると低融点合金１７は溶融して吸着剤１５（Ｎａ−
Ｘ型ゼオライト）の間に侵入して吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ
型ゼオライト）ハ放射性Ｋｒを保有したまま吸着剤１５
（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）と吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼ
オライト）の間の空隙を埋めてしまう。
超えると低融点合金１７は溶融して吸着剤１５（Ｎａ−
Ｘ型ゼオライト）の間に侵入して吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ
型ゼオライト）ハ放射性Ｋｒを保有したまま吸着剤１５
（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）と吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼ
オライト）の間の空隙を埋めてしまう。
その後高圧容器５の圧力ｆ ２５ Ｑ ａｔｍに保持し
た１ま徐冷すると吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）
は放射性Ｋｒを保有したまま外表面から徐々に凝固し最
終的には中心部固化してしまう０ 第４図はその間の操作条件を図示したものであり、横軸
は封入同化操作時間を示し、縦軸は、高圧容器５内部の
圧力１８（ａｔｍ）、温度１９（Ｃ）、放射ａＫｒ吸着
量２０ （Ｎｔｄ／ｆ／ ）を示す。
た１ま徐冷すると吸着剤１５（Ｎａ−Ｘ型ゼオライト）
は放射性Ｋｒを保有したまま外表面から徐々に凝固し最
終的には中心部固化してしまう０ 第４図はその間の操作条件を図示したものであり、横軸
は封入同化操作時間を示し、縦軸は、高圧容器５内部の
圧力１８（ａｔｍ）、温度１９（Ｃ）、放射ａＫｒ吸着
量２０ （Ｎｔｄ／ｆ／ ）を示す。
第４図の圧力１８Ｖ１２点鎖線、温度１９は実線、放射
性Ｋｒ吸着量２０は一点鎖線で示す。温度１９の実線に
示した０ＥＩＩに今回の試験に使用したＰｂ： Ｂｉ
＝ ４４．５ ： ５５．５の組成を有する低融点合金
の融点１２４℃でおる。
性Ｋｒ吸着量２０は一点鎖線で示す。温度１９の実線に
示した０ＥＩＩに今回の試験に使用したＰｂ： Ｂｉ
＝ ４４．５ ： ５５．５の組成を有する低融点合金
の融点１２４℃でおる。
■ゼオライト封入固化法で７４１．５００ ａｔｍ以上
の圧力を要したのに、本発明方法では２３０ａｔｍの低
圧で５０８ＴＰ−ＣＣ／ター固化体の封入が可能である
。■ゼオライト封入法、活性炭吸着法では無機多孔体で
あるためＫｒの崩壊熱の離散熱伝導度Ｕ ［１１５ｋｃ
ａｌ／ｍ−ｈ・ｃと小さく、封人材の温度△Ｔ［５０℃
程度上昇する。これに対し本発明方法では吸着剤の周囲
を低融点合金が囲むため、熱伝導度は１５ ｋｃａｌ／
ｍ”ｈ・℃と大きく昇温Ｔｒ１１０℃に停まる。■放射
性クリグトン（Ｘｒ−８５）の崩壊の９９．６ ％はβ
線であるが、０．４％はγ線となり遮蔽が必要である。
の圧力を要したのに、本発明方法では２３０ａｔｍの低
圧で５０８ＴＰ−ＣＣ／ター固化体の封入が可能である
。■ゼオライト封入法、活性炭吸着法では無機多孔体で
あるためＫｒの崩壊熱の離散熱伝導度Ｕ ［１１５ｋｃ
ａｌ／ｍ−ｈ・ｃと小さく、封人材の温度△Ｔ［５０℃
程度上昇する。これに対し本発明方法では吸着剤の周囲
を低融点合金が囲むため、熱伝導度は１５ ｋｃａｌ／
ｍ”ｈ・℃と大きく昇温Ｔｒ１１０℃に停まる。■放射
性クリグトン（Ｘｒ−８５）の崩壊の９９．６ ％はβ
線であるが、０．４％はγ線となり遮蔽が必要である。
本発明方法では遮蔽に使用する鉛の一部が封入固化に使
われたとも考えられ、その公経済的な封入法となる。
われたとも考えられ、その公経済的な封入法となる。
Ｍ１図は本発明の一実施例で放射性Ｋｒの封入固化方法
の系統図、第２図は溶融前の放射性Ｋｒ 封人材の概略
構造図、第３図は溶融後の放射性Ｋｒ封人材の概略構造
図、第４図は本発明の放射性Ｋｒ封人材の操作条件を図
示した図表である。
の系統図、第２図は溶融前の放射性Ｋｒ 封人材の概略
構造図、第３図は溶融後の放射性Ｋｒ封人材の概略構造
図、第４図は本発明の放射性Ｋｒ封人材の操作条件を図
示した図表である。
Claims (1)
- 低融点合金の融点以上の温度及び加圧条件下で放射性
ガスを吸着剤に吸着させ、その同一条件で上記吸着剤を
低融点合金液体に分散させた後、圧力は加圧条件下に保
持したまま徐冷して上記吸着剤を鋳ぐるんだ低融点合金
とすることを特徴とする放射性ガスの封入固化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3918887A JPS63206700A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 放射性ガスの封入固化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3918887A JPS63206700A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 放射性ガスの封入固化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206700A true JPS63206700A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12546131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3918887A Pending JPS63206700A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 放射性ガスの封入固化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206700A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5826203A (en) * | 1996-08-20 | 1998-10-20 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method for solidifying waste containing radioactive iodine |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP3918887A patent/JPS63206700A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5826203A (en) * | 1996-08-20 | 1998-10-20 | Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan | Method for solidifying waste containing radioactive iodine |
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