(57)【要約】【課題】原子炉事故の発生によって放出あるいは漏洩する多種類の放射性核種を放射性汚染水から簡便に、かつコストを要することなく除染することができるようにする。【解決手段】Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａ、またはＣａ及びＭｇを不透過とし、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤が搭載された第一手段、フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料から形成され、Ｃｓ吸着剤が搭載された第二手段、活性炭と活性アルミナとから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第三手段、ヨウ素担持活性炭とタンニン酸担持活性炭とから形成し、ヨウ素除染及び超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤が搭載された第四手段から構成される。【選択図】図１
2014001952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多種類の放射性核種を含む放射性汚染水からこれらの放射性核種を除去することで除染する放射性核種除染システムにおいて、
Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａ、またはＣａ及びＭｇを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａ及びＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤が搭載された第一手段、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料から形成され、Ｃｓ吸着剤が搭載された第二手段、
活性炭または活性アルミナあるいはそれらの混合物とから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第三手段、
ヨウ素担持活性炭とキレート剤担持又は添加活性炭とから形成し、ヨウ素を含む超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤が搭載された第四手段、
とが組み合わされて形成された吸着剤除染手段に、放射性汚染水がスルーされて多種類の放射性核種が除染されること
を特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項２】
請求項１において、ゼオライト粉末をアルギン酸又はバインダーで球状に固めて吸着部材としたことを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項３】
請求項１において、前記吸着剤除染手段が、ＤＤＴＣ担持又は添加活性炭、又はＡｌ含有無機炭素系材料、及びオキシン担持活性炭、ＤＴPＡ担持活性炭又はクペロン担持活性炭から形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された吸着手段を含むことを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項４】
請求項１において、脱炭酸塔が付属されてＣ−１４除染がなされることを含むことを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかにおいて、放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する手段を備え、前記吸着剤除染手段が、脱塩水もしくは濃縮塩水のラインに、又は双方のラインに設けられることを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項６】
請求項１から３のいずれかにおいて、放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する手段を備え、該手段の上流側の放射性汚染水ラインに、第一手段が設けられることを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項７】
請求項５において、脱塩水の淡水系ラインには、第二手段の後流側に第一手段が配列されることを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項８】
請求項５又は７において、濃縮塩水の塩水系ラインには、第三手段及び第二手段の後流側に第一手段が配列されることを特徴とする放射性核種除染システム。
【請求項９】
多種類の放射性核種を含む放射性汚染水からこれらの放射性核種を除去することで除染する放射性核種除染システムによる放射性核種除染方法において、
Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａまたはＣａ及びＭｇを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａ及びＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤を搭載して第一手段を形成し、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料Ｃｓ吸着剤を搭載して第二手段を形成し、
活性炭とまたは活性アルミナあるいはそれらの混合物とから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤を搭載して第三手段を形成し、
ヨウ素担持活性炭とキレート剤担持又は添加活性炭とから形成し、ヨウ素を含む超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤を搭載して第四手段を形成し、
これらの手段を、組み合わして吸着剤除染手段を形成し、放射性汚染水をスルーさせて多種類の放射性核種を除染すること
を特徴とする放射性核種除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性汚染水から放射性核種を除染する放射性核種除染システム及び放射性核種除染方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性汚染水は塩分を含まない淡水に限らず、地下水や海水あるいは海塩成分（ＮａＣｌ、Ｃａ、Ｍｇなど）を高濃度に含有する場合もあり、多種類の放射性核種を含むこれらの放射性汚染水を下水、河川、海洋などの環境へ放出するためには、含まれる放射性核種のすべてが法律で定められた各々の濃度以下になるまで除染することが求められる。
【０００３】
放射性核種を除染する方法には沈殿方式と吸着方式に大別できる。沈殿方式は、システムが大掛かりになってコストがかかること、共沈剤の添加物による一次廃棄物および二次廃棄物が大量に発生して、処理処分が厄介であることなどの理由から望ましい方法とはいえない。
【０００４】
一方、吸着方式は、吸着剤を詰めた吸着塔に放射性汚染水をスルー、すなわち通すことで除染しようとするものであり、除染システムを単純化できる可能性があり、二次廃棄物を少なくすることができる利点が期待できる。
【０００５】
特許文献１には、放射性物質含有排水の処理方法および装置であって、濾過水を活性炭に通水した後、イオン交換体または逆浸透膜に通水することが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、水溶性の金属イオンを水に不要な酸化物として吸着材で吸着することが記載されている。
【０００７】
非特許文献１には、循環注水冷却と汚染水処理システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−６４７０３号公報
【特許文献２】特開平７−２６０９９７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】日本原子力学会誌  Ｖｏｌ５４.Ｎｏ．３（２０１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
原子炉事故の発生に伴って原子炉圧力容器あるいは原子炉格納容器の閉じ込め性が失われた場合には、容器内に存在する放射性物質の放出あるいは漏洩が生じ、多種類の放射性核種を含んだ放射性汚染水が大量に発生することになる。放射性セシウム・ストロンチウム・その他多くの放射性核種を含む放射性汚染水は、それを環境へ放出する場合には放射性汚染水中の多種類の放射性核種は徹底して除染することが求められる。このような除染がなされ、厳密な放射能チェックがなされ、法律で定められた濃度以下になっていることが確認されて初めて下水、河川あるいは海洋などの環境への放出が許容されるものとなる。
【００１１】
特許文献に示されるように、原子力発電プラントにおいて運転に伴って通常生成される放射性核種を除去し、除染する方法及び装置については多くの方法、手段が提案されているが、原子炉事故に伴って発生する多種類の放射性核種を含んだ放射性汚染水を除染する手法、手段については提案されていない。
【００１２】
非特許文献１には、図１０に示すように循環注水冷却と汚染水処理システムが記載されているが、凝集沈殿方式が採用されている。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、原子炉事故の発生によって放出あるいは漏洩する多種類の放射性核種放射性汚染水から簡便に、かつコストを要することなく除染することができ、かつ二次廃棄物の処理を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、多種類の放射性核種を含む放射性汚染水からこれらの放射性核種を除去することで除染する放射性核種除染システムにおいて、
Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａ、またはＣａ及びＭｇを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａ及びＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤が搭載された第一手段、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料から形成され、Ｃｓ吸着剤が搭載された第二手段、
活性炭と活性アルミナとから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第三手段、
ヨウ素担持活性炭とキレート剤担持又は添加活性炭とから形成し、ヨウ素を含む超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤が搭載された第四手段、
とが組み合わされて形成された吸着剤除染手段に、放射性汚染水がスルーされて多種類の放射性核種が除染されること
を特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００１５】
本発明は、また、ゼオライト粉末を上述したアルギン酸又はバインダーで球状に固めて吸着部材としたことを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００１６】
本発明は、また、上述した吸着剤除染手段が、ＤＤＴＣ担持又は添加活性炭、又はＡｌ含有無機炭素系材料、及びオキシン担持活性炭、ＤＴPＡ担持活性炭又はクペロン担持活性炭から形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された吸着手段を含むことを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００１７】
本発明は、また、上述した汚染核種の除染手段が、Ｃ−１４除染のための脱炭酸塔が搭載された除染手段を含むことを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００１８】
本発明は、また、上述した放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段を備え、前記吸着剤除染手段が、脱塩水もしくは濃縮塩水のラインに、又は双方のラインに設けられることを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００１９】
本発明は、また、上述した放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段を備え、該浸透膜搭載手段の上流側の放射性汚染水ラインに、第一手段が設けられることを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００２０】
本発明は、また、上述した脱塩水の淡水系ラインには、第二手段の後流側に第一手段が配列されることを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００２１】
本発明は、また、上述した濃縮塩水の塩水系ラインには、第三手段及び第二手段の後流側に第一手段が配列されることを特徴とする放射性核種除染システムを提供する。
【００２２】
本発明は、多種類の放射性核種を含む放射性汚染水からこれらの放射性核種を除去することで除染する放射性核種除染システムによる放射性核種除染方法において、
Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａまたはＣａ及びＭｇを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａ及びＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤を搭載して第一手段を形成し、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料Ｃｓ吸着剤を搭載して第二手段を形成し、
活性炭と活性アルミナとから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤を搭載して第三手段を形成し、
ヨウ素担持活性炭とキレート剤担持又は添加活性炭とから形成し、ヨウ素を含む超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤を搭載して第四手段を形成し、
これらの手段を、組み合わして吸着剤除染手段を形成し、放射性汚染水をスルーさせて多種類の放射性核種を除染すること
を特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２３】
本発明は、また、ゼオライト粉末を上述したアルギン酸又はバインダーで球状に固めて吸着部材を形成することを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２４】
本発明は、また、上述した吸着剤除染手段が、ＤＤＴＣ担持又は添加活性炭、又はＡｌ含有無機炭素系材料及びオキシン担持活性炭、ＤＴＤＡ担持活性炭又はクペロン担持活性炭から形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤を搭載した吸着手段を含んで形成されたことを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２５】
本発明は、また、上述した脱炭酸塔が附属されてＣ−１４除染がなされることを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２６】
本発明は、また、上述した放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段が用いられ、前記吸着剤除染手段を、脱塩水もしくは濃縮塩水のラインに、又は双方のラインに設けることを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２７】
本発明は、また、上述した放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段が用いられ、該浸透膜搭載手段の上流側の放射性汚染水ラインに、第一手段を設けることを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２８】
本発明は、また、上述した脱塩水ラインに、第二手段の後流側に第一手段を配列することを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【００２９】
本発明は、また、上述した濃縮塩水ラインに、第三手段及び第二手段の後流側に第一手段を配列することを特徴とする放射性核種除染方法を提供する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、放射性セシウム・ストロンチウムを含めて原子炉事故の発生に伴って外部に漏洩する放射性汚染水中の多種類の放射性核種を簡便に、かつ低コストで除染することができる。また、処理に伴って発生する二次廃棄物は活性炭が主たる廃棄物となるので、焼却処理を行うことができ、処理を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明実施例の放射性核種除染システムの基本構成を示す図。
【図２】本実施例で採用されるＳｒ及びＢａ選択吸着剤の吸着概念を示す図。
【図３】製法を示す図。
【図４】滴下ノズルの構成を示す図。
【図５】海水を使用したときの、カラムに本実施例で採用されるＳｒ及びＢａ選択吸着剤を充填して得られた海水通液量と元素吸着除去率との関係を示す図。
【図６】海水にＲＯ膜スケール防止用キレート剤が共存する場合の本実施例のＳｒ及びＢａの吸着特性に与える影響を調べた結果を示す図。
【図７】海水塩分濃度変化（海水比１〜５倍濃度）が本実施例のＳｒ及びＢａの吸着特性に与える影響を調べた結果を示す図。
【図８】淡水及び塩水対応型除染システムの吸着塔配置基本構成を示す図。
【図９】本発明実施例で採用される淡水系除染処理ライン及び塩水系除染処理ラインの詳細構成を示す図。
【図１０】配置された吸着塔吸着剤によって除染される核種を示す図。
【図１１】周期表において、本実施例によって除染される放射性核種の一覧を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明は、海水等のような塩水からなる放射性汚染水に含まれ、従来除染が困難であった放射性Ｓｒを除染するに有効な、後述するＳｒ選択吸着剤が発明されたことに伴い、このＳｒ選択吸着剤の使用と各種吸着剤の使用との併用によって多種類の放射性核種を放射性汚染水から除染することを行うものである。このような除染がＳｒ選択吸着剤の使用によってはじめて可能になった。ここではＳｒ選択吸着剤をＳｒ及びＢａの除去に用いるので、以下、Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤と呼ぶが、吸着剤として機能は同一である。
【実施例】
【００３３】
原子炉事故に伴って原子炉格納圧力容器あるいは原子炉格納容器から外部に漏洩する放射能核種として次の多種類の放射性核種が想定され、これら放射性核種のすべてが除染されることになるかが評価の対象となる。本実施例は、これらの放射性核種を評価対象核種として除染するように構成される。
【００３４】
Ｃ−１４,Ｒｂ−８６,Ｓｒ−８９,Ｙ−９０,Ｙ−９１,Ｎｂ−９５,Ｔｃ−９９,Ｒｕ−１０３,Ｒｈ−１０６,Ａｇ−１１０ｍ,Ｓｎ−１２３,Ｓｂ−１２４,Ｓｂ−１２５,Ｔｅ−１２３ｍ,Ｔｅ−１２７,Ｔｅ−１２９,Ｔｅ−１２９ｍ,Ｉ−１２９,Ｃｓ−１３４,Ｃｓ−１３６,Ｃｓ−１３７,Ｂａ−１４０,Ｃｅ−１４１,Ｃｅ−１４４,Ｐｒ−１４４,Ｐｍ−１４６,Ｐｍ−１４８ｍ,Ｅｕ−１５２,Ｅｕ−１５４,Ｔｂ−１６０,Ｐｕ−２４１,Ａｍ−２４１,Ｆｅ−５９,Ｍｎ−５４,Ｃｏ−５８,Ｃｏ−６０,Ｎｉ−６３,Ｚｎ−６５,Ｓｒ−９０,Ｒｕ−１０６,Ｒｈ−１０３ｍ,Ｃｄ−１１３ｍ,Ｃｄ−１１５ｍ,Ｓｎ−１１９ｍ,Ｓｎ−１２６,Ｔｅ−１２５ｍ,Ｔｅ−１２７ｍ,Ｃｓ−１３５,Ｂａ−１３７ｍ,Ｐｒ−１４４ｍ,Ｐｍ−１４７,Ｐｍ−１４８,Ｓｍ−１５１,Ｅｕ−１５５,Ｇｄ−１５３,Ｐｕ−２３８,Ｐｕ−２３９,Ｐｕ−２４０,Ａｍ−２４２ｍ,Ｃｍ−２４２,Ｃｍ−２４４,ウラン,ネプツニウム
【００３５】
図１は、本発明の実施例である放射性核種除染システムの基本構成を示す図である。
図１において、本実施例である放射性核種除染システム１００は、原子炉事故発生に伴って外部に漏洩した滞留汚染水の処理ライン１、滞留汚染水としての放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水とされた脱塩水の淡水系除染処理ライン２及び濃縮塩水とされた濃縮塩水の塩水系除染処理ライン３から形成される。
【００３６】
淡水系除染処理ライン２によって、〔淡水系〕海洋放出システムが構成され、塩水系除染処理ライン３によって、〔塩水系〕海洋放出システムが構成される。
【００３７】
図１の滞留汚染水の処理ライン１において、１１は原子炉を示し、この原子炉の事故に伴って原子炉内に注水、例えば地下あるいは海水あるいかこれらの混合水１２が注入されたことを想定する。大量の地下水１２が原子炉１１に注入され、原子炉１１から多種類の放射性核種を伴って原子炉に排出されたことを想定する。なお、図１において、ＲＯは逆浸透膜を表している。
【００３８】
この排出された放射性汚染水から油除去装置によって油分除去１３がなされ、Ｃｓ除去装置によってＣｓ除去１４がなされ、Ｓｒ及びＢａ除去装置によってＳｒ及びＢａ除去１５がなされ、塩分除去装置によって塩分除去１６がなされる。塩分が除去されることで淡水とされた放射性汚染水は処理水一時貯槽１７に一時貯蔵され、一部はバッファラインからバッファ１８が追加され、戻し配管１９から再度原子炉１１に注入される。
【００３９】
処理水一時貯槽１７に一時貯蔵された淡水２１は、淡水ライン２２から淡水系除染処理ライン２に導出される。
【００４０】
塩分除去１６された濃縮塩水は、一次濃縮塩水貯槽２５に一次貯蔵され、更にエバポレータ２６によって蒸発濃縮される。蒸発し、冷却した水は、ＥＶＡＰＯ処理水貯槽２７に貯蔵され、脱塩塔及びＲＯ装置２８、補給水供給設備２９を介してライン３０を介してエバポレータ２６に戻される。エバポレータは塩分除去装置として機能する。
【００４１】
ＥＶＡＰＯ処理水貯槽２７で貯蔵され、加熱蒸発、冷却によって淡水化された淡水は、ライン３１を介してライン２２に導かれ、淡水系除染処理ライン２に導出される。
【００４２】
エバポレータ２６によって更に濃縮された濃縮塩水は、二次濃縮塩水貯槽３２に貯蔵され、一時貯蔵される。この濃縮された塩水３３は、塩水ライン３４から一部が一次濃縮塩水貯槽２５に戻され、一部がライン３６から塩水系除染処理ライン３に導入される。
【００４３】
塩水除去１６のための塩分除去装置としてＲＯ装置が採用し得る。したがって、ここでは塩分除去（ＲＯ）として表示する。
【００４４】
ここでＳｒ及びＢａ除去１５するＳｒ及びＢａ除去装置について説明する。
【００４５】
Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤を搭載したＳｒ及びＢａ除去装置が採用される。
【００４６】
図２に、このＳｒ及びＢａ選択吸着剤７９の吸着概念を示す。
【００４７】
図２において、Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤７９は、内側の内部充填材としてのＳｒ及びＢａ吸着部材７８と、この表面に形成されたＣａアルギン酸膜７７とから形成される。この例の場合、Ｃａアルギン酸膜は、Ｓｒ及びＢａ吸着部材との混合状態で、Ｓｒ及びＢａ吸着部材の表面に一体的に形成されることになる。また、選択吸着に関与する物質をＣａアルギン酸膜７７及び内側に混合しておくことは可能である。
【００４８】
図３は、本発明の実施例のＳｒの吸着剤を作製する製法を示す図である。
【００４９】
図３において、Ｓｒ吸着剤製造装置２００は、滴下ノズル装置２０１とゲル化装置２０２から構成される。
【００５０】
滴下ノズル装置２０１は、原料送液配管２０３、この配管に接続された多連（図３では６つ）の滴下ノズル２０４及び滴下ノズル２０４に接続された空気送風配管２０５から構成される。
【００５１】
原料送液配管２０３からは原料溶液が滴下ノズル２０４に送られ、空気送風配管２０５からは間欠送風になるように制御された空気が滴下ノズル２０４に送られる。
【００５２】
原料溶液は、Ｓｒ吸着部材とアルギン酸（Ａｌｇｉ）が混合した溶液であり、本実施例の場合、好んでＳｒ吸着部材としてＡ型ゼオライトが使用される。
【００５３】
図４に、滴下ノズル２０４の詳細を示す。
【００５４】
図４において、滴下ノズル２０４は、二重ノズル構成とされ、内側の配管２１１内の内側流路２１２を原料溶液が流過され、外側の配管２１３と内側の配管２１１とで形成される外側流路２１４を間欠制御された空気が流過される。外側流路２１４は、出口端で狭められており、流連の増した空気流が内方に向けて吹き出される。
【００５５】
内側流路２１２を流過して来た原料溶液は、出口端２１５から放出された時、外側流路２１４を流過した間欠空気の空気流によって小さな粒に切断される。切断された原料溶液の粒は、表面張力によって球状化する。図では、球状化した粒を液滴２０６として拡大して示す。
【００５６】
この例では、二重ノズル構成としているが、三重ノズル構成として、内側流域からゼオライトを投入し、外側流域からＡｌｇｉを投入するようにしてもよい。このようにすると、ゼオライトとＡｌｇｉを混合させずに別個に投入され、別個の構成状態になる。
【００５７】
図３に戻って、ゲル化装置１０２は、容器２２１とこの空気２２１内に貯められたゲル化溶液２２２から構成される。ゲル化溶液２２２は、本例の場合、ＣａＣｌ２が用いられる。溶液２２１の上側の表面は、多連の滴下ノズル２０４に対峙配置される。すなわち、液滴２０６は垂直方向に落下する。
【００５８】
このような配置構成によって、落下した液滴２０６は、ゲル化溶液中に受け入れられ、液滴２０６の表面にあるアルギン酸はＣａＣｌ２によってゲル化し、Ｃａアルギン酸膜が形成される。これによって表面のみがゲル化されたゲル球状体が形成される。
【００５９】
図３に、生体ゲル球状体２０７として示す。生体ゲル球状体２０７は、容器２２１から回収される。図３に、ゲル球状体回収２０８として示す。
【００６０】
回収されたゲル球状体は粒状を呈しており、乾燥機（図示せず）によって乾燥されて、無機材料で固形化された、Ｓｒを選択透過させるＣａアルギン酸膜を備えることで、Ｓｒを選択的に吸着する粒状のＳｒ選択吸着剤となる。
【００６１】
図５には、このような形態のＳｒ及びＢａ選択吸着剤７９が、容器６９から取り出されて、環境としての海水塩成分混入水７０、例えばＲＯ濃縮水中に置かれた場合を示す。
【００６２】
図５に示すように、Ｃａアルギン酸膜７７の厚さは粒径（例えば１〜２ｍｍΦ）に比べてかなり薄い。すなわち、薄膜層とされる。
【００６３】
海水塩成分混入水７０中には、Ｓｒ２＋，９０Ｓｒ２＋，８９Ｓｒ２＋の放射性核種としての放射性ストロンチウムを含むストロンチウム，Ｂａ２＋，１４０Ｂａ２＋の放射性核種としての放射性バリウムを含むバリウムが存在する。
【００６４】
また、一方ではＣａ２＋，Ｍｇ２＋，Ｎａ＋，Ｃｌ−，ＳＯ４２−，ＨＣＯ３−が存在する。これらから明瞭なように、海水塩成分混入水３３中には、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇが共存する。
試用した海水塩成分混入水の例：
１）Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤のＫｄ値（本実施例）
試験液５００ｍｌにＳｒ及びＢａ選択吸着剤２．５ｇ添加し、２ｈ撹拌
海水：Ｋｄ（Ｓｒ）２９２
淡水：Ｋｄ（Ｓｒ）＞９．３ｅ＋４
２）Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤のＳｒ及びＢａ選択吸着部材のみからなる場合のＫｄ値
試験液１００，５００ｍｌにＳｒ及びＢａ選択吸着剤１ｇ添加し、１４ｈ撹拌
海水：Ｋｄ（Ｓｒ）６４５〜８５７，Ｋｄ（Ｃａ）９４〜１３５，Ｋｄ（Ｍｇ）４
．８〜７．６
淡水：Ｋｄ（Ｓｒ）６．９ｅ＋３〜１．０ｅ＋４
Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤７９の内部のＳｒ及びＢａ吸着部材７８には、Ｓｒ及びＢａ吸着ゾーンが形成される。このゾーンは、ＳｒあるいはＳｒ及びＢａの吸着ゾーンでもある。Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤７９の外側に形成されたＣａアルギン酸膜７７は、Ｃａ不透過機能を有する。この膜は、またＣａ、あるいはＣａ及びＭｇの不透過機能を有する。図５には、Ｓｒ吸着ゾーン，Ｂａ吸着ゾーン及びＣａ不透過膜として機能が表示される。Ｍｇ不透過膜としていないのは、吸着運用運転の初期でＭｇが吸着されることがあることによる。この初期を経て吸着運用の初期状態では、Ｍｇ不透過膜となる。したがって、この状態ではＣａ、Ｍｇ共不透過状態となる。
【００６５】
Ｃａアルギン酸膜７７は、Ｓｒ及びＢａとＣａが共存したときに、Ｓｒ及びＢａを選択的に透過させる。海水あるいは海水塩成分混入水中にはＳｒの量に比べて多量のＣａが共存しているが、Ｃａアルギン酸膜７７は、阻害元素としてのＣａの存在下、Ｓｒ及びＢａを選択的に透過させる。このＣａアルギン酸膜７７は、海水や海水塩成分を含む水溶液中で使用されてＣａを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有する。このことは、本発明者等によって得られた。新しい知見であることを示す。
【００６６】
このように、Ｃａアルギン酸膜７７は、Ｓｒに加えてＢａについても選択的に透過させる。図２には、この現象をＳｒ，Ｂａ選択透過として表示してある。
【００６７】
Ｃａアルギン酸膜７７は、上述したように、Ｃａが透過して内部のＳｒ及びＢａ吸着部材７８に到達することを排除する。また、Ｃａアルギン酸膜７７は、Ｃａ更にはＣａに加えてＭｇが内部のＳｒ及びＢａ吸着部材７８に到達することが排除される。この状態で、Ｓｒ及びＢａ吸着部材には、選択透過したＳｒ及びＢａが到達し、ここで吸着されることになる。図では、この現象をＣａ，Ｍｇ排除と表示している。Ｃａ、あるいはＣａ及びＭｇが排除されたＳｒ及びＢａがＳｒ及びＢａ吸着部材の吸着ゾーンに達する。Ｃａ，Mｇが排除されるということは、Ｃａ，Ｍｇが吸着されることがなく、海水あるいは海水塩成分混入水中に残存することであり、それら非放射性物質のＣａ，Mｇが放射性廃棄物とはならないことを意味し、処理プロセスにおいて大きな意義がある。
【００６８】
海水あるいは海水塩成分混入水中に存在するＮａ＋，Ｃｌ−，ＳＯ４２−，ＨＣＯ３−は、ＳｒあるいはＢａの吸着に関与しない。
【００６９】
ここで、上述したように、また後述するように、Ｃａが不透過であるという現象は、Ｃａをまったく透過しないということを意味せず、実用的プロセスにおいて、試用開始時においてＣａがＣａアルギン酸膜に実質的に吸着されない状況になって透過することがなくなるという場合を含めて不透過という。本発明者等の実験によれば、Ｃａアルギン酸膜は、実質的にＣａを吸着しない。
【００７０】
このように、Ｃａアルギン酸膜７７を選択的に透過したＳｒ及びＢａは、Ｓｒ及びＢａ吸着部材７８によって形成されるＳｒ及びＢａ吸着ゾーンで吸着される。また、Ｃａアルギン酸膜８２を選択的に透過したＢａは、Ｓｒ及びＢａ吸着部材７８が有するＢａ吸着能力によって吸着される。
【００７１】
本実施例のＳｒ及びＢａ選択吸着剤７９を、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、チタンテトライソプロポキシドまたはチタンテトラブトキシドに浸漬させ、Ｃａアルギン酸膜の表面に存在するアルギン酸の水酸基と反応させて、シリカまたはチタニアで架橋することによる三次元構造体をＣａアルギン酸膜の表面に形成することで、Ｓｒ及びＢａ吸着剤の強度を増加させることができる。これによって、Ｃａアルギン酸膜７７の表面にアルギン酸の水酸基にシリカまたはチタニアが架橋した三次元構造が形成される。
【００７２】
図５は、海水を使用したときの、カラムに本実施例で採用されるＳｒ及びＢａ選択吸着剤を充填して得られた海水通液量と元素吸着除去率との関係を示す。本実施例で使用されたＳｒ及びＢａ吸着部材はＡ型ゼオライトである。Ｘ型ゼオライトを使用しても同様の結果が得られる。また、他のＳｒ及びＢａの吸着部材であってもＣａアルギン酸膜の作用によって同様の結果が得られる。Ｓｒ及びＢａ吸着部材としては各種のものが使用可能であり、多数発表されている。また、Ｓｒ及びＢａ吸着部材はＢａを吸着することもよく知られている。
【００７３】
比較例は、本実施例のＳｒ及びＢａ選択吸着剤のＳｒ及びＢａ吸着部材のみからなって、Ｃａアルギン酸膜を形成しないＳｒ及びＢａ吸着剤を使用した場合を示す。
【００７４】
図５から、Ｃａアルギン酸膜を形成したことによる膜効果は大きく２つあることが分る。
【００７５】
膜効果（１）：本実施例によれば、Ｓｒの除去率は、海水通液が増加しても高い値を示す。また、本実施例によれば、Ｂａの除去率は、海水通液が増加しても高い値を示す。これに対して、比較例にあっては、Ｃａ吸着に伴い、Ｓｒ除去率が低下している。
【００７６】
膜効果（２）：本実施例によれば、Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤へのＣａ吸着は認められなかった。Ｍｇ吸着は運用初期においてわずかであった。本実施例にあってもＭｇ吸着はわずかに認められ、比較例と同様であった。このわずかなＭｇ吸着は、Ｓｒ選択吸着、Ｂａ選択吸着に影響を与えないか、与えたとしても僅少である。また、この運用初期を経過し、運用状態に至るとＭｇもまた吸着されず、不透過となる。
【００７７】
図５から分るように、Ｓｒ及びＢａ吸着部材の表面に形成されたＣａアルギン酸膜は、海水や海水塩成分を含む水溶液中で使用されてＣａを不透過とし、共存したＳｒ及びＢａを選択透過させる性状を持つという特徴がある。そして、本実施例のＳｒ及びＢａ選択吸着剤は、このような性状を持つＣａアルギン酸膜を備えることを特徴とする。この特徴のある状態は、Ｓｒ及びＢａ選択的吸着によって重要な意味を有する。
【００７８】
図６は、海水にＲＯ膜スケール防止用キレート剤が共存する場合の本実施例のＳｒ及びＢａの吸着特性に与える影響を調べた結果を示す。
【００７９】
図６から、ＨＥＤＰ，ＥＤＴＡ共存は、本実施例のＳｒ及びＢａ除去率に与える影響はないと判断される。
【００８０】
図７は、海水塩成分濃度変化（海水比１〜５倍濃度）が本実施例のＳｒ及びＢａの吸着特性に与える影響を調べた結果を示す。
【００８１】
図６から、高塩濃度でＳｒ及びＢａ除去率がやや低下する傾向がみられたが、高いＳｒ及びＢａ除去率を保持することができる。
【００８２】
従来、海水や海水塩成分を含む水溶液中において共存するＣａとＳｒ，Ｂａとを分離することは、双方の元素が周期表で共に２Ａ族のアルカリ土類金属に属していることから難しく、分離するためにＣａを沈殿させるなどの前処理を要したが、本実施例によれば前処理などを行うことなく阻害元素としてのＣａの作用を排除することができるため、容易にかつ効率的にＳｒ及びＢａを選択的に分離することが可能になった。前処理をしなくてすむために排除したＣａが蓄積することになるということもない。
【００８３】
図１に戻って、淡水系除染処理ライン２は、淡水汚染水を一時貯蔵するＦＷ汚染水受槽８５，フェロシアン化コバルト又はフェロシアン化鉄を（主）成分として担持した活性炭あるいはＴｉＯ２系Ｃｓ吸着剤を装着した吸着塔（カラム）８６，アルミナＡｌ２Ｏ３とチタニアＴｉＯ２を（主）成分として、Ｓｒを吸着する吸着剤又はＦＷ−ＫＡＺＬＳを装着した吸着塔８７（ＫＡＺＬＳについては、図２では７９で示した。ここでは８７で示す。），ＡＣ−Ａｌ及びＣｅＯ２を（主）成分とする吸着剤を装着した吸着塔８８，Ｉ２／ＡＣ−タンニン／ＡＣ吸着剤を吸着した吸着塔８９，ＤＤＴＣ／ＡＣ−アルミニウム含有炭素系吸着剤を装着した吸着塔９０，ＤＤＴＣ＋オキシン＋ＤＴＰＡ＋クペロン／ＡＣ吸着剤を装着した吸着塔９１及びＡＣ−Ａｌ吸着剤９２を装着した吸着剤塔からなり、更に処理水タンク９３，放出用貯槽９４及び放出９５が附属されて構成される。
【００８４】
図１にはこれらは、表示した配列順序で吸着剤配置の吸着塔が配列されることを示している。以下の説明では吸着塔を省略して吸着剤に番語を付して説明するときがある。各吸着塔は一つづつでもよいが二つずつ配列され、処理上の安全性を確保するものとされてよい。アルミナＡｌ２Ｏ３とチタニアＴｉＯ２を（主）成分としたＳｒ吸着剤又はＦＷ−ＫＡＺＬＳ８７の上流側にフェロシアン化コバルト又はフェロシアン化鉄を（主）成分としたＣｓ吸着剤８６が配置される。このフェロシアン化コバルト又はフェロシアン化鉄を（主）成分としたＣｓ吸着剤８６の上流側にＡＣ−Ａｌ吸着剤が設けられるのが望ましい。淡水ＦＷ除染処理水受槽９３は、バックアップ系である予備ラインにも接続される。各吸着手段に用いる吸着塔は、同一構成とされ、並列もしくは直列構成とし連続処理を可能にするために弁の切換え操作が行われる。直列構成とする場合には、吸着塔の上方及び下方に設ける弁の切換えによって一方の吸着塔を上流側とし、他方の吸着塔を下流側として用いる。上流側の吸着塔からの出口濃度が所定値を超えたらバルブの切換えを行って、上流側、下流側の切換えを行う。このような切換えによれば、下流側の吸着塔がバックアップとなるため、出口濃度の所定値を並列構成時よりも高くすることができ、吸着剤の利用率を並列構成時よりも高くできる。
【００８５】
他方、濃縮塩水系除染処理ライン３は、濃縮塩水（ＳＷ汚染水）を貯蔵するＳＷ汚染受槽９６，ＡＣ−Ａｌ吸着剤８８，フェロシアン化コバルト又はフェロシアン化鉄を（主）して担持した活性炭あるいはＴｉＯ２系Ｃｓ吸着剤８６，ＳＷ−ＫＡＺＬＳ８７，ＡＣ−Ａｌ及びＣｅＯ２を（主）成分とする吸着剤８８，Ｉ２／ＡＣ−タンニン／ＡＣ吸着剤８９，還元鉄／ＡＣ−アルミニウム含有炭素系吸着剤９０，ＤＤＴＣ＋オキシン＋ＤＴＰＡ＋クペロン／ＡＣ吸着剤９１及びＡＣ−Ａｌ９２からなる吸着剤塔，塩水ＳＷ除染処理水受槽９７，放出用貯槽９８及び放出９９から構成される。図１にはこれらは、表示した配列順序で配列されている。
【００８６】
図８に、淡水系除染処理ラインによる淡水系海洋放出システム及び塩水系除染処理ラインに共通に採用可能とした処理ラインが示される。また、この処理ラインには、脱炭酸塔及びＣ−１４吸収塔が付加される。
【００８７】
図８に示す処理ラインでは、塩水系除染処理ラインに酷似するが、８７で示されるＫＡＺＬＳとして８７ＦＷ−ＫＡＺＬＳ及び８７ＦＷ−ＫＡＺＬＳが並置される。
【００８８】
汚染水受槽９６における塩分濃度ＥＣが測定され、塩分濃度ＥＣが所定値（例えば０．２５Ｓ／ｍ）以下である場合には、弁切換えによって８７ＦＷ−ＫＡＺＬＳが使用され、所定値以下である場合には、８７ＳＷ−ＫＡＺＬＳが使用される。
【００８９】
また、図に示すように、Ｉ２／ＡＣ−タンニン／ＡＣ吸着剤８９の吸着塔と還元鉄（ｒＦｅ）／ＡＣ−アルミニウム含有炭素系吸着剤９０の吸着塔との間に脱炭酸塔１０１を挿入している。その上流側で炭素系の脱炭剤としてＳｃａｖｅｎｇｅｒ（ＣＯ３２−）が添付される。これにｐＨ調整剤としてＨ２ＳＯ４が注入され、下方からＡｉｒが注入される。
【００９０】
生成された気体は、Ｃ−１４吸収塔１０２に導出され、Ｃａ（ＯＨ）２溶液の作用によってＣ−１４の除去がなされる。
【００９１】
図９は、常用ライン及び非常用の予備ラインから構成された処理ラインを示す。常用ライン及び非常用の予備ラインの各処理ラインの配置構成は、図８に示す処理ラインと同等であって、２つの吸着塔を並置して構成としている。
【００９２】
図９に示す一連の処理システムは、トレーラーに車載し、トレーラー車載型モバイル多核種除染システムとして、放射性汚染水が溜まっている場所に移動され得る。
【００９３】
以上の構成において、本実施例の放射性核種除染システムには、次のような手段を有して構成される。塩水ＳＷ除染処理水受槽８７は、バックアップ系である予備ラインに接続される。
【００９４】
Ｃａアルギン酸膜が、水溶液中で使用されるとき、共存するＣａ、またはＣａ及びＭｇを不透過とし、Ｓｒ及びＢａを選択透過させる性状を有して、無機材料で固形化された吸着部材の表面層を形成し、該吸着部材が、Ｃａ、またはＣａ及びＭｇの不透過状態で、選択透過したＳｒ及びＢａを吸着するＳｒ及びＢａ選択吸着剤が搭載された第一手段、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持活性炭あるいはＴｉＯ２系無機材料から形成され、Ｃｓ吸着剤が搭載された第二手段、
活性炭と活性アルミナとから形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第三手段、
ヨウ素担持活性炭とキレート剤担持又は添加活性炭、例えばタンニン担持活性炭又はＤＤＴＣ担持又は添加活性炭とから形成し、ヨウ素を含む超ウラン元素除染を行うヨウ素及び超ウラン元素除染吸着剤が搭載された第四手段、
とが組み合わされて形成された吸着剤除染手段８０に、放射性汚染水がスルーされて多種類の放射性核種が除染される。
【００９５】
吸着剤除染手段８０が、ＤＤＴＣ担持活性炭、又はＡｌ含有無機炭素系材料、及びオキシン担持活性炭又はＤＴPＡ担持活性炭から形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第五手段を含む。
【００９６】
吸着剤除染手段８０が、クペロン担持活性炭から形成され、多核種除染を行う多核種除染吸着剤が搭載された第六手段を含む。
【００９７】
放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段を備え、前記吸着剤除染手段が、脱塩水もしくは濃縮塩水のラインに、又は双方のラインに設けられる。
【００９８】
放射性汚染水から塩分を分離することで脱塩水及び濃縮塩水を生成する逆浸透膜搭載手段を備え、この浸透膜搭載手段の上流側の放射性汚染水ラインに、第一手段が設けられる。
【００９９】
本実施例は、放射性汚染水に含まれた多種類の放射性核種、例えば６２種類もの放射性核種を放射性核種に対応して機能別に吸着することで吸着塔数を減らして、徹底した除染を可能にしたことを特徴としている。
【０１００】
上述したように、第一手段では、放射性Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤によってＳｒ及びＢａを除去して、Ｓｒ及びＢａ吸着塔とし、
第二手段では、放射性Ｃｓを除去して、Ｃｓ吸着塔とし、
第三手段では、多核種（多元素）除去し、多元素吸着塔とし、
第四手段では、ヨウ素を含む超ウラン元素を除去して、超ウラン元素吸着塔とすることを行っている。第四手段Ａをヨウ素除去手段、第四手段Ｂをその他の超ウラン元素吸着手段とすることができる。
【０１０１】
そして、評価除染核種にＣ−１４が含まれる場合には、第七手段を採用して、Ｃ−１４の除去を行うものとしている。第一手段及び第七手段は、機能的に一緒にした手段とすることができる。
【０１０２】
これらの第一段から第四段、あるいはこれらに第七段を備えて放射性核種除染システム及び放射性核種除染方法が構成される。
【０１０３】
これらの放射性核種除染システム及び放射性核種除染方法には上記手段へのスルーによっても残留した放射性核種の除染のために第五手段及び第六手段が付加される。
【０１０４】
第五手段及び第六手段によって多核種除去を行う。アルミニウム含有炭素系材料によれば、多元素の中で、Ｓｂ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｔｃを除去するのに有効に除去される。
【０１０５】
なお、塩水系除染システムでは、システムの初段にＡＣ−Ａｌ吸着塔を置いて、予め多元素を除去し、除染率を下げることを行っている。また最終的に最終処理としてＡＣ−Ａｌ吸着塔を設けておくことができる。
【０１０６】
後述するように、除染剤であるＳＷ−ＫＡＺＬＳによれば、塩水中におけるＳｒ，Ｂａに加えてＹが除去される。また、フェロシアン化コバルト又はフェロシアン化鉄を（主）成分としたＣｓの吸着剤によって塩水中の放射性Ｃｓに加えてＲｂが除去される。ここで、フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持ＴｉＯ２系無機材料によるＣｓ吸着剤、アルミナＡｌ２Ｏ３とチタニアＴｉＯ２系を（主）成分とするＳｒ吸着剤、アルミニウム含有炭素系の吸着剤は一般に販売されている吸着剤である。
【０１０７】
ＤＤＴＣは、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムで分子式Ｃ５Ｈ１０ＮＳ２Ｎａで表示され、一般的な試薬として、多くのメーカーで製造販売されている。
【０１０８】
ＡＣは、活性炭を意味する。
【０１０９】
脱塩水の淡水系除染処理ラインには、第二手段の後流側に第一手段が配列され、第二手段、第一手段、第三手段、第四手段、第五手段、第六手段、第七手段の配列とされる。
【０１１０】
淡水系除染処理ライン２には、第一手段のＳｒ及びＢａ吸着剤に代えて、アルミナＡｌ２Ｏ３とチタニウムＴｉＯ２を（主）成分とするＳｒ吸着剤からなる除染剤を用いることができる。アルミナＡｌ２Ｏ３とチタニアＴｉＯ２を（主）成分としてＳｒを吸着する吸着剤はＡｌ２Ｏ３＋ＴｉＯ２系無機材料から構成された除染剤であり、淡水系除染処理ライン２の導入前に第一段のＳｒ及びＢａ吸着剤の使用によってＳｒ及びＢａが除染された淡水に用いられ、淡水中にＳｒ及びＢａが残留したときの除染のために使用される。
【０１１１】
濃縮塩水の塩水系除染処理ラインには、第三手段及び第二手段の後流側に第一手段が配列され、第五手段、第二手段、第一手段、第三手段、第四手段、第六手段、第七手段の配列とされる。
【０１１２】
第一手段から第七手段の内に、吸着手段が二つ含まれている場合に、二つの吸着手段がこれらの組み合わせで必ず用いられなければならないことを意味しない。この吸着剤が１つのカラム内に別置あるいは混合されて配置されることが望ましいことを示すにすぎない。
【０１１３】
例えば、第四手段は、Ｉ２／ＡＣ担持活性炭とＴａｎ／ＡＣ担当活性炭を搭載した吸着剤から構成されているが、これらは、第四手段の（Ａ）がＩ２／ＡＣ担持活性炭吸着剤であり、第四手段の（Ｂ）がタンニン（Ｔａｎ）／ＡＣ担持活性炭吸着剤ということである。
【０１１４】
図１及び図８、図９において、吸着補助のために薬剤の投入が可能である。これらの図において、Ｓｃａｖｅｎｇｅｒ（Ｓｃａｖ，難除去イオン多元素）及びＤＤＴＣ溶液が汚染水に添加される。
【０１１５】
各吸着手段が組み合わされて吸着剤除染手段８０が構成される。この吸着剤除染手段８０に、放射性汚染水が一方向通過、すなわちスルーされる。ここでは一回でのスルーをワンスルーと称する。
【０１１６】
このようにしてワンスルーの吸着除染方法が形成される。放射性汚染水は図１に示すように３つのシステムに存在し、それぞれスルー処理されることになる。
【０１１７】
図１０に各手段が除染することのできる除染対象核種を示す。除染対象核種と共に共除染核種が除去される。除染対象核種とは主たる除染対象核種であり、共除染核種とは、除染対象核種を除去する時に補助的に除去される核種である。
【０１１８】
除染システム、方法構成の除染剤を示すと表１及び表２に示すようになる。
【０１１９】
【表１】
2014001952.tif 000003
【０１２０】
ここで、多元素：Ａｇ,Ｃｄ,Ｅｕ,Ｍｎ,Ｃｏ,Ｙ,Ｒｕ,Ｃｅ,Ｔｅ,Ｎｉ,Ｚｎ,Ｒｈ,Ｎｄ,Ｓｎ,Ｓｂ,Ｔｃ,Ｐｒ,Ｓｍ,Ｇｄ,Ｖ＋ＴＲＵ（Ｕ,Ｎｐ,Ｐｕ,Ａｍ,Ｃｍ）の全てかその一部である。
【０１２１】
【表２】
2014001952.tif 000004
【０１２２】
吸着剤除染手段８０は、多種類の放射性核種の除染に際して、第一手段から第四手段までの各手段を備えることが必要である。この内、第四手段が脱炭酸塔から形成されるＣ−１４除染機能を有することが必要かどうかは、上述したように、評価対象核種によって定めることができる。処理ラインに導入される放射性汚染水にＣ−１４が包まれていない時、このラインにＣ−１４除染機能を搭載した処理手段を設けることを要しない。しかし、汚染水にＣ−１４が含まれる場合は、このラインにＣ−１４除染機能を搭載した処理手段を設けることを要する。原子炉事故のような場合にあっては、滞留水となる放射性汚染水にはＣ−１４が含まれるので、全体ラインのいずれかのラインにはＣ−１４除染機能を搭載した処理手段を設ける。
【０１２３】
第五手段から第七手段のクペロン担持活性炭による吸着手段の各手段は、前述した第一手段から第四手段までの除染処理を徹底し、確実に除染するために設けられたガード処理手段である。
【０１２４】
これらのガード処理手段には、ＤＤＴＣを担持した活性炭、オキシンを担持した活性炭及びクペロンを担持した活性炭から形成される吸着剤が用いられる。これらの担持活性炭の使用によって残留した多核種除染がなされ、処理水は法律に定められた放射能濃度以下とすることができる。
【０１２５】
各手段における除染処理機能を高めるためにキレート剤を適宜投入するのがよい。
【０１２６】
活性炭に担持して重金属イオンや放射性物質を吸着できるキレート剤としては、非常に多くの種類のものがあり、典型的な例としてＯｘｉｎｅ，ＤＴＰＡ，クペロン，タンニン酸，ＤＤＴＣがある。除染に使うには、キレート剤を活性炭に担持する方法、あるいはＤＤＴＣのように溶液で投入し、放射性汚染水に添加して放射性物質をキレート化してから活性炭に吸着する方法がある。他のキレート剤としては、ＮＴＡ（Ｎｉｔｉｌｏｔｒｉａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ），ＰＡＮ（Ｐｙｒｉｄｙｌｏｚｏ  ｎａｐｈｔｈｏｌ），ＡＡ（Ａｃｅｔｙｌ  ａｃｅｔｏｎｅ），ＴＯＰＯ（Ｔｒｉ−ｏｃｔｙｌｐｈｏｓｈｉｎｅ），ＨＦＡ（Ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏ  ｐｅｎｔａｎｅｄｉｏｎｅ），Ｎｉｔｒｏ−ｎａｐｈｔｏｌ等がある。
【０１２７】
図１，図８，図９において、各吸着塔では、吸着塔出口で線量が測定され、吸着塔並列配置の場合、上流側吸着塔、下流側吸着塔の切換えがなされる。線量測定は、γ線測定を行うことで容易に行うことができる。測定結果は電子化され、吸着剤変換時期がコンピュータコントロールによって適切に判断される。このように、処理水についてのチェックがなされ、残留放射能が予定の数値に達していないと判断された場合には、処理水はバックアップ系へと導水される。バックアップ系は、上述した処理ラインと同一構成の処理ラインとして構成され、並置される。
【０１２８】
第一手段から第四手段までの各手段は、任意の組み合わせ順序で配列され得、運転中にも配列を変更することができるように構成されてよい。図１において、第一手段のＳｒ及びＢａ選択吸着剤は無機系材料で形成され、他の手段は活性炭である多孔質炭素材料から形成されているので、上流側に多孔質炭素材料を放置し、その部位で対象核種を可能な限り除去する配列のシステム構成するのがよい。
【０１２９】
活性炭は焼却すれば減容することができるので、濃度が高い核種については上流側で活性炭で処理し、下流下で無機系材料で処理することで飽和に到達したら交換・減容処理することでトータルとして二次廃棄物を減らすのがよい。ただ、最終段には予備としてのＡＣ−Ａｌ吸着塔を設けておくのがよい。
【０１３０】
図１においては、Ｓｒ及びＢａ選択吸着剤を搭載した第一手段の上流側に、第二手段及び第三手段及び第二手段を設置している。すなわち、脱塩水の淡水系除染処理ライン２には、第二手段、第一手段、第三手段、第四手段が、この順序で配列されている。また、濃縮塩水の塩水系除染処理ライン３には、第一手段の前の手段を増やして、第三手段、第二手段、第一手段、第四手段の配置としている。図８、図９には、各手段の配列を示した。
【０１３１】
これによって、上述したように、上流側に多孔質炭素材料を設置し、その部位で対象核種を可能な限り除去し、多孔質炭素材料の寿命が短くなるに伴って、汚染物濃度が高く、吸着飽和に到着する処理を行い、多孔質炭素材料の廃棄物量を大きくして焼却溶容し、下流側の無機系材料の廃棄物量を減らすことを行う。
【０１３２】
図１１は、周期表において、本実施例の放射性核種除染システム１００による放射性核種除染方法によって実線枠で除染可能核種（元素）及びハッチング枠で試験確認核種（元素）を示す。その他の対象外元素を細線枠で示す。よって、本実施例の方法によれば５ページに示したすべての評価対象核種を除染し得る。
【符号の説明】
【０１３３】
１…滞留汚染水処理ライン、２…淡水系除染処理ライン、３…塩水系除染処理ライン、１１…原子炉、２１…淡水、２２…淡水ライン、３３…塩水、３４…塩水ライン。
【図１】
2014001952.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014001952.tif 000011
【図８】
2014001952.tif 000012
【図９】
2014001952.tif 000013
【図１０】
2014001952.tif 000014
【図１１】
2014001952.tif 000015