(57)【要約】【課題】海塩成分を含む放射性汚染水から海塩成分と分離して複数種類の放射性核種を除去することができる放射性核種除去システムを提供する。【解決手段】放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムであって、少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤の表面に、Ｓｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜を形成した第１吸着剤を有する第１吸着手段４１と、フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅを担持したＴｉＯ２系無機材料を含む第２吸着剤を有する第２吸着手段４２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムであって、
少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤の表面に、Ｓｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜を形成した第１吸着剤を有する第１吸着手段と、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅを担持したＴｉＯ２系無機材料を含む第２吸着剤を有する第２吸着手段と
を備えることを特徴とする放射性核種除去システム。
【請求項２】
前記Ｃａ低透過膜は、
Ｃａアルギン酸膜である請求項１に記載の放射性核種除去システム。
【請求項３】
前記内部充填剤は、ゼオライト、リム酸アルミニウム、アルミナ、及びシリカのうちの少なくとも１つである請求項１または２に記載の放射性核種除去システム。
【請求項４】
該放射性核種除去システムは、さらに、
多孔質材料を含む第３吸着剤を有する第３吸着手段を備え、
前記第３吸着剤には、
ヨウ素坦持活性炭とキレート剤含有活性炭とから形成されたヨウ素及び超ウラン元素吸着剤を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性核種除去システム。
【請求項５】
該放射性核種除去システムは、さらに、
多孔質材料を含む第３吸着剤を有する第３吸着手段を備え、
前記第３吸着剤には、
無機炭素及びアルミナ含有吸着剤、酸化セシウムを主成分とする吸着剤、ヨウ素及び活性炭含有吸着剤、タンニン及び活性炭含有吸着剤、還元鉄及び活性炭含有吸着剤
アルミニウム含有炭素系の吸着剤、及び超ウラン元素除去吸収剤が含まれる請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射性核種除去システム。
【請求項６】
前記放射性汚染水には塩分が含まれており、
該放射性核種除去システムは、さらに、
放射性汚染水を、脱塩汚染水と濃縮塩汚染水とに分離する塩分除去装置を備え、
前記第１吸着手段、前記第２吸着手段、及び前記第３吸着手段は、それぞれ、
前記脱塩汚染水を対象に放射性物質を吸着する淡水系と、前記濃縮塩汚染水を対象に放射性物質を吸着する海水系との、少なくとも２系統が存在する請求項４または５に記載の放射性核種除去システム。
【請求項７】
該放射性核種除去システムは、さらに、
前記塩分除去装置の上流側に、前記第１吸着剤を有する第１予備吸着手段と、前記第２吸着剤を有する第２予備吸着手段とを備える請求項６に記載の放射性核種除去システム。
【請求項８】
放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去方法であって、
少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤の表面に、Ｓｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜を形成した第１吸着剤を使用してＳｒを吸着する第１吸着ステップと、
フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持ＴｉＯ２系無機材料を含む第２吸着剤を使用してＣｓを吸着する第２吸着ステップと
を含むことを特徴とする放射性核種除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムに関し、特に、海塩成分を含む放射性汚染水から、海塩成分と分離してストロンチウム（Ｓｒ）及びセシウム（Ｃｓ）等を除去するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、原子力発電所事故に伴う大量の放射性汚染水が未処理のまま存在しており、保管場所には限りがあるため、できるだけ迅速に適正な処理を行う必要がある。
【０００３】
放射性汚染水は、法律で定められた全ての放射性核種を、それぞれが放出基準値以下になるまで除去することにより環境へ放出することが許される。
【０００４】
従来より、原子力発電プラントにおいては原子炉や燃料棒の冷却等のために恒常的に放射性汚染水が発生しており、このような放射性汚染水を除染するための様々な除染方法が提案され、既に実用化されている。例えば、特許文献１には、放射性物質含有排水酸化剤を添加した後濾過膜を用いて濾過し、さらに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放射性物質含有排水の処理方法が開示されている。また例えば、特許文献２には、有機物を含む放射性廃液を酸化処理し、吸着剤を添加した後濾過することにより、清浄な処理水を得る方法が開示されている。
【０００５】
一方で非特許文献１には、原子力発電所事故における汚染水処理の現状が整理され、いくつかの汚染水処理設備が紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
【非特許文献１】日本原子力学会誌  Ｖｏｌ．１５４．Ｎｏ．３（２０１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常運転時に原子力発電プラントにおいて恒常的に発生する放射性汚染水は淡水であり含有する放射性核種の種類も限られているが、現在未処理となっている放射性汚染水の多くは海水成分を含んでいることが考えられ、含有する放射性核種も多種でかつ高濃度であるため、従来の淡水用の除染方法ではうまく処理することができない。
【０００９】
例えば、ナトリウム（以下「Ｎａ」）、カルシウム（以下「Ｃａ」）、マグネシウム（以下「Ｍｇ」）などの海塩成分が大量に含まれている放射性汚染水を従来の沈殿方式により除染処理すると、微量な放射性物質といっしょに、放射性物質ではない大量の塩が除去されてしまい、処理を要する汚染物質の総量が何倍にも増えてしまうという問題がある。
【００１０】
また、例えば、海塩成分を含む放射性汚染水を、従来の吸着方式によりストロンチウム（以下「Ｓｒ」）を吸着する吸着剤を用いて吸着処理すると、吸着剤の特性により同属元素であるＣａやＭｇがいっしょに吸着されてしまうので、汚染物質の総量が大幅に増えてしまう上に、大量の吸着剤を必要とし膨大なコストがかかってしまうという問題がある。
【００１１】
また、例えば、セシウム（以下「Ｃｓ」）やルビジウム（以下「Ｒｂ」）などのいくつかの核種は、淡水中においては一般的な吸着剤を用いて吸着することができるが、塩水中においては吸着され難いという問題がある。
【００１２】
本発明は以上のような従来の課題を考慮してなされたものであり、海塩成分を含む放射性汚染水から海塩成分と分離して複数種類の放射性核種を除去することができる放射性核種除去システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムであって、少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤の表面に、Ｓｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜を形成した第１吸着剤を有する第１吸着手段と、フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅを担持したＴｉＯ２系無機材料を含む第２吸着剤を有する第２吸着手段とを備える。
【００１４】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、前記Ｃａ低透過膜は、Ｃａアルギン酸膜であることが好ましい。
【００１５】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、前記内部充填剤は、ゼオライト、リム酸アルミニウム、アルミナ、及びシリカのうちの少なくとも１つであることが好ましい。
【００１６】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、該放射性核種除去システムは、さらに、  多孔質材料を含む第３吸着剤を有する第３吸着手段を備え、前記第３吸着剤には、ヨウ素坦持活性炭とキレート剤含有活性炭とから形成されたヨウ素及び超ウラン元素吸着剤を含むことが好ましい。
【００１７】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、該放射性核種除去システムは、さらに、多孔質材料を含む第３吸着剤を有する第３吸着手段を備え、前記第３吸着剤には、無機炭素及びアルミナ含有吸着剤、酸化セシウムを主成分とする吸着剤、ヨウ素及び活性炭含有吸着剤、タンニン及び活性炭含有吸着剤、還元鉄及び活性炭含有吸着剤、アルミニウム含有炭素系の吸着剤、及び超ウラン元素除去吸収剤が含まれる構成にすることができる。
【００１８】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、前記放射性汚染水には塩分が含まれており、該放射性核種除去システムは、さらに、放射性汚染水を、脱塩汚染水と濃縮塩汚染水とに分離する塩分除去装置を備え、前記第１吸着手段、前記第２吸着手段、及び前記第３吸着手段は、それぞれ、前記脱塩汚染水を対象に放射性物質を吸着する淡水系と、前記濃縮塩汚染水を対象に放射性物質を吸着する海水系との、少なくとも２系統が存在する構成にすることができる。
【００１９】
本発明の放射性核種除去システムにおいて、該放射性核種除去システムは、さらに、前記塩分除去装置の上流側に、前記第１吸着剤を有する第１予備吸着手段と、前記第２吸着剤を有する第２予備吸着手段とを備える構成にすることができる。
【００２０】
本発明は、放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去方法であって、少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤の表面に、Ｓｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜を形成した第１吸着剤を使用してＳｒを吸着する第１吸着ステップと、フェロシアン化Ｃｏ又はフェロシアン化Ｆｅ担持ＴｉＯ２系無機材料を含む第２吸着剤を使用してＣｓを吸着する第２吸着ステップとを含む。
【００２１】
本発明における「吸着」とは、メカニズムを問わず物質を捕捉する意味を持ち、「吸収」及び「回収」の意味を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の放射性核種除去システムは、Ｃａ低透過膜を形成した第１吸着剤を使用する第１吸着手段を備えているため、Ｃａをほとんど吸着せずにＳｒ等を吸着することができると同時に、フェロシアン化コバルト、又はフェロシアン化鉄担持ＴｉＯ２系無機材料から形成された第２吸着剤を使用する第２吸着手段を備えているため、塩水中においてＣｓ及びＲｂを吸着することができる。
【００２３】
従って、従来塩水中において吸着することが難しかったＳｒ、Ｃｓ、及びＲｂ等を、海塩成分と分離して除去することができるため、処理を要する汚染物質の総量が何倍にも増えてしまうというような事態にならずに、効率良く海塩成分を含む放射性汚染水を除染することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る実施形態１の放射性核種除去システムが備える吸着ユニットの概要を示す説明図である。
【図２】第１吸着剤の概要を示す説明図である。
【図３】本実施形態の第１吸着剤の製造方法を示す説明図である。
【図４】滴下ノズルの先端部分の詳細な構造を示す拡大図である。
【図５】本発明に係る実施形態２の放射性核種除去システムの構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態２の放射性核種除去システムにより除染が可能な核種、及び、実際に試験を行い除染できることを確認した核種を、周期表上に記載した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜実施形態１＞
＜吸着ユニットの概要＞
図１は、本発明に係る実施形態１の放射性核種除去システムが備える吸着ユニット４０の概要を示す説明図である。
【００２６】
図１において、吸着ユニット４０は、放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムの主要構成であり、第１吸着手段４１、第２吸着手段４２、及び第３吸着手段４３を含む。なお吸着ユニット４０は、単独で用いて一時保管された海塩成分を含む放射性汚染水から複数種類の放射性核種を除去する放射性核種除去システムとすることもできるし、原子力発電プラントにおいて炉心冷却水の循環系を含む大規模な放射性汚染水処理システムの一部とすることもできる。
【００２７】
第１吸着手段は４１、本発明者らが新たに開発した第１吸着剤を有する１又は複数の吸着塔からなり、放射性汚染水からＳｒを吸着して除去することができ、Ｓｒと比べてＣａ及びＭｇを吸着しない。
【００２８】
図２は、第１吸着剤の概要を示す説明図である。
【００２９】
図２において、第１吸着剤２９は例えば粒子径１〜２ｍｍ程度の粒子３０の集まりである。個々の粒子３０は、少なくともＣａ及びＳｒを吸着する無機材料を含む内部充填剤３１と、内部充填剤３１の表面に形成されたＳｒの透過率に比べてＣａの透過率が低いＣａ低透過膜３２とから構成される。
【００３０】
内部充填剤３１には、例えばゼオライト系の無機材料、あるいはアルミナとシリカとから構成される無機材料を用いることができる。ここで内部充填剤３１は、少なくとも水溶液中のＳｒを吸着する能力が高い材料であればよいので、Ｃａを吸着する能力は低くてもよいが、これらの元素（Ｃａ及びＳｒ）は共に２Ａアルカリ土類金属に属しており、同属の元素は化学的な性質が非常に似ているため、Ｓｒを吸着する能力が高い材料は必然的に、Ｃａだけでなく２Ａアルカリ土類金属に属するＭｇを吸着する能力も高い。
【００３１】
さらに、内部充填剤３１には、チタニア系、シリカ系、アルミナ系、あるいはこれらを複合したチタニア−アルミナ系、シリカ−アルミナ系を用いることもでき、アルミニウム、イットリウム、ビスマス、クロム、鉄、インジウム、ガリウム、鉛、ベリリウム、銅、コバルト、カドミウム、亜鉛、ニッケルのリン酸塩を用いることもできる。
【００３２】
また、特に内部充填剤３１には、シリカ−アルミナ系のＡ型ゼオライト、あるいはＸ型ゼオライトが推奨され、その中でも細孔径４Å（オングストローム）程度のナトリウム−Ａ型のゼオライトが推奨される。
【００３３】
Ｃａ低透過膜３２は、例えばＣａアルギン酸膜であり、ゼオライト粉末を含むアルギン酸溶液をＣａＣｌ２溶液に滴下させることにより、ゼオライト粉末の表面に適度な膜圧のＣａアルギン酸膜を生成することができる。
【００３４】
Ｃａアルギン酸膜は、海水や逆浸透膜を用いて生成したＲＯ濃縮水等の海塩成分混入水３３中で使用されてＣａ及びＭｇをほとんど透過せず、Ｓｒを選択的に透過させることが、本発明者らの実験により確認されている。従って粒子３０において、表面のＣａ低透過膜３２がＣａ及びＭｇを内部充填剤３１に近づけないため、内部充填剤３１には選択的にＳｒが吸着される。
【００３５】
なお、海塩成分混入水３３中に存在する程度のＮａ＋、Ｃｌ−、ＳＯ４２−、ＨＣＯ３−、及びＨＣＯ３−等の物質は、第１吸着剤２９がＳｒを選択的に吸着することを妨げないことも確認されている。
【００３６】
また、第１吸着剤２９は運用初期においてのみ微量のＭｇを吸着することが確認されたが運用上問題のない程度であり、運用初期を経過するとＭｇは吸着されなくなる。
【００３７】
また、海水にＲＯ膜（逆浸透膜）スケール防止用キレート剤が共存する場合であっても、第１吸着剤２９のＳｒ除去率にほとんど影響を与えないことも確認されている。
【００３８】
また、海水塩成分の濃度変化（海水比１〜５倍濃度）が第１吸着剤２９のＳｒ除去率に与える影響を調べた結果、高濃度側でＳｒ除去率がやや低下する傾向がみられたものの、１倍濃度時の６５％以上のＳｒ除去率を維持できることが確認されている。
【００３９】
なお、第１吸着剤２９の製造方法については後述する。
【００４０】
第２吸着手段４２は、フェロシアン化コバルト（フェロシアン化Ｃｏ）、又はフェロシアン化鉄（フェロシアン化Ｆｅ）を主成分として担持したＴｉＯ２（酸化チタン）系無機材料を含む第２吸着剤を有する１又は複数の吸着塔からなり、Ｃｓ及びＲｂを吸着する。第２吸着手段４２は、上記第２吸着剤を用いることにより、淡水中であるか塩水中であるかにかかわらず、放射性汚染水からＣｓ及びＲｂを吸着して除去することができるので、例えば放射性汚染水から放射性核種であるＣｓ１３４、Ｃｓ１３７、Ｒｂ８６等を除去して放出基準以下にすることができる。ここで放出基準とは、例えば平成２４年１月１日に施行された放射性物質汚染対処特措法で示された基準値であり、具体的に放出基準以下とは、セシウムの場合ではＣｓ１３４で６０Ｂｑ／Ｌ以下、Ｃｓ１３７で９０Ｂｑ／Ｌ以下、両方が存在する場合はその分数和が１以下である。
【００４１】
第３吸着手段４３は、活性炭等の多孔質材料を含む第３吸着剤を有する１又は複数の吸着塔からなり、第１吸着手段４１及び第２吸着手段４２では除去できない放射性核種を除去する。
【００４２】
ここで第３吸着剤には、ヨウ素（Ｉ２）坦持活性炭とキレート剤含有活性炭とから形成されたヨウ素及び超ウラン元素吸着剤を含むことが好ましい。第３吸着手段４３は、上記ヨウ素及び超ウラン元素吸着剤を用いることにより、ヨウ素を含む超ウラン元素を吸着して除去することができる。
【００４３】
なお、本発明は、従来塩水中において吸着することが難しかったＳｒ、Ｃｓ、及びＲｂ等の放射性核種を海塩成分と分離して除去することができればよいので、吸着ユニット４０は、第３吸着手段４３を含まない第１吸着手段４１と第２吸着手段４２とからなる最小の構成であってもよい。
【００４４】
また第３吸着剤には、主に第１吸着手段４１と第２吸着手段４２とからなる構成では除去できない放射性核種を吸着して除去することができる様々な吸着剤を含むことが好ましい。第３吸着手段４３は、上記様々な吸着剤を、個々に、あるいは混合して用いる複数の吸着塔により、様々な放射性核種を吸着して除去することができる。
【００４５】
例えば第３吸着剤には、無機炭素とＡｌ２Ｏ３（アルミナ）で構成される無機炭素及びアルミナ含有吸着剤（除去対象：多元素）、ＣｅＯ２（酸化セシウム）系無機材料で構成される酸化セシウムを主成分とする吸着剤（除去対象：Ｓｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、ヨウ素酸）、ヨウ素（Ｉ２）担持活性炭で構成されるヨウ素及び活性炭含有吸着剤（除去対象：ヨウ素）、タンニン担持活性炭で構成されるタンニン及び活性炭含有吸着剤（除去対象：超ウラン元素Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ）、還元鉄（ｒＦｅ）担持活性炭で構成される還元鉄及び活性炭含有吸着剤（除去対象：Ｓｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、多元素）、Ａｌ（アルミニウム）含有無機炭素系材料で構成されるアルミニウム含有炭素系の吸着剤（除去対象：Ｓｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｔｃ）、及び、ＤＤＴＣ担持活性炭とオキシン(Ｏｘｉｎｅ）担持活性炭とＤＴＰＡ担持活性炭とクペロン（Ｃｕｐｆｅｒｒｏｎ）担持活性炭とを混合したキレート剤含有活性炭で構成される超ウラン元素除去吸収剤（除去対象：超ウラン元素（Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ））を含むことがより好ましい。
【００４６】
ここで、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ものである。またＤＤＴＣは、分子式Ｃ５Ｈ１０ＮＳ２Ｎａで表されるジエチルジチオカルバミン酸ナトリウムであり、試薬として多くのメーカーで製造され販売されているものである。またＤＤＴＣは、分子式Ｃ１０Ｈ１７Ｃｌ２ＮＯＳで表されるジエチルジチオカルバミン酸であり、多くのメーカーで製造され販売されているものである。また除去対象を「多元素」と記載しているものは、Ａｇ、Ｃｄ、Ｅｕ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｙ、Ｒｕ、Ｃｅ、Ｔｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｎｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｃ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｖ＋超ウラン元素（Ｕ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ）の一部又は全部を除去対象とする。
【００４７】
第１吸着手段４１、第２吸着手段４２、及び第３吸着手段４３は協同して、原子炉事故に伴って原子炉格納容器から漏洩するものと想定される放射性核種のうちの、人体や環境に与える影響が無視できないとされている除去対象の全ての放射性核種を除去することが好ましい。除去対象の放射性核種の全てが放出基準以下となるように除去することによって放射性汚染水を除染して、環境へ放出することが許されるほどに放射能レベルが低い清浄処理水を得ることができる。なお、図１では第１吸着手段４１、第２吸着手段４２、及び第３吸着手段４３の順に処理を行うように記載しているが、実施の際に処理効率等を考慮して処理順序を適宜変更してもよい。
【００４８】
＜第１吸着剤の製造方法＞
図３は、本実施形態の第１吸着剤の製造方法を示す説明図である。
【００４９】
図３において、第１吸着剤製造装置１００は滴下ノズル装置１とゲル化装置２とにより構成される。
【００５０】
滴下ノズル装置１は、原料溶液を送液する原料配管３と、原料配管３に接続された多連の滴下ノズル４と、各滴下ノズル４に空気を送風する空気配管５とを含む。
【００５１】
原料配管３を通って原料溶液が各滴下ノズル４へ送液されるとともに、空気配管５からは間欠送風になるように制御された空気が各滴下ノズル４へ送風される。
【００５２】
ここで原料溶液は、Ｓｒ吸着剤とアルギン酸（Ａｌｇｉ）とを混合した溶液であり、本実施形態においては、Ｓｒ吸着剤としてＡ型ゼオライトを使用する。
【００５３】
ゲル化装置２は、容器２１と、容器２１に貯められたゲル化溶液２２とを含む。
【００５４】
容器２１は、ゲル化溶液２２や原料溶液に対する耐蝕性を備えるものであればよい。
【００５５】
ゲル化溶液２２は、本実施形態においては、ＣａＣｌ２を使用する。ここでゲル化溶液２２の水面は、各滴下ノズル４に対峙して配置される。
【００５６】
図４は、滴下ノズル４の先端部分の詳細な構造を示す拡大図である。
【００５７】
図４に示すように、滴下ノズル４は、二重ノズル構造になっており、内側の配管１１内の内側流路１２を原料溶液が流過し、外側の配管１３と内側の配管１１とにより形成された外側流路１４を間欠送風になるように制御された空気が流過する。また外側の配管１３が出口端で序々に小径となっているため外側流路１４が狭くなり、滴下ノズル４の中心軸方向に向けて勢いよく間欠的に空気流１５が吹き出すことになる。
【００５８】
一方内側流路１２から放出された原料溶液は、間欠的に吹き出す空気流１５によって小さな粒に寸断されて、それぞれの断片が表面張力により球状化して液滴６となり、垂直方向へ向けて落下する。
【００５９】
よって各滴下ノズル４から滴下した液滴６がゲル化溶液２２の水面に向かって垂直に落下して、ゲル化溶液２２の液中にゆっくりと沈んでいき、液滴６の表面にあるアルギン酸がゲル化溶液２２のＣａＣｌ２と反応してゲル化しＣａアルギン酸膜が形成されて、表面のみがゲル化された生成ゲル球状体７となって、容器２１の底に溜まっていく。
【００６０】
溜まった生成ゲル球状体７は、容器２１より回収され（ゲル球状体回収８）、乾燥機（図示せず）によって乾燥されて、第１吸着剤２９が完成する。
【００６１】
以上のように、実施形態１の放射性核種除去システムによれば、従来塩水中において吸着することが難しかったＳｒ、Ｃｓ、及びＲｂを、海塩成分と分離して除去することができるため、処理を要する汚染物質の総量が何倍にも増えてしまうというような事態にならずに、効率良く海塩成分を含む放射性汚染水を除染することができる。
【００６２】
＜実施形態２＞
図５は、本発明に係る実施形態２の放射性核種除去システム２００の構成を示すブロック図である。
【００６３】
図５において、放射性核種除去システム２００は、原子炉事故の発生に伴って炉心冷却用水の循環系を含み滞留汚染水から塩分を分離するまでの前処理ライン２０１、滞留汚染水から塩分を分離した際の脱塩水を処理するための淡水系処理ライン２０２、濃縮海水を処理するための塩水系処理ライン２０３とから構成される。
【００６４】
前処理ライン２０１において、原子炉事故に伴い原子炉２１１内に注入された塩分を含む炉心冷却水は、多種類の放射性核種を含んだ放射性汚染水２１２となり原子炉２１１外に排出される。続いて放射性汚染水２１２は、油除去装置２１３により油分が除去され、Ｃｓ除去装置２１４によりＣｓが除去され、Ｓｒ除去装置２１５によりＳｒが除去され、塩分除去装置２１６により塩分が除去される。
【００６５】
ここで、Ｃｓ除去装置２１４は実施形態１の吸着ユニット４０の第２吸着手段４２と同様の構成であり、Ｓｒ除去装置２１５は実施形態１の吸着ユニット４０の第１吸着手段４１と同様の構成であり、Ｃｓ除去装置２１４とＳｒ除去装置２１５とを合わせると吸着ユニット４０の最小の構成になる。なお、Ｃｓ除去装置２１４とＳｒ除去装置２１５とは、塩分除去装置２１６の上流側に配置されており、塩分除去装置２１６により淡水と濃縮海水とに分離される前に、予備的に一部の放射性核種の除去を行う予備吸着手段であるため、Ｃｓ除去装置２１４及びＳｒ除去装置２１５は必ずしも必要な構成ではない。
【００６６】
塩分除去装置２１６により塩分が除去された淡水２２１は、処理水一時貯槽２１７に一時貯蔵され、淡水２２１の一部がバッファ２１８を介し戻し配管２１９を通して再び原子炉２１１内に注入され、淡水２２１の残りが、淡水ライン２２２から淡水系処理ライン２０２に投入される。
【００６７】
一方、塩分除去装置２１６により塩分が除去された際に発生した濃縮塩水２３３は、一次濃縮塩水貯槽２２５に一時貯蔵され、さらにエバポレータ２２６において水分を蒸発させることにより濃縮される。エバポレータ２２６において濃縮された濃縮塩水２３３は二次濃縮塩水貯槽２３２に一時貯蔵され、濃縮塩水２３３の一部が海水ライン２３４を通して一次濃縮塩水貯槽２２５に戻され、濃縮塩水２３３の残りが、海水ライン２３５から海水系処理ライン２０３に投入される。
【００６８】
またエバポレータ２２６にて発生した蒸気は冷却されて淡水２２１となり、エバポレータ処理水貯槽２２７に貯蔵され、淡水２２１の一部が戻し配管２１９を通して再び原子炉２１１内に注入され、淡水２２１の残りが、淡水ライン２２２から淡水系処理ライン２０２に投入される。
【００６９】
またエバポレータ２２６やエバポレータ処理水貯槽２２７において機器の洗浄などにより塩分を含む排水が発生するので、この排水が塩分除去装置２２８により脱塩された後、濃縮塩水は一次濃縮塩水貯槽２２５に戻され、淡水は補給水供給設備２２９に貯蔵されて適宜エバポレータ２２６及びエバポレータ処理水貯槽２２７に供給され、再び機器の洗浄などに使用される。
【００７０】
淡水系処理ライン２０２及び塩水系処理ライン２０３の構成は、実施形態１の吸着ユニット４０の第１吸着手段４１と第２吸着手段４２と第３吸着手段４３とからなる構成と同様である。但し吸着剤の使用順序や濃度、処理時間などの諸条件を、淡水系処理ライン２０２では淡水を処理する際に最適となるようにし、同様に塩水系処理ライン２０３では海水を処理する際に最適となるようにしているため、両者は大まかな構成において同様であるが、実施レベルにおける詳細な部分は異なっている。
【００７１】
例えば、淡水系処理ライン２０２における第１吸着手段４１と同様の構成については、第１吸着剤２９に代えて、アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）とチタニア（ＴｉＯ２）系の無機材料を主成分とする吸着剤（除去対象：Ｓｒ）を用いることができる。ここで、アルミナ（Ａｌ２Ｏ２）とチタニア（ＴｉＯ２）系の無機材料を主成分とする吸着剤は、一般に販売されているものである。
【００７２】
図６は、実施形態２の放射性核種除去システム２００により除染が可能な核種、及び、実際に試験を行い除染できることを確認した核種を、周期表上に記載した説明図である。
【００７３】
以上のように、実施形態２の放射性核種除去システムによれば、放射性汚染水を塩水と淡水とに分離して放射性核種を除去する際の諸条件を、塩水と淡水とのそれぞれにおいて最適となるように決めることができるので、条件の設定が容易でかつ効率よく放射性核種を除去することができる。
【００７４】
さらに、実施形態２の放射性核種除去システムによれば、放射性汚染水を塩水と淡水とに分離する前においても予備的に放射性核種を除去し、炉心冷却水として再利用するので、さらに条件の設定が容易でかつ効率よく放射性核種を除去することができる。
【符号の説明】
【００７５】
４０    吸着ユニット
４１    第１吸着手段
４２    第２吸着手段
４３    第３吸着手段
２００  放射性核種除去システム
２０１  前処理ライン
２０２  淡水系処理ライン
２０３  塩水系処理ライン
２１１  原子炉
２１２  放射性汚染水
２１３  油除去装置
２１４  Ｃｓ除去装置
２１５  Ｓｒ除去装置
２１６  塩分除去装置
２１７  処理水一時貯槽
２１８  バッファ
２１９  戻し配管
２２１  淡水
２２２  淡水ライン
２２５  一次濃縮塩水貯槽
２２６  エバポレータ
２２７  エバポレータ処理水貯槽
２２８  塩分除去装置
２２９  補給水供給設備
２３２  二次濃縮塩水貯槽
２３３  濃縮塩水
２３５  海水ライン
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図６】
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