(57)【要約】【課題】水中に微粒子として分散させた放射能汚染物を放射線遮蔽塗料によって直接包埋することで、放射能汚染物から発生する放射線を遮蔽し、その透過を抑制可能な放射性物質の遮蔽方法を提供する。【解決手段】放射線遮蔽塗料が溶解した水中で、放射能により汚染された土壌などの放射能汚染物が分散しているため、これを脱水処理することで、放射線遮蔽塗料により放射能汚染物の微粒子を、直接、包埋する。これにより、放射能汚染物から発生する放射線が汚染物の微粒子レベルで遮蔽され、その結果、放射能汚染物からの放射線の透過を従来法に比べて抑制できる。【選択図】図１
2014219365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線遮蔽粉末を含む水溶性の放射線遮蔽塗料と、放射性物質により汚染された放射能汚染物と、水とを撹拌混合することによって、該水中に前記放射能汚染物を分散させることで、該放射能汚染物の表面に前記放射線遮蔽粉末を付着させ、
次いで、前記放射能汚染物が分散した水中に凝集剤を添加することで、前記放射能汚染物を凝集させ、
その後、得られた凝集物を脱水する放射性物質の遮蔽方法であって、
前記放射線遮蔽塗料を水中に溶解する際には、前記水のうちの少なくとも１つに対して、前記放射線遮蔽塗料を１回で添加するか、塗料組成物を複数回に分けて添加する放射性物質の遮蔽方法。
【請求項２】
前記放射線遮蔽粉末は、タングステン、モリブデン、クロム、バナジウム、ニオブ、ニッケルからなる群、および、これらの酸化物からなる群の中から選出された１種以上を配合したものである請求項１に記載の放射性物質の遮蔽方法。
【請求項３】
前記放射線遮蔽塗料には、ゼオライト、アルミナ、シリカ、チタニアを含む多孔質担体群から選出された１種以上のもので、かつ前記放射線遮蔽粉末を担持する多孔質担体が配合されている請求項２に記載の放射性物質の遮蔽方法。
【請求項４】
前記放射線遮蔽塗料を水中に溶解する際には、あらかじめ前記放射能汚染物が分散された水に、前記放射線遮蔽塗料を添加してこれらを撹拌混合する請求項１〜請求項３のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法。
【請求項５】
前記放射能汚染物は、平均粒径１ｍｍ以下で水中に分散される請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法。
【請求項６】
前記放射能汚染物は、それぞれ放射性物質により汚染された土壌、汚泥、砂、枯葉、瓦礫のうち、少なくとも１つである請求項１から請求項５のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性物質の遮蔽方法、詳しくは放射性物質により汚染された例えば土壌、汚泥、枯葉などを、放射線遮蔽塗料を利用して、高い遮蔽率で遮蔽可能な放射性物質の遮蔽方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２０１１年３月１１日の東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い、福島県を中心として、広範囲の土壌、汚泥、草木、枯葉、瓦礫などがセシウム１３７などの放射性物質により汚染される事態が発生している。
現在、国や地方自治体が主体となり、鋭意除染作業が行われているが、これに伴い多量の汚染土壌、汚染汚泥、汚染枯葉などが発生し、その一時保管場所、中間貯蔵所、最終処分場に苦慮しているのが実情である。例えば、一戸建て住宅の除染作業時に掘り起こされた庭の汚染土は、フレキシブルコンテナバッグ（以下、フレコンバッグ）に収納して自宅敷地に埋設して保管されており、そのため、居住者は、常に放射能に対して危険な状態に晒されている。
【０００３】
そこで、この状況を打破または改善する方法として、コンクリートや遮蔽塗料を利用し、このフレコンバッグから漏出する放射線を減衰させる技術が提案されている。このうち、コンクリートを利用する方法では、例えば１ｍ３の汚染土が充填されたフレコンバッグを、一辺が１．５ｍ、厚さが１５ｃｍの立方体形状のコンクリート容器に封入した際に、外壁面から１ｃｍ離れた位置での放射線遮蔽率は９０％〜９５％であったという報告がなされている（非特許文献１）。
【０００４】
また、放射線遮蔽塗料を利用した放射線の減衰方法としては、例えばタングステン、モリブデンを配合したエマルジョンまたは水溶性塗料を、建造物の壁面に塗布、または、放射性汚染土壌に散布する技術が開発されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】農林水産技術会議（平成２３年９月１４日）、題名：農地土壌の放射性物質除去技術（除染技術）について
【特許文献１】特開２０１３−６９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１に記載された放射線の減衰方法では、前記コンクリート容器の重量が約６．０トンであるため、持ち運びに適さずかつ高価で、一般家庭、農地、学校などでの利用は困難である。
また、特許文献１は、放射性物質により汚染された土、枯葉、砂などを、放射線遮蔽塗料により直接遮蔽する技術ではない。すなわち、特許文献１の明細書の段落番号００３０の欄には、「放射線汚染土壌に散布し、乾燥後、汚染土壌を除去し、汚染されていない土壌で被覆する」と記載されているが、具体的には何も述べられていない。試験例としても、放射線遮蔽塗料をＰＥＴ／離型紙に５０μｍ厚さで塗布したものを、最大で８枚（４，０００μｍ）重ね合わせたときのＸ線遮蔽率が報告されているのみである。
【０００７】
そこで、発明者は鋭意研究の結果、例えば、放射能により汚染された土壌などの放射能汚染物が分散された水中に放射線遮蔽塗料を分散し、その後、これを脱水処理することで、放射線遮蔽塗料（放射線遮蔽粉末）により放射能汚染物の微粒子を、直接、包埋するようにすれば、放射能汚染物から発生する放射線が汚染物の微粒子レベルで遮蔽され、その結果、放射能汚染物からの放射線の透過を、特許文献１の従来法に比べて抑制できることを知見し、この発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、この発明は、放射線遮蔽粉末により放射能汚染物を微粒子レベルで直接包埋することで、放射能汚染物から発生する放射線を遮蔽し、その透過を抑制することができる放射性物質の遮蔽方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、放射線遮蔽粉末を含む水溶性の放射線遮蔽塗料と、放射性物質により汚染された放射能汚染物と、水とを撹拌混合することによって、該水中に前記放射能汚染物を分散させることで、該放射能汚染物の表面に前記放射線遮蔽粉末を付着させ、次いで、前記放射能汚染物が分散した水中に凝集剤を添加することで、前記放射能汚染物を凝集させ、その後、得られた凝集物を脱水する放射性物質の遮蔽方法であって、前記放射線遮蔽塗料を水中に分散する際には、前記水のうちの少なくとも１つに対して、前記放射線遮蔽塗料を１回で添加するか、塗料組成物を複数回に分けて添加する放射性物質の遮蔽方法である。
なお、必要に応じて、脱水後に放射能汚染物のケーキの乾燥プロセスを加えてもよい。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記放射線遮蔽粉末は、タングステン、モリブデン、クロム、バナジウム、ニオブ、ニッケルからなる群、および、これらの酸化物からなる群の中から選出された１種以上を配合したものである請求項１に記載の放射性物質の遮蔽方法である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記放射線遮蔽塗料には、ゼオライト、アルミナ、シリカ、チタニアを含む多孔質担体群から選出された１種以上のもので、かつ前記放射線遮蔽粉末を担持する多孔質担体が配合されている請求項２に記載の放射性物質の遮蔽方法である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記放射線遮蔽塗料を水中に分散する際には、あらかじめ前記放射能汚染物が分散された水に、前記放射線遮蔽塗料を添加してこれらを撹拌混合する請求項１〜請求項３のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記放射能汚染物は、平均粒径１ｍｍ以下で水中に分散される請求項１〜請求項４のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記放射能汚染物は、それぞれ放射性物質により汚染された土壌、汚泥、砂、枯葉、瓦礫のうち、少なくとも１つである請求項１から請求項５のうち、何れか１項に記載の放射性物質の遮蔽方法である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、例えば、放射能汚染物（汚染土壌など）と水とを撹拌混合して放射能汚染物を微粒子化して水中に分散し、その後、得られたスラリーに放射線遮蔽塗料を撹拌混合することで、スラリー中には、放射線遮蔽粉末および放射能汚染物の微粒子が分散している。これにより、放射能汚染物の微粒子の表面には、放射線遮蔽塗料中のバインダを介して放射線遮蔽粉末が付着し、最終的にこれらの微粒子が放射線遮蔽粉末により直接包埋される。その結果、放射能汚染物から発生する放射線が微粒子レベルで遮蔽され、放射能汚染物からの放射線の透過（率）を、従来法に比べて抑制することができる。なお、放射能汚染物、放射線遮蔽塗料および水の撹拌混合の順序は、上述した順序に限定されない。
【００１６】
また、この発明では、放射能汚染物の微粒子を水中での分散状態で放射線遮蔽粉末により被覆するため、殊に微粒子の凝集時において、この放射線遮蔽粉末により覆われた微粒子同士が一塊となり、水中に分散した放射線遮蔽粉末がこの塊を被覆し、さらにこの塊と別の塊とが結合してより大きな塊となり、その後、このより大きな塊が、水中に分散した放射線遮蔽粉末によって被覆され…、というように、順次、放射線遮蔽粉末によりコーティングされた凝集物が大型化されることで、その凝集物の大型化の度合いに応じて、放射能汚染物の放射線汚染レベルの減少が図られる、という特徴を有している。
【００１７】
その結果、本発明では放射線の遮蔽率が高く、汚染土壌などを、未汚染に近い状態で安全に取り扱うことが可能となる。例えば、放射能汚染地域の住宅の庭から除去された汚染土壌をこの発明により処理すれば、放射線遮蔽効果がない一般的なフレキシブルコンテナバッグに収納し、屋外保管しても何ら問題は生じない。さらには、この発明で処理した土壌を建設用の土などとして利用することも可能となる。
【００１８】
特に、請求項３に記載の発明によれば、多孔質担体に放射線遮蔽粉末が担持されたものとして、例えば、何れも使用済みの脱硝触媒、液体の酸化脱硫触媒、液相酸化触媒などを採用することができ、その場合には、多孔質担体に担持された安価な放射線遮蔽粉末を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施例に係る放射性物質の遮蔽方法における放射能汚染物の水中分散工程を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施例に係る放射性物質の遮蔽方法における放射線遮蔽塗料の水中分散工程を示す概略構成図である。
【図３】この発明の実施例に係る放射性物質の遮蔽方法における凝集剤の添加工程を示す概略構成図である。
【図４】この発明の実施例に係る放射性物質の遮蔽方法により処理された放射能汚染物の概略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について説明するものの、この発明は下記実施の形態に限定されるものではない。
この発明の放射性物質の遮蔽方法は、放射線遮蔽粉末を含む水溶性の放射線遮蔽塗料が分散した水中に、放射能汚染物を分散させることで、放射能汚染物の表面に放射線遮蔽粉末を付着させ、その後、放射能汚染物が分散した水中に凝集剤を添加することによって放射能汚染物を凝集させ、得られた凝集物を脱水するものである。
【００２１】
放射能汚染物としては、例えば土壌（水中分散時の平均粒径０．００２ｍｍ未満）、汚泥（シルトを含有；水中分散時の平均粒径０．０２〜０．２ｍｍ）、砂（水中分散時の平均粒径０．２〜２ｍｍ）、枯葉、瓦礫（水中分散時の平均粒径２ｍｍ超）などが挙げられる。このうち、水中での分散性が高い土壌、汚泥、砂が好ましい。瓦礫の場合には、分散の前工程として、各種の粉砕装置などを用いて、平均粒径数ｍｍ程度まで粉砕する必要がある。
放射線遮蔽塗料が分散され、かつ放射能汚染物が分散される水としては、放射性物質に汚染されていない、例えば水道水、河川水、海水などを採用することができる。
放射能汚染物の水中分散時の粒径は任意であるが、平均粒径１ｍｍ以下が好ましい。平均粒径が１ｍｍを超えれば、放射線遮蔽塗料によって放射能汚染物の微粒子を包埋する際、微粒子全体を放射線遮蔽塗料（放射線遮蔽粉末）によって均一にコーティングすることが困難となる。放射能汚染物の水中分散時の好ましい平均粒径は、０．５ｍｍ以下である。この範囲であれば、放射能汚染物を或る一定の微粒子からなる凝集物とした際、放射線遮蔽粉末により包埋する頻度（回数）が増えるため、遮蔽率が増加する。
【００２２】
水溶性の放射線遮蔽塗料の組成物としては、機能性顔料としての放射線遮蔽粉末と、分散剤と、バインダ（樹脂）と、水（溶剤）などが挙げられる。ただし、分散剤は塗料の添加剤（副要素）であるため、添加しなくてもよい。
放射線遮蔽粉末としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）からなる群、および、これらの酸化物からなる群の中から選出された１種以上を採用することができる。これらは純粋品に近いもの、または、これらの酸化物のみに限らず、他の用途に用いられた使用済み品でもよい。
【００２３】
放射線遮蔽粉末の平均粒径は、塗膜形成時における放射線遮蔽力、バインダへの分散性および安定性などを考慮し、０．１〜５０μｍの範囲で適宜設定される。平均粒径が０．１μｍ未満の放射線遮蔽粉末の工業的生産は困難である。また、平均粒径が５０μｍを超えれば、放射能汚染物の表面を放射線遮蔽粉末によりコーティングした場合に粉末間のすきまが大きくなるため、放射線遮蔽粉末の放射線遮蔽力が低下する。
放射線遮蔽塗料１００重量％に対する放射線遮蔽粉末の添加量（内割）は、１０〜６０重量％である。１０重量％未満では、多量の放射線遮蔽塗料を使用しなければ、放射線遮蔽粉末による遮蔽効果を十分発揮することができない。また、６０重量％を超えれば、放射線遮蔽塗料が高粘度化し過ぎてしまい、塗料としての流動性がなくなって塗膜の密着性が低下する。この放射線遮蔽粉末の好ましい添加量は、２０〜５０重量％である。この範囲であれば、適量の放射線遮蔽塗料を利用して放射能汚染物を微粒子の状態で包埋することができる。
【００２４】
放射線遮蔽塗料は、ゼオライト、アルミナ、シリカ、チタニアを含む多孔質担体群から選出された１種以上の多孔質担体に担持された放射線遮蔽粉末を配合したものでもよい。
多孔質担体としては、ゼオライト、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２）を含む多孔質担体群から選出された１種以上の多孔質担体を採用することができる。他の多孔質担体としては、例えば、ジルコニア（ＺｒＯ２）、粘土、酸化亜鉛、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化バリウム、ハイドロタルサイト、活性炭、酸化タングステン、リン酸亜鉛、リン酸鉛、リン酸ランタン、イオン交換樹脂や、シリカ−アルミナ、酸化タングステン−酸化錫、酸化錫−アルミナといった複合酸化物などが挙げられ、これらの１種または２種以上を用いることができる。これらは純粋品に近いもの、または、これらの酸化物のみに限らず、他の用途に用いられた使用済み品を採用してもよい。
【００２５】
例えば、特開平７−２２２９２４号の「脱硝触媒の再生方法」に記載された脱硝触媒、特開２００４−１９５４４５号の「有機硫黄化合物を含有する液体の酸化方法、酸化触媒、酸化脱硫方法および酸化脱硫装置」に記載された液体の酸化脱硫触媒、特開２００４−９９５８７号の「タングステン種を用いる液相酸化反応」に記載された液相酸化触媒などの、何れも使用済み品を使用することができる。これらの触媒を使用する際は、そのままでも問題はないが、活性炭やシリカゲルなどの触媒吸着担持材を除去した触媒の方が好ましい。なお、鉛は優れた遮蔽素材であるものの、経口摂取時の毒性が高いことから、可能な限り使用は控えるべきである。さらに、硫酸バリュウムもガンマ（γ）線の遮蔽材として使用可能である。特に、ガンマ線の中でもＸ線の遮蔽材として好適である。
【００２６】
分散剤としては、高分子型分散剤、界面活性剤型分散剤、無機型分散剤の何れも採用することができる。このうち、高分子型分散剤としては、代表組成としてポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合系（以上はアニオン系）ポリエチレングリコール（ノニオン系）を採用することができる。また、界面活性剤型分散剤としては、アルキルスルホン酸系（アニオン系）、四級アンモニウム系（カチオン系）、高級アルコールアルキレンオキサイド系（ノニオン系）を採用することができる。無機型分散剤としては、ポリリン酸塩系（アニオン系）などを採用することができる。また、アミノ酸が直鎖状に結合して得られた天然高分子ポリマーであるポリグルタミン酸、および、これの誘導体なども好適に使用することができる。これらの分散剤は、例えば、ゼネカ社のソルスパーシリーズ、ＥＦＫＡケミカル社のＥＦＫＡシリーズ、ビックケミー社のデスパースビックシリーズ、味の素社のアジスパーシリーズ、共栄社化学社のフローレンシリーズなどで製造され、市販されている。
【００２７】
放射線遮蔽塗料１００重量％に対する分散剤の添加量（内割）は、０．０１〜１０重量％である。０．０１重量％未満では放射線遮蔽粉末の分散安定性に劣る。また、１０重量％を超えれば、放射線遮蔽粉末およびバインダの添加量が減少するため、放射線遮蔽塗料としての本来の機能が低下する。
バインダ（樹脂）としては、水溶性樹脂が採用される。この水溶性樹脂としては、例えば水溶性アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニールアルコール、水溶性ウレタン、水溶性エポキシなどが挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用することができる。混合時の混合比率は、機材への密着性および膜強度などを考慮して一般的に決定される。
放射線遮蔽塗料１００重量％に対するバインダの添加量（内割）としては、固形分換算で２０〜８０重量％が一般的であるものの、目安としては上述の放射線遮蔽粉末の添加量と同等、または、それより若干多めに配合するのが好ましい。
【００２８】
次に、この発明の放射線遮蔽塗料の製造方法を説明する。
まず、バインダ樹脂と分散剤とをデイスパーなどの分散機に投入し、これらを機内で混合しながら、タングステン、モリブデンなどからなる放射線遮蔽粉末を投入し、さらに３０分以上攪拌する。この工程のみでも比較的微粒子となった分散液（混合水）は得られるが、さらに微細化する場合は、上記工程の後に直径０．５ｍｍ以下のジルコニアビーズが充填された湿式分散機に分散液を投入し、周速７〜１０ｍ／ｓで１時間以上分散させてもよい。
【００２９】
分散機としては、湿式破砕時にビーズを用いるビーズミル方式のもの、ビーズを使用せずにフィラーを含有したスラリー同士を高速、高圧で衝突させる方式のもの、超音波による分散方式のものが好適である。このうち、ビーズミル方式の分散機としては、ペイントシェーカー、ボールミル、アトライター、サンドミル、ダイノミル、スーパーアペックスミルなどを採用することができる。また、ビーズを用いない方式の分散機としては、ナノマオザー、アルテマイザーなどを採用することができる。超音波による方式の分散機としては、超音波ホモジナイザー、超音波ミルなどを採用することができる。
【００３０】
この発明で使用される凝集剤は特に限定されない。凝集剤は、一般に無機凝集剤と高分子凝集剤とに大別され、さらに高分子凝集剤は、イオン性によって、アニオン性、カチオン性およびノニオン性に分類される。これらのイオン性は、処理する泥水の性質に応じて使い分けられる。無機凝集剤は上澄水の清浄化性に優れ、高分子凝集剤は、強く大きなフロックを形成して沈降速度および脱水性の向上に優れていると言われている。粘度泥水のように、微粒子の懸濁物質を多量に含有した泥水の場合には、無機凝集剤と高分子凝集剤とを併用することが一般的である。
【００３１】
無機凝集剤の代表例としては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、アルギン酸ナトリウム、硫酸鉄、塩化鉄などが挙げられる。このうち、多く活用されているものとしては、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウムが挙げられる。また、高分子凝集剤としては、水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素、ポリエチレンイミン（以上カチオン系）、アルギン酸ナトリウム、ＣＭＣナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム（以上アニオン系）、ポリアクリルアミド、ポリオキシエチレン、カセイ化デンプン（以上ノニオン系）などが挙げられる。これらはテクニコインターナショナル社、アールエナジー社、ワイビーム社、日本ポリグル社、フジテックス社、スバル興業社、三洋化成社、三菱化学社などから市販されている。
【００３２】
次に、この発明の放射性物質の遮蔽方法を工程順に説明する。ここでは、放射能汚染物として土壌を例とする。
この発明では、まず、放射線遮蔽塗料と汚染土壌（放射能汚染物）と水（水道水）とを、同時または所定の順序で撹拌混合し、水中に放射線遮蔽塗料を分散するとともに、汚染土壌を分散させる。ここでいう所定の順序とは、（１）汚染土壌と水とを撹拌混合後、このスラリー（混合水）と放射線遮蔽塗料とを撹拌混合する場合と、（２）放射線遮蔽塗料と汚染土壌とを撹拌混合後、その混合物と水とを撹拌混合する場合と、（３）放射線遮蔽塗料と水とを撹拌混合後、この混合水と汚染土壌とを撹拌混合する場合との何れかである。
【００３３】
以下、（１）の場合を例にして、放射性物質の遮蔽方法を説明する。なお、上記（２）、（３）の場合の放射性物質の遮蔽方法は、（１）の場合から推測可能であるため説明を省略する。
まず、撹拌機１０の撹拌容器１１に、水と汚染土壌とを所定割合で投入し、これらを回転羽根１２により攪拌することで汚染土壌を微粒子化し、これらの微粒子１３を水中に分散してスラリーとする(図１)。このとき、水への汚染土壌の添加量は、スラリーを攪拌機１０により攪拌可能な粘度が得られる量であれば特に限定されない。通常は、水１００重量％に対して汚染土壌５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下である。
【００３４】
次に、攪拌機１０による汚染土壌のスラリーの攪拌を継続しながら、攪拌容器１１に放射線遮蔽塗料を投入する(図２)。放射線遮蔽塗料は、スラリーと撹拌混合されることでバインダが溶解し、これにより放射線遮蔽粉末がスラリー中に分散する。その結果、汚染土壌の微粒子１３の表面に、バインダを介して放射線遮蔽粉末１４が付着し、最終的にこれらの微粒子１３が放射線遮蔽粉末１４により直接包埋される。その結果、汚染土壌から発生する放射線が微粒子レベルで遮蔽され、汚染土壌からの放射線の透過率を従来法に比べて抑制することができる。
ここでの放射線遮蔽塗料の添加量は、汚染土壌の放射線遮蔽効果という観点から言えば特に限定されないものの、処理コストを考慮すれば、汚染土壌１００重量％に対して６０重量％以下である。６０重量％を超えれば、高価な放射線遮蔽塗料を多量に使用することとなる。特に、放射線遮蔽塗料の添加量は、５〜５０重量％が好ましい。５重量％未満では汚染土壌の放射線遮蔽効果が不十分となる。また、５０重量％を超えれば、放射線遮蔽塗料同士の粘着および凝集が発生し、汚染土壌を均一に包埋することができなくなり、塗膜のムラが発生する。
【００３５】
ここまでの工程で使用されている攪拌機としては、攪拌、混合の機能だけでなく、分散機能を有したものが好ましい。例えば、超音波ホモジナイザー、ホモジナイザー、デイスパー、デゾルバー、インラインミキサーなどがそれである。また、攪拌（分散）条件については、汚染土壌をより以上に微粒子化するという目的を熟慮した上で、使用する分散機ごとに設定した方が望ましい。
その後、放射線遮蔽塗料が撹拌混合された汚染土壌のスラリーに、所定量の凝集剤を添加して撹拌混合する(図３)。ここで使用される攪拌機１０としては、例えば、櫂型またはスクリュー型の回転羽根１２を有した単なる攪拌機を採用することができる。凝集剤の使用量は、特に限定されないものの、処理コストを考慮すれば、汚染土壌１００重量％に対して１０重量％以下、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下である。凝集剤の添加の撹拌混合により、撹拌機の水槽（撹拌槽）中の汚染土壌はフロック（凝集物）Ｆとなり、これが水槽の底部に沈降する。
【００３６】
次いで、フロックＦは脱水機により脱水され、１つの塊となる（図４）。脱水の方法としては、例えば、濾過、真空脱水などを採用することができる。このうち、濾過には減圧濾過、加圧濾過、遠心濾過などが知られている。何れの方式の脱水機でも使用可能であるが、装置の購入コストおよび取り扱いの容易さなどから、加圧濾過の一種であるフイルタープレス方式の脱水機が好ましい。ここまでの工程を経れば、フロックＦの含水率は約２０％となる。そのため、脱水後のフロックＦを、例えばフレキシブルコンテナバッグに投入し、廃棄することも可能である。また、フロックＦをさらに減容するため、これを造粒し、その後、乾燥するように構成してもよい。
【実施例】
【００３７】
次に、実際に福島県の放射能汚染地域の存在する２軒の一戸建て住宅の庭から採取した土壌について、この発明の放射性物質の遮蔽方法と従来法とに則り、放射線遮蔽試験を実施した。以下、これについて報告する。
（放射線遮蔽塗料の作製）
バインダとしての固形分４０重量％のアクリルエマルジョンを１４５ｇと、分散剤としてのジョンクリル６２（ジョンソンポリマー製、固形分濃度３４％）６ｇとを、放射線遮蔽塗料作製用の撹拌容器に投入し、その後、ホモデイスパー２．５型（ＰＲＩＭＩＸ社）の撹拌機を用いて、１，０００ｒｐｍで２分間攪拌混合した。その後、下記組成のタングステン含有素材（放射線遮蔽粉末）を２０ｇ加えて、ホモデイスパーの回転数を３，０００ｒｐｍとし、その後、６０分間分散することで放射線遮蔽塗料を作製した。その組成は以下の通りである。
（放射線遮蔽粉末の組成）
ＴｉＯ２（多孔質担体）：７５重量％、ＷＯ３：１０重量％、Ｖ２Ｏ３：０．５重量％、その他：１４．５重量％
【００３８】
［試験例１］
次に、この放射線遮蔽塗料を用いて、上記２軒の住宅のうち、１軒の庭から採取した汚染土壌Ａについて放射線遮蔽試験を行った。汚染土壌Ａは、ＧＭサーベイメーターで測定した放射線量が１，３００ｃｐｍのものであった（以下、放射線量の測定はＧＭサーベイメーターによる）。
【００３９】
まず、ホモデイスパー（ＰＲＩＭＩＸ社製）を、内容量４リットルのステンレス容器にセットし、次にステンレス容器に水を２リットル投入した後、これを６００ｒｐｍで攪拌しながら、汚染土壌Ａ（２００ｇ）を少量ずつ添加した。汚染土壌Ａの全量を添加後、撹拌羽根の回転数を３，０００ｒｐｍに上昇してさらに３分間攪拌し、次に、前記放射線遮蔽塗料４０ｇを１分間かけてこれに徐々に添加後、５分攪拌した。次にまた、攪拌機の羽根をそれまでのホモデイスパー型から２枚スクリュー型に変更し、さらに回転数も６００ｒｐｍまで下げた状態で無機系凝集剤ＣＳ８０Ｓ（スバル興業社製）を４ｇ添加し、その後、固形分が全て沈降するまで攪拌した。次に、上澄み水を除去し、得られたフロックをＳＯＭＥＬＡ社製の高速脱水機Ｃ１４ＬＳＳに全量投入して脱水した。脱水後の含水量は２０％で、ＧＭサーベイメーターにより測定した放射線量は２５０ｃｐｍであった。その結果、試験例１における放射線の遮蔽率は８０．８％であった。結果を表１に示す。
【００４０】
［試験例２］
次に、上記２軒の住宅のうち、残った１件の庭から採取した汚染土壌Ｂ（２００ｇ）について放射線遮蔽試験を行った。この汚染土壌Ｂの放射線量は５５，３００ｃｐｍであった。その他は、実施例１と全く同様に処理した。なお、この処理中、汚染土壌Ａの全量を添加後、撹拌羽根の回転数を３，０００ｒｐｍに上昇して３分間攪拌したとき、水中での汚染土壌の分散状態は、１６ｍｅｓｈ（目開き１．０ｍｍ）オールパスであった。
処理後の放射線量は１２，４００ｃｐｍで、その結果、試験例２での放射線の遮蔽率は７７．６％であった。結果を表１に示す。
【００４１】
［試験例３，４］
次に、汚染土壌Ｂを用い、ホモデイスパーによる分散時間を７分間（試験例３）と、１５分間（試験例４）とに変更したほかは、実施例２と同様に処理した。処理後の放射線量は、試験例３が９，４００ｃｐｍ、放射線遮蔽率は８３％であり、試験例４が４，１００ｃｐｍ、放射線遮蔽率は９２．５％であった。また、水中での汚染土壌の分散状態は、試験例３が３２ｍｅｓｈ（目開き０．５０ｍｍ）オールパス、試験例４が２００ｍｅｓｈ(目開き０．０７５ｍｍ)オールパスであった。結果を表１に示す。
【００４２】
［試験例５］
次いで、実施例１における凝集剤を一般的に市販されているポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）に変更したほかは、同じ条件で処理した。処理品の放射線量は３５０ｃｐｍで、放射線遮蔽率は７３％であった。結果を表１に示す。
【００４３】
［試験例６］
実施例１において、水中に分散した汚染土壌Ａに放射線遮蔽塗料を添加し、３，０００ｒｐｍで３分間攪拌後、定量分析用５種Ａの濾紙がセットされたアスピレーター方式の減圧濾過器を使用して脱水し、ろ過残物の放射線量を測定した。結果を表１に示す。
【００４４】
［比較例１］
実施例１の工程で、汚染土壌Ａを３，０００ｒｐｍで３分攪拌した後、定量分析用５種Ａの濾紙がセットされたアスピレーター方式の減圧濾過器を使用して脱水し、ろ過残物の放射線量を測定した。結果は表１に示した。
【００４５】
［比較例２］
実施例１の工程で、汚染土壌Ａを３，０００ｒｐｍで３分攪拌した後、凝集剤を添加し、凝集したフロックを実施例１と同様に脱水し、その放射線量を計測した。結果は表１に示した。
【００４６】
［比較例３］
実施例１の工程で、５０ｇの汚染土壌Ａをパナソニック社製の家庭用ミキサーに投入し、これを攪拌しながら、１０ｇの放射線遮蔽塗料を徐々に添加した後、１分間攪拌した。得られた処理品の放射線量は表１に示した。
【００４７】
【表１】
2014219365.tif 000003
【００４８】
比較例１〜３に示した通り、汚染土壌を水分散しただけのもの、分散土壌に凝集剤のみを添加したもの、さらには放射線遮蔽塗料を汚染土壌にまぶしただけのものでは、ほとんど放射線を遮蔽できないことが判明した。これに対して、実施例１〜６の放射線遮蔽方法によれば、水中分散によって微粒子化した汚染土壌を、放射線遮蔽塗料の放射線遮蔽粉末により被覆することで４０％台の放射線遮蔽が可能であり、また放射線遮蔽塗料と凝集剤とを併用することで、その放射線遮蔽率は７０％以上まで高まることが判明した。さらに、汚染土壌の微粒子化の程度を高めるほど、その放射線遮蔽率も高まることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
この発明は、例えば、放射性物質により汚染された汚染表土を保管、運搬する技術として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１３  微粒子（放射能汚染物）、
１４  放射線遮蔽粉末。
【図１】
2014219365.tif 000004
【図２】
2014219365.tif 000005
【図３】
2014219365.tif 000006
【図４】
2014219365.tif 000007