(57)【要約】【課題】有機系自然汚染物の線量を確実に低減させることができる線量低減方法を提供する。【解決手段】線量低減方法は、有機系自然汚染物に熱分解処理を施して有機系自然汚染物を炭化し、有機系自然汚染物から放射能汚染炭化物を作る熱分解処理工程と、所定の光合成細菌を含有する水溶液を熱分解処理工程によって作られた放射能汚染炭化物に供給しつつ放射能汚染炭化物と水溶液とを混合して放射能汚染炭化混合物を作る混合工程と、混合工程によって作られた放射能汚染炭化混合物を真空包装袋に収容しつつ、真空包装袋内の空気を吸引して放射能汚染炭化混合物を真空包装袋に略真空状態で密封する真空密封工程と、真空密封工程によって放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した真空包装袋を所定期間保管する保管工程とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質に汚染された放射能汚染物の線量を低減させる線量低減方法において、
前記線量低減方法が、前記放射能汚染物に熱分解処理を施して該放射能汚染物を炭化し、該放射能汚染物から放射能汚染炭化物を作る熱分解処理工程と、所定の光合成細菌を含有する水溶液を前記熱分解処理工程によって作られた放射能汚染炭化物に供給しつつ該放射能汚染炭化物と該水溶液とを混合し、前記放射能汚染炭化物と前記水溶液との放射能汚染炭化混合物を作る混合工程と、前記混合工程によって作られた放射能汚染炭化混合物を包装容器に収容しつつ、前記包装容器内の空気を吸引して前記放射能汚染炭化混合物を該包装容器内に略真空状態で密封する真空密封工程と、前記真空密封工程によって放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した包装容器を所定期間保管する保管工程とを有することを特徴とする線量低減方法。
【請求項２】
前記放射能汚染物が、自然界に存在する有機系自然汚染物であり、前記熱処理工程では、前記放射性物質によって汚染された前記有機系自然汚染物を熱分解炉を利用して炭化し、前記有機系自然汚染物から放射能汚染炭化物を作る請求項１に記載の線量低減方法。
【請求項３】
前記混合工程では、略真空状態に保持した状態で前記水溶液を前記放射能汚染炭化物に満遍なく供給するとともに、略真空状態に保持しつつ前記放射能汚染炭化物と前記水溶液とを攪拌混合する請求項１または請求項２に記載の線量低減方法。
【請求項４】
前記線量低減方法が、前記保管工程によって保管された包装容器に所定の光源から光を照射する光照射工程を含む請求項１ないし請求項３いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項５】
前記保管工程では、前記包装容器を２３〜３０℃の温度で約１８０〜２００日間保管し、前記光照射工程では、前記保管工程における前記包装容器の保管期間の間に該包装容器に前記光源から光を連続して照射する請求項４に記載の線量低減方法。
【請求項６】
前記保管工程では、複数の前記包装容器を負圧に保持された所定容積の保管室に保管しつつ、該保管室から室外に排気する空気を放射性物質を捕集するフィルタに通流させる請求項１ないし請求項５いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項７】
前記光照射工程では、日照時間内において前記保管工程によって保管された包装容器に前記太陽光を照射し、日照時間外において前記保管工程によって保管された包装容器に前記光源から光を照射する請求項４ないし請求項６いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項８】
前記包装容器が、透明な合成樹脂フィルムから作られた包装袋であり、前記光照射工程では、前記包装袋に向かって光を照射する請求項４ないし請求項７いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項９】
前記光源が、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光を照射するＬＥＤ光源であり、前記光照射工程では、前記ＬＥＤ光源から前記包装袋の表面の略全域に向かって光を満遍なく照射する請求項８に記載の線量低減方法。
【請求項１０】
前記水溶液の全重量に対する光合成細菌の含有率が、４０〜６０％であり、前記放射能汚染炭化物の全重量に対する水溶液の供給率が、１７〜２０％である請求項１ないし請求項９いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項１１】
前記光合成細菌が、嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つである請求項１ないし請求項１０いずれかに記載の線量低減方法。
【請求項１２】
前記放射性物質が、放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７であり、前記線量低減方法では、前記光合成細菌によって前記放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７が核種変換されてバリウムに遷移することで前記放射能汚染炭化混合物の線量が低減する請求項１ないし請求項１１いずれかに記載の線量低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質によって汚染された放射能汚染物の線量を低減させる線量低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故や核実験等によって放射性ヨウ素１３１や放射性セシウム１３７、放射性ストロンチウム９０等の放射性物質が放出拡散し、それら放射性物質によって広い範囲の土地や森林が汚染される場合がある。それら放射性物質のうちの放射性セシウム１３７は、その物理的半減期が約３０年であり、除染の障害になっている。放射性物質によって汚染された土地や森林に対する除染作業としては、汚染された土地の表土を剥ぎ取り、汚染された森林を伐採し、セシウムイオンを絡ませた粘土粒子によって表土や伐採物から放射性セシウム１３７を分離し、セシウム１３７が濃縮した粘土を所定の保管場所で保管する方法、濃硫酸や濃塩酸を汚染土壌に添加し、汚染土壌を加熱して放射性セシウム１３７を回収する方法がある。しかし、表土や伐採物、汚染土壌から放射性セシウム１３７を回収するのみであり、セシウム１３７の線量を低減させることはできず、回収したセシウム１３７（汚染廃棄物）を長期間保管しなければならず、最終処分に至るまでにセシウム１３７の保管場所（貯蔵施設）の確保や保管場所の安全対策が必要等の問題が残り、根本的な解決手段にはなっていない。
【０００３】
放射性物質から放出される線量を低減させる方法として、放射性物質によって汚染された土壌や放射性物質によって汚染された森林に光合成細菌を主成分とする放射能除染剤を散布し、その放射能除染剤によって汚染土壌や汚染森林の除染を行う放射能除染方法が開示されている（特許文献１参照）。この放射能除染方法は、土壌や森林に散布された光合成細菌が放射性物質を体内に吸収し、放射線を出さない物質に変えるから、土壌や森林の線量を低減させることができるという効果を有する。なお、光合成細菌が放射性物質に汚染された放射能汚染物の線量を低減させることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３０５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射能除染剤を汚染土壌や汚染森林に散布する前記特許文献１に開示の放射能除染方法では、汚染土壌の表土や汚染森林の露出面のみに放射能除染剤が散布され、汚染土壌の表土や汚染森林の露出面を除染することはできるが、汚染土壌の内部や汚染森林の全体を除染することはできず、汚染土壌内部の線量や汚染森林全体の線量を低減させることはできない。また、汚染土壌の表土や汚染森林の露出面に広範囲に放射能除染剤を散布する必要があり、散布作業に時間と手間とを要し、除染作業を効率的に行うことができない。
【０００６】
本発明の目的は、放射能汚染物すべての線量を確実に低減させることができ、放射性物質に汚染された放射能汚染物のすべてを除染することができる線量低減方法を提供することにある。本発明の他の目的は、除染作業に時間と手間とを要せず、除染作業を効率的に行うことができる線量低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の前提は、放射性物質に汚染された放射能汚染物の線量を低減させる線量低減方法である。
【０００８】
前記前提における本発明の特徴は、線量低減方法が、放射能汚染物に熱分解処理を施して放射能汚染物を炭化し、放射能汚染物から放射能汚染炭化物を作る熱分解処理工程と、所定の光合成細菌を含有する水溶液を熱分解処理工程によって作られた放射能汚染炭化物に供給しつつ放射能汚染炭化物と水溶液とを混合し、放射能汚染炭化物と水溶液との放射能汚染炭化混合物を作る混合工程と、混合工程によって作られた放射能汚染炭化混合物を包装容器に収容しつつ、包装容器内の空気を吸引して放射能汚染炭化混合物を包装容器内に略真空状態で密封する真空密封工程と、真空密封工程によって放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した包装容器を所定期間保管する保管工程とを有することにある。
【０００９】
本発明の一例としては、放射能汚染物が自然界に存在する有機系自然汚染物であり、熱処理工程では、放射性物質によって汚染された有機系自然汚染物を熱分解炉を利用して炭化し、有機系自然汚染物から放射能汚染炭化物を作る。
【００１０】
本発明の他の一例として、混合工程では、略真空状態に保持した状態で水溶液を放射能汚染炭化物に満遍なく供給するとともに、略真空状態に保持しつつ放射能汚染炭化物と水溶液とを攪拌混合する。
【００１１】
本発明の他の一例としては、線量低減方法が保管工程によって保管された包装容器に所定の光源から光を照射する光照射工程を含む。
【００１２】
本発明の他の一例として、保管工程では、包装容器を２３〜３０℃の温度で約１８０〜２００日間保管し、光照射工程では、保管工程における包装容器の保管期間の間に包装容器に光源から光を連続して照射する。
【００１３】
本発明の他の一例として、保管工程では、複数の包装容器を負圧に保持された所定容積の保管室に保管しつつ、保管室から室外に排気する空気を放射性物質を捕集するフィルタに通流させる。
【００１４】
本発明の他の一例として、光照射工程では、日照時間内において保管工程によって保管された包装容器に太陽光を照射し、日照時間外において保管工程によって保管された包装容器に光源から光を照射する。
【００１５】
本発明の他の一例としては、包装容器が透明な合成樹脂フィルムから作られた包装袋であり、光照射工程では、包装袋に向かって光を照射する。
【００１６】
本発明の他の一例としては、光源が太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光を照射するＬＥＤ光源であり、光照射工程では、ＬＥＤ光源から包装袋の表面の略全域に向かって光を満遍なく照射する。
【００１７】
本発明の他の一例としては、水溶液の全重量に対する光合成細菌の含有率が４０〜６０％であり、放射能汚染炭化物の全重量に対する水溶液の供給率が１７〜２０％である。
【００１８】
本発明の他の一例としては、光合成細菌が嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つである。
【００１９】
本発明の他の一例としては、放射性物質が放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７であり、線量低減方法では、光合成細菌によって放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７が核種変換されてバリウムに遷移することで放射能汚染炭化混合物の線量が低減する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る線量低減方法によれば、放射能汚染物に熱分解処理を施して放射能汚染炭化物を作り、その放射能汚染炭化物に所定の光合成細菌を含有する水溶液を供給しつつ放射能汚染炭化物と水溶液とを混合して放射能汚染炭化混合物を作るとともに、放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した包装容器を所定期間保管し、包装容器を所定期間保管する間に光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物を除染することで放射性物質に汚染された放射能汚染物のすべてを除染することができる。線量低減方法は、光合成細菌が嫌気性であり、放射能汚染炭化混合物を包装容器内に略真空状態で密封することで光合成細菌を活性化させることができるから、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。線量低減方法は、放射能汚染物に熱処理を施して放射能汚染物を炭化することで、放射能汚染物の体積を減少（減容）させた放射能汚染炭化物を作り、放射能汚染炭化物と水溶液とを混合した放射能汚染炭化混合物を収容した包装容器を所定期間保管するだけであるから、回収した放射能汚染物よりも少ない体積の放射能汚染炭化物全体に光合成細菌を含有する水溶液を容易に散布することができるとともに包装容器の運搬が容易であり、除染作業に時間と手間とを要せず、除染作業を効率的に行うことができる。線量低減方法は、放射能汚染炭化混合物を略真空状態で包装容器に密封することで、包装容器からの放射能汚染炭化混合物の不用意な飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物が飛散することによる汚染を防ぐことができる。
【００２１】
放射能汚染物が自然界に存在する有機系自然汚染物であり、放射性物質によって汚染された有機系自然汚染物を熱分解炉を利用して炭化し、有機系自然汚染物から放射能汚染炭化物を作る線量低減方法は、熱分解炉を利用して有機系自然汚染物の体積を縮小（減容）させた放射能汚染炭化物を作り、その放射能汚染炭化物と水溶液との放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した包装容器を所定期間保管することで、包装容器を所定期間保管する間に光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物を除染することで放射性物質に汚染された有機系自然汚染物のすべてを効率的に除染することができる。
【００２２】
略真空状態に保持した状態で光合成細菌を含有する水溶液を放射能汚染炭化物に満遍なく供給するとともに、略真空状態に保持しつつ放射能汚染炭化物とその水溶液とを攪拌混合する線量低減方法は、光合成細菌が嫌気性であり、略真空状態に保持しつつ水溶液を放射能汚染炭化物に満遍なく供給し、略真空状態に保持しつつ放射能汚染炭化物と水溶液とを攪拌混合することで、光合成細菌が活性を失うことはなく、活性を有する光合成細菌を放射能汚染炭化物に混入することができ、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００２３】
所定期間保管された包装容器に所定の光源から光を照射する線量低減方法は、包装容器に光源から光を照射することで、その光によって放射能汚染炭化混合物に含まれる光合成細菌を活性化させることができるから、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００２４】
包装容器を２３〜３０℃の温度で約１８０〜２００日間保管し、包装容器の保管期間の間に包装容器に光を連続して照射する線量低減方法は、放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した包装容器を前記温度で保管するとともに、包装容器の保管期間の間に包装容器に光を連続して照射することで、放射能汚染炭化混合物に含まれる光合成細菌の活性が保管期間の間維持され、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００２５】
複数の包装容器を負圧に保持された所定容積の保管室に保管しつつ、保管室から外部に排気する空気を放射性物質を捕集するフィルタに通流させる線量低減方法は、放射能汚染炭化混合物を略真空状態で密封した複数の包装容器を保管する保管室の室圧を負圧に保持することで、包装容器から放射能汚染炭化混合物が漏出したとしても、その放射能汚染炭化混合物や放射性物質の室外への飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物や放射性物質による汚染の拡大を防ぐことができる。線量低減方法は、放射性物質を捕集するフィルタに保管室から室外に排気する空気を通流させることで、保管室の空気に放射能汚染炭化混合物や放射性物質が含まれていたとしても、その放射能汚染炭化混合物や放射性物質がフィルタに捕集されるから、放射能汚染炭化混合物や放射性物質の室外への飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物や放射性物質による汚染の拡大を防ぐことができる。
【００２６】
保管された包装容器に日照時間内において太陽光を照射し、保管された包装容器に日照時間外において光源から光を照射する線量低減方法は、包装容器に太陽および光源から光を照射することで、その光によって放射能汚染炭化混合物に含まれる光合成細菌を活性化させることができるから、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。線量低減方法は、日照時間内において太陽光を利用するから、日照時間内に光源を停止させることができ、光源において消費される電力を節約することができ、線量低減における省エネ化を図ることができる。
【００２７】
包装容器が透明な合成樹脂フィルムから作られた包装袋であり、包装袋に向かって光を照射する線量低減方法は、光源や太陽から照射された光が透明な合成樹脂フィルムから作られた包装袋を透過して放射能汚染炭化混合物に照射されるから、その光によって放射能汚染炭化混合物に含まれる光合成細菌を活性化させることができ、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００２８】
光源が太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光を照射するＬＥＤ光源であり、ＬＥＤ光源から包装袋の表面の略全域に向かって光を満遍なく照射する線量低減方法は、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光をＬＥＤ光源から包装袋の表面の略全域に向かって満遍なく照射することで、光が包装袋の表面の略全域から放射能汚染炭化混合物に照射され、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布光によって放射能汚染炭化混合物に含まれる光合成細菌を十分に活性化させることができ、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００２９】
水溶液の全重量に対する光合成細菌の含有率が４０〜６０％であり、放射能汚染炭化物の全重量に対する水溶液の供給率が１７〜２０％である線量低減方法は、水溶液の全重量に対する光合成細菌の含有率を前記範囲にすることにより、光合成細菌の活性が維持され、放射能汚染炭化物の全重量に対する水溶液の供給率を前記範囲にすることで、活性を有する光合成細菌を放射能汚染炭化物のすべてに満遍なく分布させることができ、活性を有する光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができる。
【００３０】
光合成細菌が嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つである線量低減方法は、光合成細菌のうち、嫌気性の紅色硫黄細菌や嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌はその線量低減機能が高く、それらの光合成細菌の線量低減機能を利用することで、放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物を確実に除染することができる。
【００３１】
放射性物質が放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７であり、光合成細菌によって放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７が核種変換されてバリウムに遷移することで放射能汚染炭化混合物の線量が低減する線量低減方法は、光合成細菌によって放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７が核種変換されてバリウムに遷移するから、それらの光合成細菌を利用することで、放射能汚染炭化混合物の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物を確実に除染することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一例として示す線量低減システムのシステム構成図。
【図２】線量低減システムにおいて行われる処理フローの一例を示すフローチャート。
【図３】一例として示す熱分解炉の正面図。
【図４】一例として示す攪拌混合機の正面図。
【図５】攪拌混合機の真空容器を示す斜視図。
【図６】一例として示す真空包装袋の斜視図。
【図７】一例として示す真空包装機の斜視図。
【図８】放射能汚染炭化混合物を真空状態で密封した真空包装袋の斜視図。
【図９】保管室における真空包装袋の保管の一例を示す図。
【図１０】保管室においてＬＥＤ照明から真空包装袋への光の照射の一例を示す図。
【図１１】線量測定の結果の一例を示す図。
【図１２】線量変化の一例を時系列で示すグラフ。
【図１３】他の一例として示す線量低減システムのシステム構成図。
【図１４】線量低減システムにおいて行われる処理フローの一例を示すフローチャート。
【図１５】線量測定の結果の他の一例を示す図。
【図１６】線量変化の他の一例を時系列で示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
一例として示す線量低減システム１０Ａのシステム構成図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる線量低減方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。線量低減方法（線量低減システム１０Ａおよび後記する線量低減システム１０Ｂ）は、原子力発電所の事故や核実験等によって大気に放出された放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７（放射性物質）に汚染された有機系自然汚染物４８（放射能汚染混合物）の線量を光合成細菌を利用して低減させる。
【００３４】
有機系自然汚染物４８には、放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７に汚染された草木（枯れ草や枯れ木）や腐葉土、廃木材等のすべての有機系の汚染廃棄物が含まれる。放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７に汚染された草木や腐葉土、廃木材等は、原子力発電所の事故によって放出された放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７に汚染された農地や農村、住宅地、森林地域、山岳地域、原野等のすべての汚染地域に存在する有機系自然汚染物４８である。
【００３５】
光合成細菌には、嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの１つまたはそれら細菌の複数が使用される。光合成細菌として線量低減機能が高い紅色非硫黄細菌を使用することが好ましい。それら光合成細菌は、放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７を体内に取り込み、放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７を核種変換してバリウムに遷移させることで線量を低減させる。
【００３６】
線量低減システム１０Ａは、機械室１２と保管室１３とを有する除染施設１１（建造物）の室内に設置されている。線量低減システム１０Ａは、熱分解炉１４（炭化炉）、攪拌混合機１５、真空包装機１６、ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）とから形成されている。機械室１２の側壁には、排気口１８が施設され、機械室１２の室内には、空調機１９が設置されている。保管室１３の側壁には、給気口２０が施設されている。排気口１８には、排気ファン２１と放射性物質を捕集するフィルタ２２とが設置されている。除染施設１１（機械室１２および保管室１３）は、排気ファン２１によってその室内気圧が負圧に保持されている。給気口２０には、微細な塵埃を捕集するフィルタ２３が設置されている。なお、給気口２０のフィルタ２３の後流側に給気ファンが設置される場合もある。
【００３７】
熱分解炉１４は、無酸素状態または低酸素状態で有機系自然汚染物４８を熱分解し、有機系自然汚染物４８から放射能汚染炭化物２５を作る。攪拌混合機１４は、光合成細菌を含有する水溶液２４と放射能汚染炭化物２５とを攪拌混合して放射能汚染炭化混合物２６を作る。真空包装機１４は、放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で真空包装袋２７（包装容器）に収容する。ＬＥＤ照明１７は、光を真空包装袋２７に照射する。
【００３８】
図２は、線量低減システム１０Ａにおいて行われる処理フローの一例を示すフローチャートであり、図３は、一例として示す熱分解炉１４の正面図である。図４は、一例として示す攪拌混合機１５の正面図であり、図５は、攪拌混合機１５の真空容器３２を示す斜視図である。線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、熱分解処理工程（熱分解処理手段）、混合工程（混合手段）、真空密封工程（真空密封手段）、保管工程（保管手段）、光照射工程（光照射手段）の各工程（各手段）を行うことで、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）の線量を低減させる。
【００３９】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）では、放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７に汚染された有機系自然汚染物４８（草木（枯れ草や枯れ木）や腐葉土、廃木材等）が各地において回収され、輸送車両によって除染施設１１に搬送される（Ｓ−１）。除染施設１１には、図示はしていないが、有機系自然汚染物４８を貯蔵する貯蔵タンクが施設され、各地から回収された有機系自然汚染物４８が貯蔵タンクに一時的に貯蔵される。
【００４０】
貯蔵タンクに貯蔵された有機系自然汚染物４８は、ベルトコンベア等の搬送機（図示せず）によって熱分解炉１４（炭化炉）に搬送される。なお、熱分解炉１４の前処理設備として有機系自然汚染物４８の水分を蒸発除去する減圧乾燥機が設置される場合もある。減圧乾燥機によって有機系自然汚染物４８に含まれる水分が除去される。熱分解炉１４は、機械室１２に設置され、図３に示すように、灯油バーナー２８が設置された燃焼室２９と、有機系自然汚染物４８を投入する加熱室３０と、活性炭吸着装置３１とを備えている。熱分解炉１４では、無酸素条件下または低酸素条件下において外熱式で有機系自然汚染物４８を熱分解し、有機系自然汚染物４８を炭化した放射能汚染炭化物２５が作られる。
【００４１】
有機系自然汚染物４８は、搬送機から熱分解炉１４の加熱室３０に投入される。熱分解炉１４の加熱室３０では、無酸素状態または低酸素状態において燃焼室２９の燃焼熱によってその内部が所定温度（３００〜１０００℃）に加熱され、有機系自然汚染物４８が乾留ガス（分解ガス）、水、放射能汚染炭化物２５に熱分解・減容され、有機系自然汚染物４８から放射能汚染炭化物２５が作られる（生成される）（熱分解処理工程、熱分解処理手段）、（炭化汚染物生成工程、炭化汚染物生成手段）（Ｓ−２）。
【００４２】
熱分解処理工程において発生する乾留ガスは、活性炭吸着装置３１における活性炭処理および燃焼室２９で燃焼して無煙化され、排気口から大気に放出される。図示の熱分解炉１４の加熱方式は、液体燃料式であるが、電気式や加熱蒸気式の熱分解炉を使用することもできる。また、図示の熱分解炉１４の有機系自然汚染物４８供給方式は、バッチ式であるが、連続式の熱分解炉を使用することもできる。
【００４３】
熱分解処理工程（熱分解処理手段）が終了すると、混合工程（混合手段）が行われる。熱分解炉１４によって有機系自然汚染物４８から作られた放射能汚染炭化物２５は、熱分解炉１４から取り出され、攪拌混合機１５に搬送される。攪拌混合機１５は、機械室１２に設置され、図４に示すように、真空容器３２と、真空容器３２の内部に設置されて光合成細菌を含有した水溶液２４を真空容器３２の内部に散布（供給）するノズル３３（噴霧ノズル）と、真空容器３２の開口３４（投入口）を気密に閉鎖する気密蓋３５と、真空容器３２を振動させる振動モーター３６とを備えている。
【００４４】
攪拌混合機１５は、振動モーター３６によって真空容器３２に高速の偏芯運動を与え、真空容器３２の振動によって攪拌混合する。熱分解炉１４から取り出された放射能汚染炭化物２５は、搬送機から攪拌混合機１５に搬送され、真空容器３２の開口３４（投入口）から真空容器３２の内部に投入される。放射能汚染炭化物２５が真空容器３２の内部に投入された後、真空容器３２の開口３４が気密蓋３５によって気密に閉鎖される。
【００４５】
真空容器３２の開口３４が気密蓋３５によって閉鎖された後、真空容器３２の内部が真空引きされて真空になる。真空容器３２の内部が真空状態になると、真空容器３２の内部が真空に保持された状態で光合成細菌を含有した水溶液２４がノズル３３から真空容器３２の内部に散布（供給）されるとともに、真空容器３２の内部が真空に保持された状態で振動モーター３６によって真空容器３２が高速で振動する。真空容器３２の内部では、真空容器３２の振動によって放射能汚染炭化物２５と光合成細菌を含有した水溶液２４とが真空状態で攪拌混合され、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が均一に混合される（混合工程、混合手段）、（炭化汚染混合物生成工程、炭化汚染混合物生成手段）（Ｓ−３）。攪拌混合機１５では、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が満遍なく混合された放射能汚染炭化混合物２６が作られる。
【００４６】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、光合成細菌（紅色硫黄細菌、紅色非硫黄細菌、緑色紅色硫黄細菌）が嫌気性であり、攪拌混合機１５の真空容器３２を真空状態に保持しつつ嫌気性の光合成細菌を含有する水溶液２４を放射能汚染炭化物２５に満遍なく供給し、攪拌混合機１５の真空容器３２を真空状態に保持しつつ放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを攪拌混合することで、光合成細菌が活性を失うことはなく、活性を有する光合成細菌を放射能汚染炭化物２５に混入することができる。
【００４７】
図示の攪拌混合機１５の混合方式は、振動式であるが、スクリューニーダー方式や羽根攪拌式の攪拌混合機を使用することもできる。スクリューニーダー方式や羽根攪拌式の攪拌混合機を使用する場合であっても、それら攪拌混合機の混合容器を真空状態に保持しつつ、混合容器の内部に収容された放射能汚染炭化物２５に光合成細菌を含有した水溶液２４を満遍なく供給するとともに、それら攪拌混合機の混合容器を真空状態に保持しつつ放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを攪拌・混合し、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が満遍なく混合された放射能汚染炭化混合物２６を作る。
【００４８】
光合成細菌を含有した水溶液２４の全重量（１００重量％）に対する光合成細菌の含有率は、４０％〜６０％の範囲、好ましくは、５０％〜５５％の範囲にある。含有率が４０％未満では、光合成細菌（嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つ）の含有率が低く、光合成細菌の線量低減機能を十分に利用することができず、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を低減させることができない場合がある。含有率が６０％を超過すると、光合成細菌が十分に増殖（培養）せず、光合成細菌の活性が失われ、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を低減させることができない場合がある。
【００４９】
放射能汚染炭化物２５の全重量（１００重量％）に対する光合成細菌を含有した水溶液２４の供給率は、１７〜２０％の範囲、好ましくは、１８％〜１９％の範囲にある。供給率が１７％未満では、放射能汚染炭化物２５に対する光合成細菌（嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つ）の供給量が少なく、光合成細菌の線量低減機能を十分に利用することができず、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を低減させることができない場合がある。前記範囲の供給率で光合成細菌の線量低減機能を十分に利用することができるから、供給率が２０％を超過すると、超過した水溶液２４が無駄になる場合がある。
【００５０】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、水溶液２４の全重量に対する光合成細菌の含有率を前記範囲にすることにより、光合成細菌の活性が十分に維持され、放射能汚染炭化物２５の全重量に対する水溶液２４の供給率を前記範囲にすることで、活性を有する光合成細菌を放射能汚染炭化物２５のすべてに満遍なく分布させることができ、活性を有する光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を確実に低減させることができる。
【００５１】
図６は、一例として示す真空包装袋２７の斜視図であり、図７は、一例として示す真空包装機１６の斜視図である。図８は、放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封した真空包装袋２７の斜視図である。混合工程（混合手段）が終了すると、真空密封工程（真空密封手段）が行われる。攪拌混合機１５によって作られた放射能汚染炭化混合物２６は、攪拌混合機１５から取り出され、真空包装機２７に搬送される。真空密封工程で使用される真空包装袋２７（収容容器）は、図６に示すように、可撓性を有して互いに対向する無色透明な合成樹脂フィルム３７（合成樹脂シート）から作られている。
【００５２】
真空包装袋２７は、上端部３８および下端部３９と、両側縁部４０とを有し、放射能汚染炭化混合物２６を収容する所定容積の収容空間４１が画成されている。真空包装袋２７は、両側縁部４０と下端部３９とがシールされた３方シール袋であり、上端部３８に放射能汚染炭化混合物２６を投入する頂部開口４２が形成されている。なお、３方シール袋の他に、二方シール袋、２方シール袋やボトムシール袋を使用することもできる。合成樹脂フィルム３７には、ポリエチレンフィルム（ＰＥフィルム）とナイロンフィルム（ＮＹフィルム）とをラミネートしたラミネートフィルムが使用されている。
【００５３】
攪拌混合機１５から取り出された放射能汚染炭化混合物２６は、真空包装袋２７の頂部開口４２から真空包装袋２７の収容空間４１に収容される。放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７は、機械室１２に設置された真空包装機１６にセットされる。真空包装機１６では、放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７の収容空間４１（内部）の空気を吸引して脱気し、収容空間４１を真空状態にした後、真空包装袋２７の上端部３８をシーラー（ヒートシール、ソニックシール）によって気密にシールする。真空包装袋２７の収容空間４１（内部）には、放射能汚染炭化混合物２６が真空状態で密封される（真空密封工程、真空密封手段）（Ｓ−４）。
【００５４】
真空包装機１６としては、真空ボックス４９内に放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７を収納し、真空ボックス４９内を真空ポンプによって真空引きして真空状態に保持しつつ上端部３８をシールするチャンバー型が使用されているが、チャンバー型の他に、放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７の頂部開口３４にノズルを挿入し、ノズル（真空ポンプ）によって真空包装袋２７の収容空間４１を真空引きして真空状態に保持した後、上端部３８をシールするノズル型を使用することもできる。
【００５５】
図９は、保管室１３における真空包装袋２７の保管の一例を示す図であり、図１０は、保管室１３においてＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）から真空包装袋２７への光の照射の一例を示す図である。真空密封工程（真空密封手段）が終了すると、保管工程（保管手段）が行われる。放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封した真空包装袋２７は、真空包装機１６から取り出され、除染施設１１の機械室１２から保管室１３に搬送される。保管室１３では、図９，１０に示すように、横方向へ所定寸法離間して前後方向へ延びる複数の収容ラック４３が配置され、複数の真空包装袋２７が収容ラック４３の前後方向へ延びる載置部４４に載置されて前後方向へ並んでいる。載置部４４は、透明なプラスチック板から作られている。放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封したそれら真空包装袋２７は、収容ラック４３の載置部４４に載置された状態で所定期間保管される（保管工程、保管手段）（Ｓ−５）。
【００５６】
機械室１２や保管室１３では、空調機１９によって室内の温度および湿度が略一定に保持されている。保管室１３では、それら真空包装袋２７を室温２３℃〜３０℃の温度で約１８０〜２００日間保管する。室温が２３℃未満であり、３０℃を超過すると、光合成細菌が十分に増殖（培養）せず、光合成細菌の活性が失われ、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を低減させることができない場合がある。
【００５７】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、放射能汚染炭化混合物２６を略真空状態で密封した真空包装袋２７（包装容器）を前記温度で保管するとともに、真空包装袋２７の保管期間の間に真空包装袋２７に光照射工程（光照射手段）によってＬＥＤ照明１７から光を連続して照射することで、放射能汚染炭化混合物２６に含まれる光合成細菌の活性が保管期間の間維持され、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を確実に低減させることができる。
【００５８】
除染施設１１（機械室１２および保管室１３）では、排気ファン２１によって室内の空気が吸引され、排気口１８から空気が室外に排気されている。除染施設１１（機械室１２および保管室１３）の室圧が負圧に保持されることで、室内の空気が排気口１８以外の箇所から室外に漏出することはない。室外から除染施設１１の室内に流入する空気は、吸気口２０に設置されたフィルタ２３を通流する。室外から室内に流入する空気に微細な塵埃が含まれていたとしても、その塵埃がフィルタ２３に捕集される。フィルタ２３には、ＨＥＰＡフィルタを使用することができる。
【００５９】
除染施設１１の室内から室外に排気される空気は、排気口１８に設置されたフィルタ２２を通流する。室内から室外に排気される空気に放射性物質が含まれていたとしても、その放射性物質がフィルタ２３に捕集される。フィルタ２３には、活性炭を保持させたＨＥＰＡフィルタや活性炭素繊維から作られた活性炭素フィルタを使用することができる。
【００６０】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封した複数の包装容器２７を保管する保管室１３や機械室１２の室圧を負圧に保持することで、室内の空気が排気口１８以外の箇所から室外に漏出することはなく、真空包装袋２７から放射能汚染炭化混合物２６が漏出したとしても、その放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質の室外への飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質による汚染の拡大を防ぐことができる。
【００６１】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、放射性物質を捕集するフィルタ２２に除染施設１１（機械室１２および保管室１３）から室外に排気する空気を通流させることで、除染施設１１の空気に放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質が含まれていたとしても、その放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質がフィルタ２２に捕集されるから、放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質の室外への飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物２６や放射性物質による染の拡大を防ぐことができる。
【００６２】
ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）は、前後方向へ長い直管型であり、複数のそれらが収容ラック４３の載置部４４の上方に位置する上方設置部４５と載置部４４の下方に位置する下方設置部４６とに取り付けられ、載置部４４（真空包装袋）を挟んで前後方向へ並んでいる。それらＬＥＤ照明１７は、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光を収容ラック４３の載置部４４に照射する。放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封したそれら真空包装袋２７の表面（両面）には、それらＬＥＤ照明１７から光が照射されている（光照射工程、光照射手段）（Ｓ−６）。
【００６３】
収容ラック４３の上方設置部４５に設置されたそれらＬＥＤ照明１７から照射された光は、真空包装袋２７のフィルム３７の表面全域に満遍なく照射されるとともに、真空包装袋２７の透明なフィルム３７を透過して真空包装袋２７の収容空間４１に収容された放射能汚染炭化混合物２６に照射される。収容ラック４３の下方設置部４６に設置されたそれらＬＥＤ照明１７から照射された光は、載置部４４（透明なプラスチック板）を透過して真空包装袋２７のフィルム３７の表面全域に満遍なく照射されるとともに、真空包装袋２７の透明なフィルム３７を透過して真空包装袋２６の収容空間４１に収容された放射能汚染炭化混合物２６に照射される。光照射工程では、前記保管工程における真空包装袋２７の保管期間の間に真空包装袋２７にそれらＬＥＤ照明１７から光が連続して照射される。保管工程と光照射工程とを実施中に放射能汚染炭化混合物２６の線量が定期的に測定される。
【００６４】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光をＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）から真空包装袋２７（包装容器）の表面の略全域に向かって満遍なく照射することで、光が真空包装袋２７の表面の略全域から放射能汚染炭化混合物２６に照射され、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光によって放射能汚染炭化混合物２６に含まれる光合成細菌を十分に活性化させることができ、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６の線量を確実に低減させることができる。
【００６５】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、光合成細菌が嫌気性であり、放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７の収容空間４１に略真空状態で密封することで光合成細菌を活性化させることができるから、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６の線量を確実に低減させることができる。線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で真空包装袋２７（包装容器）に密封することで、真空包装袋２７からの放射能汚染炭化混合物２６の不用意な飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物２６が飛散することによる除染施設１１（機械室１２および保管室１３）の汚染を防ぐことができる。
【００６６】
図１１は、線量測定の結果を示す図であり、図１２は、線量変化を時系列で示すグラフである。原子力発電所の事故によって放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）および放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）によって汚染された地域から２０ｋｇの雑草（有機系自然汚染物４８）を収集（回収）し、線量低減システム１０Ａ（線量低減方法）によって熱分解処理工程（熱分解処理手段）、混合工程（混合手段）、真空密封工程（真空密封手段）、保管工程（保管手段）、光照射工程（光照射手段）を実施し、時間の経過にともなう線量の変化を測定した。なお、光合成細菌（嫌気性の紅色非硫黄細菌）を含有した水溶液２４を事前に用意した。水溶液２４の全重量（１００重量％）に対する光合成細菌の含有率は５０％である。雑草の線量を測定したところ、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が８７２００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が４０３０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が４９０２００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００６７】
収集した雑草を熱分解炉１４（炭化炉）によって熱分解して雑草（有機系自然汚染物４８）を炭化した放射能汚染炭化物２５を作った（熱分解処理工程、熱分解処理手段）。熱分解炉１４では、２０ｋｇの雑草を熱分解炉１４の加熱室３０に投入し、無酸素状態または低酸素状態において加熱室３０の温度約３００〜４００℃で熱分解し、自然冷却後に放射能汚染炭化物２５を回収した。放射能汚染炭化物２５の質量は１０．７ｋｇであり、質量減少率は４６．５％であった。熱処理工程が終了した直後（自然冷却後）に放射能汚染炭化物２５の線量を測定したところ、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１４１０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が６５５０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が７９６０００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００６８】
雑草（有機系自然汚染物４８）には放射性セシウムが物理的吸着や化学的ファンデルワールス力によって捕捉されている。前記測定結果から、雑草の熱分解処理の過程で放射性セシウムは放射能汚染炭化物２５に化学的に捕捉されているものと考えられ、放射性セシウムの多くが放射能汚染炭化物２５から飛散せずに放射能汚染炭化物２５に凝集されている。
【００６９】
次に、放射能汚染炭化物２５を熱分解炉１４から取り出し、放射能汚染炭化物２５を攪拌混合機１５の真空容器３２に収容した後、真空容器３２の開口３４を気密蓋３５によって気密に閉鎖した。真空容器３２の開口３４を気密蓋３５によって閉鎖し、真空容器３２の内部が真空引きされて真空状態になった後、振動モーター３６が起動した。攪拌混合機１５では、光合成細菌を含有した水溶液２４がノズル３３から真空容器３２の内部に散布（供給）され、真空容器３２が高速で振動することで、放射能汚染炭化物２５と光合成細菌を含有した水溶液２４とが真空状態で攪拌混合され、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が均一に混合された放射能汚染炭化混合物２６を作った（混合工程、混合手段）。
【００７０】
放射能汚染炭化物２５の全重量（１０．７ｋｇ）に対する光合成細菌を含有した水溶液２４の供給量は２リットルであり、放射能汚染炭化物２５の全重量（１００重量％）に対する水溶液２４の供給率は１８．６％であった。混合工程が終了した直後に放射能汚染炭化混合物２６の線量を測定したところ、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１２３０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が５７１０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が６９００００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００７１】
攪拌混合機１５によって放射能汚染炭化混合物２６を作った後、放射能汚染炭化混合物２６を攪拌混合機１５の真空容器３２から取り出し、攪拌混合機１５から取り出された放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７の収容空間４１に収容し、その真空包装袋２７を真空包装機１６に設置した。真空包装機１６を起動させ、放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７の収容空間４１に真空状態で密封した（真空密封工程、真空密封手段）。
【００７２】
放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７に真空状態で密封した後、その真空包装袋２７を除染施設１１の保管室１３に搬送し、真空包装袋２７を収容ラック４３の載置部４４に載置し、そのまま保管した（保管工程、保管手段）。真空包装袋２７の保管中では、保管室１３の室温約２５℃に保持し、収容ラック４３の上方設置部４５と下方設置部４６とに設置されたＬＥＤ照明１７から真空包装袋２７に向かって光を照射した（光照射工程、光照射手段）。昼夜（日中および日没）を問わず２４時間連続してＬＥＤ照明１７を発光させ、ＬＥＤ照明１７の光を真空包装袋２７に連続して照射した。
【００７３】
真空包装袋２７を収容ラック４３の載置部４４に載置してから３５日経過後、６５日経過後、１２０日経過後、１５０日経過後、１８０日経過後の放射能汚染炭化混合物２６の線量をそれぞれ測定した。なお、室温は約２５℃に保持しつつ、ＬＥＤ照明１７は連続して起動させた。真空包装袋２７を収容ラック４３に載置してから３５日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１０５５００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が５０１５００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が６０７０００Ｂｑ／ｋｇであった。真空包装袋２７を収容ラック４３に載置してから６５日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２７の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が８３０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が３９９０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が４８２０００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００７４】
真空包装袋２７を収容ラック４３に載置してから１２０日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が３１２００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が１６８０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が１９９２００Ｂｑ／ｋｇであった。真空包装袋２７を収容ラック４３に載置してから１５０日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２７の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１３７００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が６８４００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が８２１００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００７５】
１８０日経過後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が４１Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が２３３Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が２７４Ｂｑ／ｋｇであった。このように、熱処理工程後の放射能汚染炭化物２５の合計線量が７９６０００Ｂｑ／ｋｇであったのに対し、１８０日経過した後の放射能汚染炭化混合物２６の合計線量が２７４Ｂｑ／ｋｇにまで下がっている。したがって、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を略ゼロレベルにまで下げることができた。
【００７６】
なお、放射能汚染炭化混合物２６のバリウム（Ｂａ）の分析結果は、８１５０ｐｐｍであった。このバリウムの値は、天然土壌でのバリウムの値（３４０〜５００ｐｐｍ）の約１６倍以上であった。線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）では、紅色非硫黄細菌が放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７を体内に取り込み、放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７を核種変換してバリウムに遷移させることで線量を低減させるものと解釈することができる。
【００７７】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）に熱分解処理を施して放射能汚染炭化物２５を作り、その放射能汚染炭化物２５に所定の光合成細菌（嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つ）を含有する水溶液２４を供給しつつ放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを混合して放射能汚染炭化混合物２６を作るとともに、放射能汚染炭化混合物２６を略真空状態で密封した真空包装袋２７（包装容器）を１８０日保管（所定期間）しつつ、ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）の光を真空包装袋２７に連続して照射することで、真空包装袋２７を保管する間に光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物２６を除染することで放射性物質に汚染された有機系自然汚染物４８のすべてを除染することができる。
【００７８】
線量低減方法（線量低減システム１０Ａ）は、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）に熱処理を施して有機系自然汚染物４８を炭化することで、有機系自然汚染物４８の体積を減少（減容）させた放射能汚染炭化物２５を作り、放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを混合した放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７を一定期間保管するだけであるから、回収した有機系自然汚染物４８よりも少ない体積の放射能汚染炭化物２５全体に光合成細菌を含有する水溶液２４を容易に散布することができるとともに真空包装袋２７の運搬が容易であり、除染作業に時間と手間とを要せず、除染作業を効率的に行うことができる。
【００７９】
図１３は、他の一例として示す線量低減システム１０Ｂのシステム構成図であり、図１４は、線量低減システム１０Ｂにおいて行われる処理フローの一例を示すフローチャートである。線量低減システム１０Ｂは、機械室１２と保管室１３とを有する除染施設１１（建造物）の室内に設置されている。線量低減システム１０Ｂは、線量低減システム１０Ａと同様に、機械室１２に設置された熱分解炉１４（炭化炉）、機械室１２に設置された攪拌混合機１５、機械室１２に設置された真空包装機１６、保管室１３に設置されたＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）とから形成されている。保管室１３の側壁には、透明なガラス窓が施設され、保管室１３の天井は、透明なガラス板や透明なプラスチック板（合成樹脂板）が嵌め込まれている。保管室１３では、日中においてガラス窓や天井から太陽光が室内に照射される。
【００８０】
熱分解炉１４や攪拌混合機１５、真空包装機１６は、線量低減システム１０Ａのそれらと同一である。保管室１３には、キャスターを有する複数台の収容カゴ４７が配置されている。放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封した真空包装袋２７は、収容カゴ４７に収容されている。ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）は、前後方向へ長い直管型であり、複数のそれらが保管室１３の天井に取り付けられている。それらＬＥＤ照明１７は、太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光を収容カゴ４７に照射する。
【００８１】
線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、熱分解処理工程（熱分解処理手段）、混合工程（混合手段）、真空密封工程（真空密封手段）、保管工程（保管手段）、光照射工程（光照射手段）の各工程（各手段）を行うことで、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）の線量を低減させる。線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）では、放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７に汚染された有機系自然汚染物４８（草木（枯れ草や枯れ木）や腐葉土、廃木材等）が各地において回収され、輸送車両によって除染施設１１に搬送され（Ｓ−１）、各地から回収された有機系自然汚染物４８が貯蔵タンクに一時的に貯蔵される。
【００８２】
有機系自然汚染物４８が熱分解炉１４に収容され、熱分解炉１４において有機系自然汚染物４８が乾留ガス（分解ガス）、水、放射能汚染炭化物２５に分解減容され、有機系自然汚染物４８から放射能汚染炭化物２５が作られる（熱分解処理工程、熱分解処理手段）（Ｓ−２）。放射能汚染炭化物２５が攪拌混合機１５に収容され、攪拌混合機１５の真空容器３２の振動によって放射能汚染炭化物２５と光合成細菌を含有した水溶液２４とが真空状態で攪拌混合される（混合工程、混合手段）（Ｓ−３）。攪拌混合機１５によって放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が均一に混合され、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が満遍なく混合された放射能汚染炭化混合物２６が作られる。光合成細菌を含有した水溶液２４の全重量に対する光合成細菌の含有率や放射能汚染炭化物２５の全重量に対する光合成細菌を含有した水溶液２４の供給率は、線量低減システム１０Ａのそれらと同一である。
【００８３】
攪拌混合機１５から取り出された放射能汚染炭化混合物２６が真空包装袋２７の収容空間４１に収容され、放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７が真空包装機１６によって真空引きされ、放射能汚染炭化混合物２６が真空包装袋２７の収容空間４１（内部）に真空状態で密封される（真空密封工程、真空密封手段）（Ｓ−４）。放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で密封したそれら真空包装袋２７が収容カゴ４７に収容され、収容カゴ４７において所定期間保管される（保管工程、保管手段）（Ｓ−５）。保管室１３における温度や保管日数は、線量低減システム１０Ａのそれらと同一である。
【００８４】
日照時間内（日中）では、ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）を停止させ、保管室１３の側壁のガラス窓や天井のカラス板またはプラスチック板から太陽光を取り入れ、太陽光を収容カゴ４７に収容された真空包装袋２７に照射する（光照射工程、光照射手段）（Ｓ−６）。太陽光は、真空包装袋２７を透過して放射能汚染炭化混合物２６に照射される。日照時間外（日没後）では、保管室１３の天井に取り付けられたＬＥＤ照明１７を起動させ、収容カゴ４７に収容された真空包装袋２７にＬＥＤ照明から光を照射する（光照射工程、光照射手段）（Ｓ−６）。ＬＥＤ照明１７からの光は、真空包装袋２７を透過して放射能汚染炭化混合物２６に照射される。
【００８５】
線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、日照時間内（日中）において太陽光を真空包装袋２７（包装容器）に向かって照射するとともに、日照時間外（日没）において太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光をＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）から真空包装袋２７（包装容器）に向かって照射することで、太陽光やＬＥＤ照明１７の光が真空包装袋２７から放射能汚染炭化混合物２６に照射され、太陽光や太陽光スペクトルとほぼ同様のスペクトル分布を有する光によって放射能汚染炭化混合物２６に含まれる光合成細菌を十分に活性化させることができ、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６の線量を確実に低減させることができる。
【００８６】
線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、光合成細菌が嫌気性であり、放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２６の収容空間４１に略真空状態で密封することで光合成細菌を活性化させることができるから、活性化した光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６の線量を確実に低減させることができる。線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、放射能汚染炭化混合物２６を真空状態で真空包装袋２７（包装容器）に密封することで、真空包装袋２７からの放射能汚染炭化混合物２６の不用意な飛散を防ぐことができ、放射能汚染炭化混合物２６が飛散することによる除染施設１１（機械室１２および保管室１３）の汚染を防ぐことができる。線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、日照時間内において太陽光を利用するから、日照時間内にＬＥＤ照明１７を停止させることができ、ＬＥＤ照明１７において消費される電力を節約することができ、線量低減（線量低減システム１０Ｂ）における省エネ化を図ることができる。
【００８７】
図１５は、線量測定の結果の他の一例を示す図であり、図１６は、線量変化の他の一例を時系列で示すグラフである。原子力発電所の事故によって放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）および放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）によって汚染された地域から２０ｋｇの雑草（有機系自然汚染物４８）を収集（回収）し、線量低減システム１０Ｂ（線量低減方法）によって熱分解処理工程、混合工程、真空密封工程、保管工程、光照射工程を実施し、時間の経過にともなう線量の変化を測定した。なお、光合成細菌（嫌気性の紅色非硫黄細菌）を含有した水溶液２４を用意した。水溶液２４の全重量（１００重量％）に対する光合成細菌の含有率は５０％である。雑草の放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量や放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量、放射性セシウムの合計線量は、線量低減システム１０Ａにおいて測定した雑草のそれらと同一であった。
【００８８】
収集した雑草を熱分解炉１４（炭化炉）によって熱分解して雑草（有機系自然汚染物４８）を炭化した放射能汚染炭化物２５を作った（熱分解処理工程、熱分解処理手段）。熱分解炉１４では、２０ｋｇの雑草を熱分解炉１４の加熱室３０に投入し、無酸素状態または低酸素状態において加熱室温３０の度約３００℃〜４００℃で熱分解し、自然冷却後に放射能汚染炭化物２５を回収した。放射能汚染炭化物２５の質量は１０．７ｋｇであり、質量減少率は４６．５％であった。熱分解処理後（炭化後）に測定した放射能汚染炭化物２５の放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量や放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量、放射性セシウムの合計線量は、線量低減システム１０Ａにおいて熱分解処理後（炭化後）に測定したそれらと同一であった。
【００８９】
システム１０Ａと同様に、放射能汚染炭化物２５を熱分解炉１４から取り出し、放射能汚染炭化物２５を攪拌混合機１５の真空容器３２に収容した後、真空容器３２の開口３４を気密蓋３５によって気密に閉鎖した。真空容器３２の開口３４を気密蓋３５によって閉鎖し、真空容器３２の内部が真空引きされて真空状態になった後、攪拌混合機の振動モーター３６が起動した。攪拌混合機１５では、光合成細菌を含有した水溶液２４がノズル３３から真空容器３２の内部に散布（供給）され、真空容器３２が高速で振動することで、放射能汚染炭化物２５と光合成細菌を含有した水溶液２４とが真空状態で攪拌混合され、放射能汚染炭化物２５に水溶液２４が均一に混合された放射能汚染炭化混合物２６を作った（混合工程、混合手段）。
【００９０】
放射能汚染炭化物２５の全重量（１０．７ｋｇ）に対する光合成細菌を含有した水溶液２４の供給量は２リットルであり、放射能汚染炭化物２５の全重量（１００重量％）に対する水溶液２４の供給率は１８．６％であった。混合工程が終了した直後（自然冷却後）に測定した放射能汚染炭化混合物２６の放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量や放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量、放射性セシウムの合計線量は、線量低減システム１０Ａにおいて混合工程が終了した直後（自然冷却後）に測定したそれらと同一であった。
【００９１】
攪拌混合機１４によって放射能汚染炭化混合物２６を作った後、放射能汚染炭化混合物２６を攪拌混合機１４の真空容器３２から取り出し、攪拌混合機１４から取り出された放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７の収容空間４１に収容した後、その真空包装袋２７を真空包装機１６に設置した。真空包装機を１６起動させ、放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７の収容空間４１に真空状態で密封した（真空密封工程、真空密封手段）。放射能汚染炭化混合物２６を真空包装袋２７に真空状態で密封した後、その真空包装袋２７を除染施設１１の保管室１３に搬送し、真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容し、そのまま保管した（保管工程、保管手段）。真空包装袋２７の保管中では、保管室１３の室温２５℃に保持した。
【００９２】
真空包装袋２７の保管中において日照時間内（日中）は、ＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）を停止させ、保管室１３の側壁のガラス窓や天井のカラス板またはプラスチック板から太陽光を取り入れ、太陽光を収容カゴ４７に収容された真空包装袋２７に照射した（光照射工程、光照射手段）（Ｓ−６）。真空包装袋２７の保管中において日照時間外（日没後）は、保管室１３の天井に取り付けられたＬＥＤ照明１７を起動し、収容カゴ４７に収容された真空包装袋２７にＬＥＤ照明１７から光を照射した（光照射工程、光照射手段）（Ｓ−６）。
【００９３】
真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから３５日経過後、６５日経過後、１２０日経過後、１５０日経過後、１８０日経過後、２００日経過後の放射能汚染炭化混合物２６の線量をそれぞれ測定した。なお、室温は２５℃、ＬＥＤ照明１７は日没から日の出まで連続して起動させた。真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから３５日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１０６０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が５０５０００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が６１１０００Ｂｑ／ｋｇであった。真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから６５日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が８６２００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が４２００００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が５０６２００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００９４】
真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから１２０日経過後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が３５３００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が１８００００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が２１５３００Ｂｑ／ｋｇであった。真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから１５０日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が１６８００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が８７３００Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が１０４１００Ｂｑ／ｋｇであった。
【００９５】
真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから１８０日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が２７３Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が６６３Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が９３６Ｂｑ／ｋｇであった。真空包装袋２７を収容カゴ４７に収容してから２００日経過した後に測定した放射能汚染炭化混合物２６の線量は、放射性セシウム１３４（Ｃｓ１３４）の線量が３８Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウム１３７（Ｃｓ１３７）の線量が２１２Ｂｑ／ｋｇ、放射性セシウムの合計線量が２５０Ｂｑ／ｋｇであった。このように、熱処理工程後の放射能汚染炭化物２５の合計線量が７９６０００Ｂｑ／ｋｇであったのに対し、２００日経過した後の放射能汚染炭化混合物２６の合計線量が２５０Ｂｑ／ｋｇにまで下がっている。したがって、放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を略ゼロレベルにまで下げることができた。
【００９６】
なお、放射能汚染炭化物のバリウム（Ｂａ）の分析結果は、８１００ｐｐｍであった。このバリウムの値は、天然土壌でのバリウムの値（３４０〜５００ｐｐｍ）の約１０倍以上であった。線量低減システム１０Ｂでは、紅色非硫黄細菌が放射性セシウム１３４や放射性セシウム１３７を体内に取り込み、放射性セシウム１３４および放射性セシウム１３７を核種変換してバリウムに遷移させることで線量を低減させるものと解釈することができる。
【００９７】
線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）に熱分解処理を施して放射能汚染炭化物２５を作り、その放射能汚染炭化物２５に所定の光合成細菌（嫌気性の紅色硫黄細菌、嫌気性の紅色非硫黄細菌、嫌気性の緑色紅色硫黄細菌のうちの少なくとも１つ）を含有する水溶液２４を供給しつつ放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを混合して放射能汚染炭化混合物２６を作るとともに、放射能汚染炭化混合物２６を略真空状態で密封した真空包装袋２７（包装容器）を２００日保管（所定期間）しつつ、日中に太陽光を真空包装袋２７に照射し、日没後にＬＥＤ照明１７（ＬＥＤ光源）の光を真空包装袋２７に照射することで、真空包装袋２７を保管する間に光合成細菌の線量低減機能を利用して放射能汚染炭化混合物２６（有機系自然汚染物４８）の線量を確実に低減させることができ、放射能汚染炭化混合物２６を除染することで放射性物質に汚染された有機系自然汚染物４８のすべてを除染することができる。
【００９８】
線量低減方法（線量低減システム１０Ｂ）は、有機系自然汚染物４８（放射能汚染物）に熱処理を施して有機系自然汚染物４８を炭化することで、有機系自然汚染物４８の体積を減少（減容）させた放射能汚染炭化物２５を作り、放射能汚染炭化物２５と水溶液２４とを混合した放射能汚染炭化混合物２６を収容した真空包装袋２７を一定期間保管するだけであるから、回収した有機系自然汚染物４８よりも少ない体積の放射能汚染炭化物２５全体に光合成細菌を含有する水溶液２４を容易に散布することができるとともに真空包装袋２７の運搬が容易であり、除染作業に時間と手間とを要せず、除染作業を効率的に行うことができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０Ａ  線量低減システム
１０Ｂ  線量低減システム
１１    除染施設（建造物）
１２    機械室
１３    保管室
１４    熱分解炉（炭化炉）
１５    攪拌混合機
１６    真空包装機
１７    ＬＥＤ照明（ＬＥＤ光源）
１８    排気口
１９    空調機
２０    給気口
２１    排気ファン
２２    フィルタ
２３    フィルタ
２４    水溶液
２５    放射能汚染炭化物
２６    放射能汚染炭化混合物
２７    真空包装袋（包装容器）
２８    灯油バーナー
２９    燃焼室
３０    加熱室
３１    活性炭吸着装置
３２    真空容器
３３    ノズル
３４    開口（投入口）
３５    気密蓋
３６    振動モーター
３７    合成樹脂フィルム
３８    上端部
３９    下端部
４０    両側縁部
４１    収容空間
４２    頂部開口
４３    収容ラック
４４    載置部
４５    上方設置部
４６    下方設置部
４７    収容カゴ
４８    有機系自然汚染物
【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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