JPS6333700A - 放射性金属廃棄物の除染装置 - Google Patents

放射性金属廃棄物の除染装置

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JPS6333700A
JPS6333700A JP17696886A JP17696886A JPS6333700A JP S6333700 A JPS6333700 A JP S6333700A JP 17696886 A JP17696886 A JP 17696886A JP 17696886 A JP17696886 A JP 17696886A JP S6333700 A JPS6333700 A JP S6333700A
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JP
Japan
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decontamination
metal ions
decontaminated
waste
electrolytic
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JP17696886A
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English (en)
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正見 遠田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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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] (産業上の利用分野) 本発明は、原子力発電所、核燃料再処理工場等の原子力
!股から発生する放射性金属廃棄物の除染装置に関する
(従来の技術) 原子力発電プラント等で使用された原子炉機器、配管、
使用工具等の放射性金属廃棄物は、従来から細かく切断
する等して、ドラム缶詰めにし、サイト内に保管、貯蔵
する方法が採られてきた。
しかしながら、貯蔵中のドラム缶の本数が増加するに伴
い、この種廃棄物の除染方法の開発が進められている。
この種廃棄物には、表面に酸化皮膜層が形成されていた
り、ペイントを塗布しである場合があり、除染には、ま
ずこの酸化皮膜層やペイント層の除去が必要である。ま
た放射能レベルを低下させ、一般廃棄物として取扱える
まで除染するには、さらに、金属母材も一部溶解する必
要があり、強力な除染法の開発が望まれている。
このため、化学薬品を用いた化学除染、電気的に金属を
溶解させる電解除染法等の開発が進められている。
この種の除染法の1つとして、例えば低沸点有機溶剤に
被除染物を浸漬して、超音波による加振下で除染する方
法が知られている。
この除染法によれば、酸化被膜やペイントで表面がおお
われている被除染物に対して、効果的に除染できる利点
を持っている。また使用済有機溶剤は蒸留法により精製
して再使用が可能であるため、二次廃棄物の発生が少な
い等の利点を有している。
(発明が解決しようとする問題点) 上記除染法ではハードに付着している酸化被膜や塗布し
たペイントに対しては除染剤の溶解力が弱いため、被除
染物の表面層から分離するのが困難であった。また有機
溶剤は放射能により劣化するため、長時間使用すると、
再使用が不可能になる等の欠点を有していた。
本発明はかかる欠点を除去するためになされたもので従
来の除染法に比べ除染能力が高く、また除染剤を再生使
用することにより、使用済除染剤として発生する二次廃
棄物を少なくすることができる放射性金属廃棄物の除染
装置を提供するもので必る。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明においては多価の酸
化状態を有する金属イオンを含む水溶液(除染液)を用
いて電解酸化還元反応により低酸化状態の金属イオンか
ら高酸化状態の金属イオンを生成し、この生成した高酸
化状態の金属イオンが低酸化状態の金属イオンに変化す
るときの酸化力を利用して、放射性廃棄物(被除染物)
の表面を溶解して除染する装置において、前記電解酸化
還元反応専用の電解槽と、電解槽で生成した除染液を収
容し被除染物の除染を行なう除染槽と、この除染槽に設
けられた超音波発振器とを具備したことを特徴とする放
射性金属廃棄物の除染装置を提供する。
(作 用) このように構成された場合には電解槽内で多価の酸化状
態を有する金属イオンを含む水溶液を電解で低酸化状態
の金属イオンから高酸化状態の金属イオンに生成させ、
除染液を調製する。この除染液を超音波発掘器を備えた
除染槽に供給し、被除染物表面に付着した酸化被膜及び
塗布したペイントを超音波発掘器の加振により剥離作用
と高酸化状態の金属イオンが低酸化状態の金属イオンに
変化するときの酸化力により、被除染物の金属母材表面
を溶解して除染する。低酸化状態に変化した金属イオン
は再度電解で高酸化状態の金属イオンに再生することが
できる。
(実施例) 以下、本発明にかかる放射性金属廃棄物の除染装置の一
実施例を第1図及び第2図によって説明する。
これらの図において符号1は除染液2を生成する電解槽
である。本実施例では除染液2としてセリウム3価イオ
ン(Ces+)、セリウム4価イオン(Ce4”)を含
む硝酸水溶液(HNO3)を用いた場合について記述す
る。まず所定量のCe3+−Ce ’−HNO3水溶液
(除染液2)を電解槽1と除染槽19に収容し、循環ポ
ンプ23により調整した除染液2を循環ライン22を通
して電解槽1の下部から噴出させ、オーバーフロライン
18を通して電解槽1と除染槽19を循環させる除染液
2をヒータ17により所定温度に加熱し、排気フロア1
5で電解槽1内と除染槽19内を負圧にする。同時に直
流電源8により陽極4と陰極5の間に電圧を印加し、所
定の電流密度の電流を流す。除染液中では以下に示す反
応が起こりCe4+が生成する。
陽極 Ce3+ 4  Qe”+e−−−−−−・−(1)ト
12 0   →   2H”  +(1/2)  0
2  +  2e・  (2>陰極 2H” + 2e  → H2・・・・・・・・・・・
・(3)Qe4+が所定濃度になったならば除染槽19
の上部に設けられている固定機構6から垂下されたケー
ブル7に被除染物3を吊設し、除染槽19内の除染液2
に浸漬する。撹拌ポンプ21により除染液2を撹拌ライ
ン20を通して除染槽19の下部から噴出させると同時
に除染槽19の側壁に設置した超音波発娠器9.10か
ら超音波を発振させる。
被除染物の表面に付着した酸化被膜及び塗布したペイン
ト等は、超音波発振器9.10の加振による剥離作用と
、以下に示す反応が、被除染物の金属母材表面(M)で
起こり汚染が除去される。
Ce”+M  −+ Ce”+M”    ・−−−−
−(4)所定時間浸漬後、被除染物3に付着した酸化被
膜及び塗布したペイント等は完全に剥離されるとともに
、汚染が除去され、放射能レベルが自然界の放射能レベ
ルまで低下され、一般の産業廃棄物と同様に取り扱うこ
とができる。
被除染物3と反応して還元されたCej+は、常時直流
電源8から電圧を印加し、所定の電流密度の電流が流し
ているため(1)式の反応が起りCe4+を再生する。
しかも除染槽19内の除染液2中浮遊する鉄等の酸化物
及びペイントを撹拌ライン20及び循環ライン22に設
けたフィルタ11で回収するため、電解槽1の陽極4へ
鉄等の酸化物及びペイントが付着するのを防ぐことがで
き、効率良くCe4+を生成することができる。一方、
電解槽1及び除染槽19内の除染液2から発生するH2
0  HNO3蒸気及びミストは、電解槽1及び除染槽
19の上部に接続した排ガスライン12を通って、コン
デンサ13で疑縮され、戻し管14を通って電解槽1に
回収される。回収しきれなかったH2OHNO3蒸気及
びミストはデミスタ16に回収される。
次に上記実施例の効果を確認するために行なった実験の
結果を第2図によって説明する。曲線aは従来例の低沸
点有機溶剤に被除染物を浸漬して、超音波による加振下
で除染した場合、曲線すは本発明のCe 3+−Ce”
−HNO3水溶液系に被除染物を浸漬して、超音波によ
る加振下で除染した場合、水平線はバックグランドを示
している。なお縦軸はγ線強度を(cpm)、横軸は除
染時間を示している。
この第2図の曲線すから明らかのようにCe j+−C
e4+  HNO3水溶液と超音波による加振下で被除
染物を除染すれば、除染時間60分間で表面の汚染量を
バックグランドレベルまで低下させることができる。こ
れに対して曲線aに示したように低沸点有機溶剤と超音
波による加振下では、被除染物を120分間除染しても
、表面の汚染量をバックグランドレベルCまで低下させ
ることが認められなかった。
なお除染液としてはCe”−Ce”−HNO3水溶液系
に限らずCe”  Ce”  H2SO4素水溶液系及
びCr3+Cr 207   H2SO4水溶液系を用
いても、同様の除染効果が得られた。
[発明の効果] 本発明によれば、高酸化状態の金属イオンの酸゛他力と
、超音波による加振で被除染物を除染するため、被除染
物に付着した酸化物及び塗布したペイント等を除去でき
、放射性廃棄物の放射能レベルをバックグランドレベル
まで低下させることができ、一般の廃棄物と同様に取り
扱うことができる。また除染液を再生して使用できるた
め、二次廃棄物の発生量は少ない等、その効果は顕著な
ものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる放射性金属廃棄物の除染装置の
一実施例を示す系統図、第2図は第1図 、における装
置と従来例との除染効果を比較して説明するための特性
図である。 1・・・・・・・・・電解槽 2・・・・・・・・・除染液 3・・・・・・・・・被除染物 4・・・・・・・・・陽 極 5・・・・・・・・・陰 極 6・・・・・・・・・固定機構 7・・・・・・・・・ケーブル 8・・・・・・・・・直流電源 9.10・・・超音波発娠機 11・・・・・・フィルター 12・・・・・・排ガスライン 13・・・・・・コンデンサ 14・・・・・・戻し管 15・・・・・・排気ブロワ 16・・・・・・デミスタ 17・・・・・・ヒータ 18・・−・・・オーバーフローライン19・・・・・
・除染槽 20・・・・・・撹拌ライン 21・・・・・・撹拌ポンプ 22・・・・・・循環ライン 23・・・・・・循環ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多価の酸化状態を有する金属イオンを含む水溶液
    (除染液)を用いて、電解酸化還元反応により低酸化状
    態の金属イオンから高酸化状態の金属イオンを生成し、
    この生成した高酸化状態の金属イオンが低酸化状態の金
    属イオンに変化するときの酸化力を利用して、放射性廃
    棄物(被除染物)の表面を溶解して除染する装置におい
    て、前記電解酸化還元反応専用の電解槽と、この電解槽
    で生成した除染液を収容し被除染物の除染を行なう除染
    槽と、この除染槽に設けられた超音波発信器とを具備し
    たことを特徴とする放射性金属廃棄物の除染装置。
JP17696886A 1986-07-28 1986-07-28 放射性金属廃棄物の除染装置 Pending JPS6333700A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147980A (zh) * 2018-08-15 2019-01-04 南华大学 一种核设施退役去污处理系统
CN110322981A (zh) * 2019-08-09 2019-10-11 中国原子能科学研究院 一种用于表面放射性沾污金属的电解去污的作业装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109147980A (zh) * 2018-08-15 2019-01-04 南华大学 一种核设施退役去污处理系统
CN109147980B (zh) * 2018-08-15 2023-06-16 南华大学 一种核设施退役去污处理系统
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