(57)【要約】      （修正有）【課題】放射性物質の外部への流出を防止又は抑制することができるパネルを提供する。【解決手段】全体が板状をなし、内部に物体を収納可能な空間あるいは水路を形成する空間に面した状態で配されるパネルにおいて、前記空間内の放射性物質とイオン交換可能なゼオライトと、このゼオライト同士を結合或いは近接させる結合部材とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体が板状をなし、内部に物体を収納可能な空間あるいは水路を形成する空間に面した状態で配されるパネルであって、前記空間内の放射性物質とイオン交換可能なゼオライトと、このゼオライト同士を結合或いは近接させる結合部材とを備えていることを特徴とするパネル。
【請求項２】
前記空間が、既設又は新設のコンクリート構造物の内部に形成された空間である請求項１記載のパネル。
【請求項３】
前記コンクリート製構造物が、内部に格納空間を有する容器本体と、この格納空間を閉塞する蓋体とを備えたプレキャストコンクリート製格納容器である請求項２記載のパネル。
【請求項４】
前記コンクリート製構造物が、内部に水を流通させることが可能な既設又は新設の管渠を構成する請求項２記載のパネル。
【請求項５】
前記結合部材が、粒状のゼオライトを内部に充填可能な格子枠である請求項１、２、３又は４記載のパネル。
【請求項６】
前記結合部材が、セメントペーストを含むものである請求項１、２、３、４又は５記載のパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に物体を収納可能な空間内あるいは水路を形成する空間内に取り付けられるパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所を保有している日本では、地震や津波等何らかの原因により原子力発電所の事故が発生し、その周辺地域の放射能汚染が発生する重大な問題が発生しうる。その際に、汚染廃棄物の保管方法が大きな課題として挙げられる。特に、がれき処理や土壌の除染を行う際に発生する放射性物質を含む汚染土壌その他の汚染物質（以下、放射性汚染物質と称する）の保管方法が問題となる。ここで、各種放射性汚染物質を格納しておくための容器として、コンクリート製で箱状をなし内部に格納空間を有する容器本体と、この格納空間を被覆可能な蓋体とを備えた格納容器が広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで、このような格納容器においては、前記格納空間に面し放射性汚染物質の漏出を防ぐための被覆材を設ける構成が広く知られている。このような被覆材としては、金属製の板状のライニングや、樹脂製シートや、樹脂により形成され容器本体の内面を被覆するコーティング層等が考えられる。
【０００４】
しかして、上述したような格納容器においては、以下に述べるような不具合が発生することがある。すなわち、容器本体の経年劣化等によるひび割れ等の破損と、上述した被覆材の経年劣化等による破損が同時に発生している場合、これらの破損箇所から放射性物質が容器外に漏出することがある。また、特に前記ライニングやコーティング層は、格納容器を製造する初期の段階で予め形成しておく必要があり、既設のコンクリート製容器を利用してこのような用途に供しうる格納容器を製造する要望に対応することが非常に困難である。
【０００５】
また、除染作業を行った際に発生する放射性物質を含む土壌や、汚染土壌その他の放射性汚染物質を保管する保管場所から漏出する放射性物質は、雨水等に混入した状態でコンクリート製の排水路等の管渠や河川に達するが、このようなコンクリート製管渠や河川内を流通する水から放射性物質を除去する手段が要望されている。しかし、このような放射性物質の除去に用いられる装置において、既設又は新設のコンクリート製管渠、あるいは河川内に容易に取り付け可能かつ運搬も容易なものは未だに知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に着目し、内部に物体を収納可能な空間内あるいは水路を形成する空間内に取り付けることにより放射性物質の外部への流出を防止又は抑制可能なパネルを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決すべく、本発明に係るパネルは、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係るパネルは、全体が板状をなし、内部に物体を収納可能な空間あるいは水路を形成する空間に面した状態で配されるものであって、前記空間内の放射性物質とイオン交換可能なゼオライトと、このゼオライト同士を結合或いは近接させる結合部材とを備えている。
【０００９】
このようなものであれば、空間内部にパネルを設置することで、空間内部の放射性物質とゼオライトとのイオン交換を行わせて放射性物質をゼオライトに吸着させることにより放射性物質の流出を抑制できる。さらに、全体を板状にすることで、空間の内面にこのようなパネルを載置又はボルト等の止着材を介して固定することにより空間内部へのパネルの設置を容易に行うことができる。
【００１０】
本発明のパネルの好適設置態様の一つとして、前記空間が、既設又は新設のコンクリート構造物の内部に形成された空間であるものが挙げられる。
【００１１】
前記コンクリート製構造物としては、内部に格納空間を有する容器本体と、この格納空間を閉塞する蓋体とを備えたプレキャストコンクリート製格納容器や、内部に水を流通させることが可能な既設又は新設の管渠を構成するものが挙げられる。
【００１２】
さらに、本発明のパネルの結合部材として好ましいものとして、粒状のゼオライトを内部に充填可能な格子枠や、セメントペーストを含むものが挙げられる。
【００１３】
なお、本発明において、「結合部材」とは、ゼオライトの粒子同士を接着するための材料に限らず、ゼオライトの粒子同士を近接した状態に保つための枠体等の部材全般を含む概念であり、これらを併用したものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパネルを内部に物体を収納可能な空間内あるいは水路を形成する空間内に取り付けることにより、放射性物質の外部への流出を防止又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るパネルを設置したプレキャストコンクリート製格納容器を示す全体斜視図。
【図２】同実施形態に係るパネルを設置したプレキャストコンクリート製格納容器を示す正面図。
【図３】同実施形態に係るパネルを設置した容器本体を示す平面図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】同実施形態に係るパネルを示す縦断面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係るパネルの使用態様を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態を図１〜図５を参照しつつ以下に示す。
【００１７】
本実施形態に係るプレキャストコンクリート製格納容器１は、図１〜図３に示すように、内部に格納空間Ｓを有する容器本体２と、この格納空間Ｓを閉塞する蓋体３と、前記容器本体２の上面と前記蓋体３の下面との間に伸び能力を有する接着剤を用いて形成された接着部４と、前記格納空間Ｓに面し該格納空間Ｓ内に配された放射性物質とイオン交換可能なゼオライトを含む放射性物質吸着層であるゼオライトパネル５とを備えている。
【００１８】
前記容器本体２は、底版６と、この底版６の外周部から起立する側版７とを備えている。また、これら底版６及び側版７により区画される空間は、放射性物質を含む被収納物を内部に格納可能な前記格納空間Ｓである。前記側版７の上面のうち前記格納空間Ｓ寄りの部位には、上方に突出する突起７１が形成されている。この突起７１の隅部には、蓋体３側から挿し通したボルトＢを螺着するためのインサートナット７２を埋設している。また、この突起７１から外方に所定距離だけ離間した位置には、後述する接着部４を形成するための接着剤が外方に流失しないようにするためのシール材７３を配している。さらに、前記底版６及び側版７の内面すなわち前記格納空間Ｓに向かう面には、前記ゼオライトパネル５を内部に配するための凹部６ａ、７ａが設けられている。そして、放射性物質を含む被収納物が前記格納空間Ｓに配された状態で、この容器本体２の上方に前記蓋体３が配され、前記格納空間Ｓが閉塞されるようにしている。
【００１９】
前記蓋体３は、平面視した場合に前記容器本体２と同一の形状をなす。この蓋体３の下面には、前記容器本体２の突起７１を内部に収納可能な凹部３ａが設けられている。また、この蓋体の四隅部には、前記容器本体２のインサートナット７２に螺着させることによりこの蓋体３を容器本体２に締結するためのボルトＢを挿し通すためのボルト挿通孔３ｂを設けている。このボルト挿通孔３ｂの上部には、前記ボルトＢの頭部を収納するための座ぐり部を設けている。そして、この凹部３ａの内部に容器本体２の突起７１を収納した状態で、この蓋体３と前記容器本体２との間に、接着部４を配して前記格納空間Ｓを密閉するようにしている。
【００２０】
前記接着部４は、前記底版６の突起７１の外側面、前記底版６の上面、前記シール材７３の内側面及び前記蓋体３の下面により区画される領域に配されており、上述したように伸び能力を有する接着剤を用いて形成されている。
【００２１】
しかして前記ゼオライトパネル５は、本実施形態では前記底版６及び前記側版７の内面側に形成されている。より具体的には、前記放射性物質吸着層は、前記底版６及び前記側版７の内面に設けた凹部６ａ、７ａ内に配されている。また、前記ゼオライトパネル５は、図５に示すように、本実施形態では、ＦＲＰ等の樹脂製又は金属製の平面視正方形状の枠材５１ａ及びこの枠材５１ａの高さ方向端部同士を接続しこのパネル５の表面を構成する格子材５１ｂを備えた格子枠５１内に、ゼオライトの粒５２を充填することにより形成されている。本実施形態では、ゼオライトの粒５２の直径は、前記格子枠５１の格子材５１ｂの格子間の寸法よりも小さいものを採用している。さらに、このゼオライトパネル５は、ゼオライトの粒５２が直接格納空間Ｓに露出するように構成されている。すなわち、このゼオライトパネル５は、表面がポーラス状である。
【００２２】
このプレキャストコンクリート製格納容器１は、以下のような態様で使用される。すなわち、放射性物質を含む土壌等の廃棄物を内部に格納した被格納物である袋体Ｗを格納空間Ｓ内に配した状態で、蓋体３の下面の凹部３ａ内に容器本体２の突起７１を収納し、接着部４を介して容器本体２と蓋体３とを接着した後、蓋体３側から固定用ボルトＢを挿し通して容器本体２のインサートナット７２に固定用ボルトＢを螺合させ、蓋体３と容器本体２とを締着する。
【００２３】
すなわち本実施形態の構成によれば、前記袋体Ｗの内部からセシウム等の放射性物質が漏出した場合、この放射性物質は容器本体２の内面に配したゼオライトパネル５に接することとなる。その際に、前記放射性物質はゼオライトパネル５内部のゼオライトとイオン交換され、ゼオライト内に吸着される。そして、経年劣化等により容器本体２が破損しても、放射性物質はゼオライトパネル５内に吸着された状態であるので、放射性物質の容器外への漏出は、従来のコンクリート製容器と比較してより確実に防止ないし抑制される。
【００２４】
また、前記容器本体２が底版６とこの底版６の外周部から起立する側版７とを備え、前記底版６及び前記側版７の内面側に前記ゼオライトパネル５を設けているので、箱形をなす容器本体２を備えたこの種のコンクリート製容器を容易に実現できる。
【００２５】
さらに、前記ゼオライトパネル５を放射性物質吸着層として設けているので、容器内に被格納物を格納する作業に先立ち、例えばこの格納容器１を除染の現場に搬入するより以前に、このようなゼオライトパネル５を前記底版６及び前記側版７の内面側に配するようにすることができ、手間の削減を図ることができる。
【００２６】
そして、前記容器本体２の上面と前記蓋体３の下面との間に伸び能力を有する接着剤を用いて形成された接着部４を備えているので、固定用ボルトＢが腐食した状態で蓋体３が容器本体２に対して相対移動するような作用を受けた場合であっても、接着層が伸びて蓋体３が容器本体２に密着し格納空間Ｓが密閉されている状態を保つことができるので、格納容器１に格納した放射性物質の漏出をさらに確実に防止又は抑制することができる。
【００２７】
加えて、このゼオライトパネル５は、表面がポーラス状であるので比表面積が大きく、面積当たりの吸着効果をより高めることができる。
【００２８】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２９】
例えば、上述した実施形態では、前記放射性物質吸着層であるパネルを、粒状のゼオライトと、ゼオライトを内部に充填可能な結合部材であるＦＲＰ等の樹脂製又は金属製の格子枠とにより形成しているが、本発明のパネルは、以下のように形成したものであってもよい。
【００３０】
すなわち、顆粒状のゼオライト、ファイバー及びセメントペーストを混ぜ合わせて板状に形成して本発明のパネルを形成してもよい。この場合、ファイバー及びセメントペーストが請求項中のゼオライト同士を結合させる結合部材としての機能を有する。また、このようなパネルは、表面に多数の凹部を有するポーラス状に形成するとなおよい。
【００３１】
また、顆粒状のゼオライト及びセメントペーストを混ぜ合わせて板状に形成し、さらに粉末状のゼオライトと水とを混ぜ合わせたゾル状物質を塗布したものを本発明のパネルとしてもよい。この場合、セメントペーストが請求項中のゼオライト同士を結合させる結合部材としての機能を有する。また、このようなパネルも、表面に多数の凹部を有するポーラス状に形成するとなおよい。
【００３２】
これらのようなものであっても、上述した実施形態に係る格納容器に配した場合、放射性物質を含む被格納物である袋体の内部からセシウム等の放射性物質が漏出した場合、この放射性物質は容器本体の内面に配したゼオライトパネルに接し、その際に前記放射性物質はゼオライトパネル内部のゼオライトとイオン交換され、ゼオライト内に吸着される。従って、放射性物質の容器外への流出は、従来のコンクリート製容器と比較してより確実に防止ないし抑制される。また、これらのようなゼオライトと結合部材とを混合して板状に形成したものをさらに格子枠内に収納する態様のパネルを採用してもよい。
【００３３】
加えて、上述した実施形態では、前記パネルを、比表面積を大きくして吸着効果を高めるべくポーラス状に形成しているが、ポーラス状でないパネルを採用してもよい。
【００３４】
さらに、本発明のパネルは、既設又は新設のコンクリート製構造物により形成された管渠の内面に設けることもできる。すなわち、図６に示すように、コンクリート製構造物であるボックスカルバートＸ１を複数敷設することにより形成した管渠において、ボックスカルバートＸ１の底版Ｘ６及び側版Ｘ７の内面にこのようなゼオライトを含むパネルＸ５を配することもできる。このようにボックスカルバートＸ１を複数敷設することにより形成した管渠の内面にゼオライトを含むパネルＸ５を配すると、管渠内を流れる水に混入した放射性物質をパネルＸ５中のゼオライトとイオン交換させてパネルＸ５内のゼオライトに放射性物質を吸着させることができる。従って、放射性汚染物質の一時貯蔵施設や最終処理施設内から排水を行うための管渠、或いは除染現場近辺の水路を形成する管渠を構成するコンクリート製構造物の内面にこのようなパネルＸ５を配することにより、一時貯蔵施設、最終処理施設又は除染現場近辺からの排水に混入した放射性物質を外部に拡散することを防止又は抑制することができる。なお、図６においてはボックスカルバートＸ１を地下に埋設して形成した暗渠を示しているが、上方に開口したコンクリート製構造物を複数敷設することにより形成した開渠を構成するコンクリート製構造物の内面にこのようなパネルＸ５を配してももちろんよい。また、ボックスカルバートに限らず、ヒューム管等、管渠を形成可能な他のコンクリート製構造物の内面にこのようなパネルを配してももちろんよい。加えて、自然の河川の川底にこのようなパネルを配してももちろんよい。
【００３５】
また、上述した実施形態のパネルは、全体がゼオライトを含む放射性物質吸着層を形成しているが、以下に示すような放射線遮蔽層をも有するものであってもよい。すなわち、格子枠の内部の空間のうち物体を収納するための空間又は水路に面する側と反対側の領域に、鉛等を混入して密度を高めた重量コンクリートにより形成した遮蔽板を配して放射線遮蔽層を形成し、この遮蔽板と収納空間側の格子との間にゼオライト粒子を配することにより放射性物質吸着層を形成する態様を採用してもよい。さらに、ファイバーやセメントペーストといった結合部材によりゼオライト同士を結合させて板状に成形する際に、鉛等の放射線を遮蔽可能な物質により形成した放射線遮蔽層である板を埋め込んで形成する態様を採用してもよい。
【００３６】
このようなものであれば、物体を収納するための空間又は水路中の放射性物質とゼオライトとのイオン交換を行わせて放射性物質をゼオライトに吸着させることにより放射性物質の流出を抑制しつつ、放射線遮蔽層を設けていることによりゼオライトに吸着された放射性物質から発せられる放射線の外部への漏出を防ぐこともできる。
【００３７】
そして、上述した実施形態では、パネルの形状が正方形状であるが、パネルの形状は、これ以外に、長方形状、三角形状、六角形状等、任意に設定してよい。
【００３８】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…格納容器
５…パネル（ゼオライトパネル）
【図１】
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【図２】
2014234997.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年7月16日(2014.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に物体を収納可能な空間あるいは水路を形成する空間を有するコンクリート製構造物と、板状をなし、このコンクリート製構造物の内部に配され、前記空間内の放射性物質とイオン交換可能なゼオライトと、このゼオライト同士を結合或いは近接させる結合部材とを備えているとともに、表面が多数の凹部を有するポーラス状であるパネルとを備えている、内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物。
【請求項２】
前記コンクリート製構造物が、内部に格納空間を有する容器本体と、この格納空間を閉塞する蓋体とを備えたプレキャストコンクリート製格納容器である請求項１記載の内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物。
【請求項３】
前記コンクリート製構造物が、内部に水を流通させることが可能な既設又は新設の管渠を構成する請求項１記載の内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物。
【請求項４】
前記結合部材が、粒状のゼオライトを内部に充填可能な格子枠である請求項１、２又は３記載の内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物。
【請求項５】
前記結合部材が、セメントペーストを含むものである請求項１、２、３又は４記載の内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
以上の課題を解決すべく、本発明に係る内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る内部空間にパネルを配したコンクリート製構造物は、内部に物体を収納可能な空間あるいは水路を形成する空間を有するコンクリート製構造物と、板状をなし、このコンクリート製構造物の内部に配され、前記空間内の放射性物質とイオン交換可能なゼオライトと、このゼオライト同士を結合或いは近接させる結合部材とを備えているとともに、表面が多数の凹部を有するポーラス状であるパネルとを備えている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
しかして前記ゼオライトパネル５は、本実施形態では前記底版６及び前記側版７の内面側に形成されている。より具体的には、前記放射性物質吸着層は、前記底版６及び前記側版７の内面に設けた凹部６ａ、７ａ内に配されている。また、前記ゼオライトパネル５は、図５に示すように、本実施形態では、ＦＲＰ等の樹脂製又は金属製の平面視正方形状の枠材５１ａ及びこの枠材５１ａの高さ方向端部同士を接続しこのパネル５の表面を構成する格子材５１ｂを備えた格子枠５１内に、ゼオライトの粒５２を充填することにより形成されている。本実施形態では、ゼオライトの粒５２の直径は、前記格子枠５１の格子材５１ｂの格子間の寸法よりも大きいものを採用している。さらに、このゼオライトパネル５は、ゼオライトの粒５２が直接格納空間Ｓに露出するように構成されている。すなわち、このゼオライトパネル５は、表面がポーラス状である。