(57)【要約】【課題】  高品質の放射性廃棄物処分用緩衝体を早くかつ安価に製造できる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  可撓性の成形用容器１内に原料を投入する充填工程Ｓ１と、原料が充填された成形用容器２７を冷間静水圧プレス４９によって加圧成形することによって放射性廃棄物処分用緩衝体１を形成する成形工程Ｓ２と、を備える放射性廃棄物処分用緩衝体１の製造方法において、原料として広幅の所定粒径分布を有するベントナイトを用いることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の成形用容器内に原料を投入する充填工程と、
原料が充填された前記成形用容器を冷間静水圧プレスによって加圧成形することによって放射性廃棄物処分用緩衝体を形成する成形工程と、
を備える放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法において、
前記原料として広幅の所定粒径分布を有するベントナイトを用いることを特徴とする放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項２】
前記成形用容器の継ぎ目の間隙にブチルゴムを装着し、該継ぎ目をその外側からブチルゴムを粘着材とする第一粘着テープによって封止し、該第一粘着テープを含む前記成形用容器の外側面にはゴム系粘着材を有する第二粘着テープが貼付されていることを特徴とする請求項１に記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項３】
前記成形用容器の内側に潤滑剤を塗布した後、前記原料を投入することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項４】
前記成形用容器の内面に凸部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項５】
前記凸部は、らせん状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項６】
前記成形用容器から取り出した放射性廃棄物処分用緩衝体の表面を切削加工することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項７】
前記充填工程では、前記成形用容器の壁面側に所定の粒径よりも小さい粒径のベントナイトを選択的に充填することを特徴とする請求項６に記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項８】
前記成形工程では、冷間静水圧プレスに投入される液体の流量を計測し、前記放射性廃棄物処分用緩衝体が所定寸法および／または所定密度となるように投入される液体量を制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項９】
六面体の放射性廃棄物処分用緩衝体を成形する前記成形用容器における平面部は、周辺から中心部に向けて厚さが漸増されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項１０】
六面体の放射性廃棄物処分用緩衝体を成形する前記成形用容器における平面部は、周辺から中心部に向けて外方に向けて漸次突出されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【請求項１１】
前記平面部の形状は、数値解析手法を用いて予測される変形量によって決定されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄体処分用緩衝体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射性廃棄物の地層処分技術においては、放射性廃棄物に対する透水の遮断及び放射性物質の緩衝を目的として、放射性廃棄物と処分孔となる岩盤との間に、放射性廃棄物処分用緩衝体としてベントナイト成形体を配置する。
これまでは、放射性廃棄物の処分現場でベントナイトを蒔き出し、これを締め固める方法（例えば、特許文献１）が検討されてきたが、近年では、施工性およびコストを考慮してベントナイト成形体のブロックを事前に製作し、これを処分孔へ設置する方法（例えば、特許文献２および特許文献３）が検討されてきている。
一般に、放射性廃棄物の地層処分に使用されるベントナイト成形体は寸法が大きいため、ベントナイト成形体を製造する際の成形荷重が大きくなる。このため、一軸圧縮でこのようなベントナイト成形体を製造しようとすると、装置が大型化して現実的ではない。この問題を解決するために、特許文献２および特許文献３には、一軸圧縮方式に代わって等方均一加圧を行う冷間静水圧プレスを用いた成形方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３９４９２号公報（図１〜図３）
【特許文献２】特開平７−２４４１９７号公報（図１）
【特許文献３】特公平６−３４１０５号公報（第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に示されている成形方法では、等方均一加圧成形量が大きく、製造コスト、装置の小型化および製造速度の面でまだ十分ではなかった。
また、均一で寸法精度の高いベントナイト成形体を製造することは難しかった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、高品質の放射性廃棄物処分用緩衝体を早くかつ安価に製造できる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、可撓性の成形用容器内に原料を投入する充填工程と、原料が充填された前記成形用容器を冷間静水圧プレスによって加圧成形することによって放射性廃棄物処分用緩衝体を形成する成形工程と、を備える放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法において、前記原料として広幅の所定粒径分布を有するベントナイトを用いることを特徴とする。
【０００７】
このように、原料として広幅の所定粒径分布を有するベントナイトを用いているので、原料には粒径の大きなものから小さなものまで幅広く含まれている。この原料を成形用容器内に投入すると、大きな粒径を持つもの同士の間にできる間隙に小さな粒径を持つものが入り込むので、類似した粒径を持つものの充填に比べて密に充填することができる。
成形用容器内に密に充填できると、同じ重量の原料であればより小さい成形用容器内に充填することができるので、成形用容器を小型化することができる。このため、加圧成形して同じ密度の放射性廃棄物処分用緩衝体を得るのに、冷間静水圧プレスによる変形量が少なくて済むので、製造速度を向上させることができるとともに製造コストを安価にすることができる。
また、同じ大きさの成形用容器を用いると、より多くの原料を投入できるので、より大型の放射性廃棄物処分用緩衝体を製造することができる。
さらに、成形用容器に原料を密に充填することができるので、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体の密度を均一にすることができる。これにより、放射性廃棄物処分用緩衝体の寸法精度を向上させることができる。
なお、ここで、「広幅の所定粒径分布」とは、均等係数（加積通過率がちょうど６０％になるときの粒径Ｄ６０と同じく１０％となるときの粒径Ｄ１０との比（Ｄ６０／Ｄ１０））が１０以上を意味している。
また、「ベントナイト」は、ベントナイト単体およびベントナイトと砂との混合体を含むものである。
さらに、成形用容器は、天然ゴム等のゴム系材料で形成されるのが好適である。
【０００８】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記成形用容器の継ぎ目の間隙にブチルゴムを装着し、該継ぎ目をその外側からブチルゴムを粘着材とする第一粘着テープによって封止し、該第一粘着テープを含む前記成形用容器の外側面にはゴム系粘着材および樹脂製支持体を有する第二粘着テープが貼付されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、成形工程での成形中、間隙に粘着し撥水性の高いブチルゴムは、加圧に伴う成形用容器の変形に追従して容易に変形し、間隙の間を密着することができる。そして、同様な機能を有するブチルゴムを粘着材とする第一粘着テープが、加圧変形によってブチルゴムが継ぎ目から外に突出することを阻止する。さらに、耐水性のある樹脂製支持体を有し、耐久性、伸縮性のある第二粘着テープが、第一粘着テープを含む成形用容器の外側面を広範囲に貼付されているので、ブチルゴムおよび第一粘着テープを保護し、補強することができる。
このように、成形用容器の継ぎ目は、ブチルゴムによって間隙の間が密閉され、それを第一粘着テープで補完され、さらに第二粘着テープで補強されているので、冷間静水圧プレスによる加圧成形中、止水性を向上させることができる。このため、放射性廃棄物処分用緩衝体の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記成形用容器の内側に潤滑剤を塗布した後、前記原料を投入することを特徴とする。
【００１１】
このように、成形用容器の内側に潤滑剤を塗布した後、原料を投入するので、成形用容器と充填された原料との間には、潤滑剤が介在することになる。
成形工程において、この成形用容器を加圧成形すると、潤滑油によって成形用容器が放射性廃棄物処分用緩衝体（原料）に接着されることを防止できるので、成形後の減圧に伴う成形用容器が拡がっても放射性廃棄物処分用緩衝体表面が一緒に移動し、破損することを防止することができる。
また、上述した成形用容器の拡がりに伴う成形用容器の動きによって、成形用容器が放射性廃棄物処分用緩衝体に摺接して破損させることを防止できる。
これらは、例えば、六面体の放射性廃棄物処分用緩衝体では、圧力が集中する角部において、格段に効果を発揮するものである。
【００１２】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記成形用容器の内面に凸部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
このように、成形用容器の内面に凸部が形成されているので、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体には、凸部に対応した凹部が形成されることになる。この凹部を放射性廃棄物処分用緩衝体の把持に活用すると、放射性廃棄物処分用緩衝体の搬送を容易とすることができる。
【００１４】
また、上記発明では、前記凸部は、らせん状に形成されるのが好適である。
このようにすると、放射性廃棄物処分用緩衝体にらせん状の凹部が形成され、より広い面積での把持が可能となるので、一層搬送が容易となるし、搬送手段の自由度を増加させることができる。
なお、これらの凹部を有する放射性廃棄物処分用緩衝体同士を組み合わせて設置した場合、隙間を生じることになるが、この隙間はベントナイトが水分を吸収して膨張することによって封鎖することができる。逆に言えば、放射性廃棄物処分用緩衝体に形成される凹部は、ベントナイトが膨張して隙間が封鎖される程度の大きさに収めるのが好適である。
【００１５】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記成形用容器から取り出した放射性廃棄物処分用緩衝体の表面を切削加工することを特徴とする。
【００１６】
このように、成形用容器から取り出した放射性廃棄物処分用緩衝体の表面を切削加工するので、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体の形状を補正することができる。
このため、加圧成形時における放射性廃棄物処分用緩衝体の変形をある程度許容することができるので、成形工程における施工性を向上させることができる。
また、放射性廃棄物処分用緩衝体の最終的な寸法精度を確保することができ、そのため、放射性廃棄物処分用緩衝体同士の合わせ面の精度が向上し、低透水層としての信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、上記発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記充填工程では、前記成形用容器の壁面側に所定の粒径よりも小さい粒径のベントナイトを選択的に充填することを特徴とする。
【００１８】
このように、充填工程では、成形用容器の壁面側に所定の粒径よりも小さい粒径のベントナイトを選択的に充填しているので、放射性廃棄物処分用緩衝体の表面側は粒径の小さな粒子によって構成されることになる。
このため、切削加工を容易に行なうことができるし、切削加工後の表面粗度を小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記成形工程では、冷間静水圧プレスに投入される液体の流量を計測し、前記放射性廃棄物処分用緩衝体が所定寸法および／または所定密度となるように投入される液体量を制御することを特徴とする。
【００２０】
冷間静水圧プレスに投入される液体は非圧縮性であるので、加圧による成形用容器の変形量が投入される液体量と略等しくなることになる。
そのため、投入される液体の流量を測定して、液体の投入量、すなわち、成形容器の体積減少量を制御することによって、放射性廃棄物処分用緩衝体の寸法および／または密度が所定値になるようにしている。
このように、放射性廃棄物処分用緩衝体は所定寸法および／または所定密度になるように制御されるので、略均一な、安定した品質の放射性廃棄物処分用緩衝体を製造することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法では、六面体の放射性廃棄物処分用緩衝体を成形する前記成形用容器における平面部は、周辺から中心部に向けて厚さが漸増されていることを特徴とする。
【００２２】
六面体の各平面部の周辺に位置する成形用容器は、２面あるいは３面が組み合っているので、平面部の中心に比べて強度が高くなっている。このため、本発明では周辺から中心部に向けて成形用容器の厚さを漸増させ、中心部の強度を増加させている。
これにより、平面部において圧力に対する抵抗力が略均一とできるので、平面部内で変形が略一様となり、所定形状の放射性廃棄物処分用緩衝体を得ることができる。このため、無駄な後処理、例えば、切削加工量を低減させることができる。
【００２３】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法では、六面体の放射性廃棄物処分用緩衝体を成形する前記成形用容器における平面部は、周辺から中心部に向けて外方に向けて漸次突出されていることを特徴とする。
【００２４】
六面体の各平面部の周辺に位置する成形用容器は、２面あるいは３面が組み合っているので、平面部の中心に比べて強度が高くなっている。このため、本発明では周辺から中心部に向けて成形用容器の形状を外方に向けて漸次突出させている。
これにより、平面部において中心部に向かう程、変形の余地を増加させているので、平面部内で変形が略一様となり、所定形状の放射性廃棄物処分用緩衝体を得ることができる。このため、無駄な後処理、例えば、切削加工量を低減させることができる。
【００２５】
また、本発明にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法は、前記平面部の形状は、数値解析手法を用いて予測される変形量によって決定されることを特徴とする。
【００２６】
このように、前記平面部の形状は、数値解析手法を用いて予測される変形量によって決定されるようにしているので、放射性廃棄物処分用緩衝体の形状精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
成形用容器に投入する原料として広幅の所定粒径分布を有するベントナイトを用いているので、放射性廃棄物処分用緩衝体の製造速度を向上させることができ、かつ、製造コストを安価にすることができる。
また、放射性廃棄物処分用緩衝体の寸法精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
図１は、本実施形態によって製造される放射性廃棄物処分用緩衝体であるベントナイトブロック１を用いたトンネル型処分施設３の概念を示す横断面図である。
トンネル型処分施設３には、保管場所として、表面にコンクリートを吹き付けた吹付けコンクリート９および二次覆工１１を施工された岩盤５を掘削したトンネル７が備えられている。
【００２９】
トンネル７の内部には、廃棄体１３と、廃棄体１３の周囲を覆う低拡散層１５と、低拡散層１５の側部および下部を保持するコンクリートピット１７と、低拡散層１５およびコンクリートピット１７の周囲を覆う低透水層１９と、低透水層１９および二次覆工１１の間隙を埋める埋め戻し土２１とが埋設されている。
廃棄体１３は、例えば、原子炉の炉内構造物や制御棒等の放射化金属および放射化樹脂を切断し、減容し、セメントあるいはガラスで固化したものである。廃棄体１３は、数段に積み重ねられたものが、相互に適宜間隔をあけて複数列配置されている。
低透水層１９は、ベントナイト成形体１を配列して形成されている。
【００３０】
本実施形態によって製造するベントナイト成形体１は、図１２に示すような略立方体形状のものである。このように、略立方体形状にすると、ベントナイト成形体１を配列させる時に、並べる方向に制約がなくなるので、取り扱い易く、施工性が良い。
ベントナイト成形体１は、例えば、一辺が１ｍとされており、重量が２トンを超える重量物である。
なお、ベントナイト成形体１の形状は、略直方体形状のもので有ってもよいし、また、図１３に示すような、円筒を半径方向に切断したセグメント形状であってもよいし、これら以外の任意な形状であってもよい。
セグメント形状のベントナイト成形体１には、切断位置に相互にかみ合う凹凸２３が設けられており、隣り合うベントナイト成形体１の凹凸がかみ合うように配置すると、内部に円柱形状の空間２５が形成される（図１４参照）。
【００３１】
次に、本実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、成形用容器２７にベントナイト粉粒体（原料）を所定量の水と混合して充填する（ステップＳ１）。
成形用容器２７には、平面視略正方形をした直方体形状をし、下縁部に段付き部を有する上面部（平面部）２９と、上面部２９と略同形状で段付き部が対向して配置される下面部（平面部）３１と、上面部２９および下面部３１の各辺部間設置された側面部（平面部）３３と、が備えられている。
側面部３３は、対向する上面部２９の段付き部と下面部の段付き部とに外側から係合するように取り付けられ、これら上面部２９、下面部３１および側面部３３によって内部に略立方体形状の内部空間３５を有する箱型が形成されている。
成形用容器２７を構成する上面部２９、下面部３１および側面部３３は、ゴム等の可撓性材料、例えば天然ゴムで製造されている。
【００３２】
本実施形態で用いるベントナイト粉粒体は、例えば、図４に示されるような粒径分布を有する。図４に示される粒径分布では、加積通過率が６０％になるときの粒径Ｄ６０が約２．４ｍｍで、同じく１０％となるときの粒径Ｄ１０が約０．１８ｍｍであるので、均等係数（Ｄ６０／Ｄ１０）は約１３である。
このベントナイト粉粒体の粒径分布は、あるベントナイト鉱山で採掘した状態のものから粗粒分を除いただけであり、従来のベントナイト粉体のように粉砕加工を行なう必要がなくなるので、その分安価に入手できる。
なお、この均等係数は一例を示しているのであって、本発明としては１０以上であればよい。
また、ベントナイト粉末と砂とを混合して所定の粒径分布を有するように調整したものを用いるようにしてもよい。
【００３３】
このベントナイト粉粒体を成形用容器２７の内部空間３５に投入する（図３参照）と、大きな粒径を持つベントナイト粉粒体同士の間にできる間隙に、小さな粒径を持つベントナイト粉粒体が入り込む形で充填される。このような形での充填は、粒径分布の狭い類似した粒径を持つものの充填に比べて密に充填することができる。
このように、成形用容器２７内に密に充填できると、同じ重量の原料であればより小さい成形用容器２７内に充填することができるので、成形用容器２７を小型化することができる。その分だけ、成形用容器２７は安価に製造できる。
成形用容器２７が小型化されると、後述するように加圧成形して同じ密度の放射性廃棄物処分用緩衝体１を得るのに、冷間静水圧プレス４９の加圧による変形量が少なくて済むので、冷間静水圧プレス４９での加圧時に供給する液体量を減少させることができる。加圧成形時間が短縮されるので、放射性廃棄物処分用緩衝体１の製造速度を向上させることができるとともに製造コストを安価にすることができる。
【００３４】
なお、ベントナイト粉粒体を充填する際、図７に示されるように投入したベントナイト粉粒体を押圧手段３７によって上方から押圧して締固めるようにしてもよい。また、この押圧による締め固めは、部分的に複数回に分けて投入されたベントナイト粉粒体毎に行なわれるようにしてもよい。
押圧手段３７の駆動源としては、例えば油圧シリンダやエアシリンダ等を使用することができる。
このように、投入されたベントナイト粉粒体が押圧手段３７によって押圧されると、ベントナイト粉粒体は一層密に充填されることとなるので、成形用容器２７の小型化および冷間静水圧プレスの加圧時間の短縮を一層図ることができる。
【００３５】
また、ベントナイト粉粒体を充填する際、図８に示されるように図示しない加振手段によって成形用容器２７を振動させるようにしてもよい。
このように、加振手段によって振動させられている成形用容器２７にベントナイト粉粒体を投入すると、ベントナイト粉粒体は一層密に充填されることとなるので、成形用容器２７の小型化および冷間静水圧プレスの加圧時間の短縮を一層図ることができる。
なお、加振手段による成形用容器２７の振動と加圧手段３７による押圧とを組み合わせて実施するようにしてもよい。
【００３６】
成形用容器２７内へのベントナイト粉粒体の充填が完了したら、成形用容器２７の上面部２９で蓋をし、成形用容器２７を封止する（図５参照）。
この時、上面部２９および側面部３３間の封止構造について、図６によって説明する。
上面部２９および側面部３３間の間隙（継ぎ目）３９には、全周に亘りブチルゴム４１が装着されている。
ブチルゴム４１は、間隙３９を構成する上面部２９および側面部３３に粘着し、加圧に伴う成形用容器の変形に追従して容易に変形して、間隙３９を密封する。また、ブチルゴム４１は撥水性が高いので、密封と併せて止水性が向上する。
間隙３９は、その外側からブチルゴムを粘着材とする第一粘着テープ４３を全周に亘り巻き付けることによって封止される。第一粘着テープとしては、例えば、スコッチ（登録商標）VMテープが用いられる。
第一粘着テープ４３は、加圧変形によってブチルゴム４１が継ぎ目から外に突出することを阻止する。
【００３７】
第一粘着テープ４３の上側は、ゴム系粘着材および樹脂製支持体を有する第二粘着テープ４５が何重にも貼付されている。第二粘着テープ４５は、成形用容器２７の上面部２９および側面部３３の広い範囲に亘り貼付されている。第二粘着テープ４５としては、例えば積水化学のエスロン（登録商標）テープが用いられる。
第二粘着テープ４５は、耐水性のある樹脂製支持体を有し、耐久性、伸縮性があり、ブチルゴム４１および第一粘着テープ４３を保護し、補強することができる。
このように、上面部２９および側面部３３の間隙３９は、ブチルゴム４１によって密閉され、それを第一粘着テープ４３によって補完され、さらに第二粘着テープ４５によって補強されているので、冷間静水圧プレス４９による加圧成形中、止水性を向上させることができる。このため、放射性廃棄物処分用緩衝体の品質を向上させることができる。
【００３８】
次に、加圧成形工程（ステップＳ２）について、図１０および図１１を参照して説明する。
上述のようにしてベントナイト粉粒体が充填され、封止された成形用容器２７は、鋼製型枠４７内に載置される。次いで、成形用容器２７は、鋼製型枠４７とともに冷間静水圧プレス４９の加圧タンク５１内に設置される。
冷間静水圧プレス４９には、加圧タンク５１と、加圧タンク５１内に水（液体）を供給する給水ポンプ５３とが備えられている。冷間静水圧プレス４９は、給水ポンプ５３によって加圧タンク５１内に水を供給して、加圧タンク５１内に水による均一な圧力（静水圧力Ｐ）状態を形成する。この方向性がない静水圧力Ｐを成形用容器２７の外側に作用（等方加圧）させて、成形用容器２７を加圧する。
【００３９】
成形用容器２７は、この加圧によって図１１に示されるように、各部が略均等に縮小される。この成形用容器２７の縮小に伴い、成形用容器２７内のベントナイト粉粒体は、成形用容器２７の内形状と略同じ外形状に成形される。
加圧条件としては、例えば、１０ＭＰａ／分以下の昇圧速度で１００ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下まで加圧し、その圧力下で５分間保持する。そして、１０ＭＰａ／分以下の減圧速度で大気圧まで減圧する。
このような加圧条件で加圧すると、均質で搬送や施工時のハンドリングに耐え得る放射性廃棄物処分用緩衝体１を製造することができる。
【００４０】
なお、冷間静水圧プレス４９には、図１１に示されるように、給水ポンプ５３から加圧タンク５１へ供給される水の流量を測定する流量計５５を設けるようにしてもよい。
水は非圧縮性であるので、加圧による成形用容器２７の変形量が投入される水量と略等しくなることになる。
すなわち、投入される水量は、成形容器の体積減少量を表すこととなる。このため、流量計５５によって加圧タンク５１に投入される水量を測定し、それによって成形用容器２７、すなわち、放射性廃棄物処分用緩衝体１の寸法および／または密度が所定値になるように制御している。
このように、放射性廃棄物処分用緩衝体１は所定寸法および／または所定密度になるように制御されるので、略均一な、安定した品質の放射性廃棄物処分用緩衝体を製造することができる。
【００４１】
上述のように、冷間静水圧プレス４９による加圧成形が完了すると、加圧タンク５１内は減圧される。この減圧によって、成形用容器２７は元の大きさに戻るが、放射性廃棄物処分用緩衝体１はそのままの形状を維持する。
このため、成形用容器２７と放射性廃棄物処分用緩衝体１とが密着していると成形用容器２７の拡大時に放射性廃棄物処分用緩衝体１の密着部が成形用容器２７側に引っ張られ剥離する恐れもある。また、成形用容器２７は拡大時、放射性廃棄物処分用緩衝体１に摺接し放射性廃棄物処分用緩衝体１の表面を破損する事態も考えられる。
【００４２】
この対策として、ステップＳ１の充填工程において、図９に示すように、成形用容器２７の内側に潤滑剤５７を塗布した状態でベントナイト粉粒体を充填するようにしてもよい。潤滑剤としては、例えば、モリコート（登録商標）等のモリブデンを含有したもの等の焼付防止潤滑材が用いられる。
このように、成形用容器２７の内側に潤滑剤５７を塗布した後、ベントナイト粉粒体を投入するので、成形用容器２７と充填されたベントナイト粉粒体との間には、潤滑剤５７が介在することになる。
【００４３】
成形工程Ｓ２において、この成形用容器２７を加圧成形すると、潤滑油５７によって成形用容器２７が放射性廃棄物処分用緩衝体１に接着されることを防止できるので、成形後の減圧に伴い成形用容器２７が拡大しても放射性廃棄物処分用緩衝体１表面が一緒に引っ張られ、破損することを防止することができる。
また、上述した成形用容器２７の拡大に伴う成形用容器２７の動きによって、成形用容器２７が放射性廃棄物処分用緩衝体１に摺接して破損させることを防止できる。
これらは、例えば、立方体の放射性廃棄物処分用緩衝体１では、角部において、格段に効果を発揮するものである。
【００４４】
次に、冷間静水圧プレス４９から取り出された放射性廃棄物処分用緩衝体１の形状調整工程（ステップＳ３）について説明する。
放射性廃棄物処分用緩衝体１はベントナイト粉粒体を加圧成形するので、必要な形状や寸法精度が確保されていない場合がある。そこで、成形用容器２７から取り出した放射性廃棄物処分用緩衝体１を切削加工することによって形状や寸法精度を確保する。
なお、この切削加工は、放射性廃棄物処分用緩衝体１に求められる寸法精度や、成形用容器２７から取り出された放射性廃棄物処分用緩衝体１の寸法精度等を考慮して、必要に応じて行われる。
【００４５】
図１５に示されるように、放射性廃棄物処分用緩衝体１は、図示しないモータによって軸線中心の回りに回転駆動される回転工具５９によって表面を切削される。
このように、成形用容器２７から取り出した放射性廃棄物処分用緩衝体１の表面を切削加工するので、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体１の形状を補正することができる。
このため、加圧成形時における放射性廃棄物処分用緩衝体１の変形をある程度許容することができるので、成形工程Ｓ２における施工性を向上させることができる。
また、放射性廃棄物処分用緩衝体１の最終的な寸法精度を確保することができ、そのため、放射性廃棄物処分用緩衝体１同士の合わせ面の精度が向上し、低透水層１９としての信頼性を向上させることができる。
【００４６】
この切削加工では、切削される表面の性状および切削条件によって加工性に影響が出る。例えば、切削面に大きな粒子があった場合、これが回転工具５９によって穿たれ穴を形成したり、回転工具５９に運ばれ表面にキズをつけたりする。
これの対応として、充填工程Ｓ１において、ベントナイト粉粒体の内、粒径の小さい粉体が成形用容器２７側、すなわち放射性廃棄物処分用緩衝体１の表面側に配置されるようにベントナイト粉粒体を充填するようにしてもよい。
【００４７】
このような充填を行なう手段の一例を図１６により説明する。
篩６１は、傾斜の小さい四角錐台形状をし、４個の側面が、メッシュの細かい網６３で構成され、上面は開口部６５とされている。また、底面も開口部とされている。
この篩６１を、成形用容器２７の内部に上面の開口部６５が下側になるように設置し、ベントナイト粉粒体を投入する。
網６３の部分では、メッシュを通過する粒径の小さいベントナイト粉粒体が落下し、メッシュを通過しない粒径の大きなものは傾斜に沿って転動し、開口部６５から下方に落下する。ベントナイト粉粒体がある程度投入されると、篩６１を所定量上昇させてベントナイト粉粒体を投入する。
これを繰り返すことによって、成形用容器２７の側面部３３側に粒径の小さなベントナイト粉粒体が充填されることになる。
【００４８】
このように、成形用容器２７の側面３３側に所定の粒径よりも小さい粒径のベントナイト粉粒体が選択的に充填されているので、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体１の表面側は粒径の小さな粒子によって構成されることになる。
このため、この放射性廃棄物処分用緩衝体１は切削加工を容易に行なうことができるし、切削加工後の表面粗度を小さくすることができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、成形用容器２７の内面は平滑に形成しているが、これに限定されるものではない。図１７に示されるように、側面部３３の上部位置に水平方向に延在した凸部６７を形成するようにしてもよい。
このようにすると、加圧成形された放射性廃棄物処分用緩衝体１には、凸部６７に対応した凹部が形成されることになる。この凹部を放射性廃棄物処分用緩衝体１の把持に活用すると、放射性廃棄物処分用緩衝体１の搬送を容易とすることができる。
なお、凸部６７の形成位置は、側面部３３の上部位置に限定されるものではなく、ハンドリングの都合によって適宜選択されるものである。
【００５０】
また、凸部は、図１８に示されるように、らせん状に複数周に亘り形成されてもよいし、段を複数持たせるようにしてもよい。
このようにすると、放射性廃棄物処分用緩衝体１にらせん状の凹部あるいは複数段の凹部が形成され、より広い面積での把持が可能となるので、一層搬送が容易となるし、搬送手段の自由度を増加させることができる。
なお、これらの凹部を有する放射性廃棄物処分用緩衝体１同士を組み合わせて設置した場合、隙間を生じることになるが、この隙間はベントナイトが水分を吸収して膨張することによって封鎖することができる。逆に言えば、放射性廃棄物処分用緩衝体１に形成される凹部は、ベントナイトが膨張して隙間が封鎖される程度の大きさに収めるのが好適である。
【００５１】
また、成形用容器２７の側面部３３は、図１９に示されるように、周辺から中心部に向けて外方に向けて漸次突出されるようにしてもよい。
成形用容器１の側面部３３における上下端は、上面部２９あるいは下面部３１と係合しており、側面部３３の幅方向端部は隣接する側面部と係合しているので、側面部３３の周辺は２面あるいは３面が組み合わされている構造となっている。このため、側面部３３の周辺は中心部に比べて強度が高くなっているので、加圧成形時、周辺は中心部に比べて抵抗力があるため、変形が中心部よりも少ないこととなる。
図１９に示される側面部３３は、周辺から中心部に向けて成形用容器の形状を外方に向けて漸次突出させているので、冷間静水圧プレス４９での加圧により中心部が大きく変形すると、側面部３３内で変形が略一様となることになる。
したがって、立方体の放射性廃棄物処分用緩衝体１を得ることができるので、無駄な後処理、例えば、切削加工量を低減させることができる。
この場合、側面部３３の厚さを周辺から中心部に向けて漸増させ、側面部３３において圧力に対する抵抗力が略均一とするようにしてもよい。
【００５２】
図１９に示される周辺から中心部に向けて外方に向けて漸次突出される形状あるいは厚さを周辺から中心部に向けて漸増させ形状は、ＦＥＭ解析（数値解析）を用いて予測される変形量によって決定されるようにしてもよい。
図２０には、ＦＥＭ解析を行なうモデルの概要が示されている。ＦＥＭ解析は３次元で行なわれるが、図２０では、中央断面の右上の四分の一を取り出して示している。
図２０において、左下部分がベントナイト粉粒体であり、ここにはベントナイト粉粒体の特性を入力し、右側は側面部３３、上側は上面部２９であり、ここには天然ゴムの特性を入力する。
左辺および下辺には、各辺に沿って移動可能な支持６９の条件を与えている。
この状態で、上辺および右辺に均一な圧力を与えて、各部の応力および変形量を計算によって求めるようにしている。
このようにすると、放射性廃棄物処分用緩衝体１の形状精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法で製造された放射性廃棄物処分用緩衝体を用いたトンネル型処分施設の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の充填工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法に用いられるベントナイト粉粒体の粒径分布を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の成形用容器の概略構成を示す断面図である。
【図６】図５のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の充填工程の別の実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の充填工程の別の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の充填工程の別の実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の成形工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の成形工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法で製造される放射性廃棄物処分用緩衝体を示す斜視図である。
【図１３】別の実施形態である放射性廃棄物処分用緩衝体を示す斜視図である。
【図１４】別の実施形態である放射性廃棄物処分用緩衝体を示す斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の形状調整工程を示す断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態にかかる放射性廃棄物処分用緩衝体の製造方法の充填工程の別の実施形態を示す斜視図である。
【図１７】成形用容器の別の実施形態を示す断面図である。
【図１８】成形用容器の別の実施形態を示す断面図である。
【図１９】成形用容器の別の実施形態を示す断面図である。
【図２０】ＦＥＭ解析を行なうモデルの概要を示す部分図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  放射性廃棄物処分用緩衝体
２７  成形用容器
２９  上面部
３１  下面部
３３  側面部
３９  間隙
４１  ブチルゴム
４３  第一粘着テープ
４５  第二粘着テープ
４９  冷間静水圧プレス
５７  潤滑剤
６７  凸部
Ｓ１  充填工程
Ｓ２  成形工程
Ｓ３  形状調整工程
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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