(57)【要約】【課題】放射性物質を低減する技術を提供する。【解決手段】二酸化塩素を放射性物質に接触させることで、放射性物質を低減する。【選択図】図１
2014032135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化塩素を有効成分とする、放射性物質の低減剤。
【請求項２】
二酸化塩素及び多孔質体を含む組成物を有効成分とする、請求項１に記載の放射性物質の低減剤。
【請求項３】
前記組成物が、二酸化塩素を多孔質体に担持させた二酸化塩素担持体である、請求項２に記載の放射性物質の低減剤。
【請求項４】
前記多孔質体は、０．０１〜１ｍｍの粒子からなる、請求項２又は３に記載の放射性物質の低減剤。
【請求項５】
前記多孔質体は、セピオライト、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、セルロース、パルプから選ばれる少なくとも１つである、請求項１〜４のいずれかに記載の放射性物質の低減剤。
【請求項６】
放射性物質に二酸化塩素を接触させることを含む、放射性物質の低減方法。
【請求項７】
二酸化塩素及び多孔質体を含む組成物を用いる放射性物質の低減方法であって、
放射性物質を多孔質体に吸着させる工程、および
放射性物質に二酸化塩素を接触させる工程を含む、請求項６に記載の放射性物質の低減方法。
【請求項８】
前記組成物が、二酸化塩素を多孔質体に担持させた二酸化塩素担持体であって、
多孔質体に吸着した放射性物質に、多孔質体に担持された二酸化塩素を接触させることを特徴とする、請求項７に記載の放射性物質の低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質の低減剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質による放射能汚染を除去する方法としては、例えば、除染対象物表面に付着した酸化皮膜を主成分とする放射性汚染物を酸化剤及び還元剤により化学的に溶解して除去した後、前記除染対象物表面に過酸化水素水溶液と分解触媒を接触させ、前記過酸化水素の分解反応で発生する酸素気泡によって残留酸化皮膜を除去することを特徴とする放射性汚染物の除去方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００８−２２６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の放射能汚染の除去方法は、ある除染対象物から放射性物質を移動させるというものであり、放射性物質自体を低減するものではない。このような従来の方法の場合、放射性物質による汚染範囲の拡大のリスクがある。
このような状況の下、本発明は放射性物質を低減する手段を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
二酸化塩素を有効成分とする、放射性物質の低減剤。
これにより、放射性物質自体を低減することが可能となる。
【０００６】
本発明の好ましい形態は、二酸化塩素及び多孔質体を含む組成物を有効成分とする放射性物質の低減剤である。
これにより、多孔質体に、放射性物質を吸着、保持し、当該放射性物質に二酸化塩素を接触させることが可能となり、放射性物質の低減を効率的に行うことができる。
【０００７】
本発明の好ましい形態では、前記組成物は、二酸化塩素を多孔質体に担持させた二酸化塩素担持体である。
これにより、多孔質体に、放射性物質を吸着、保持しながら、当該放射性物質に効率よく二酸化塩素を接触させることが可能となり、放射性物質の低減をより効率的に行うことができる。
【０００８】
本発明の好ましい形態では、前記二酸化塩素担持体は、０．０１〜１ｍｍの粒子からなる。
【０００９】
本発明の好ましい形態では、前記多孔質体は、セピオライト、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、セルロース、パルプから選ばれる。
【００１０】
本発明は、放射性物質に二酸化塩素を接触させることを含む、放射性物質の低減方法である。
【００１１】
本発明は、二酸化塩素及び多孔質体を含む組成物を用いる放射性物質の低減方法であって、
放射性物質を多孔質体に吸着させる工程、および
放射性物質に二酸化塩素を接触させる工程を含む。
これにより、多孔質体に、放射性物質を吸着、保持し、当該放射性物質に二酸化塩素を接触させることが可能となり、放射性物質の低減を効率的に行うことができる。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記組成物が、二酸化塩素を多孔質体に担持させた二酸化塩素担持体であって、
多孔質体に吸着した放射性物質に、多孔質体に担持された二酸化塩素を接触させる。
これにより、放射性物質に効率よく二酸化塩素を接触させることが可能となり、放射性物質の低減を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放射性物質の低減が可能となる。すなわち、放射性物質による放射能汚染の除染を、放射性物質の移動により汚染を移動ないしは拡大させずに、行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る低減剤入り袋体を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第２の袋体を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１の袋体を示す正面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の放射性物質の低減剤について、説明する。
本発明の放射性物質の低減剤の適用対象である放射性物質としては、放射性セシウム（セシウム１３４、セシウム１３７）、放射性ヨウ素等が挙げられる。
本発明の放射性物質の低減剤の有効成分は二酸化塩素である。
【００１６】
二酸化塩素は、それ自体であっても良いし、他の物質と組み合わせた組成物であってもよい。他の物質としては、多孔質体を用いることができる。多孔質体としては、無機性物質、有機性物質のいずれであってもよい。無機性物質としては、セピオライト、ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ等が挙げられる。有機性物質としては、セルロース、パルプなどが挙げられる。
二酸化塩素は、固体粉末の形態で多孔質体と混合しても良いし、多孔質体の微細孔に担持してもよい。
多孔質体に二酸化塩素を吸着させるためには、例えば、亜塩酸ナトリウム水溶液に無機酸を添加し、発生した混合体を亜塩素酸ナトリウム水溶液で洗浄することにより、混合体中の塩素を二酸化塩素に転化して二酸化塩素を生成し、これを多孔質体に吸着させる。
【００１７】
ここで、多孔質体の平均粒径は、０．０１〜１ｍｍの範囲にあることが好ましい。なお、本発明において平均粒径は、レーザー回折・散乱法の原理を用いた装置で測定することができる。
平均粒径を一定の範囲とすることにより、多孔質体の表面積を確保し、効率的に放射性物質を吸着することができる。
多孔質体に吸着された放射性物質は、二酸化塩素を一定時間接触させるのが容易である。
二酸化塩素は、たとえば、水溶液を散布するなどの方法により接触させても良い。
また、多孔質体に予め二酸化塩素を担持させておくことにより、多孔質体に吸着させた放射性物質に対して、長時間二酸化塩素を効率よく接触させることが可能となる。この場合は、二酸化塩素担持体を、汚染土壌などに散布する方法などにより使用することが可能である。
これにより、効率的に放射性物質の低減を行うことができる。
【００１８】
多孔質体に予め二酸化塩素を担持させた二酸化塩素担持体を用いる場合、二酸化塩素粉末を用いる場合、二酸化塩素粉末と多孔質体の混合物を用いる場合のいずれにおいても、これらを、放射性物質の存在する領域に投入、散布することにより適用すればよい。
適用量は、放射能の汚染レベルに応じて、適宜調整可能である。
【００１９】
また、以下のような袋体に放射性物質の低減剤を封入し、この袋体を汚染部位周辺に配置する、身体に身に着けるなどの方法により、放射性物質を低減することもできる。
これにより、二酸化塩素を大気中に徐々に放出させ、周辺の放射性物質に接触させる方法をとることができる。
図１に示す低減剤入り袋体１は、不織布からなる袋体２（第１の袋体）とそれを収納するアルミニウム蒸着フィルムからなる袋体３（第２の袋体）とを備える。袋体２には、固形の粒子状の二酸化塩素担持体４が、袋体２の体積の６０％程度の充填率で収納されている。
【００２０】
袋体２は、二酸化塩素担持体４を収納しない状態では、四角形のシート状（縦４５ｍｍ×横６５ｍｍ（内部空間形成領域））である。袋体２は、１枚の不織布を２つ折りにし、周囲を貼り付けて製造したものである。
袋体２には、その全面にセピオライト微粒子の径より小さい径の微細孔（図示しない）が形成されている。該微細孔は、セピオライト微粒子を透過しないが二酸化塩素分子は透過する。
【００２１】
袋体３は、二酸化塩素担持体４を収納する袋体２を収納しない状態では、四角形のシート状（縦５５ｍｍ×横８５ｍｍ（内部空間形成領域））である。袋体３は、アルミニウム蒸着フィルムを２枚重ねて周囲を圧着して製造したものである。袋体３の長辺側の圧着部３２は、中央が幅広になっていて、中央にストラップ（図示しない）を取り付けるための長穴５が形成されている。袋体３は二酸化塩素を実質的に透過しない材料で形成されていればよい。また、二酸化塩素の安定性を維持する観点から遮光性の材料であることが好ましい。
【００２２】
袋体３は、袋体２の約１．６倍の体積を有する。なお、本実施形態のような扁平な袋体を用いる場合の体積は、袋体正面の面積（内部空間形成領域に相当する部分）で近似することができる。
ここで、袋体２と袋体３の体積比は、１：３〜１：１．２程度、さらには１：２〜１：１．２程度が好ましい。このような範囲とすることにより、袋体２と袋体３との間に、適度な隙間を形成することができ、二酸化塩素担持体の大気への徐放性を担保することができる。特に、袋体３として扁平なものを用いることで、袋体２と袋体３との所定の位置に、適度な隙間を形成することができる。
【００２３】
袋体３には、その長辺の縁部に直径約４ｍｍの放出孔３１が８個設けられている。
放出孔３１は、剥離可能なシール６でふさがれており、使用時に、シール６を剥離して放出孔３１を開口する（図２参照）。
【００２４】
二酸化塩素担持体４は、セピオライトからなる多孔性の微粒子（平均粒径０．１ｍｍ）に二酸化塩素を物理的に吸着、担持させたものである。
二酸化塩素担持体４における二酸化塩素は、周囲の空気の振動などの物理的な力や微粒子同士の衝突により、セピオライトから解離する。
【００２５】
ここで、セピオライト等の無機質の多孔質体の平均粒径は、０．０１〜１ｍｍの範囲にあることが好ましい。なお、本発明において平均粒径は、レーザー回折・散乱法の原理を用いた装置で測定することができる。
平均粒径を一定の範囲とすることにより、二酸化塩素担持体４の流動性を制御することができ、第１の袋体からの二酸化塩素の放出を安定的に継続させることができる。さらに、当該効果をより大きいものとする観点から、前記第１の袋体における該担持体の充填率を３０〜８０％程度、好ましくは４０〜７０％程度とすることが好ましい。本発明における充填率は、二酸化塩素担持体を非圧縮下で充填したときの見かけ上の体積を、第１の袋体の容量で除することで求めることができる。
流動性が高いほど、また、充填率が低いほど、二酸化塩素の放出が進みやすくなる。
【００２６】
次に、図４を参照しながら、本実施形態における二酸化塩素の放出のしくみについて説明する。
図４は、図１のＡ−Ａ断面図である。
二酸化塩素担持体４を構成するセピオライト微粒子に担持された二酸化塩素は、低減剤入り袋体１の振動等によって発生する空気の流れ、二酸化塩素担持体４を構成する微粒子同士の衝突等によって、微粒子表面から解離し、不織布からなる袋体２の全面に形成された微細孔から、袋体２の外に放出される。通常の状態では、二酸化塩素担持体４を収納する袋体２は、その中心部周辺において最も厚みがあり、袋体３の内側と接触している。一方、二酸化塩素担持体４を収納する袋体２は、端部に行くほど厚みがなくなり、袋体２より体積が大きい袋体３との間に隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２を形成する。袋体２の微細孔から放出された二酸化塩素は、隙間Ｓ１に一時的に保持され袋体３の放出孔３１から徐放される。また、隙間Ｓ２に一時的に保持された二酸化塩素は、袋体３内の隙間Ｓ１へとゆっくりと拡散し、放出孔３１から徐放される。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の放射性物質の低減剤を用いた放射性物質の低減方法について、その効果を示しながら、説明する。
【００２８】
以下の方法により、放射能レベル測定試験を行った。
土壌採取日時  平成２４年７月４日
土壌採取場所  福島県南相馬市原町区石上字坂下１６９−３  石上公園
試験日時      平成２４年７月５日
測定機器      応用光研工業ＦＮＦ−４０１
測定の方法    ８リットルの土壌を６つに分け、以下の様々な形態の低減剤を適用した後、ケースに入れふたをし、以下の時間が経過した後、土壌を取り出し、放射能レベルを測定した。
なお、対照として、ケースに入れる直前の放射能レベルも測定した。
【００２９】
低減剤１：ＣＬ−１００（エンブロイ株式会社製）  二酸化塩素水溶液
経過時間２時間
３０分おきに３回土壌に直接噴霧
【００３０】
低減剤２：ＣＬ−９０（エンブロイ株式会社製）  放出孔を設けたプラスチック製容器内に二酸化塩素担持体（セピオライト）を充填したもの
経過時間３時間２０分
２個を土壌表面に配置
【００３１】
低減剤３：ＣＬ−４０（エンブロイ株式会社製）の内容物である二酸化塩素担持体（セピオライト）  ただし、放置することにより相当量の二酸化塩素を遊離済みのもの
経過時間２時間１５分
土壌に直接混合
【００３２】
低減剤４：ＣＬ−４０（エンブロイ株式会社製）上述した袋体に充填した形態のもの
経過時間４時間３０分
土壌の上方に２個ぶら下げる
【００３３】
低減剤５：ＣＬ−４０（エンブロイ株式会社製）上述した袋体に充填した形態のもの
経過時間５時間
土壌の上方に２個ぶら下げる
【００３４】
結果を以下に示す。
対照についての測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ８９４１．８９±９５．８０（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １３９４６．９７±１５４．３１（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ２２８８８．８６±１８１．６３（３σ）
【００３５】
低減剤１を適用した際の測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ６１３３．０１±７６．８１（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ９４２７．２７±１２３．３５（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １５５６０．２８±１４５．３１（３σ）
【００３６】
低減剤２を適用した際の測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ７１７１．７９±８９．１４（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １１０８４．１１±１４３．４２（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １８２５５．９０±１６８．８６（３σ）
【００３７】
低減剤３を適用した際の測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ５１４０．３２±７７．０１（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ７８１７．４８±１２４．２７（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １２９５７．８０±１４６．２０（３σ）
【００３８】
低減剤４を適用した際の測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １９９８．６１±３９．２８（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ３０００．３１±６３．５３（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ４９９８．９２±７４．６０（３σ）
【００３９】
低減剤５を適用した際の測定結果は、以下の通りであった。
Ｉ−１３１放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  検出されず
Ｃｓ−１３４放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １３１２．５２±３０．９９（３σ）
Ｃｓ−１３７放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  １９８８．８４±４９．７９（３σ）
全Ｃｓ放射能濃度［Ｂｑ／ｋｇ］  ３３０１．３６±５８．６５（３σ）
【００４０】
以上の結果から、二酸化塩素の放射性物質の低減方法が実証された。
また、低減剤４、５の顕著性から、二酸化塩素担持体の使用の優位性が示された。
すなわち、一定時間、例えば１時間以上、好ましくは２時間以上、さらに好ましくは４時間以上、より好ましくは５時間以上、二酸化塩素を継続して放射性物質に接触させることにより、顕著に放射性物質を低減することができ、放射能レベルを下げることができることが実証された。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の低減剤は、放射能汚染の除去に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  低減剤入り袋体
２  袋体（第１の袋体）
３  袋体（第２の袋体）
３１  放出孔
３２  圧着部
４  二酸化塩素担持体
５  長穴
６  シール
【図１】
2014032135.tif 000003
【図２】
2014032135.tif 000004
【図３】
2014032135.tif 000005
【図４】
2014032135.tif 000006