JPS63291000A

JPS63291000A - 放射性汚染機器の除染方法

Info

Publication number: JPS63291000A
Application number: JP12601987A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sakamoto; 坂本　清次
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-11-28

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は核燃料再処理施設等の硝酸雰囲気中で放射性核
種により汚染された機器の除染方法に係る。

（従来の技術）核燃料再処理施設においては、使用済み核燃料のは溶解
は硝酸を使用してなされる。このため、施設内の配管の
多くは硝酸に対して耐食性のあるステンレス鋼管とされ
ている。また、再処理施設において除染の対象となる主
要な放射性物質は、Ｕ＝ＰｕおよびＦＰ等である。而し
て、Ｕ、Ｐｕはα放射体である。また、ＦＰはβ／γ放
射体であり、その核種はＺｎからＴｂまで広く分布して
いる。

このことは、中性の高純度水質で、クラッド中のコバル
トが主な放射性核種となる原子力発電所内とは大きく異
なる状態である。

従来再処理施設内の機器の除染は、化学薬品を使用した
化学除染によってなされている。この化学除染では、硝
酸−苛性ソーダの組合せ、この硝酸−苛性ソーダの組合
せに酸化還元剤として過酸化水素、過マンガン酸カリウ
ムのようなもの、またはＥＤＴＡ　（ヘキサメチレンジ
アミン４酢酸）のようなキレート剤を混合して使用して
いる［文献；石線等監修「原子力施設における除染技術
」（株）テクロプロジエク１〜、Ｐ３２７）コ。

この除染は機器の放射線レベルを低下させ、作業員の保
守、点検作業時の被曝量を低減させることを目的として
なされるものである。

（発明が解決しようとする問題点）上記除染方法は、機器母材表面に堆積しクラッドの形態
となった放射性核種を薬剤により溶解除去するものであ
るが、完全に溶解除去することは実際上困難であり、ま
た放射性核種が母材中に浸透している場合にはバックグ
ラウンドレベルまでの除染も困難である。

原子力発電所の場合には、バックグラウンドレベルまで
除染し得る強力な除染技術として、電解除染技術が知ら
れている［前記文献、Ｐ４−２９］。

前記電解除染技術においては、電解液として燐酸や硫酸
または硫酸ナトリウムを使用するため、硝酸塩化合物を
主として取り扱う核燃料再処理施設の機器の除染に適用
した場合には、使用後の電解液を処理する新たな設備が
必要となる。

本発明は上記の事情に基づきなされたもので、使用後の
電解液の処理設備を設ける必要がなく、機器の除染方法
を得ることを目的としている。

［発明の構成］す１−リウムによる第］−の洗浄工程と、硝酸による第
２の洗浄工程と、硝酸ナトリウムを電解液とした電解除
染工程とを順に施すことを特徴とする。

さらに、前記電解除染工程の電解液を、それに先立つ各
洗浄工程の洗浄廃液を混合し、混合により生じたスラッ
ジを除去して生成させたことを特徴とする。

おいては、第１、第２の洗浄工程により化学洗浄を施し
、放射線汚染機器の表面の除染を行う。また、電解除染
を施すことにより機器母材中への放射性核種が侵入によ
る汚染を、ハックグラウンド＝３− レベルまで除染する。

第１、第２の洗浄工程の洗浄廃液を混合して電解除染工
程の電解液を生成させれば、最終的に発生する除染廃液
の量を低減させることができる。

（実施例）第１図は本発明一実施例の工程図である。この図におい
て、１は水酸化ナトリウムにより洗浄する水酸化ナトリ
ウム洗浄工程で、この工程においては硝酸液中で堆積し
た核種元素に対し、ＰＨ変化により溶解を促進する。本
工程は、ＦＰ核種がＺｎからＴｂまで広く分布しており
、各金属により溶解特性が異なることに対応するもので
ある。

２は前記工程を経過した被除染体を硝酸により洗浄する
硝酸洗浄工程である。被除染体の汚染レベルが低い場合
には本工程までで除染を完了することができる。

３は水酸化ナトリウムによる水酸化ナトリウム洗浄工程
１の水酸化ナトリウムと硝酸による硝酸洗浄工程２の硝
酸とを混合して、電解液を生成させる混合工程である。

この工程においては、混合により硝酸ナトリウムが生成
し、液が中性になったことにより、硝酸、水酸化ナトリ
ウムに溶解していた放射性金属核種の大部分は水酸化物
として沈澱する。沈澱した水酸化物はスラッジとして分
離することができる。

４はこのスラッジの分離工程であり、スラッジが分離さ
れた液は電解液、硝酸ナトリウム溶液となる。

５は水洗工程であり、硝酸洗浄工程２を経過した被除染
体を水洗を施す工程である。この工程は、必須のもので
はなく、被除染体が大型で電解除染に先立ち解体を必要
とする場合にのみ施される。

６は電解除染工程であり、分離工程４でスラッジを分離
された電解液の供給を受け、被除染体の電解除染を行う
。この電解除染は硝酸す１〜リウムを電解液とし、被除
染体を陽極として直流電流を印加し、被除染体母材の電
解溶出を行う。なお、この工程は放射性核種が被除染体
の母材中にまで浸透している被除染体を、放射線がバッ
クグラウンドレベル以下となるまで除染する場合にのみ
必要となる。この工程においては、被除染体母材ととも
にその内部にまで浸透している放射性核種が溶出し、除
染が行われる。電解液中に溶出した金属は中性塩中であ
るため、水酸化物となり沈澱しスラッジを形成する。

また、電解液にはプル１〜ニウム等の超ウラン元素等の
有用元素の回収を目的として添加剤を加えることができ
る［文献；　Ｅ　、　ｒ４．Ｃｈｉｌｄ　　ｅｔａｌ　
　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｄｅｃｏｎｔａ
ｍｉｎａｔｉｏｎ　　ｏｆ　　５ｔａｊｎ］、ｅｓｓｓ
ｔｅｅｌ　　Ｕｓｊｎｇ　　ａ　　Ｂａ５ｉｃ　　Ｅ］
ｅｃｔｒｏｌｙｔｅ、Ｎｕｃｌ、５ｏｃｉ、３８．ＵＳ
Ａ　（１９８１）］。図中７で示すのは添加剤の添加工
程を示している。

電解除染工程６を経過した被除染体は、水洗工程８にお
いて水洗され一般廃棄物として廃棄処分される。９は処
分工程を示す。

さらに、分離工程４のスラッジ、電解除染工程６のスラ
ッジは、配管１０により固化処理工程１１に送られここ
で固化される。

第２図にステンレス鋼片を模擬片とし、硝酸ナトリウム
溶液を電解液として電解した場合の電解特性を示す。こ
の図において、横軸は電解液濃度（ｗｔ％）、左側の縦
軸は電流密度（Ａ、／ｃＪ）、右側の縦軸は電流効率（
％）をそれぞれ示している。また、図中Ｏは電流密度、
△は電流効率それぞれの測定値を示している。

この試験は４ｄのステンレス鋼片を電極間距離５ｍ、印
加電圧１５Ｖで電解することによりなされた。電流密度
はファラデーの式から研磨量と比例関係にあるので、第
２図から硝酸す１−リウムの濃度４０ｗｔ％までは濃度
が高い方が大きな研磨速度が得られることがわかる。

［発明の効果］本発明の除染方法においては、（１）核燃料再処理に際して発生する廃棄物である硝酸
ナトリウムを使用して電解除染を行うことができるので
、従来の電解除染を適用した場合のように使用済み電解
液の処理設備を特設する必要はなく、コスト的に有利で
ある。

（２）また、汚染の程度によっては洗浄による除染、電
解除染までを含む強力除染を選択して実施することがで
きる。

（３）汚染源である放射性核種を水酸化物スラッジの形
で回収できるので、同化処理を施すこともスラッジ中の
有用元素を回収することもできる。

（４）洗浄工程の廃液から電解液を生成させるので、最
終的に発生する除染廃液量が低減される。

（５）電解液である硝酸すトリウムは高濃度で高い電解
特性を示すので、洗浄廃液を混合して生成させた硝酸ナ
トリウムを、電解除染工程に連続的に供給し、電解液の
放射能レベルが高くなるまで使用することができるから
、除染により発生する２次廃棄物量を低減させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の工程図、第２図は本発明の基
本原理を実験した結果を示す線図である。１・・・・・水酸化ナトリウム洗浄工程　２・・・・・
硝酸洗浄工程　３・・・・混合工程　４・・・・・・分
離工程　５．８・・・・・水洗に程　６・・・・電解除
染工程　７　・・・添加工程　９・・・・・・処分工程
　１ｏ・・・・・・配管　１１・・・固化処理工程

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水酸化ナトリウムによる第１の洗浄工程と、硝酸
による第２の洗浄工程と、硝酸ナトリウムを電解液とし
た電解除染工程とを順に施すことを特徴とする放射性汚
染機器の除染方法。
（２）前記電解除染工程の電解液を、それに先立つ各洗
浄工程の洗浄廃液を混合し、混合により生じたスラッジ
を除去して生成させたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の放射性汚染機器の除染方法。