(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶岩により形成されたパネルまたはシートを放射性物質飛来地域における放射性物質集積点に設置する第１のステップと、
前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点から搬出する第２のステップと、
前記パネルまたはシートの表層部分または当該表層部分に保持されている放射性物質を除去する第３のステップと、
前記除去を終えた前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点に再設置する第４のステップと
を有し、
前記第２乃至第４のステップを繰り返し実行することを特徴とする放射性物質除染方法。
【請求項２】
溶岩により形成されたパネルまたはシートを放射性物質飛来地域における放射性物質集積点に設置する第１のステップと、
前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点から搬出する第２のステップと、
前記パネルまたはシートの表層部分または当該表層部分に保持されている放射性物質を除去する第３のステップと、
前記除去を終えた前記パネルまたはシートの放射線量を測定するとともに、除去により前記パネルまたはシートから分離された物質の重量及び放射線量を測定する第４のステップと、
前記除去を終えた前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点に再設置する第５のステップと
を有し、
前記第２乃至第５のステップを繰り返し実行することを特徴とする放射性物質除染方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原発事故等により飛散した放射性物質を除染する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
福島原子力発電所の爆発事故は、放射性セシウムや放射性ヨウ素等の放射性物質が原子炉内から大気中に放出されるという想定外の事態を招いた。そして、東日本各県の中には、発電所からの距離が近い、事故発生時における気流の通り道にあった、などの事情により放射性物質の飛来量が多かった地域がある。これらの地域では、田畑や森林、建物などに降り注いだ放射性物質が降雨により用水路、側溝、雨樋などに流れ込んだ場合に住民が許容量を超える大きさの被ばくを受ける恐れがある。このため、放射性物質飛来地域における放射性物質の除染は震災復興における最重要課題の一つと位置づけられている。
【０００３】
ここで、これらの地域では、放射性物質の除染のための試みとして、セラミック、ゼオライドやもみ殻を含む土嚢を地域内の各所に設置する作業を行い、これにより一定の除染効果を得られたことが報告されている。この試みは、ゼオライトやもみ殻が放射性物質を大量に吸収する性質を有していることを利用したものである。この性質については、特許文献１などを参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１７１５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の放射性物質除染技術の場合、放射性物質を付着したゼオライトやもみ殻から放射性物質を分離することが困難であるため、除染作業の度に隔離保管しなければらならい廃棄物が大量に発生するという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、原発事故により各地に飛来した放射性物質を効率的に除染する技術的手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、溶岩により形成されたパネルまたはシートを放射性物質飛来地域における放射性物質集積点に設置する第１のステップと、前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点から搬出する第２のステップと、前記パネルまたはシートの表層部分または当該表層部分に保持されている放射性物質を除去する第３のステップと、前記除去を終えた前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点に再設置する第４のステップとを有し、前記第２乃至第４のステップを繰り返し実行することを特徴とする放射性物質除染方法を提供する。溶岩パネルの溶岩は、内部に多数の孔を有しているため、その表面に付着した放射性物質は流れることなくそこに留まる。よって、本発明によると、各地に飛来してそのまま空気中を浮遊している放射性物質、地面や建物に付着して後の降雨により流された放射性物質などを効率よく除染することができる。
【００１０】
また、本発明は、溶岩により形成されたパネルまたはシートを放射性物質飛来地域における放射性物質集積点に設置する第１のステップと、前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点から搬出する第２のステップと、前記パネルまたはシートの表層部分または当該表層部分に保持されている放射性物質を除去する第３のステップと、前記除去を終えた前記パネルまたはシートの放射線量を測定するとともに、除去により前記パネルまたはシートから分離された物質の重量及び放射線量を測定する第４のステップと、前記除去を終えた前記パネルまたはシートを前記放射性物質集積点に再設置する第５のステップとを有し、前記第２乃至第５のステップを繰り返し実行することを特徴とする放射性物質除染方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である放射性物質除染方法において使用する溶岩パネルを示す斜視図である。
【図２】同方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】同方法における溶岩パネルの設置態様を示す図である。
【図４】同方法における溶岩パネルの設置態様を示す図である。
【図５】同方法における溶岩パネルの設置態様を示す図である。
【図６】同方法における溶岩パネルの設置態様を示す図である。
【図７】同方法における溶岩パネルの設置態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。本実施形態である放射性物質除染方法では、多孔質な素材の１つである溶岩によりパネルを形成し、このパネルを放射性物質飛来地域における放射能物質集積点に設置する。
【００１３】
図１は、本実施形態の放射性物質除染方法において用いる溶岩パネル１の構成例を示す斜視図である。図１に示すように、溶岩パネル１は、矩形状のコンクリートボード２の表面３に溶岩ＭＲ（melted rock）を固定したものである。ボード２上における溶岩ＭＲの配置は、各々の間の間隔Ｄがほぼ均等になるようにするとよい。望ましくは、溶岩ＭＲの間隔Ｄを５０ｍｍ程度にするとよい。この程度の大きさの間隔Ｄにすると放射性物質が付着した葉やヘドロ、土が溶岩ＭＲ間に入りやすくなるため、これらを簡単に取り除くことができる。また、各溶岩ＭＲは同じ採掘場から採掘したものであってもよいし、異なる採掘場から採掘したものであってもよい。また、溶岩パネル１の寸法は、設置先となる放射能物質集積点の広さや形状に応じて最適化するとよい。望ましくは、異なる寸法をもった複数種類の溶岩パネル１を準備し、設置先に合わせてそれらを使い分けるようにするとよい。
【００１４】
ここで、溶岩ＭＲは、多数の孔を内包する多孔質な構造を有している。このため、放射性物質集積点に溶岩パネル１を設置した場合、同パネル１の溶岩ＭＲの表層部分に付着した放射性物質が内部の孔に吸収され、そのまま孔内に保持される。
【００１５】
図２は、本実施形態の放射性物質除染方法の手順を示すフローチャートである。図２に示すように、この放射性物質除染方法では、放射性物質飛来地域（例えば、放射性プルームが通過した地域）内から１または複数の放射性物質集積点を選定し、これら各点に１または複数個の溶岩パネル１を設置する（ステップＳ１０１）。放射性物質集積点の選定は、各地域の地形や建物の形状、１日当たりの往来者数などを加味して行うとよい。以下、公共施設、一般住宅、道路、農地、及び森林を例にとり、溶岩パネル１の好適な設定態様を紹介する。
【００１６】
ａ１．公共施設
学校や市役所庁舎などの公共施設は、１日当たりの往来者数が多く、溶岩パネル１を設置した場合におけるパネル１枚当たりの除染効率は高い。図３に示すように、公共施設の場合、屋上１１に付着した放射性物質が雨水に流されて集積する場所である雨樋１２の下や排水溝１３に溶岩パネル１を設置するとよい。また、学校のようにグランドや中庭が併設されている施設では、児童、生徒の多くが足を踏み入れる地面の一部に複数枚の溶岩パネル１を敷き詰めるとよい。
【００１７】
ｂ１．一般住宅
一般住宅は、その居住者が日常生活の多くを過ごす場所であるから、十分な除染を行うことが望まれる。図４に示すように、戸建住宅の場合、屋根２１に付着した放射性物質が雨水に流されて集積する場所である雨樋２２の下や排水溝２３に溶岩パネル１を設置するとよい。また、敷地内に植栽木２４がある場合は、その幹の根本に溶岩パネル１を設置してもよい。また、住宅の敷地が外壁２５により囲まれている場合は、その壁面上に溶岩パネル１を設置してもよい。また、入口に門柱２６がある場合は、その壁面上に溶岩パネル１を設置してもよい。
【００１８】
ｃ１．道路
道路は、その外側に縁石があったり隆起したものがあるため、雨水に流された放射性物質が溜まりやすい。図５に示すように、道路の場合、路面に付着した放射性物質が雨水に流されて集積する場所である側溝３１や集水溝３２に溶岩パネル１を設置するとよい。また、道路の路側帯３３の外側や歩道３４の外側に切り土面３５や盛り土３６がある場合、それらの表面上に溶岩パネル１を設置してもよい。また、植栽木３７がある場合、その幹の根本に溶岩パネル１を設置してもよい。
【００１９】
ｄ１．農地
農地は、人の往来数はそれほど多くないものの、そこで栽培された農作物の摂取を通じて摂取者が内部被ばくする可能性がある。図６に示すように、農地の場合、用水路その他の水路４１の側壁面上に溶岩パネル１を設置するとよい。また、農地の周囲にある牧草地４２に溶岩パネル１を設置してもよい。また、果物の樹木４３を植えた果樹園４４の場合は、樹木４３の幹の根本に溶岩パネル１を設置してもよい。
【００２０】
ｅ１．森林
森林は、人の往来数はそれほど多くないものの、その付近に家屋がある場合は、井戸水などの摂取を通じて摂取者が内部被ばくする可能性がある。図７に示すように、森林の場合、森林内を通る各沢５１やそれらの水が流れ込む小河川５２に溶岩パネル１を設置するとよい。また、森林内を通る道路５３の擁壁上に溶岩パネル１を設置してもよい。また、森林内に繁茂する樹木５４の幹の根本に溶岩パネル１を設置してもよい。
【００２１】
図２において、この放射性物質除染方法では、溶岩パネル１を所定期間（例えば、６か月）に亙って放射性物質集積点に設置した後、溶岩パネル１を放射性物質集積点から搬出する（ステップＳ１０２）。次に、搬出した溶岩パネル１の表層部分の溶岩ＭＲを除去する（Ｓ１０３）。より具体的に説明すると、このステップＳ１０３では、溶岩パネル１を十分に乾燥させた上でその表面を研磨機で研磨することにより表層部分の岩石を削り取る。この表層部分の除去により、溶岩パネル１の表層部分の孔内に保持されていた放射性物質がその表層部分の溶岩ＭＲとともに溶岩パネル１から分離され、溶岩パネル１における放射性物質を含んでいない部分の溶岩ＭＲが露出する。次に、表層部分の除去により溶岩パネル１から分離された物質（すなわち、放射性物質を含む溶岩ＭＲ）の重量、およびその放射線量を測定する（Ｓ１０４）。その上で、表層部分の除去を終えた溶岩パネル１を放射性物質集積点に再設置する（Ｓ１０５）。以後は、溶岩パネル１の設置期間が所定期間に達する度に、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５の作業を繰り返す。
【００２２】
以上が、本実施形態である放射性物質除染方法の詳細である。この放射性物質除染方法によると、次の効果が得られる。
【００２３】
第１に、本実施形態では、放射性物質を除染する技術的手段として溶岩パネル１を利用する。この溶岩パネル１の溶岩ＭＲは、内部に多数の孔を有しているため、その表面に付着した放射性物質は流れ出ることなくそこに留まる。よって、本実施形態によると、各地に飛来してそのまま空気中を浮遊している放射性物質、地面や建物に付着して後の降雨により流された放射性物質などを効率よく除染することができる。
【００２４】
第２に、本実施形態では、溶岩パネル１を矩形状のボード２の表面３に溶岩ＭＲを配したものにより形成している。溶岩ＭＲは内部に多数の孔を有する素材であるから他の鉱石に比べると比重が小さい。また、パネル自体は薄い板であるから持ち運びも容易であり、その運搬に重機などは不要である。よって、本実施形態によると、溶岩パネル１の設置、搬出の作業負担を軽減することができる。
【００２５】
第３に、本実施形態では、溶岩パネル１の表面に付着した放射性物質は、表層部分の溶岩ＭＲ内の孔に保持されるものの、その奥の溶岩ＭＲにまで浸透することはない。このため、表層部分を除去した溶岩パネル１は放射性物質をほとんど含有しないものとなる。よって、１つの溶岩パネル１を使った放射性物質の除染を繰り返し行うことができる。また、隔離保管を要する廃棄物は溶岩パネル１から分離した物質（溶岩ＭＲ）のみとなる。よって、廃棄物の減容性をゼオライドやもみ殻を使った従来の放射性物質除染方法のそれよりも高くすることができる。
【００２６】
第４に、本実施形態における溶岩パネル１の表面には溶岩ＭＲによる凹凸があるため、表面を平らにしたものよりも表面積が大きい。このため、表面を平らにしたものよりも多くの放射性物質を付着させ、より高い除染効果を得ることができる。
【００２７】
第５に、本実施形態における溶岩パネル１は全体として薄い矩形板をなしており、裏面は平らになっている。このため、建物の壁面などに隙間なく敷設して利用することができる。
【００２８】
第６に、溶岩パネル１はボード２の上に溶岩ＭＲを配したものであるから、公共施設、住宅、道路などに設置した場合に周囲の景観と馴染みやすい。よって、溶岩パネル１の設置が放射性物質の除染を目的とするものであることを地域の住民に殆ど意識させずに済む。従って、地域の住民に不安感や恐怖感を与えずに目的を達成することができる。また、溶岩ＭＲは鉱物であるから腐食する恐れが皆無である。その一方で溶岩ＭＲは十分な保水性を有する。このため、公共施設、住宅、道路などに設置した状態である程度の期間が経過すると、その表面にコケなどの植物が繁茂し、周囲との区別がより一層付き難くなる。よって、放射線量が十分に低下した後はそのまま設置先に放置することにより、景観修景、生態系の保全回復材として活用することができる。
【００２９】
第７に、本実施形態では、溶岩パネル１の表層部分の除去によって同パネル１から分離された物質（放射性物質を含む溶岩ＭＲ）の重量、およびその放射線量を測定する。よって、どの程度の除染効果があったのかを定量的に判断することができる。
【００３０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、かかる実施形態に以下の変形を加えてもよい。
（１）上記実施形態における溶岩パネル１は、コンクリートボード２の上に溶岩ＭＲを固定したものであった。しかし、この溶岩パネル１を、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）ボードの上に溶岩ＭＲを固定したものにしてもよい。また、溶岩パネル１を、コンクリート内に複数個の溶岩ＭＲを埋設したものにしてもよい。
【００３１】
（２）上記実施形態では、溶岩パネル１を設置先である放射性物質集積点から搬出した後、その表層部分を除去した。しかし、溶岩パネル１の表層部分を除去するのではなく、その部分に含まれている放射性物質だけを除去してもよい。この放射性物質の除去は、例えば次の２つの態様により実現できる。第１の態様では、溶岩パネル１の表面に水をかけつつ同面をブラッシングすることにより、放射性物質を洗い流す。第２の態様では、乾湿同時吸引連続運転掃除機のノズルを溶岩パネル１の表面に当ててその表層部分の孔に保持されている放射性物質を吸引する。この第２の態様における乾湿同時吸引連続運転掃除機を用いた放射性物質の吸引は、溶岩パネル１を設置先の壁等に設置したままの状態で行ってもよい。
【００３２】
（３）上記実施形態において、１枚の溶岩パネル１におけるコンクリードボードの上に敷設する複数個の溶岩ＭＲは同じ種類のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。周知のように、溶岩ＭＲには、パホイホイ溶岩、アア溶岩、塊状溶岩、枕状溶岩などの様々な種類があり、各々が内包する孔の大きさは種類ごとに異なる。よって、１枚の溶岩パネル１に異なる種類の溶岩ＭＲを混在させることにより、大小さまざまな大きさの放射性物質を保持することができる。
【００３３】
（４）上記実施形態では、ステップＳ１０４において、溶岩パネル１の表層部分の除去によって同パネル１から分離された物質（放射性物質を含む溶岩ＭＲ）の重量、およびその放射線量を測定した。しかし、このステップＳ１０４を実行することなく、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０３およびステップＳ１０５を繰り返し実行するようにしてもよい。
【００３４】
（５）上記実施形態では、放射性物質を除去する技術的手段として溶岩パネル１を利用した。しかし、溶岩パネル１の代わりに、可撓性を持ったシート（たとえば、ポリエチレン製のシートやＦＲＰ製のシート）の一面に溶岩ＭＤを配したシート（溶岩シート）を利用してもよい。この場合、放射性物質集積点の地面に溶岩シートを敷き、このシートの上に土を敷き詰めるようにして利用してもよい。
【００３５】
（６）上記実施形態では、ステップＳ１０３では、溶岩パネル１を十分に乾燥させた上でその表面を研磨機で研磨することにより表層部分の岩石を除去した。しかし、溶岩パネル１の表面に放射性物質を吸収する性質を持った微生物を付着させてこれを繁殖させることにより、表層部分の放射性物質を除去するようにしてもよい。
【００３６】
（７）上記実施形態では、溶岩パネル１はコンクリートボード２と溶岩ＭＲにより形成されていた。しかし、溶岩ＭＲ以外の多孔質な素材（例えば、軽石）により溶岩ＭＲを置き換えてもよい。また、（５）の変形例における溶岩シートの代わりに、溶岩ＭＲ以外の多孔質な素材（軽石）により溶岩ＭＲを置き換えたシートを利用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…溶岩パネル、２…コンクリートボード、３…表面、１１…屋上、１２，２２…雨樋、１３，２３…排水溝、２１…屋根、２４，３７…植栽木、２５…外壁、２６…門柱、３１…側溝、３２…集水溝、３３…路側帯、３４…歩道、３５…切り土面、３６…盛り土、４１…水路、４２…牧草地、４３，５４…樹木、４４…果樹園、５１…沢、５２…小河川、５３…道路。
【図１】
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【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】
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