(57)【要約】      （修正有）【課題】大きさによらず、放射線強度が一定値を超えないようにする考え方を提供して、放射性廃棄物を効率的に用い、更に、二次的利用も容易に行うこと。【解決手段】表面放射線強度の決定因子である下記Ｄｍａｘ、κ、ρ、μＤが、それぞれ下記式を満たす。2018112553.tif 000042Ｉη：基準放射線強度、Ｄ：地殻様組成体の一端からの深さ（距離）、Ｄｍａｘ：地殻様組成体の一端から中心まで（又は他端側まで）の深さ（距離）、κ：物質固有の比例定数（強度係数）、ρ（Ｄ）：地殻様組成体の一端から深さ（距離）Ｄｍａｘまでに亘っての深さＤにおける放射能濃度、μＤ：地殻様組成体を構成する物質固有の放射線に対する減衰係数【選択図】図５
2018112553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面放射線強度が一定値を超えることのないことを特徴とする地殻様組成体。
【請求項２】
前記表面放射線強度の決定因子である下記Ｄｍａｘ、κ、ρ、μＤが、それぞれ下記式を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の地殻様組成体。
【数１】
2018112553.tif 000040
Ｉη：基準放射線強度
Ｄ：地殻様組成体の一端からの深さ（距離）
Ｄｍａｘ：地殻様組成体の一端から中心まで（又は他端側まで）の深さ（距離）
κ：物質固有の比例定数（強度係数）
ρ（Ｄ）：地殻様組成体の一端から深さ（距離）Ｄｍａｘまでに亘っての深さＤにおける放射能濃度
μＤ：地殻様組成体を構成する物質固有の放射線に対する減衰係数
【請求項３】
前記放射能濃度ρ（Ｄ）は、前記地殻様組成体の一端からの深さ（距離）をD、該地殻様組成体の一端から中心又は他端側までの深さ又は距離をDmax、すなわち、０≦Ｄ≦Ｄｍａｘとして０以上Dmax以下の或る深度点までの深さをD0とし、このとき、D0＜Dを満たす全てのDに対して、
【数２】
2018112553.tif 000041
を満たすように設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の地殻様組成体。
【請求項４】
全体に放射性物質が分散された固相組成物であって、
前記固相組成物全体として放射能濃度が所定値以下に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の地殻様組成体。
【請求項５】
内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、
前記内部の放射能濃度が所定値以下に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の地殻様組成体。
【請求項６】
内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、
前記内部の放射能濃度が所定値より大きく、
全体の放射能性物質の密度が所定値以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の地殻様組成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射能物質の濃度を、国際又は国内基準等に定められる安全基準以下まで下げることが出来る地殻様組成体に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本では、２０１１年３月１１日の大震災の後、原子力発電所の事故があり、図４４に示すように、８５万テラベクレル以上の放射性物質が飛散したと考えられている。これ以降、高レベル放射性廃棄物だけでなく、低レベル放射性廃棄物や除染に伴う廃棄物も多量に発生し、今も増加の一途を辿っている。具体的に、図４５に示すように、放射性廃棄物は、日々集積するゴミ焼却場の焼却灰や下水処理場の汚泥に放射能汚染物質が認められ、被災地の瓦礫からも放射能汚染物質が確認されている。また、河川や海洋にも、放射能汚染物質が確認されている。
【０００３】
放射性廃棄物の処理に関しては、図４６に示すように、震災前に制定された原子力政策大綱があり、また、原子炉等規制法や放射線障害防止法が制定されている。国際的には、日本はロンドン条約に加入しており、放射性物質の海洋投棄が禁止されている。更に、クリアランス制度が導入されており、ここでは、放射性廃棄物のクリアランスレベルが設定されている。
【０００４】
放射性廃棄物の最終処分に当たって、現在のところ、高レベル放射性廃棄物は、ガラス固化体を地層処分することとなっており、低レベル放射性廃棄物は、余裕深度処分、浅地中ピット処分或いは浅地中トレンチ処分することになっている。また、地層処分については、管理期間が数万年以上、余裕深度処分では数百年、浅地中ピット処分については約３００年、浅地中トレンチ処分は約５０年となっている。このような処分方法は、極めて高度の技術を要し、コストがかさみ、また、極めて長期間に亘って管理を行って行かなければならない。今後増加する放射性廃棄物を、このような方法で処分管理していくことは、非常に大変である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような背景に基づいて成されたものであり、大きさによらず、放射線強度が一定値を超えないようにする考え方を提供して、放射性廃棄物を効率的に用い、更に、二次的利用も容易に行うことが出来る地殻様組成体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】
本発明に係る地殻様組成体は、放射線強度が一定値を超えることのないことを特徴とするものであって、例えば前記放射線強度が、下記式を満たすように設けられている。
【０００７】
【数１】
2018112553.tif 000003
【０００８】
Ｉη：基準放射線強度
Ｄ：地殻様組成体の一端からの深さ（距離）
Ｄｍａｘ：地殻様組成体の一端から中心まで（又は他端側まで）の深さ（距離）
κ：物質固有の比例定数（強度係数）
ρ（Ｄ）：地殻様組成体の一端から深さ（距離）Ｄｍａｘまでに亘っての深さＤにおけ
る放射能濃度
μＤ：地殻様組成体を構成する物質固有の放射線に対する減衰係数
【０００９】
また、前記放射能濃度ρ（Ｄ）は、前記地殻様組成体の一端からの深さ（距離）をD、該地殻様組成体の一端から中心又は他端側までの深さ又は距離をDmax、すなわち、０≦Ｄ≦Ｄｍａｘとして０以上Dmax以下の或る深度点までの深さをD0とし、このとき、D0＜Dを満たす全てのDに対して、
【００１０】
【数２】
2018112553.tif 000004
【００１１】
を満たすように設定される。
【００１２】
以上のような条件を満たす地殻様組成体としては、全体に放射性物質が分散された固相組成物であって、前記固相組成物全体として放射能濃度が所定値以下に設定される。また、内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、前記内部の放射能濃度が所定値以下に設定される。また、内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、前記内部の放射能濃度が所定値より大きく、全体の放射能性物質の密度が前記所定値以下に設定される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、数１によって、大きさによらず、放射線強度が一定値を超えない地殻様組成体を提供することが出来る。具体的に、全体に放射性物質が分散された地殻様組成体や内部より外層の方が放射性物質の密度が低い地殻様組成体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の構成を示す図である。
【図２】本発明の構成を示す図である。
【図３】地殻様組成体の構成を示す図である。
【図４】放射性物質量を一定とした場合の遮蔽壁圧と放射線強度と放射能濃度との関係を示す図である。
【図５】（Ａ）は放射性物質が均一に分散された地殻様組成体の断面図であり、（Ｂ）は外層を設けた例の断面図である。
【図６】内部に放射性物質を配し内部が所定値を満たすようにした地殻様組成体の断面図である。
【図７】内部に放射性物質を配し全体として所定値を満たすようにした地殻様組成体の断面図ある。
【図８】放射性物質を含む層を多層構造とした地殻様組成体の断面図である。
【図９】放射性物質が外部向かうほど漸次密度が低くなり、外層を設けた地殻様組成体の断面図である。
【図１０】放射性物質が外部向かうほど漸次密度が低くなる地殻様組成体の断面図である。
【図１１】地殻様組成体に用いる放射性物質を含んだ組成物の製造工程図である。
【図１２】地殻様組成体に用いる放射性物質を含んだ組成物の原料工程を示す図である。
【図１３】図１２の続きで、焼成工程を示す図である。
【図１４】図１３の続きで、仕上工程を示す図である。
【図１５】汚染材の焼成処理工程を示す図である。
【図１６】汚染材と低融点物質との混合工程を示す図である。
【図１７】汚染水の処理工程を示す図である。
【図１８】放射性物質が均一に分散された地殻様組成体の製造方法を示す断面図である。
【図１９】（Ａ）−（Ｅ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、外層側から製造を開始する例を示す断面図である。
【図２０】（Ａ）−（Ｅ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、外層側から製造を開始する他の例を示す断面図である。
【図２１】（Ａ）及び（Ｂ）は、地殻様組成体の内部に配置する成形体を示す断面図である。
【図２２】（Ａ）−（Ｃ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、内部から製造を開始する例を示す断面図である。
【図２３】（Ａ）及び（Ｂ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、内部成形体を外型枠内の仮台に設置して内部から製造を開始する例を示す断面図である。
【図２４】（Ａ）及び（Ｂ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、内部成形体をワイヤで吊り下げて外型枠内に設置して内部から製造を開始する例を示す断面図である。
【図２５】（Ａ）及び（Ｂ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、内部成形体を外型枠に流し込まれたペースト状組成物に沈降させる例を示す断面図である。
【図２６】（Ａ）は、ホッパの底面図であり、（Ｂ）−（Ｅ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、外層と内部とを同時に製造する例を示す断面図である。
【図２７】（Ａ）−（Ｅ）は、内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法であって、外層と内部とを同時に製造する内型枠を用いない他の例を示す断面図である。
【図２８】遠心分離装置を示す断面図であり、（Ａ）は、回転前、（Ｂ）は遠心力が加えられた後の状態を示す。
【図２９】型枠加圧装置を示す断面図であり、（Ａ）は、加圧前、（Ｂ）は加圧後の状態を示す。
【図３０】型枠加圧装置の変形例を示す断面図であり、（Ａ）は、加圧前、（Ｂ）は加圧後の状態を示す。
【図３１】（Ａ）及び（Ｂ）は、砕骨材の処理工程を示す図であり、（Ｃ）は、砕骨材に被覆層を設けた状態を示す図である。
【図３２】一般的道路の断面図である。
【図３３】急勾配の地盤に舗装を設ける状態を示す断面図である。
【図３４】バラスト軌道の斜視図である。
【図３５】経海地殻還元方法を示す図である。
【図３６】（Ａ）−（Ｃ）は、経海地殻還元方法に用いる地殻様組成体の形状を示す図である。
【図３７】地殻様組成体を運搬する船舶を示す図である。
【図３８】地殻様組成体を運搬する双胴船を示す図である。
【図３９】地殻様組成体を運搬する台船を示す図である。
【図４０】ケーソンの設置状態を示す断面図である。
【図４１】外部に不透水層が設けられた地殻様組成体の断面図である。
【図４２】坑道の埋め戻し工程を示す図である。
【図４３】地殻様組成体の利用方法を示す図である。
【図４４】本発明の背景を説明する図である。
【図４５】本発明の背景を説明する図である。
【図４６】本発明の背景を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る地殻様組成体及び地殻様組成体の製造方法について図面を参照して説明する。なお、以下、本発明の説明を以下の順に沿って進行する。
【００１６】
１．放射能無能化処理システムについて
２．放射性物質の濃度（密度）の所定値及び放射性物質について
３．放射性物質の密度分布について
４．地殻様組成体の構成について
４−１．放射性物質が全体均一の例
４−２．内部に放射性物質を配し内部が所定値を満たす例
４−３．内部に放射性物質を配し全体として所定値を満たす例
４−４．放射性物質を含む層を多層構造とし、全体として所定値を満たす例
４−５．放射性物質濃度（密度）が外部に向かうほど低くなる例
５．地殻様組成体の製造方法
５−１．製造工程全体の説明
５−２．前処理工程の説明
５−２−１．汚染材の焼成処理の説明
５−２−２．放射性物質の化学的固定（ラッピング処理）の説明
５−２−３．汚染水の前処理の説明
５−３．その他の処理の説明
５−４．成形方法の説明
５−４−１．放射性物質が全体均一の地殻様組成体の製造方法の説明
５−４−２．内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法の説明
（１）外層から開始する例
（２）内部から開始する例
（３）同時に開始する例
５−４−３．遠心力を利用した地殻様組成体の製造方法の説明
５−４−４．圧力を利用した地殻様組成体の製造方法の説明
５−５．粉砕処理工程の説明
５−６．利用工程の説明
５−６−１．経海地殻還元方法の説明
５−６−２．経坑地殻還元方法の説明
５−６−３．その他の利用方法の説明
【００１７】
［１．放射能無能化処理システムについて］
図１に示すように、本発明は、放射能無能化処理システム１０によって、放射能汚染物質を無能化して、放射性物質の濃度を国内外の基準値以内にした本発明の地殻様組成体２０を製造する。より具体的に、図２に示すように、放射能無能化処理システム１０は、例えば、放射能汚染物質を含むがれき、汚泥、砂、スラッジ等を焼却等することによって、放射性物質と共に含まれる有機物を無くしながら、無機化処理された放射性物質を他の物質と例えば同時的に混合して希釈化し、放射性物質の濃度を基準値以内にした地殻様組成体２０を製造する。地殻様組成体２０は、放射性物質を固定し閉じ込め、また、封じ込めることによって、放射能が外部に放出されないように遮蔽することが出来る。つまり、希釈化するために混合される混合材として、放射線減衰性を有する無機物質を用いることで、効果的に放射性物質から放出される放射線を減衰させることが可能となる上、この混合材が更に物理的、化学的に安定な固化が成されて安定固相体となる物であることが望ましく、これによって長期的に放射性物質を閉じ込めて、放射能を実質的に無能化することが出来るようになる。
【００１８】
このように、放射能無能化処理システム１０で製造された地殻様組成体２０は、放射性物質を物理的に閉じ込め固定することで、及び／又は、放射性物質を化学的に閉じ込め固定することで、放射性物質の移動や溶出を防止することが出来、更に、放射性物質を超低密度化することで、放射線絶対量を大幅に低下することが出来る。更に、放射線を遮蔽することで、放射線レベルを低減することが出来、更に、熱密度を低下させることで、過熱を防止出来る。なお、過熱を防止しなければ、固相の地殻組成体を得る一反応である水硬反応の制御性が悪化し、過度な水硬反応の進行によって固化体が脆化する畏れがある。
【００１９】
［２．放射性物質の濃度（密度）の所定値及び放射性物質について］
ここで、放射性物質の濃度（密度）の基準値は、環境省の平成２３年１０月２９日付け「東京電力福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質による環境汚染の対処において必要な中間貯蔵施設等の基本的考え方について」の書面によれば、８，０００Ｂｑ／ｋｇ以下である。従って、これに準拠するように地殻構成体を作製することは国内法に適い好ましい。なお、この基準が法的に設定された法令基準値ともなる。また、原子力安全・保安院放射性廃棄物規制課の「原子炉等規制法におけるクリアランス制度について」の書面によれば、下記基準とされる。従って、これに準拠するように地殻組成体を作製することは国際ルール上においても適するので好ましい。本発明の所定値は、この法令基準値及び／又はクリアランスレベルを満たす値となる。
【００２０】
具体的に、クリアランスレベルは、対象物中に複数の放射性核種が存在する場合、重畳を考慮すべく、対象物に含まれる評価対象放射性核種の濃度（密度）の当該核種のクリアランスレベルに対する比の総和が１以下であることを基準とする。数式では、以下の通りである。
【００２１】
【数３】
2018112553.tif 000005
【００２２】
ｉ  ：  評価対象放射性核種ｉ
Ｄ（ｉ）  ：対象物に含まれる核種ｉの濃度（密度）
Ｃ（ｉ）  ：核種ｉのクリアランスレベル（下記表１参照）
【００２３】
【表１】
2018112553.tif 000006
【００２４】
ところで、図３に示すように、放射能汚染材には、代表的には魚貝類、野菜類、焼却灰（ゴミ焼却場由来、或いは火力発電所由来など）、汚泥スラッジ、海洋泥砂、河川泥砂、湖泥砂、街路樹木、がれき（コンクリ、木材、ガラス、金属、プラスチック）、汚染水、土砂等々が含まれる。これらの汚染物質は、下記表２のように分類することが出来る。
【００２５】
【表２】
2018112553.tif 000007
【００２６】
［３．放射性物質の密度分布について］
ここで、放射性物質の密度分布と放射線強度の関係について考察する。ここでは、先ず、放射線の減衰性について物質固有に定まる減衰係数μの媒質中に放射性物質が分散している分布系における全放射性物質が放射する放射線が当該媒質表面の一点（以下、この点を測定点または原点という。）につくる放射線強度を考える。
【００２７】
先ず、一次元媒質系を考える。ここで、媒質は一様均質であるとし、媒質中における原点からの或る点までの距離（位置）をｘｊとし、媒質中に分布する放射性物質の密度分布を一次元の密度分布関数ρ（ｘｊ）とおく。すなわち、ρ（ｘｊ）は、位置ｘｊにおける放射性物質の密度を表すものとする。
【００２８】
これより、媒質中の位置ｘｊを代表点とする微小領域Δｘｊに存在する放射性物質から発せられる位置ｘｊでの放射線強度ΔＩ０ｊは、ΔＩ０ｊ∝ρ（ｘｊ）Δｘｊと表される。このことは、放射線強度が放射性物質の量とそれが発する固有の放射線強度によることから明らかであり、従って、
【００２９】
【数４】
2018112553.tif 000008
【００３０】
と表される。ここで、κは、放射性物質に固有の比例定数であり、強度係数である。この微小領域Δｘｊに存在する放射性物質から放射される放射線が測定点に及ぼす影響、すなわち、微小放射線強度をΔＩｊとすれば、微小放射線強度ΔＩｊは、
【００３１】
【数５】
2018112553.tif 000009
【００３２】
と表される。この分布系をｎ個の微小領域に分割して考えれば、分布系全体から放射される放射線による測定点に対するトータルとしての放射線強度Ｉは、微小放射線強度ΔＩｊのｊ全体に亘る重ね合わせとなる。従って、
【００３３】
【数６】
2018112553.tif 000010
【００３４】
であり、微小領域Δｘｊを極限まで小さくして行けば、すなわち、ｎの正の極限においてρが定義可能であれば、
【００３５】
【数７】
2018112553.tif 000011
【００３６】
となり、これより、
【００３７】
【数８】
2018112553.tif 000012
【００３８】
を得ることが出来る。
【００３９】
以上は、一次元モデルについての考察であったが、これを三次元モデルに拡張すると、三次元の密度分布関数は、三次元座標上の位置ｒを用いて、ρ（ｒ）と拡張される。つまり、密度分布関数ρは座標の関数として規定される。また、位置ｒから発せられる測定点までの媒質中における直線経路の距離は、位置ベクトルｒのノルム‖ｒ‖で与えられる。従って、二次元分布系における測定点での放射線強度は、二次元分布系の全領域に亘って微小体積ｄｖで積分することができる。
【００４０】
【数９】
2018112553.tif 000013
【００４１】
ここで、簡単のため一次元モデルで以下の４つのケースについての具体的な放射性物質密度分布関数ρ（ｘ）を与えてそれぞれの放射線強度を求める。
（ケースＩ・・・図１中の地殻様組成体２０ａ参照）
ρ（ｘ）＝ｃ：ｃｏｎｓｔ
全体として放射性物質が均一に分散されている例。
（ケースＩＩ・・・図１中の地殻様組成体２０ｂ参照）
ρ（ｘ）＝ｋｘ：ｋ＝比例定数
中心へ向かうほど比例的に放射性物質の密度が高くなる例。
（ケースＩＩＩ・・・図１中の地殻様組成体２０ｂ参照）
ρ（ｘ）＝ｓｉｎ（ｇｘ）：ｇ＝比例定数
中心部へ向かうほどｓｉｎカーブのように放射性物質の密度が高くなる例。
（ケースＩＶ・・・図１中の地殻様組成体２０ｃ参照）
ρ（ｘ）＝０              ：０≦ｘ≦ａ
ｃ（ｃｏｎｓｔ）：ａ＜ｘ≦Ｘ−ａ
０              ：Ｘ−ａ＜ｘ≦Ｘ
中心部にのみ放射性物質が存在する例
【００４２】
ただし、放射能濃度分布関数ρ（ｘ）は、Ｎを分布系における放射性物質の総量とし、分布系の長さをＸとするとき、
【００４３】
【数１０】
2018112553.tif 000014
【００４４】
を満たすものとする。
【００４５】
（ケースＩ・・・図１中の地殻様組成体２０ａ参照）
【００４６】
【数１１】
2018112553.tif 000015
【００４７】
従って、上式は、
【００４８】
【数１２】
2018112553.tif 000016
【００４９】
となる。ここで、Ｘを十分大きくとれば、定義よりｃ＝Ｎ／Ｘ＝ｃｏｎｓｔであるから放射線強度ＩＩは、
【００５０】
【数１３】
2018112553.tif 000017
【００５１】
に収束することになる。つまり、分布系が一定の大きさを超えれば、その端点における放射線強度ＩＩはその大きさや放射性物質の総量に因らず、媒質の性質と、媒質中に含まれる放射性物質の種類と放射能濃度のみによって決まる一定値となることを示している。
【００５２】
（ケースＩＩ・・・図１中地殻様組成体２０ｂ参照）
【００５３】
【数１４】
2018112553.tif 000018
【００５４】
定義より、ｋ＝２Ｎ／Ｘ２であるから、放射線強度ＩＩＩは、
【００５５】
【数１５】
2018112553.tif 000019
【００５６】
となる。ここで、Ｘを十分大きくとれば、放射線強度ＩＩＩは、
【００５７】
【数１６】
2018112553.tif 000020
【００５８】
に収束することになる。つまり、分布系が一定の大きさを超えれば、その端点における放射線強度ＩＩＩはその大きさや放射性物質の総量に因らず一定となることを示している。さらに、この結果は、同じ大きさで同じ総物質量であれば、ケースＩよりもケースＩＩの方が、分布系表面における放射線強度が低レベルになることを示している。
【００５９】
（ケースＩＩＩ・・・図１中地殻様組成体２０ｂ参照）
【００６０】
【数１７】
2018112553.tif 000021
【００６１】
を得る。ここで、放射性物質の密度分布関数ρとしてのｓｉｎカーブは、一次元の分布系において原点からＸまでの間に半波長分の分布を成すものとする。すなわち、両端で放射性物質の存在量が０で、分布系の中央に向かって徐々に増量し、中心部で最多の量になるように分布するものとする。すると、この条件からｇ＝π／Ｘとなる（ここでのπは円周率である）。これによれば、放射線強度ＩＩＩＩは、
【００６２】
【数１８】
2018112553.tif 000022
【００６３】
となる。ここで、Ｘを十分大きくとれば、放射線強度ＩＩＩＩは、
【００６４】
【数１９】
2018112553.tif 000023
【００６５】
に収束する。ここで、μとπ／Ｘが同程度であれば、この収束値は、
【００６６】
【数２０】
2018112553.tif 000024
【００６７】
程度となり、μ２≫（π／Ｘ）２と表される同程度であれば、この収束値は、
【００６８】
【数２１】
2018112553.tif 000025
【００６９】
となる。いずれにしてもＸを十分大きくとれば、放射線強度ＩＩＩＩは、一定の値に収束することを意味し、特に、定数ｇが大きさＸの逆数に比例する設定となることからＸの大きさに反比例して放射線強度ＩＩＩＩが小さくなることが分かる。
【００７０】
（ケースＩＶ・・・図１中地殻様組成体２０ｃ参照）
【００７１】
一方の放射性物質０分布領域の端点に測定点が在るとする。すると、この０分布領域と、それに隣接する一様均質分布ｃの領域との境界点におけるｃ分布領域側からの放射線強度をＩ’ＩＶとすれば放射線強度ＩＩＶは、
【００７２】
【数２２】
2018112553.tif 000026
【００７３】
と表される。ここで、μは０分布領域を構成する媒質の減衰係数である。放射線強度をＩ’ＩＶは、ａからＸ−ａまでの間のｘについての積分形として与えられる。すなわち、
【００７４】
【数２３】
2018112553.tif 000027
【００７５】
となる。定義よりｃ＝Ｎ／（Ｘ−２ａ）であるから放射線強度ＩＩＶは、
【００７６】
【数２４】
2018112553.tif 000028
【００７７】
と表される。これは、どのような大きさのＸを設定しても０＜ａ＜Ｘ／２を満たすａに対して単調減少であることを示している。また、ａに対して十分にＸが大きい場合のＸの増加に対する放射線強度ＩＩＶの挙動も単調減少となる。従って、この際のＸの極限では放射線強度ＩＩＶの値は０に収束することになる。
【００７８】
このことからケースＩＶでは、大きさＸが固定された場合、壁厚ａの大きさを、Ｘ／２に接近させて厚くする程、放射線強度ＩＩＶの強度を減少させることが出来ることを示している。ただし、壁厚ａを大きくすると、放射能量Ｎを一定とする場合には、放射能濃度ρが、
【００７９】
【数２５】
2018112553.tif 000029
【００８０】
で与えられるから、ａをＸ／２に接近させるに連れてρの値が際限なく増大してしまう。つまり、放射能濃度を所定値以下に納めることが出来なくなる。従って、必要に応じてｃ分布領域の密度ρを上述したようなクリアランスレベルや政府基準値（クリアランスレベルや政府基準値を含めて法令基準値や所定値ともいう）以下に設定しながら表面放射線強度が所望の値以下好ましくは自然放射線レベル以下になるように設定することが好ましく、方程式上における放射線強度の可能な限りの最小化と、放射能濃度を規定している法的基準との兼ね合いを採ることが好ましい。
【００８１】
例えば、図４に、分布系に含有される放射性物質の総量を一定として、０分布領域の厚さａ（遮蔽壁厚）を連続的に変えながらそれに対応する測定点での放射線強度をプロットし、このグラフに、０分布領域の厚さａを変えたことに伴って変化する放射能濃度を縦第二軸に採って漸次高濃度化するグラフを重ねて、壁厚ａと放射線強度と放射能濃度の関係を示す。
【００８２】
図４中に線Ａで示す通り、放射線強度は、壁厚ａが厚くなる程弱くなり、ａ＝Ｘ／２に向かって単調減少して徐々に放射線強度レベルが低下することが判る。一方で、線Ｂで示す通り、０分布領域の厚さａが厚くなるに連れて放射能濃度は、はじめはゆっくりと、次第に高濃度化され或る点から急速に超高濃度化されることが判る。ここで、線Ｂで示す濃度曲線に対して、時代の要請や社会的情勢によって変動し得る要素である法令基準濃度を横軸に平行な線Ｃで交差させ、その交点から横軸まで縦軸に平行な線Ｄを引き、横軸との交点を得る。
【００８３】
すると、この横軸との交点は、法令基準濃度を達成することが可能な最大の０分布領域の厚さａｍａｘであって、法令基準濃度適合厚さとなる。さらに、この線Ｄを上方に延長して線Ａで示される強度曲線と交差させ、その交点から縦軸に向けて横軸と平行に線Ｅを引き、縦軸との交点を得る。すると、線Ｅと縦軸との交点は、法令基準濃度適合厚さａｍａｘに対応した放射線強度、すなわち法令基準濃度適合厚さ対応強度となる。この法令基準濃度適合厚さ対応強度は、必ずしも強度曲線における最小値若しくは極小値、或いは極小値付近の値となるとは限らず、寧ろ極小値よりも高い値となる上、法令基準濃度適合厚さ対応強度が必ずしも自然放射線レベル、若しくは所望の放射線レベルを満たしているとは限らない。そこで、そのような場合には、上記分布系に含有される放射性物質の総量を減少させるか、分布系全体の大きさを大きくすることで、系全体としての放射能濃度を希釈し、表面放射線強度を低下させることが望ましい。
【００８４】
ところで、如何なる分布系を構築すると外部に出てくる放射線強度を最小化することが出来るかを考えることは、安全且つ効果的に無能化処理を行う上で多分に意味がある。そこで、以下に、如何なる密度分布関数ρを採るとき、分布系の表面から放出される放射線強度が一定値以下となるかを検討する。
【００８５】
先ず、分布系の一端からの深さ（距離）をＤ、分布系の一端から中心まで（又は他端側まで）の深さ（距離）をＤｍａｘとして、すなわち、
【００８６】
【数２６】
2018112553.tif 000030
【００８７】
として、０以上Ｄｍａｘ以下の或る深度点までの深さをＤ０とする。このとき、Ｄ０＜Ｄを満たす全てのＤに対して、
【００８８】
【数２７】
2018112553.tif 000031
【００８９】
を満たすことが、効率的な分布論上好ましい。なぜなら、媒質は厚い程、放射線強度を減衰させる効果があるからであり、比較として手前側に高濃度分布させるよりも深度の深い側を高濃度分布させる方が放射線強度を低減させることが出来るからである。
【００９０】
ここで、Ｄについて０からＤｍａｘまでの積分値において、Ｄｍａｘの極限が上に有界となる任意の関数ｆ（Ｄ）を導入する。つまり、
【００９１】
【数２８】
2018112553.tif 000032
【００９２】
とする。ただし、Kは一定値である。すると、この媒質の放射線減衰係数をμＤとすれば、或る一定の放射線強度Ｉη（基準強度）以下に、表面放射線強度ＩＤを抑えることを可能とする密度分布関数ρ（Ｄ）の満たすべき条件は、全てのＤに対して、
【００９３】
【数２９】
2018112553.tif 000033
【００９４】
となる。
【００９５】
【数３０】
2018112553.tif 000034
【００９６】
ゆえに、密度分布が上記条件を満たすとき、その分布系は如何なる大きさに構築されようとも表面から放出される放射線の強度が一定値を超えることがないということが実現される。従って、この条件を満たす限り、理論的には表面放射線強度を一定値に抑えながらも無限大の放射性物質を処理することが可能であるといえる。勿論、その場合にはその分布系の大きさも無限大となることに注意する。
【００９７】
ところで、分布系に分布するｊ種類の放射性物質（核種）Ｒｊの半減期および分布系における核種の存在比をそれぞれτｊ、σｊとおけば、核種全ての放射性物質Ｒｊにわたる総合的な半減期τζ（経過時間ｔに対して一定ではない）は、次式のように表すことが出来る。すなわち、
【００９８】
【数３１】
2018112553.tif 000035
【００９９】
ただし、σｊは核種の存在比であるから、
【０１００】
【数３２】
2018112553.tif 000036
【０１０１】
である。これを用いればｔ時間後における放射性物質の総残量Ｎ（ｔ）は、
【０１０２】
【数３３】
2018112553.tif 000037
【０１０３】
と表される。ここで、各核種から放出されるγ線等の放射線の強度がほぼ一定であるとみなせば、ｔ時間後の分布系の表面放射線強度Ｉ（ｔ）は、
【０１０４】
【数３４】
2018112553.tif 000038
【０１０５】
と表されることになる。
【０１０６】
［４．地殻様組成体の構成について］
［４−１．全体均一の例］
地殻様組成体２０は、上記ケースＩの例に従えば、図５に示すように構成することが出来る。すなわち、図５（Ａ）に示す地殻様組成体２０ａは、ブロック状に成形されており、放射性物質１９が全体に均一に分散され固化されている。ここで、ブロック状に形成されている物としては特に形状などは限定されない。この地殻様組成体２０ａは、上記表１に示す一次組成物に一次組成物の硬化速度及び／又は水和反応速度を調整する石膏等の反応速度調整材を加えた固化性結合材となる二次組成物に対して、更に、適宜、水を加え混練し成形固化させた三次組成物であるブロックであっても良いし、更に、細骨材（砂）を加えて適宜、水を加え混練し成形固化させた四次組成物であるブロックであっても良いし、更に、粗骨材（砂）を加えて適宜、水を加え混練し成形固化させた五次組成物であるブロックであっても良い。これらの組成物の場合には、一次組成物に放射性物質１９が含まれていても良いし、水として放射性物質１９の汚染水を用いても良いし、細骨材や粗骨材に放射性物質１９が含まれていても良いが、完成品としての成形品の放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値以下となるように調整する。ここで所定値とは、社会情勢や経済状況、放射線医学的知見や放射線生物学や放射線生態学、放射線環境学的知見の知得状態によってその社会が時々に応じて定められる基準値を意味し、現日本国内では８，０００Ｂｑ／ｋｇ以下であって、クリアランス制度としては表１に記載のクリアランスレベルが採られている。
【０１０７】
なお、地殻様組成体２０ａは、他に、放射性物質１９を、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル熱処理質、アスファルト等と混練し、放射性物質１９を全体に均一に分散させた成形品であっても良い。更に、放射性物質１９が化学的又は物理的に被覆されたものが完成品であるブロックの中に均一に分散されていても良い。また、放射性物質１９は、全体に均一に分散されていることが好ましいが、一部に放射性物質１９が偏在した箇所が存在した不均一なものであっても良い。この場合にあっては、放射性物質１９が偏在した箇所は、放射性物質１９の密度が所定値より大きくても良いが、表面に露出していないことが好ましい。また、地殻様組成体２０ａには、図５（Ｂ）に示すように、外層１７を設けて、外層１７を、所定値より低い放射線濃度、例えば放射性物質１９を含まないような層としても良い。
【０１０８】
図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す地殻様組成体２０ａは、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、地殻様組成体２０ａは、ペースト状の状態でペースト状地殻様組成体として、海洋に沈降させることが出来る。また、坑道に配置し、また、坑道の床部及び／又は壁部及び／又は天井部として用いることが出来る。更に、坑道を埋め戻すための資材として供することも出来る。また、地殻様組成体２０ａは、ブロック状の成形品を粉砕して砕骨材（クラッシャーラン）としても良い。この砕骨材は、例えば、詳細は後述するが路盤材や軟弱地盤の置換材や土材やバラスト軌道に用いられるバラストに用いることも出来る。
【０１０９】
［４−２．内部に放射性物質を配し内部が所定値を満たす例］
また、地殻様組成体２０は、ケース４の例に従えば、図６及び図７に示すように構成することが出来る。図６の例から説明すると、この地殻様組成体２０ｃ−１は、内部１８が有限の放射能濃度（密度）に設定され、外層１７が内部１８の放射能濃度（密度）よりも低い放射能濃度（密度）に設定され、内部１８の放射能濃度（密度）が所定値以下に設定されている。具体的に、地殻様組成体２０ｃ−１は、ブロック状に成形されており、内部１８に、放射性物質１９が配され、外層１７を放射性物質１９を含まないバリア層としたものである。ここで所定値とは、社会情勢や経済状況、放射線医学的知見や放射線生物学や放射線生態学、放射線環境学的知見の知得状態によってその社会が時々に応じて定められる基準値を意味し、現日本国内では８，０００Ｂｑ／ｋｇ以下であって、クリアランス制度としては表１に記載のクリアランスレベルが採られている。また、外層１７は、少なくとも放射能濃度が測定下限値以下に設定されていれば良い。この地殻様組成体２０ｃ−１は、バリア層となる外層１７によって、放射線を遮蔽することが出来、また、経年劣化等によって外層１７が損傷し内部１８が露出したとしても、上記所定値を超えてしまうことを防止することが出来、周辺環境に悪影響を与えることを防止できる。
【０１１０】
この地殻様組成体２０ｃ−１は、詳細は省略するが、例えば次のように製造することが出来る。例えば、先ず、内部１８を、上記表１に示す一次組成物に石膏等の反応速度調整材を加えた固化性結合材となる二次組成物に対して、更に、適宜、水を加え混練し成形固化させて三次組成物として製造することが出来る。更に、細骨材（砂）を加えて適宜、水を加え混練し成形固化させて四次組成物として製造することが出来る。更に、粗骨材（砂）を加えて適宜、水を加え混練し成形固化させて五次組成物として製造することが出来る。これらの場合には、一次組成物に放射性物質１９が含まれていても良いし、水として放射性物質１９を含んだ汚染水を用いても良いし、細骨材や粗骨材に放射性物質１９が含まれていても良いが、完成品としての成形品の内部１８の放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値以下となるように調整する。
【０１１１】
以上のように製造された放射性物質１９を含む内部１８を型枠の例えば中央部に配置し、内部１８の周囲に、例えば放射性物質１９を含まない水で混練された四次組成物や五次組成物を流し込み、成形固化させることによって製造することが出来る。
【０１１２】
以上のような地殻様組成体２０ｃ−１は、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、坑道に配置し、また、坑道の床部及び／又は壁部及び／又は天井部に用いることが出来る。また、地殻様組成体２０ｃ−１は、仮に、経年劣化等でバリア層となる外層１７が損傷したときであっても、上記所定値を超えてしまうことが無いブロックである。従って、地殻様組成体２０ｃ−１は、地殻様組成体２０ａと同様に、ブロック状の成形品を粉砕して砕骨材（クラッシャーラン）として用いることが出来る。
【０１１３】
［４−３．内部に放射性物質を配し全体として所定値を満たす例］
また、地殻様組成体２０は、ケース４の例に従えば、図７に示すように構成することが出来る。この地殻様組成体２０ｃ−２は、内部１８が有限の放射能濃度に設定され、外層１７が内部１８の放射能濃度（密度）よりも低い放射能濃度（密度）に設定され、内部１８の放射能濃度（密度）が前記所定値より大きく設定されている。具体的に、地殻様組成体２０ｃ−２は、ブロック状に成形されており、内部１８に、放射性物質１９が配され、外層１７を放射性物質１９を含まないバリア層としたものである。なお、外層１７は、少なくとも放射能濃度が測定下限値以下に設定されていれば良い。ここで、内部１８の放射性物質１９の密度が上述した所定値以上とされ、内部１８及び外層１７を含む全体で、放射性物質１９の密度が所定値以下となるようにしている。この地殻様組成体２０ｃ−２では、比較的放射性物質１９の密度が所定値より高い瓦礫等を内部１８の原料として効率的に用いることが出来る。
【０１１４】
この地殻様組成体２０ｃ−２は、図６に示す地殻様組成体２０ｃ−１と同様な製造方法で製造することが出来る。以上のような地殻様組成体２０ｃ−２は、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、坑道に配置し、また、坑道の床部及び／又は壁部及び／又は天井部に用いることが出来る。更に、坑道を埋め戻すための資材として供することも出来る。
【０１１５】
［４−４．放射性物質を含む層を多層構造とし、全体として所定値を満たす例］
更に、地殻様組成体２０は、上記ケース２，３の例を参照すれば、図８に示すように構成することが出来る。すなわち、図８に示す地殻様組成体２０ｂ−１は、内部１８が多層構造を成す。内部１８は、放射性物質１９を含む層であり、例えば、中心部１８ａの放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値より大きく又は以下となっており、中心部１８ａから外側に向かうに連れ中間層１８ｂの放射性物質１９の濃度（密度）が段階的に低くなるように構成されている。なお、この例において、中間層１８ｂの数は特に限定されるものではない。ここで、中心部１８ａから外層１７に向かうに連れて、放射性物質１９の濃度（密度）は上記ケース２のように比例的に低くなっても良いし、ｓｉｎカーブのような分布としても良い。そして、中間層１８ｂの外側の外層１７は、放射性物質１９を含まないバリア層となっている。この外層１７も少なくとも放射能濃度（密度）が測定下限値以下に設定されていれば良い。
【０１１６】
この地殻様組成体２０ｂ−１は、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２と同様な製造方法で製造することが出来る。すなわち、中心部１８ａを成形した後、順に、内側の中間層１８ｂから順次成形していくことで多層構造とすることが出来る。以上のような地殻様組成体２０ｂ−１は、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、坑道に配置し、また、坑道の床部及び／又は壁部及び／又は天井部に用いることが出来る。更に、坑道を埋め戻すための資材として供することも出来る。また、放射性物質１９の密度が最も高い内部１８の中心部の放射性物質１９の濃度（密度）を所定値以下とした場合、地殻様組成体２０ａと同様に、ブロック状の成形品を粉砕して砕骨材（クラッシャーラン）として用いることが出来る。
【０１１７】
［４−５．放射性物質が外部向かうほど漸次密度が低くなる例］
更に、地殻様組成体２０は、上記ケース２，３の例を参照すれば、図９に示すように構成することが出来る。図９に示す地殻様組成体２０ｂ−２は、内部１８の中心部の放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値以上又は以下となっており、中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなるように構成されている。ここで、中心部１８から外層１７に向かうに連れて、放射性物質１９の濃度（密度）は上記ケース２のように比例的に低くなっても良いし、ｓｉｎカーブのような分布としても良い。そして、内部１８の外側の外層１７は、放射性物質１９を含まないバリア層となっている。この外層１７も少なくとも放射能濃度（密度）が測定下限値以下に設定されていれば良い。
【０１１８】
この地殻様組成体２０ｂ−２は、詳細は後述するが、放射性物質１９を比重の比較的低い複数の物質に吸着させ、ペースト状組成物を収容して回転させて、遠心力によって、中心部側に放射性物質１９を含む比重の低い物質を分布させ、外側に放射性物質１９の密度の低い物質を分布させることによって製造することが出来る。なお、バリア層となる外層１７は、例えば、内部１８を成形後、型枠を用いて成形すれば良い。
【０１１９】
以上のような地殻様組成体２０ｂ−２は、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、坑道に配置し、また、坑道の床材及び／又は壁材として用いることが出来る。更に、放射性物質１９の密度が最も高い内部１８の中心部の放射性物質１９の密度を所定値以下とした場合、地殻様組成体２０ａと同様に、ブロック状の成形品を粉砕して砕骨材（クラッシャーラン）として用いることが出来る。
【０１２０】
なお、地殻様組成体２０としては、図１０に示すように、最外層にバリア層となる外層１７を設けず、中心部から外側に向けて段階的に又は漸次放射性物質１９の密度が低くなるようにし、更に、全体として所定値以下となる地殻様組成体２０ｅとしても良い。
【０１２１】
［５．地殻様組成体の製造方法］
［５−１．製造工程全体の説明］
以上のような図５−１０に示した地殻様組成体２０に用いられる放射性物質１９を含んだ原料は、具体的に、図１１に示す工程を経て製造される。上記表２に示すように、放射能汚染材には、魚貝類、野菜類、焼却灰、汚泥スラッジ、海洋泥砂、河川泥砂、湖泥砂、街路樹木、がれき（コンクリ、木材、ガラス、金属、プラスチック）、汚染水、土砂、路面材等がある。前処理工程１００１では、例えば、これら汚染材の焼成等を行って、汚染材を無機化する。なお、この前処理工程１００１の詳細は後述する。
【０１２２】
原料工程１００２では、図１２に示すように、放射能汚染物質となった魚貝類、動物の死体、肉骨、野菜などの動植物類等から生成された炭酸カルシウム組成物、放射能汚染物質となった焼却灰、汚泥スラッジ、湖泥砂等の微粒地質組成物、放射能汚染物質となった海洋泥砂、河川泥砂、湖泥砂等のケイ酸質組成物、酸化鉄原料を中心に、所定の構成成分になるように粉砕、乾燥、混合して成分が安定した粉体原料を製造する。なお、微粒地質組成物やケイ酸質組成物には、火力発電所の焼却灰等を用いても良いし、放射能汚染物質となったがれき（コンクリ、木材、ガラス、金属、プラスチック）を用いても良い。
【０１２３】
次いで、焼成工程１００３では、図１３に示すように、原料工程で得られた粉体原料を所定の温度になるまで加熱し、水硬性の化合物となるように焼成する。例えば最高温度に達して所定の化学反応を終えた後エアークエンチングクーラーで一気に冷却して固相組成物である一次組成物を生成する。焼成時には、放射能汚染物質、非放射能汚染材料の何れでも良いが廃プラスチック、廃油、廃白土、木くず、肉骨粉、再生油等の燃原料物質を投入し、粉体原料を焼成する。
【０１２４】
なお、この固相組成物である一次組成物は、炭酸カルシウム組成物、微粒地質組成物、ケイ酸質組成物、酸化鉄原料、燃原料物質のそれぞれについて予め放射性物質の濃度（密度）を調整したものを用いることで、全体としての放射性物質の濃度（密度）を所定値以下又は以上に調整することが出来る。なお、固相組成物である一次組成物は、炭酸カルシウム組成物、微粒地質組成物、ケイ酸質組成物、酸化鉄原料、燃原料物質の一又は複数に、放射能汚染物質を用い、他を非放射能汚染材料とし、その量を調整することによって、放射性物質の濃度（密度）を上述した所定値以下又は以上の所定の値にすることも出来る。なお、これら一次組成物は、放射性物質が含まれない物であってもよい。
【０１２５】
更に、仕上工程１００４では、図１４に示すように、焼成工程で得られた固相組成物である一次組成物に、該一次組成物の硬化速度及び／又は水和反応速度を調整するための反応速度調整材、例えば石膏が加えられ、これらは、細かい粉末になるまで粉砕され、これにより、固化性結合材となる二次組成物が完成される。この固化性結合材となる二次組成物も、上述の一次組成物が用いられることで、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以上の所定の値に調整することが出来る。
【０１２６】
この固化性結合材となる二次組成物は、適宜量の水で混練されることによってペースト状組成物或いは固相物である三次組成物となる。この三次組成物は、水と混練されることによって、水和し、及び／又は重合し固化する。ここで用いられる水としては、水道水や河川の水、湖水等の淡水の他、海水など淡水以外の水であってもよく、放射能汚染物質である汚染水であっても良いし、非放射能汚染材料の水であっても良い。特に、海水を用いた場合であって、経海地殻還元による処理を行う場合には、地殻組成体とその経海時に接する海水との間の浸透圧調整を予め行うことが出来て好ましい。三次組成物は、どのような水を用いるかによって、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以下の所定の値に調整することが出来る。このような三次組成物は、ペースト状組成物の状態、或いは硬化した地殻様組成体の状態において、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以上にされる。
【０１２７】
更に、固化性結合材となる二次組成物は、細骨材（砂）を加え、適宜量の水で混練されることによってペースト状組成物或いは、その固化物である四次組成物となる。この四次組成物は、水と混練されることによって、水和し、及び／又は重合し固化する。ここで用いられる水としては、淡水の他、海水であってもよく、放射能汚染物質である汚染水であっても良いし、非放射能汚染材料の水であっても良い。特に、海水を用いた場合であって、経海地殻還元を行う場合、地殻組成体とその経海時に接する海水との間の浸透圧調整を予め行うことが出来て好ましい。また、細骨材（砂）としては、土砂、湖泥砂、海洋泥砂、河川泥砂といった放射能汚染物質を用いても良いし、非放射能汚染材料の砂であっても良い。四次組成物は、どのような水や細骨材（砂）を用いるかによって、全体としての放射性物質の濃度（密度）を所定値以下又は以上の所定の値に調整することが出来る。このような四次組成物は、ペースト状組成物の状態、或いは硬化した地殻様組成体の状態において、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以上の所定の値にされる。
【０１２８】
更に、固化性結合材となる二次組成物は、細骨材（砂）と粗骨材（砂利）を加え、適宜量の水で混練されることによってペースト状組成物である五次組成物となる。この五次組成物は、水と混練されることによって、水和し、及び／又は重合し固化する。ここで用いられる水としては、ここで用いられる水としては、淡水の他、海水であってもよく、放射能汚染物質である汚染水であっても良いし、非放射能汚染材料の水であっても良い。特に、海水を用いた場合であって、経海地殻還元を行う場合、地殻組成体とその経海時に接する海水との間の浸透圧調整を予め行うことが出来て好ましい。また、細骨材（砂）としては、土砂、湖泥砂、海洋泥砂、河川泥砂といった放射能汚染物質を用いても良いし、非放射能汚染材料の砂であっても良い。四次組成物は、どのような水や細骨材（砂）を用いるかによって、全体としての放射性物質の濃度（密度）を所定値以下又は以上の所定の値に調整することが出来る。このような五次組成物は、ペースト状組成物の状態、或いは硬化した地殻様組成体の状態において、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以上の所定の値にされる。
【０１２９】
以上のような三次組成物や四次組成物や五次組成物は、成形工程１００５において、後述するが、型枠にペースト状組成物を流し込んで、ブロック状に成形される。このブロック状に成形された三次組成物や四次組成物や五次組成物は、利用工程１００７において、上記図５−図１０に示すような構成を成し、成形品を、魚礁や沿岸海洋構造物として用いることも出来るし、海洋に沈降させることが出来る。また、三次組成物や四次組成物や五次組成物は、放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のとき、ペースト状の状態で、ペースト状地殻様組成体として、海洋に沈降させることが出来る。また、成形された地殻様組成体２０は、坑道に配置し、また、坑道の床部及び／又は壁部及び／又は天井部に用いることが出来る。また、ペースト状地殻様組成体であっても、床部及び／又は壁部及び／又は天井部に流し込み、又は、吹き付けることが出来る。更に、床部及び／又は壁部及び／又は天井部或いは坑道を埋め戻すための資材に用いることができる。更に、地殻様組成体２０は、放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のとき、粉砕処理工程１００６において、ブロック状の成形品を粉砕して砕骨材（クラッシャーラン）としても良い。この砕骨材は、利用工程１００７において、例えば、詳細は後述するが路盤材や軟弱地盤の置換材や土材やバラスト軌道に用いられるバラストに用いること出来る。
【０１３０】
［５−２．前処理工程の説明］
［５−２−１．汚染材の焼成処理の説明］
上記表２に示すように、放射能汚染材は、魚貝類、野菜類、焼却灰、汚泥スラッジ、海洋泥砂、河川泥砂、湖泥砂、街路樹木、がれき（コンクリ、木材、ガラス、金属、プラスチック）、汚染水、土砂、路面材等である。なお、ここで用いられる放射能汚染材は、放射能濃度（密度）が測定下限値でも良いが、測定下限値を超える放射能濃度（密度）で放射性物質を含んだ汚染材も用いることが出来る。このような汚染材に有機物が含まれると、地殻様組成体２０が成形された後、時間経過に伴って、有機物が膨潤したり、腐敗したり、ガスを発生し、地殻様組成体２０が脆弱化してしまう虞れがある。そこで、前処理工程１００１では、図１５に示すように、汚染材を地殻様組成体２０の原料として使用する前に、汚染材の焼成処理を行う。ここでの焼成温度は、放射性物質の気化温度未満とし、放射性物質や灰分が残渣として残り、放射性物質が気化されて大気中に放出されないようにする。このように、汚染材は、焼成処理されることで、有機物を気化若しくは無機化させることが出来る。
【０１３１】
【表３】
2018112553.tif 000039
【０１３２】
上記表３は、代表的放射性物質の沸点表である。セシウム−１３４は、沸点が６７１℃である。従って、例えば、焼成温度を６７１℃未満としたときには、大分部分の放射性物質が気化することを防止することが出来る。なお、密閉空間で汚染材の焼成処理を行うときには、酸素を供給しながら行うことで、有機物質を炭酸ガス等の気体と、水分や灰分等の無機物質に変えることが出来る。
【０１３３】
以上のような汚染材の焼成処理により得られた焼成汚染材や焼却灰は、例えば、原料工程１００２において、炭酸カルシウム組成物、ケイ酸質組成物、酸化鉄組成物等と共に原料粉砕機に投入して、粉砕原料を得るようにしても良い。また、焼成汚染材や焼却灰は、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物とする際に、添加材として、硬化速度及び／又は水和反応速度を調整するための反応速度調整材や細骨材や粗骨材と共に混合するようにしても良い。このように焼成汚染材や焼却灰を添加することによっても、地殻様組成体２０の全体としての放射性物質１９の濃度（密度）を調整することが出来る。
【０１３４】
［５−２−２．放射性物質の化学的固定（ラッピング処理）の説明］
また、測定下限値を超える放射性物質１９を含む泥、土、砂、がれき、焼却灰、スラッジといった上記表２に示すような放射能汚染材は、図１６に示すように、化学的に安定していることが好ましい。そこで、汚染材は、粉砕した後、及び／又は、焼成した後、及び／又は、乾燥した後に、放射性物質１９の沸点より低温で溶融する低融点物質に溶かし込み又は混合して固化し、固化体を粉砕し砕骨材とすると良い。汚染材が混入されたペースト状の融点物質は、前記汚染材が低融点物質中に均一に分散するように混練されていると良い。この砕骨材は、仕上工程１００４において、例えば、ペースト状組成物である四次組成物や五次組成物を製造する際に、細骨材や粗骨材として、二次組成物と混合することが出来る。また、上述した焼成汚染材や焼却灰と共に混合することが出来る。このように砕骨材を添加することによっても、地殻様組成体２０の全体としての放射性物質１９の濃度（密度）を調整することが出来る。なお、このラッピング処理を施して固化した固化体は、その後、粉砕せずに、無能化組成体として扱うことも可能であるが、この段階の組成体の場合、化学的安定性は得られるものの、放射線を減衰させる遮蔽性が不十分となる虞れがある。
【０１３５】
低融点物質としては、例えば、セシウム−１３４（沸点６７１℃）の沸点より低い低融点ガラスを用いることが出来る。別の例では、例えば、ホウケイ酸ガラスの化学構造は、主成分であるケイ素とホウ素とが酸素を介して網目状に配置する構造網目構造を形成しており、ガラス固化体中では放射性物質１９を網目構造の中に均質かつ安定に取り込むことが出来る。このように放射性物質１９が取り込まれたガラス固化体を、粉砕することによって、砕骨材とすることが出来る。
【０１３６】
また、低融点物質としては、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等の少なくとも一つを用いても良い。この場合、放射性物質１９を含む汚染材を骨材として用い、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等と混合し、これを、粉砕して、砕骨材を製造することが出来る。このような砕骨材にあっても、上述のように、ペースト状組成物である四次組成物や五次組成物を製造する際に、細骨材や粗骨材として、二次組成物と混合することが出来る。勿論、この砕骨材は、アスファルト等との合材として、道路舗装材に用いても良い。
【０１３７】
［５−２−３．汚染材の事前処理の説明］
放射性物質１９を含む汚染材には、放射性物質１９で汚染された汚染水もある。放射性物質を含んだ汚染水は、放射性物質を担持する担持材と混合することで、担持材に放射性物質を担持させ、これを一汚染材として、地殻様組成体２０の原料に用いて処理することが出来る。すなわち、図１７に示すように、容器内において、担持材と放射性物質１９に汚染された汚染水とを混合する。
【０１３８】
ここで用いられる担持材としては、例えば、バーミキュライトやベントナイトやアスベスト等の吸着性、凝集性、凝結性等の性質を有する層状構造の微粒土質やセシウム等のアルカリ金属やストロンチウム等のようなアルカリ土類金属等のカチオン系物質と反応して安定な固体系化合物を生成する化合性等を有する物質が含まれる。
【０１３９】
本件発明者は、表土の成分を分級し、ウェントウォース粒度区分による分類における０．０７５ｍｍ以下の細粒砂や極細粒砂にセシウムの多くが発見されるという知見を得た。ここで用いる担持材は、０．０７５ｍｍ以下の粒径を有する層状構造の微粒土質にセシウムを吸着させる。層状構造の微粒土質と汚染水とを混合すると、放射性物質１９を吸着保持した汚染物担持材は、ペースト状を成す。このペースト状汚染物質担持材は、仕上工程１００４において、ペースト状組成物である三次組成物や四次組成物や五次組成物を製造する際に、上述した焼成汚染材や焼却灰や砕骨材や細骨材や粗骨材等と共に混合することが出来る。勿論、ペースト状のまま用いずに、乾燥して粉末状としてもよい。
【０１４０】
また、層状構造の微粒土質に代わって、多孔質材を用いることも出来る。例えば、多孔質材としては、シラス多孔質ガラス(Shirasu Porous Glass)がある。シラス多孔質ガラスは、熱処理条件を調節することによって１ｎｍ〜５０μｍの範囲で自由に孔径を制御できるので、目的とする放射性物質やその化合物や混合物の大きさに応じて孔径を調整し、放射性物質を吸着することが出来る。このような多孔質材は、濾材となり、水と放射性物質１９とを分離することが出来る。この汚染物担持材は、一次乃至五次組成物に混入し、一汚染材として利用することが出来、濾過された水も、仕上工程１００４において、ペースト状組成物である三次組成物や四次組成物や五次組成物を製造する際に用いることが出来る。つまり、汚染水の汚染濃度に応じて、担持材の混入量を決定して混合し、分離することなく濾過水と汚染物担持材とが混在した状態のまま地殻組成体の原料として供することが出来る。なお、多孔質材としては、不定形炭素材であっても良い。
【０１４１】
［５−３．その他の処理の説明］
三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物とする際に、添加材として、反応性が低い高比重物質を添加し、放射能の遮蔽機能の向上を図ることが出来る。高比重物質としては、バリウムや鉛ガラス片等がある。これらの高比重物質は、図６−図１０に示すように、特に地殻様組成体２０の外層１７に分布させることで、バリア性能を高めることが出来る。更に、前述の担持材に放射性物質を担持させた汚染物担持材や汚染土などを処理する場合、これらの汚染材が高比重の添加材に比して低比重であるため、例えば、後述する遠心力を利用して成形するときには、高比重物質は外側に多く分布することになり、内部側に汚染材が分布し、外部側に放射性物質が分布しないこともあって、外層１７のバリア性能を高めることが出来る。
【０１４２】
また、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物とする際には、不飽和ポリエステルや不飽和ポリエチレンや不飽和ポリプロピレンと言った樹脂繊維、金属繊維を添加剤として添加することで、地殻様組成体２０の物理的な強度を高めることが出来る。
【０１４３】
更に、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物とする際には、ソーダガラス等の廉価で塩基性を示す物質を粉砕して添加しても良い。また、ガラス繊維を添加しても良い。これにより、地殻様組成体２０の中性化を防止することが出来る。
【０１４４】
更に、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物とする際には、酸化チタンを添加するようにしても良い。酸化チタンは、高い親水性を有し、保水効果を高め、水硬反応時における水分不足による劣化を防止することが出来る。
【０１４５】
［５−４．成形方法の説明］
次に、上述した図５−１０に示した地殻様組成体２０を、上述した三次組成物や四次組成物や五次組成物を用いて成形する場合を説明する。
【０１４６】
［５−４−１．放射性物質が全体均一の地殻様組成体の製造方法の説明］
図５に示した地殻様組成体２０ａは、放射性物質１９が全体に均一に分散され固化されてブロック状に成形されている。図１８に示すように、この地殻様組成体２０ａを成形するには、先ず、鋼材、木材、樹脂、ガラス等の材料によって所定の形状を成す外型枠１０１に対して、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物１０２を打ち込み、バイブレータ等で締固めを行い、この後、外型枠１０１を取り外して成形することが出来る。ここで、ペースト状組成物１０２は、放射性物質１９が均一に分散された状態で外型枠１０１に流し込まれる。また、ペースト状組成物１０２は、放射性物質の濃度（密度）が所定値以下の所定の値に設定されている。かくして、地殻様組成体２０ａは、全体としての放射性物質の濃度（密度）が所定値以下の値とされたブロックとして成形される。
【０１４７】
なお、外型枠１０１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ａの保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。また、放射性物質１９は、混練時間を増やししっかりと混練したときには、放射性物質１９を均一に分散することが出来し、混練時間を短くしたときには、成形品の一部に放射性物質１９が偏在した場所が形成されることになる。
【０１４８】
［５−４−２．内部に放射性物質を配した地殻様組成体の製造方法の説明］
図６に示す地殻様組成体２０ｃ−１は、ブロック状に成形されており、内部１８に、放射性物質１９が配され、外層１７を、放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定されたバリア層とし、内部１８の放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値以下とされたものである。ここでの例では、外層１７に放射性物質１９が含まれないようにしている。また、図７に示す地殻様組成体２０ｃ−２は、ブロック状に成形されており、内部１８に、放射性物質１９が配され、外層１７を放射性物質１９を含まないバリア層とし、内部１８と外層１７とを合わせた全体としての放射性物質１９の濃度（密度）が上述した所定値より大きくしたものである。図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２には、外層１７から成形する場合と内部１８から成形する場合があるので、次にこれらの製造方法を説明する。
【０１４９】
（１）外層から開始する例
このような図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、外層１７側から成形する場合、図１９に示す手順で製造することが出来る。具体的に、図１９（Ａ）に示すように、先ず、鋼材、木材、樹脂、ガラス等の材料によって所定の形状を成す外型枠１１１には、更に、放射性物質１９を含む内部１８を成形するための内型枠１１２が外型枠１１１の底面から所定間隔上の位置に図示しない取付部に支持されて配設されている。また、内型枠１１２は、内部１８の上にも非放射性物質のペースト状組成物１１３を打ち込むことが出来るように、開口面の高さが外型枠１１１の開口面よりも低く設定される。
【０１５０】
例えば、内部１８をブロックの中心部に設けるときには、外型枠１１１の中心部に内型枠１１２が配設される。すなわち、内型枠１１２は、図１９（Ａ）中、外型枠１１１の側壁と内型枠１１２の側壁との間隔ａ１と外型枠１１１の底面と内型枠１１２の底面との間隔ａ２と外型枠１１１の開口面と内型枠１１２の開口面との間隔ａ３とが等しくなるように外型枠１１１内に配置される。そして、外型枠１１１と内型枠１１２との間の空間部には、モルタルやコンクリートといった非放射性物質であるペースト状組成物１１３が内型枠１１２の開口面の高さまで打ち込まれる。なお、ペースト状組成物１１３は、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル熱処理質、アスファルト等であっても良い。また、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。
【０１５１】
次いで、図１９（Ｂ）に示すように、内型枠１１２には、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物１１４を打ち込まれる。ここで、ペースト状組成物１１４は、図６に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値以下の地殻様組成体２０ｃ−１を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値以下に調整されたものが用いられる。また、図７に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値より大きい地殻様組成体２０ｃ−２を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値より大きく、好ましくは、外層１７と内部１８の全質量に対しての放射能レベル、すなわち放射能濃度が基準値に適合するように調整されたものが用いられる。そして、ペースト状組成物１１４は、内型枠１１２の開口面まで打ち込まれる。なお、ここでも内型枠１１２内のペースト状組成物１１４の締固めを行っても良い。
【０１５２】
次いで、図１９（Ｃ）に示すように、内型枠１１２に流し込まれたペースト状組成物１１４の上側を含む全体に外型枠１１１の開口面まで非放射性物質のペースト状組成物１１３が打ち込まれる。なお、ここでも内型枠１１２内のペースト状組成物１１４の締固めを行っても良い。かくして、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８の放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は大きい値とされ、全体としても放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のブロックとして成形される。なお、外型枠１１１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２の保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。
【０１５３】
なお、図１９（Ａ）及び（Ｄ）に示すように、外型枠１１１に非放射性物質のペースト状組成物１１３が流し込まれ予め象られた状態で固化した後、内型枠１１２を取り外し、内型枠１１２が離型され成形された凹部１１５に対して、放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４を流し込むようにしても良い。すなわち、この例では、凹部１１５が内型枠１１２として利用される。この後、図１９（Ｅ）に示すように、非放射性物質のペースト状組成物１１３は、凹部１１５に流し込まれたペースト状組成物１１４の上側を含む全体に外型枠１１１の開口面まで打ち込まれる。これにより、外層１７と内部１８との界面は、図１９（Ｅ）に示すように、非放射性物質のペースト状組成物１１３と放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４とが接することになり、型枠などのセパレータがある場合に比して界面の物理的な強度を高めることが出来る。
【０１５４】
また、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、外層１７側から成形する場合、図２０に示す手順で製造することが出来る。具体的に、図２０（Ａ）に示すように、外型枠１１１には、更に、放射性物質１９を含む内部１８を成形するための内型枠１１２ａが外型枠１１１の底面から所定間隔上の位置に図示しない取付部に支持されて配設されている。内型枠１１２ａは、開口面の高さが外型枠１１１の開口面と揃うように設定される。
【０１５５】
例えば、内部１８をブロックの中心部に設ける場合、内型枠１１２ａは、図２０（Ａ）中、外型枠１１１の側壁と内型枠１１２ａの側壁との間隔ａ１と外型枠１１１の底面と内型枠１１２ａの底面との間隔ａ２とが等しくなるように外型枠１１１内に配置される。そして、外型枠１１１と内型枠１１２との間の空間部には、モルタルやコンクリートといった非放射性物質であるペースト状組成物１１３が外型枠１１１の開口面の高さまで打ち込まれる。なお、ペースト状組成物１１３は、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等であっても良い。また、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。
【０１５６】
次いで、図２０（Ｂ）に示すように、内型枠１１２には、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練しペースト状組成物１１４が打ち込まれる。ここで、ペースト状組成物１１４は、図６に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値以下の地殻様組成体２０ｃ−１を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値以下に調整されたものが用いられる。また、図７に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値より大きい地殻様組成体２０ｃ−２を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値より大きく、好ましくは、外層１７と内部１８の全質量に対しての放射能レベル、すなわち放射能濃度が基準値に適合するように調整されたものが用いられる。そして、ペースト状組成物１１４は、内型枠１１２の所定高さまで打ち込まれる。すなわち、ペースト状組成物１１４は、間隔ａ１，ａ２と外型枠１１１と内型枠１１２ａの開口面とペースト状組成物１１４の上面との間隔ａ３とが等しくなる高さまで内型枠１１２に打ち込まれる。なお、ここでも内型枠１１２内のペースト状組成物１１４の締固めを行っても良い。
【０１５７】
次いで、図２０（Ｃ）に示すように、内型枠１１２に流し込まれたペースト状組成物１１４の上側に、内型枠１１２の開口面まで非放射性物質のペースト状組成物１１３が打ち込まれる。なお、ここでも内型枠１１２内のペースト状組成物１１３の締固めを行っても良い。かくして、放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４は、非放射性物質のペースト状組成物１１３によって閉塞されることになる。このような図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８の放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は大きい値とされ、全体としても放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のブロックとして成形される。なお、外型枠１１１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２の保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。
【０１５８】
なお、図２０（Ａ）及び（Ｄ）に示すように、外型枠１１１に非放射性物質のペースト状組成物１１３が流し込まれ予め象られた状態で固化した後、内型枠１１２を取り外し、内型枠１１２が離型され成形された凹部１１６に対して、放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４を流し込むようにしても良い。すなわち、この例では、凹部１１６が内型枠１１２として利用される。この後、図２０（Ｅ）に示すように、非放射性物質のペースト状組成物１１３は、凹部１１５に流し込まれたペースト状組成物１１４の上側に外型枠１１１の開口面まで打ち込まれる。これにより、外層１７と内部１８との界面は、図２０（Ｅ）に示すように、非放射性物質のペースト状組成物１１３と放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４とが接することになり、型枠などのセパレータがある場合に比して界面の物理的な強度を高めることが出来る。
【０１５９】
なお、図８に示すような中心部１８ａから外側に向かうに連れ中間層１８ｂの放射性物質１９の密度が段階的に低くなる図８に示すような多層構造の地殻様組成体２０ｂ−１を成形するときには、外型枠１１１の中に、層数に応じた内型枠１１２を配設し、中心側空順に、内型枠１１２にペースト状組成物を流し込み成形していけばよい。
【０１６０】
（２）内部から開始する例
また、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８側から成形する場合、図２１に示す手順で製造することが出来る。この場合、先ず図２１（Ａ）に示すように、内型枠１１２ａに対して、三次組成物や四次組成物や五次組成物を水又は汚染水で混練した放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４としてこれを打ち込み、バイブレータ等で締固めを行い成形する。なお、ペースト状組成物１１４は、図６に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値以下の地殻様組成体２０ｃ−１を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値以下に調整されたものが用いられる。また、図７に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値より大きい地殻様組成体２０ｃ−２を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値より大きく、好ましくは、外層１７と内部１８の全質量に対しての放射能レベル、すなわち放射能濃度が基準値に適合するように調整されたものが用いられる。そして、内部用組成物となる図２１（Ａ）に示す内型枠１１２ａ付きの内部成形体１８ｃや図２１（Ｂ）に示す内型枠１１２ａが外された内部成形体１８ｄが次に外型枠１１１内に設置されることになる。内型枠１１２ａ付きの内部成形体１８ｃは、内型枠１１２ａが内部１８の保護層又は放射線に対するバリア層と機能することが出来る。また、内型枠１１２ａが外された内部成形体１８ｄは、非放射性物質のペースト状組成物１１３との物理的な強度を高くすることが出来る。なお、以下の例では、内型枠１１２ａが外された内部成形体１８ｃを例に説明する。
【０１６１】
具体的に、図２２（Ａ）に示すように、外型枠１１１には、硬化前のモルタルやコンクリートといった非放射性物質であるペースト状組成物１１３が所定の高さにまで打ち込まれる。なお、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。次いで、ペースト状組成物１１３には、図２２（Ｂ）に示すように、内部成形体１８ｄが設置される。ペースト状組成物１１３には、内部成形体１８ｄがペースト状組成物１１３内に沈降しない程度にまで固化した後、内部成形体１８ｄが設置される。この際、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１の側壁と内部成形体１８ｄの側壁との間隔ａ１が同じとなる位置に設置される。この後、外型枠１１１には、図２２（Ｃ）に示すように、開口面まで、非放射性物質であるペースト状組成物１１３が流し込まれる。この際、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１内において、外型枠１１１の底面と内部成形体１８ｄの底面との間隔ａ２と外型枠１１１の開口面と内部成形体１８ｄの上面との間隔ａ３とが等しくなるように設定される。すなわち、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１内において、ａ１＝ａ２＝ａ３となる位置に配置される。かくして、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８の放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は大きい値とされ、全体としても放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のブロックとして成形される。なお、外型枠１１１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２の保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。また、ペースト状組成物１１３は、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等であっても良い。また、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。
【０１６２】
また、外型枠１１１は、図２３のように構成しても良い。すなわち、外型枠１１１には、図２３（Ａ）に示すように、底面に、第一高さの仮台１１１ａが設置されており、この仮台１１１ａには、内部成形体１８ｄが設置される。仮台１１１ａは、例えば複数の支持脚１１１ｂによって所定高さに設置され、仮台１１１ａと外型枠１１１の底面との間は、空洞で、ペースト状組成物１１３が流れ込むようになっている。仮台１１１ａに内部成形体１８ｄが設置されると、外型枠１１１には、図２３（Ｂ）に示すように、非放射性物質であるペースト状組成物１１３が第２高さである外型枠１１１の開口面まで流し込まれる。この際、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１内において、外型枠１１１の底面と内部成形体１８ｄの底面との間隔ａ２と外型枠１１１の開口面と内部成形体１８ｄの上面との間隔ａ３とが等しくなるように設定される。また、外型枠１１１の側面と内部成形体１８ｄの側面との間隔ａ１と間隔ａ２，ａ３とが等しくなるように設置される。
【０１６３】
かくして、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８の放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は大きい値とされ、全体としても放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のブロックとして成形される。このような成形方法は、仮台１１１ａの部分を除き、ペースト状組成物１１３，１１４とが直接接することになり、型枠などのセパレータがある場合に比して界面における物理的な高度を高めることが出来る。なお、外型枠１１１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２の保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。また、ペースト状組成物１１３は、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等であっても良い。また、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。
【０１６４】
更に、図２４（Ａ）に示すように、外型枠１１１には、第一高さに、ワイヤ１１１ｃによって吊り下げて、図２４（Ｂ）に示すように、非放射性物質であるペースト状組成物１１３を外型枠１１１の開口面である第二高さまで流し込むようにしても良い。この際、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１の側面と内部成形体１８ｄの側面との間隔ａ１と間隔ａ２，ａ３とが等しくなるように設置される。また、外型枠１１１内において、外型枠１１１の底面と内部成形体１８ｄの底面との間隔ａ２と外型枠１１１の開口面と内部成形体１８ｄの上面との間隔ａ３とが等しくなるように設定される。勿論、これらの間隔ａ１，ａ２，ａ３は必ずしも等しくなければならないというものではなく、内部から発せられる放射線を十分に或いは所望の値まで減衰させるに足るものであればよい。これにより、内部成形体１８ｄは、外型枠１１１の中央部に配置されることになる。そして、ワイヤ１１１ｃは、ペースト状組成物１１３が固化した後露出した部分が切断される。勿論、ワイヤ１１１ｃは必ずしも切断する必要はなく、ある程度内部成形体１８ｄをペースト状組成物１１３で埋設した時点で、ワイヤ１１１ｃを取り外したり、内部成形体１８ｄと共に埋設することも出来る。
【０１６５】
かくして、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８の放射性物質の濃度（密度）が所定値以下又は以上の値とされ、全体としても放射性物質の濃度（密度）が所定値以下のブロックとして成形される。このような成形方法は、外型枠１１１に仮台１１１ａを設置する必要もなく、製造工程の簡素化を実現することが出来る。また、ペースト状組成物１１３，１１４とが直接接することになり、型枠などのセパレータがある場合に比して界面における物理的な高度を高めることが出来る。なお、外型枠１１１は、取り外すのではなく、残存させて、地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２の保護層や放射線に対するバリア層のように使用しても良い。また、ペースト状組成物１１３は、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル、アスファルト等であっても良い。また、ここで、バイブレータ等で締固めを行っても良い。
【０１６６】
更に、図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、外型枠１１１に非放射性物質であるペースト状組成物１１３を外型枠１１１の開口面まで流し込み、その後、ペースト状組成物１１３が固化する前であって適度な固さのときに、内部成形体１８ｄを沈み込ませ、外型枠１１１内の略中央部に位置させるようにしても良い。
【０１６７】
なお、中心部１８ａから外側に向かうに連れ中間層１８ｂの放射性物質１９の密度が段階的に低くなる図８に示すような地殻様組成体２０ｂ−１は、内部成形体１８ｄの表面に放射性物質１９の濃度（密度）の低い中間層１８ｂを設け、これを繰り返し、最後に、放射性物質１９を含まない外層１７を設けることによって成形することが出来る。
【０１６８】
（３）同時に開始する例
また、図６及び図７に示す地殻様組成体２０ｃ−１，２０ｃ−２は、内部１８と外層１７とを同時に製造することも出来る。この場合、図２６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、非放射性物質のペースト状組成物１１３を排出する排出口１１３ａと放射性物質１９を含んだペースト状組成物１１４を排出する排出口１１４ａとを備えたホッパ１１８を用いる。勿論、ここでの排出口１１３ａは、非放射性物質のペースト状組成物１１３を排出していることとしているが、必ずしも非放射性物質のペースト状組成物である必要はない。放射性物質１９を含んだペースト状組成物１１４を排出する排出口１１４ａは、中央部に設けられ、内部１８を形成し、非放射性物質のペースト状組成物１１３を排出する排出口１１３ａは、排出口１１４ａの周囲に複数設けられ、外層１７を形成する。そして、排出口１１４ａの下には、内部１８を成形する内型枠１１２が位置し、排出口１１３ａの下には、外型枠１１１と内型枠１１２の間の領域が位置している。
【０１６９】
また、排出口１１４ａから排出される放射性物質１９を含んだペースト状組成物１１４は、図６に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値以下の地殻様組成体２０ｃ−１を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値以下に調整されたものが用いられる。また、図７に示す内部１８の放射性物質１９の密度が所定値より大きい地殻様組成体２０ｃ−２を成形する場合、放射性物質１９の密度が所定値より大きく、好ましくは、外層１７と内部１８の全質量に対しての放射能レベル、すなわち放射能濃度が基準値に適合するように調整されたものが用いられる。
【０１７０】
図２６（Ｃ）に示すように、先ず、外型枠１１１には、排出口１１３ａより非放射性物質のペースト状組成物１１３が流し込まれる。次いで、図２６（Ｄ）に示すように、内型枠１１２には、排出口１１４ａから放射性物質１９を含んだペースト状組成物１１４が流し込まれ、図２６（Ｅ）に示すように、内型枠１１２の開口面の高さまでペースト状組成物１１４が流し込まれる。すると、排出口１１４ａからの排出が停止され、排出口１１３ａより非放射性物質のペースト状組成物１１３が外型枠１１１の開口面の高さまで流し込まれる。排出口１１３ａから排出される非放射性物質のペースト状組成物１１３と排出口１１４ａから排出される放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４の流速や流量は、内型枠１１２がペースト状組成物１１４によって満たされる前に、ペースト状組成物１１３が内型枠１１２に入り込まないように調整されることが好ましい。また、ペースト状組成物１１４が内型枠１１２から溢れて外型枠１１１側に流れ込まないように調整することが望ましい。このような成形方法によれば、非放射性物質のペースト状組成物１１３と放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４の流し込みを並行して行うことが出来ることから、生産効率の向上を図ることが出来る。
【０１７１】
また、排出口１１３ａから排出される非放射性物質のペースト状組成物１１３と排出口１１４ａから排出される放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４を同時に流し込むにあたっては、内型枠１１２を用いなくても良い。すなわち、図２７（Ａ）に示すように、外型枠１１１には、内型枠１１２は設置されていない。この状態で、排出口１１３ａからは、非放射性物質のペースト状組成物１１３が第一高さまで流し込まれる。次いで、図２７（Ｂ）に示すように、排出口１１４ａからも、放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４が流し込まれる。すると、図２７（Ｃ）に示すように、外型枠１１１の中央部には、排出口１１４ａから放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４が流し込まれ、その外側には、非放射性物質のペースト状組成物１１３が流し込まれる。排出口１１３ａからの非放射性物質のペースト状組成物１１３の水面の上がり方と排出口１１４ａからの放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４の水面の上がり方を揃えることによって、図２７（Ｅ）に示すように、外ペースト状組成物１１３の内側にペースト状組成物１１４を分布させることが出来る。そして、所定の高さとなったところで、排出口１１４ａからのペースト状組成物１１４の排出を停止し、排出口１１３ａからペースト状組成物１１３だけを排出することで、ペースト状組成物１１４上にペースト状組成物１１３を分布させることが出来る。そして、ペースト状組成物１１３は、外型枠１１１の開口面まで流し込まれる。
【０１７２】
このような成形方法によれば、非放射性物質のペースト状組成物１１３と放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４の流し込みを並行して行うことが出来ることから、生産効率の向上を図ることが出来る。また、内型枠１１２を用いないことから、生産工程の簡素化を図ることが出来る。ここで、ペースト状組成物１１３と、ペースト状組成物１１４の流動性や比重が余りに違い過ぎると、分布の乱れが生じるので、これらの性状が違い過ぎないようにすることが好ましい。
【０１７３】
なお、中心部１８ａから外側に向かうに連れ中間層１８ｂの放射性物質１９の密度が段階的に低くなる図８に示すような地殻様組成体２０ｂ−１は、放射性物質１９の濃度（密度）の異なる放射性物質１９を含むペースト状組成物１１４を、外型枠１１１側に行くに連れて濃度（密度）が低くなるようにして、外型枠１１１に流し込むことで成形することが出来る。
【０１７４】
［５−４−３．遠心力を利用した地殻様組成体の製造方法の説明］
図９に示す地殻様組成体２０ｂ−２の内部１８は、中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなるように構成されている。図１０に示す地殻様組成体２０ｅも、全体で、中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなるように構成されている。ここでは、二つの地殻様組成体を合わせて単に、「地殻様組成体２０ｅ等」ともいう。このように、中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｅ等は、遠心力を利用して製造することが出来る。
【０１７５】
図２８（Ａ）には、遠心分離装置１２１を示す。遠心分離装置１２１では、地殻様組成体２０ｅ等を成形する型枠１２２を備えており、この型枠１２２が軸１２５を中心に高速回転するようになっている。そして、この遠心分離装置１２１には、ホッパの排出口１２３と排出口１２４が設けられている。排出口１２３からは、高比重物質に相当する物質１９ｂが型枠１２２に流し込まれ、排出口１２４からは、低比重物質に相当する物質１９ａが型枠１２２に流し込まれる。勿論、遠心分離装置は、必ずしも回転する型枠を備えている必要はなく、型枠に収容された固化前の流動可能な状態の材料物質を高速回転させることが出来るようになっていればよい。
【０１７６】
高比重物質１９ｂとしては、放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定された比重の高いものであり、上述したように放射能の遮蔽効果の高いバリウムや鉛ガラス片等の他、細骨材や粗骨材が挙げられる。また、低比重物質１９ａとしては、有限の放射能濃度を有する比重の低いもので、放射性物質を含んだ土、すなわち汚染土、特に層状構造の微粒土質やその他に多孔質材が挙げられ、また、上述したように、汚染水とこれらを混合した汚染物担持材等であってもよい（図１７参照）。具体的には、層状構造の微粒土質としては、例えば、主たる粒径が０．０７５ｍｍ以下のもので、バーミキュライト、ベントナイト、アスベストの等があり、多孔質材としては、シラスポーラスガラス、不定形炭素材等が挙げられる。このような高比重物質１９ｂと低比重物質１９ａとを添加材や骨材として、排出口１２３，１２４からペースト状組成物である三次組成物や四次組成物や五次組成物に混合し混練する。すると、放射性物質１９を含んだ低比重物質１９ａと非放射性物質の高比重物質２０とが均一に分散される。また、遠心分離装置は、必ずしも排出口１２３や１２４が設けられている必要はなく、排出も高比重物質と低比重物質とが分けられた状態で排出される必要もなく、また予め高比重物質と低比重物質とが混合されて型枠内に収容されていてもよい。
【０１７７】
次いで、図２８（Ｂ）に示すように、型枠１２２を高速に回転すると、遠心力によって、高比重物質１９ｂが外側に多く分布し、低比重物質１９ａが内側に多く分布するようになる。これにより、中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｅ等を簡便に製造することが出来る。また、高比重物質１９ｂは、放射能のバリア効果が高い。高比重物質１９ｂを外側に多く分布させることで、放射能のバリア効果の高い地殻様組成体を成形することが出来る。また、図９に示すような、放射性物質１９を含まない外層１７も高比重物質が多く分布した層で成形することが出来る。また、外層１７は、表皮層のように薄くすることが出来る。
【０１７８】
［５−４−４．圧力を利用した地殻様組成体の製造方法の説明］
上記表２や図３に示すように、放射能汚染材には、魚貝類、野菜類、焼却灰、汚泥スラッジ、海洋泥砂、河川泥砂、湖泥砂、街路樹木、がれき（コンクリ、木材、ガラス、金属、プラスチック）、汚染水、土砂、路面材等が存在し、土砂、湖泥砂、海洋泥砂、河川泥砂、路面材等は、細骨材や粗骨材として用いることが出来る。そして、一次組成物に石膏等を加えた固化性結合材となる二次組成物に対して、細骨材や粗骨材等を加えることで上述した三次組成物や四次組成物や五次組成物を製造することが出来る。
【０１７９】
そして、図９及び図１０に示すように中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｂ−２，２０ｅを製造するにあたっては、型枠内のペースト状組成物を加圧することによって製造することが出来る。具体的に、図２９（Ａ）に示すように、外型枠加圧装置１３１は、型枠１３２と型枠１３２内のペースト状組成物を加圧する加圧部材１３３とを備えている。型枠１３２には、例えば、一次組成物に石膏等を加えた固化性結合材となる二次組成物１３４として、放射性物質１９を含まないものと、細骨材や粗骨材１３５としては、放射性物質１９を含むものが混合されて収容される。そして、予め二次組成物１３４と細骨材や粗骨材１３５とが混練された後、型枠１３２内に収容されたペースト状組成物１３６は、加圧部材１３３によって、型枠１３２内で加圧される。すると、図２９（Ｂ）に示すように、細骨材や粗骨材１３５より粒径が小さく流動性の高い微粒子を含む二次組成物１３４は、型枠１３２側に移動する。図９に示すように、外層１７を形成しながら内部１８の構成を中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｅを成形することも出来る。
【０１８０】
なお、型枠加圧装置１３１では、加圧圧力が低い場合、外層１７は殆ど形成されないことになり、図５に示すような放射性物質１９が均一に分散された地殻様組成体２０ａを成形することも出来る。また、加圧圧力を高くしたときには、型枠１３２の内面に沿って、粒径の小さい流動性高い二次組成物１３４が分布し、図５に示す地殻様組成体２０ａの表皮に薄い外層１７を形成することも出来る。外層１７は、流動性の高い二次組成物１３４が多く分布することで、成形品の物理的な強度を高めることが出来る。更に、圧力を高めたときには、図９に示すように、外層１７を形成しながら内部１８の構成を中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｂ−２を成形することも出来る。更に、図１０に示すように、外層１７が殆ど形成されない中心部から外側に向かうに連れ、放射性物質１９の密度が漸次低くなる地殻様組成体２０ｅを成形することも出来る。すなわち、どの様な地殻様組成体２０を成形するかは、二次組成物１３４や水の配合や圧力の大きさ、加圧時間等を適宜調整することで決まることになる。
【０１８１】
ところで、加圧の際に、型枠１３２と、ペースト状組成物１３６と、加圧部材１３７との間に空気等が存在すると、成形される地殻様組成体２０が脆弱なものとなってしまう。そこで、図３０（Ａ）に示す加圧部材１３７は、先端部の加圧面が中心部が最も高くなるように、山形状に形成されている。この場合には、加圧部材１３７は、ペースト状組成物１３６を押しのけるようにして、型枠１３２内に進入していくので、加圧時に、型枠１３２内に空気が入ってしまうことを防止することが出来る。
【０１８２】
［５−５．粉砕理工程の説明］
図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す放射性物質１９が全体に均一に分散された地殻様組成体２０ａや図６に示す内部１８に放射性物質１９を含む地殻様組成体２０ｃ−１は、放射性物質１９の密度が所定値以下であり、もはや放射性廃棄物の定義に該当するものではなく、一般廃棄物若しくは単に資材、資源として扱い得る物と成る。そこで、図１１に示す粉砕処理工程１００６では、図３１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、クラッシャー等で地殻様組成体２０ａや地殻様組成体２０ｃ−１を粉砕し、プラントで粗砕、中砕、細砕により人工的に砕骨材１５０とすることが出来る。このような砕骨材１５０は、図３１（Ｃ）に示すように、レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル熱処理質、アスファルトの少なくとも一つの被覆層１５１で被覆するようにしても良い。レジン、タール、ピッチ、ポリアクリロニトリル熱処理質、アスファルトは、各砕骨材に含まれる放射性物質が発する放射線に対するバリア層として機能させることが出来るだけでなく、化学的な安定性を高め、酸性雨や空気中の二酸化炭素などによる中性性化や溶出を防止することが出来る。
【０１８３】
このような砕骨材１５０は、例えば、図３２に示すように、路盤材２０１として使用することが出来る。国道といった一般的道路２０２は、路床２０３上に、下層路盤２０４、上層路盤２０５、基層２０６、表層２０７が順次設けられる。例えば、砕骨材１５０である路盤材２０１は、下層路盤２０４や上層路盤２０５に用いることが出来る。すなわち、路盤材２０１を用いる部分は、道路表面ではなく、基層２０６及び表層２０７の下層の路盤２０４，２０５である。従って、基層２０６及び表層２０７は、放射線に対するバリア層ともなる。
【０１８４】
また、砕骨材１５０は、図３３に示すように、盛土材２１１として使用することが出来る。原地盤が勾配を有するときには、一般に、舗装２１２の上側を切土し、下側を盛土する。砕骨材である盛土材２１１は、盛土部分に用いることが出来る。なお、舗装２１２の部分では、路床の上に、路盤材２０１を用いることが出来る。また、砕骨材１５０は、図示しないが、軟弱地盤の置換材として用いることも出来る。更に、砕骨材１５０は、図３４に示すように、バラスト軌道２１７に用いられるバラスト２１６として用いることが出来る。更に、図４０に示すように、防波堤・岸壁・護岸等使用されるケーソン３１０の内部に砕骨材を充填することが出来る。
【０１８５】
［５−６．利用工程の説明］
更に、図５−１０に示したブロック状に成形された地殻様組成体２０は、更に、次のようにして、地殻に還元することも出来る。具体的には、海洋を経て地殻還元する方法と直接的に地中に還元する方法とがある。
【０１８６】
［５−６−１．経海地殻還元方法の説明］
図５−１０に示したブロック状に成形された地殻様組成体２０は、図３５に示すように、海洋３０２に着水させ、海底３０３に配置して、海底において地殻の一部として地殻還元することが出来る。海底に配置されたブロック状に成形された地殻様組成体２０は、船舶３０１で海洋３０２に運搬し、投入することによって、海底３０３において、魚礁３０３ａ等として機能し、また、大陸プレートや海洋プレートが沈み込んだ海溝等の深海に沈降させた際には、プレート３０４の移動にあわせて海底の地殻内に潜り込ませ消滅させることが出来る。
【０１８７】
深海に沈降させる際には、海流等の影響を少なくし所定位置に地殻様組成体２０を着底させるため、例えば、図３６（Ａ）−（Ｃ）に示すように、全体として錘のような涙滴形、錘形、弾丸形、流線形等の外形にし、一端側に他端側より重量のある錘部３０７を設けると良い。これにより、地殻様組成体２０は、安定した姿勢で海底３０３の所定位置に着底させることが出来る。
【０１８８】
地殻様組成体２０を海洋の所定の場所にまで運搬する船舶３０１は、例えば、図３７に示すように、船体後部のハッチ３０１ａよりコンベア３０１ｂを用いて順次海中から海底３０３に向けて沈降させることが出来る。勿論、船舶３０１は、図３５に示すように、クレーン等を用いて海上より海面に着水させるようにしても良い。また、図３８は、双胴船の例を示す。この双胴船では、二つの船胴３０１ｃの間に大きな甲板３０１ｄを設けることが出来、この甲板３０１ｄに多くの地殻様組成体２０を積載することが出来る。例えば、甲板３０１ｄは、開閉式となっており、開放したとき、海面に一度に積載している地殻様組成体２０ａを投入することが出来る。また、図３９は、台船の例を示す。台船の場合には、甲板３０１や内部の収納庫に、ブロック状の地殻様組成体２０を積載し、所定の場所まで曳航し、所定の場所において、クレーンやコンベア等を用いて海洋に沈降させることが出来る。また、推進機関を備えない台船の場合には、地殻様組成体２０を積載している台船を、内部に海水を注入して、そのまま海洋に水没及び／又は沈降させても良い。なお、台船には、推進機関を備えていても良い。
【０１８９】
なお、台船のような船舶の場合には、地殻様組成体２０を船体型、筏型、浮水し得る浮き型といった形状に成形し、これを曳航し、所定の場所で、そのまま海洋に水没及び／又は沈降させても良い。更に、地殻様組成体２０は、潜行状態で曳航され、その後、所望の位置で曳航船から切り離されて沈降させても良い。この場合、水抵抗を小さくするため、潜水艇、潜水艦等といった流線型に成形することが好ましい。また、地殻様組成体２０は、海洋の埋立用にとしても良い。
【０１９０】
更に、地殻様組成体２０は、図４０に示すように、沿岸海洋構造物に用いることが出来る。例えば、図４０は、港湾・漁港の施設の一つとして、防波堤・岸壁・護岸等使用されるケーソン３１０である。ケーソン３１０は、例えば海底に沈設される。この後、ケーソン３１０内は、地殻様組成体２０を配設することが出来る。また、ケーソン３１０内は、地殻様組成体２０を粉砕した砕骨材を充填しても良いし、この砕骨材を用いたペースト状組成物をブロック状の地殻様組成体２０の隙間に間詰めしても良いし、充填しても良い。或いは、ペースト状の三次組成物や四次組成物或いは五次組成物を流動性を有した状態のまま収容してケーソン内において固化させてもよい。また、沿岸海洋構造物として、浮体式係船岸、沖合に浮かせて消波、防波を行う浮消波堤、海岸浸食防止と海岸域の多目的利用を目的とする斜板堤等に用いることも出来る。
【０１９１】
ところで、図４１に示すように、ペースト状組成物である四次又は五次組成物が固化した地殻様組成体２０は、その表面にアスファルト質、タール質、ガラス質のうちから選択される少なくとも一つ以上の物質によって不透水層２１を設けるようにしても良い。不透水層２１を設けたときには、海水等に晒されて地殻様組成体２０が脆弱になることを防止することが出来る。
【０１９２】
更に、高レベル放射性物質や高毒性放射性物質の固化処理方法としては、ホランダイト、ペロブスカイト、ジルコノライト等のチタン酸塩系の鉱質を主成分として人工的に鉱石を合成し、その際に、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、プルトニウム等の超ウラン元素核種等を共在固定化し、共在固定化した定着材２２を、一次乃至五次組成物や不透水層２１と複合固化させて高度な閉じ込め効果を有するようにしても良い。例えば定着材２２は、水との混練時より前に混入することが出来る。上記の人工的な鉱石の合成は、例えば前駆体のうちルチル（ＴｉＯ２）とジルコン（ＺｎＯ２）は、チタンアルコキシドとジルコニウムアルコキシドから作製する。残り成分は、全て硝酸塩溶液の混合液としてアルカリ溶液で処理して共沈させて作製する。これらの前駆体を、高レベル放射性や高毒性放射性廃液と混合してスラリーとし、これを乾燥させて８００℃の還元雰囲気下で焼成し、これをチタン粉末と共に器内に封入して、加熱加圧して加圧焼成させることも出来る。
【０１９３】
なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す放射性物質１９が全体に均一に分散された地殻様組成体２０ａや図６に示す内部１８に放射性物質１９を含む地殻様組成体２０ｃ−１は、放射性物質１９の濃度（密度）が所定値以下であり、もはや放射性廃棄物の定義に該当するものではなく、一般廃棄物若しくは単に資材、資源として扱い得る物となり、経海地殻還元を行う場合に用い易い。勿論、内部１８に放射性物質１９の濃度（密度）が所定値より高い部分を有する図７に示すような地殻様組成体２０は、ブロック状を成すときに経海地殻還元に用いても良い。
【０１９４】
［５−６−２．経坑地殻還元方法の説明］
図５−１０に示したブロック状に成形された地殻様組成体２０は、図４２に示すように、閉鎖坑道４０１の埋め戻しに利用し地殻還元していくことが出来る。例えば、坑道４０１は、坑内の崩壊を防ぐ支保坑４０２の上に、インバートコンクリート４０３が打設されている。ブロック状の地殻様組成体２０は、例えば、インバートコンクリート４０３の上に配設される。この際、放射性物質１９の密度が所定値以下の上述した四次組成物又は五次組成物を、地殻様組成体２０の間詰めに注入しても良い。また、天端側には、埋め戻し材４０４を充填することが出来る。この埋め戻し材４０４にあっても、例えば、固化性結合材となる二次組成物を貧配合とした放射性物質１９の密度が所定値以下の流動性処理土を用いても良い。かくして、閉鎖坑道４０１は、放射性物質１９の密度が所定値以下のペースト状組成物や地殻様組成体２０を効率的に使用して埋め戻される。勿論、ペースト状の地殻様組成体２０は、支保坑４０２やインバートコンクリート４０３に用いて、坑道４０１の床部及び／又は壁部及び／又は天井部に用いることも出来る。
【０１９５】
なお、放射性物質１９の密度が所定値以下のペースト状組成物は、坑道４０１の床面や壁面に吹き付けるようにしても良い。吹き付け用のペースト状組成物は、トンネル掘削時のインバートコンクリートとして用いるようにして良い。また、現在も利用している坑道において、陥没防止のため、図４２に示すような埋め戻しを行っても良い。
【０１９６】
［５−６−３．その他の利用方法の説明］
上述したような地殻様組成体２０は、図４３（Ａ）に示すように、従来から放射性物質の処分方法としてある人工構築物を設けない浅地中５０１のトレンチ５０１ａに、ブロック状の地殻様組成体２０を配設しても良いし、放射性物質１９の密度が所定値以下のペースト状組成物を打設するようにしても良い。また、一部に放射性物質１９の密度が所定値より大きい部分が存在する図７に示す地殻様組成体２０ｃ−２は、浅地中５０１でも良いが、図４３（Ｂ）に示すように、一般的な地下利用に対して十分余裕を持った深度（地下５０〜１００ｍ）５０２のピット５０２ａに配設するようにしても良い。また、ペースト状の地殻様組成体２０は、トレンチ５０１ａやピット５０２ａを造成するために通常のコンクリートに代えて用いることも出来る。
【符号の説明】
【０１９７】
１０  放射能無能化処理システム、１７  外層、１８  内部、１８ａ  中心部、１８ｂ  中間層、１８ｃ，１８ｄ  内部成形体、１９  放射性物質、１９ａ  低比重物質、１９ｂ  高比重物質、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｃ−１，２０ｃ−２，２０ｅ）  地殻様組成体、２１  不透水層、２２  定着材、１０１  外型枠、１０２  ペースト状組成物、１１１  外型枠、１１１ａ  仮台、１１１ｂ  支持脚、１１１ｃ  ワイヤ、１１２  内型枠、１１２  内型枠、１１２ａ  内型枠、１１３，１１４  ペースト状組成物、１１３ａ  排出口、１１４ａ  排出口、１１５，１１６  凹部、１１８  ホッパ、１２１  遠心分離装置、１２２  型枠、１２３，１２４  排出口、１２５  軸、１３１  型枠加圧装置、１３２  型枠、１３３  加圧部材、１３４  二次組成物、１３５  粗骨材、１３６  ペースト状組成物、１３７  加圧部材、１３７  ペースト状組成物、１５０  砕骨材、１５１  被覆層、２０１  路盤材、２０２  一般的道路、２０３  路床、２０４  下層路盤、２０５  上層路盤、２０６  基層、２０７  表層、２１１  盛土材、２１２  舗装、２１６  バラスト、２１７  バラスト軌道、３０１  船舶、３０１  甲板、３０１ａ  ハッチ、３０１ｂ  コンベア、３０１ｃ  船胴、３０１ｄ  甲板、３０２  海洋、３０３  海底、３０３ａ  魚礁、３０４  プレート、３０７  錘部、３１０  ケーソン、４０１  閉鎖坑道、４０１  坑道、４０１  閉鎖坑道、４０２  支保坑、４０３  インバートコンクリート、４０４  埋め戻し材、１００１  前処理工程、１００２  原料工程、１００３  焼成工程、１００４  仕上工程、１００５  成形工程、１００６  粉砕処理工程、１００７  利用工程
【図１】
2018112553.tif 000043
【図２】
2018112553.tif 000044
【図３】
2018112553.tif 000045
【図４】
2018112553.tif 000046
【図５】
2018112553.tif 000047
【図６】
2018112553.tif 000048
【図７】
2018112553.tif 000049
【図８】
2018112553.tif 000050
【図９】
2018112553.tif 000051
【図１０】
2018112553.tif 000052
【図１１】
2018112553.tif 000053
【図１２】
2018112553.tif 000054
【図１３】
2018112553.tif 000055
【図１４】
2018112553.tif 000056
【図１５】
2018112553.tif 000057
【図１６】
2018112553.tif 000058
【図１７】
2018112553.tif 000059
【図１８】
2018112553.tif 000060
【図１９】
2018112553.tif 000061
【図２０】
2018112553.tif 000062
【図２１】
2018112553.tif 000063
【図２２】
2018112553.tif 000064
【図２３】
2018112553.tif 000065
【図２４】
2018112553.tif 000066
【図２５】
2018112553.tif 000067
【図２６】
2018112553.tif 000068
【図２７】
2018112553.tif 000069
【図２８】
2018112553.tif 000070
【図２９】
2018112553.tif 000071
【図３０】
2018112553.tif 000072
【図３１】
2018112553.tif 000073
【図３２】
2018112553.tif 000074
【図３３】
2018112553.tif 000075
【図３４】
2018112553.tif 000076
【図３５】
2018112553.tif 000077
【図３６】
2018112553.tif 000078
【図３７】
2018112553.tif 000079
【図３８】
2018112553.tif 000080
【図３９】
2018112553.tif 000081
【図４０】
2018112553.tif 000082
【図４１】
2018112553.tif 000083
【図４２】
2018112553.tif 000084
【図４３】
2018112553.tif 000085
【図４４】
2018112553.tif 000086
【図４５】
2018112553.tif 000087
【図４６】
2018112553.tif 000088
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月8日(2018.3.8)
【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】
放射性物質を含む地殻様組成体の原料となる高比重物質と該高比重物質よりも比重の低い低比重物質とを、流動可能な状態で型枠内に収容し、
型枠に収容された物質に遠心力を付与することで、上記型枠内において外側に上記高比重物質を多く分布させると共に内側に上記低比重物質を多く分布させて、放射性物質の密度を中心部から外側に向けて漸次低くし、表面放射線強度を法令基準値以下にすることを特徴とする、地殻様組成体の製造方法。
【請求項２】
前記表面放射線強度の決定因子である下記Ｄｍａｘ、κ、ρ、μＤが、それぞれ下記式を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の地殻様組成体の製造方法。
【数１】
2018112553.tif 000089
Ｉη：基準放射線強度
Ｄ：地殻様組成体の一端からの深さ（距離）
Ｄｍａｘ：地殻様組成体の一端から中心まで（又は他端側まで）の深さ（距離）
κ：物質固有の比例定数（強度係数）
ρ（Ｄ）：地殻様組成体の一端から深さ（距離）Ｄｍａｘまでに亘っての深さＤにおける放射能濃度であり、ρ（Ｄ）＝ｓｉｎ（ｇＤ）の場合には原点からＤｍａｘまでの間に半波長分の分布を成すものとする
μＤ：地殻様組成体を構成する物質固有の放射線に対する減衰係数
【請求項３】
前記放射能濃度ρ（Ｄ）は、前記地殻様組成体の一端からの深さ（距離）をＤ、該地殻様組成体の一端から中心又は他端側までの深さ又は距離をＤｍａｘ、すなわち、０≦Ｄ≦Ｄｍａｘとして０以上Ｄｍａｘ以下の或る深度点までの深さをＤ０とし、このとき、Ｄ０＜Ｄを満たす全てのＤに対して、
【数２】
2018112553.tif 000090
を満たすように設定されることを特徴とする請求項２に記載の地殻様組成体の製造方法。
【請求項４】
前記地殻様組成体は全体に放射性物質が分散された固相組成物であって、
上記固相組成物全体として放射能濃度が所定値以下に設定されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の地殻様組成体の製造方法。
【請求項５】
前記地殻様組成体の内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、
上記内部の放射能濃度が所定値以下に設定されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の地殻様組成体の製造方法。
【請求項６】
前記地殻様組成体の内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、
上記内部の放射能濃度が所定値より大きく、
全体の放射能性物質の密度が所定値以下であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の地殻様組成体の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、放射能物質の濃度を、国際又は国内基準等に定められる安全基準以下まで下げることが出来る地殻様組成体の製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、以上のような背景に基づいて成されたものであり、大きさによらず、放射線強度が一定値を超えないようにする考え方を提供して、放射性廃棄物を効率的に用い、更に、二次的利用も容易に行うことが出来る地殻様組成体を製造する方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る地殻様組成体の製造方法は、放射性物質を含む地殻様組成体の原料となる高比重物質と該高比重物質よりも比重の低い低比重物質とを、流動可能な状態で型枠内に収容し、型枠に収容された物質に遠心力を付与することで、上記型枠内において外側に上記高比重物質を多く分布させると共に内側に上記低比重物質を多く分布させて、放射性物質の密度を中心部から外側に向けて漸次低くし、表面放射線強度を法令基準値以下にすることを特徴とするものであって、例えば、前記表面放射線強度の決定因子である下記Ｄｍａｘ、κ、ρ、μＤが、それぞれ下記式を満たすように設定される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
以上のような条件を満たす地殻様組成体の製造方法としては、前記地殻様組成体は全体に放射性物質が分散された固相組成物であって、上記固相組成物全体として放射能濃度が所定値以下に設定される。また、前記地殻様組成体の内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、上記内部の放射能濃度が所定値以下に設定される。また、前記地殻様組成体の内部は放射能濃度が比較的高く設定され、外層は放射能濃度が測定下限値以下乃至比較的低く設定され、上記内部の放射能濃度が所定値より大きく、全体の放射能性物質の密度が所定値以下に設定される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明では、数１によって、大きさによらず、放射線強度が一定値を超えない地殻様組成体を製造する方法を提供することが出来る。具体的には、全体に放射性物質が分散された地殻様組成体や内部より外層の方が放射性物質の密度が低い地殻様組成体を製造する方法を提供することが出来る。