(57)【要約】【課題】後処理（接着された基体からの剥離・除去）が安全・容易かつ排水・燃焼ガスの発生の無い放射性汚染層の剥離除去方法及び剥離除去装置を、より低コストで提供する。【解決手段】  コンクリート製又はモルタル製の基体１００の表面１００ａにシート状に接着され、かつ常温で柔軟性を有する高分子材料製の放射性汚染層２００を基体１００から剥離除去するために、放射性汚染層２００の表面に放射状に延び出す凹部２０１を形成し、その凹部２０１の中心２０１ａに液体窒素１０を撒布する。液体窒素１０は凹部２０１に沿って放射状に拡散し、放射性汚染層２００は、その液体窒素１０による凍結作用により破壊される。そして、破壊された放射性汚染層２００が基体１００から剥離除去される。【選択図】図１
2019066417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面にシート状に接着され、かつ常温で柔軟性を有する高分子材料製の放射性汚染層を前記基体から剥離除去する方法であって、
前記放射性汚染層の表面に複数の凹部が線状に分布するように表面側から所定の深さに形成する凹部形成工程と、
前記放射性汚染層の表面に撒布された液体窒素が前記凹部に沿って拡散する際、少なくとも該凹部の周辺の前記放射性汚染層が収縮凍結して脆性破壊する凍結破壊工程と、
破壊した前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去する剥離除去工程とを含み、
前記液体窒素の拡散凍結作用によって脆性破壊された前記放射性汚染層は前記基体から剥離されて除去されることを特徴とする放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項２】
前記凍結破壊工程において、前記液体窒素は所定の時間間隔を置いて複数回に分けて撒布される請求項１に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項３】
前記基体は、少なくとも表層部が前記液体窒素の浸透可能な物質で構成され、
前記凹部形成工程において前記凹部は前記基体の表面に到達する深さに形成され、
前記凍結破壊工程において、前記液体窒素が前記基体の表面上を前記凹部に沿って拡散するとともに前記基体の表層部に浸透することにより、前記放射性汚染層は前記基体の表層部とともに一体的に剥離しつつ主として前記凹部に沿って脆性破壊する請求項１又は請求項２に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項４】
前記凹部形成工程において、前記複数の凹部は任意に定められた１又は複数の撒布中心から所定の方向に延びるように形成され、
前記凍結破壊工程において、前記液体窒素は前記撒布中心に流出して撒布され前記凹部に沿って拡散する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項５】
前記複数の凹部は前記放射性汚染層の表面において格子状に形成され、前記撒布中心はその格子状の任意の交点に複数設定される請求項４に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項６】
前記複数の凹部は前記放射性汚染層の表面において放射状に形成され、前記撒布中心はその放射状の任意の交点に複数設定される請求項４に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項７】
前記撒布中心の上流から放射状に枝分かれした複数の副流路が周方向に等間隔で配置され、各々の副流路は前記撒布中心に対応する交点を除いた残りの交点の上方又は前記凹部の上方に開口する請求項５又は請求項６に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項８】
前記放射性汚染層は、前記基体との接着性を有するとともに、凍結時の体積減少割合が前記基体よりも大きく、かつ前記液体窒素の沸点よりも高い温度で低温脆性破壊を生じる熱硬化性樹脂で構成され、
前記放射性汚染層は、前記凍結破壊工程において前記液体窒素による自身の収縮凍結現象によって前記基体から分離しつつ低温脆性破壊し、前記剥離除去工程において前記基体から剥離されて除去される請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項９】
前記基体はコンクリート又はモルタルで構成される一方、前記放射性汚染層は尿素樹脂で構成される請求項８に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項１０】
前記凹部形成工程に対する前工程又は後工程として壁部形成工程が設けられ、
該壁部形成工程において、前記凹部形成工程で形成される予定の又は形成された後の前記複数の凹部を含んで前記放射性汚染層の所定の広さの領域を囲うように、該放射性汚染層の表面上に所定高さの壁部が形成される請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の放射性汚染層の剥離除去方法。
【請求項１１】
基体の表面にシート状に接着され、かつ常温で柔軟性を有する高分子材料製の放射性汚染層を前記基体から剥離除去する装置であって、
前記放射性汚染層の表面に複数の凹部が線状に分布するように表面側から所定の深さに形成する凹部形成手段と、
前記放射性汚染層の表面に撒布した液体窒素を前記凹部に沿って拡散させ、少なくとも該凹部の周辺の前記放射性汚染層を収縮凍結させて脆性破壊させる凍結破壊手段と、
破壊された前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去する剥離除去手段とを含み、
前記液体窒素の拡散凍結作用によって脆性破壊された前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去することを特徴とする放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１２】
前記基体は、少なくとも表層部が前記液体窒素の浸透可能な物質で構成され、
前記凹部形成手段は前記凹部を前記基体の表面に到達する深さに形成し、
前記凍結破壊手段は、前記液体窒素を前記基体の表面上で前記凹部に沿って拡散させるとともに前記基体の表層部に浸透させることにより、前記放射性汚染層を前記基体の表層部とともに一体的に剥離させつつ主として前記凹部に沿って脆性破壊させる請求項１１に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１３】
前記凹部形成手段は前記放射性汚染層に対し厚み方向に切れ込んで前記凹部を形成するための刃部を有する一方、前記凍結破壊手段は前記液体窒素を収容するタンクの下部に該液体窒素を撒布するための流出口を有し、
前記複数の凹部は、前記流出口と対応付けて定められた１又は複数の撒布中心から所定の方向に延びるように前記刃部によって形成されるとともに、前記液体窒素は前記流出口から前記撒布中心に流出して撒布され前記凹部に沿って拡散する請求項１１又は請求項１２に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１４】
前記複数の凹部は前記刃部により前記放射性汚染層の表面において格子状に形成され、前記流出口及び前記撒布中心はその格子状の任意の交点に複数設定される請求項１３に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１５】
前記複数の凹部は前記刃部により前記放射性汚染層の表面において放射状に形成され、前記流出口及び前記撒布中心はその放射状の任意の交点に複数設定される請求項１３に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１６】
前記流出口から放射状に枝分かれした複数の副流路が周方向に等間隔で配置され、各々の副流路は前記撒布中心に対応する交点を除いた残りの交点の上方又は前記凹部の上方に開口する請求項１４又は請求項１５に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１７】
前記放射性汚染層は、前記基体との接着性を有するとともに、凍結時の体積減少割合が前記基体よりも大きく、かつ前記液体窒素の沸点よりも高い温度で低温脆性破壊を生じる熱硬化性樹脂で構成され、
前記凍結破壊手段は前記液体窒素による前記放射性汚染層の収縮凍結現象によって前記基体から分離しつつ低温脆性破壊させ、前記剥離除去手段は前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去する請求項１１ないし請求項１６のいずれか１項に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【請求項１８】
前記基体はコンクリート又はモルタルで構成される一方、前記放射性汚染層は尿素樹脂で構成される請求項１７に記載の放射性汚染層の剥離除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子材料製の放射性汚染層をコンクリート製又はモルタル製の基体から剥離除去する方法及びその剥離除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線曝露環境下等において、コンクリート製又はモルタル製の基体の表面にシート状に接着され、常温で柔軟性（又は弾性、靭性、撓み性）を有する高分子材料製の放射性汚染層が存在する。近年では、この高分子材料製の放射性汚染層を安全かつ容易に剥離する方法が求められている。
【０００３】
具体的な方法としては、例えば特許文献１，２のように、液体窒素を用いて放射性汚染物を凍結処理する方法が知られている。液体窒素は、液体酸素、液体水素、液体二酸化炭素のいずれよりも沸点が低いため（１気圧で７７Ｋ＝−１９６℃）冷媒に適し、また室温では酸素、水素、二酸化炭素のいずれよりも不活性なガス状態であるため、空中拡散しても安全性が高い。よって、液体窒素との接触による凍傷と、狭い密閉空間での大量気化による窒息とに注意すれば、窒素ガスを大気中にそのまま排出できる液体窒素は、放射性汚染物の処理において好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２１８９９９号公報
【特許文献２】特開昭６２−０６４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２の技術には、以下のような課題がある。
【０００６】
特許文献１は、母材に付着した放射性汚泥等の汚染物を、液体窒素での凍結と温水洗浄とによって剥離除去する技術である。この場合、汚泥等の付着物は、母材から剥離容易で窒素ガス処理も不要であるが、洗浄後廃棄物と排水の後処理が高コストとなる。
【０００７】
特許文献２は、放射性汚染樹脂を液体窒素と接触させて低温状態で衝撃粉砕し、加水してスラリー状とした微粒化樹脂を燃焼して減容処理する技術である。この場合、汚染樹脂の容積は大幅に減るが、残渣や燃焼ガスの後処理が高コストとなる。
【０００８】
本発明の課題は、後処理（接着された基体からの剥離・除去）が安全・容易かつ排水・燃焼ガスの発生の無い放射性汚染層の剥離除去方法及び剥離除去装置を、より低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の放射性汚染層の剥離除去方法は、
基体の表面にシート状に接着され（て放射線曝露環境下で使用され）、かつ常温で柔軟性（又は弾性、靭性、撓み性）を有する高分子材料製の放射性汚染層を前記基体から剥離除去する方法であって、
前記放射性汚染層の表面に複数の凹部（例えば溝、切れ目）が線状に分布するように表面側から所定の深さに形成する凹部形成工程と、
前記放射性汚染層の表面に撒布された液体窒素が前記凹部に沿って拡散する際、少なくとも該凹部の周辺の前記放射性汚染層が収縮凍結して脆性破壊する凍結破壊工程と、
破壊した前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去する剥離除去工程とを含み、
前記液体窒素の拡散凍結作用によって脆性破壊された前記放射性汚染層は前記基体から剥離されて除去されることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の放射性汚染層の剥離除去装置は、
基体の表面にシート状に接着され（て放射線曝露環境下で使用され）、かつ常温で柔軟性（又は弾性、靭性、撓み性）を有する高分子材料製の放射性汚染層を前記基体から剥離除去する装置であって、
前記放射性汚染層の表面に複数の凹部（例えば溝、切れ目）が線状に分布するように表面側から所定の深さに形成する凹部形成手段と、
前記放射性汚染層の表面に撒布した液体窒素を前記凹部に沿って拡散させ、少なくとも該凹部の周辺の前記放射性汚染層を収縮凍結させて脆性破壊させる凍結破壊手段と、
破壊された前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去する剥離除去手段とを含み、
前記液体窒素の拡散凍結作用によって脆性破壊された前記放射性汚染層を前記基体から剥離して除去することを特徴とする。
【００１１】
上記本発明によれば、放射性汚染層の表面に撒布された液体窒素が、放射性汚染層に形成された溝や切れ目といった凹部に沿って拡散するとともに、その凹部に沿って放射性汚染層が破壊されるので、後処理（接着された基体からの剥離・除去）が安全・容易かつ排水・燃焼ガスの発生なく低コストに実現できる。また、液体窒素は、凹部に沿って拡散するので、放射性汚染層の表面上を拡がっていく場合に比べるとより遠くまで効率的に拡散可能であり、より広い範囲を破壊できる。また、凹部は意図的に形成することができるから、破壊領域をコントロールすることもできる。さらにいえば、液体窒素によって破壊された放射性汚染層は、凹部に沿った形状を残した大小の欠片として回収されることになるが、凹部の形成位置を工夫することで、欠片の大きさをある程度コントロールすることができるから、回収をより容易にすることも可能になる。
【００１２】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記凍結破壊工程において、前記液体窒素は所定の時間間隔を置いて複数回に分けて撒布されるようにできる。
このように、液体窒素の撒布途中にインターバルを置くことにより、剥離しやすくなり液体窒素の気化も促進され、より確実な放射性汚染層の破壊が可能になる。また、液体窒素の散布量も減じることが可能になった。さらにいえば、２度目の液体窒素の散布は、１度目の液体窒素の散布によって表面上にひび割れが生じたタイミングで行うことで、より確実な放射性汚染層の破壊が可能である。
【００１３】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記基体は、少なくとも表層部が前記液体窒素の浸透可能な物質（例えばコンクリート、モルタル）で構成され、前記凹部形成工程において前記凹部は前記基体の表面に到達する深さに形成され、前記凍結破壊工程において、前記液体窒素が前記基体の表面上を前記凹部に沿って拡散するとともに前記基体の表層部に浸透することにより、前記放射性汚染層は前記基体の表層部とともに一体的に剥離しつつ主として前記凹部に沿って脆性破壊することができる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置では、前記基体は、少なくとも表層部が前記液体窒素の浸透可能な物質（例えばコンクリート、モルタル）で構成され、前記凹部形成手段は前記凹部を前記基体の表面に到達する深さに形成し、前記凍結破壊手段は、前記液体窒素を前記基体の表面上で前記凹部に沿って拡散させるとともに前記基体の表層部に浸透させることにより、前記放射性汚染層を前記基体の表層部とともに一体的に剥離させつつ主として前記凹部に沿って脆性破壊させることができる。
これらの場合、凹部の基体表面到達により、液体窒素は凹部に沿って拡散するとともに、基体表層部に確実に浸透する。その結果、放射性汚染層だけでなく基体表層部の破壊も促すことができ、放射性汚染層及び基体表層部の除去が容易になる。
【００１４】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記凹部形成工程において、前記複数の凹部は任意に定められた１又は複数の撒布中心から所定の方向に延びるように形成され、前記凍結破壊工程において、前記液体窒素は前記撒布中心に流出して撒布され前記凹部に沿って拡散することができる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置では、前記凍結破壊手段は前記液体窒素を収容するタンクの下部に該液体窒素を撒布するための流出口を有し、前記複数の凹部は、前記流出口と対応付けて（例えば前記流出口の直下に）任意に定められた１又は複数の撒布中心から所定の方向に延びるように前記刃部によって形成されるとともに、前記液体窒素は前記流出口から前記撒布中心に流出して撒布され前記凹部に沿って拡散することができる。
これらの場合、凹部が所定の散布中心から線状に延び広がる形状を有するから、液体窒素をより遠くまで効率的に到達させることができる。
【００１５】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記複数の凹部は前記放射性汚染層の表面において格子状（マス目状）に形成でき、前記撒布中心はその格子状の任意の交点に複数設定できる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置では、前記複数の凹部は前記刃部により前記放射性汚染層の表面において格子状（マス目状）に形成でき、前記流出口及び前記撒布中心はその格子状の任意の交点に複数設定できる。
これらの場合、凹部が格子状（マス目状）に形成されるため、放射性汚染層を細かく均一に砕くことが可能になるから、破砕漏れなどが無く、確実な放射性汚染層除去が可能になる。
【００１６】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記複数の凹部は前記放射性汚染層の表面において放射状（又は輻射状）に形成でき、前記撒布中心はその放射状の任意の交点に複数設定できる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置は、前記凹部形成手段において前記刃部は放射状に配置された複数の刃体で構成でき、前記複数の凹部は前記刃部により前記放射性汚染層の表面において放射状（又は輻射状）に形成され、前記流出口及び前記撒布中心はその放射状の任意の交点に複数設定できる。
これらの場合、凹部が放射状（又は輻射状）に形成されるため、より遠い位置まで液体窒素を到達させることが可能になるから、より広範囲の放射性汚染層を効率的に除去できる。また、これらの場合、放射状に延びる凹部の中心位置が盛り上がってめくれるような形状で放射性汚染層が剥離される形となるため、破壊された放射性汚染層の回収が容易になる。
【００１７】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記撒布中心の上流（上方）から放射状（例えば輻射状、タコ足状等）に枝分かれした複数の副流路が周方向に等間隔で配置され、各々の副流路はその撒布中心に対応する交点を除いた残りの交点の上方又は前記凹部の上方に開口するようにできる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置は、前記流出口から放射状（例えば輻射状、タコ足状等）に枝分かれした複数の副流路が周方向に等間隔で配置され、各々の副流路はその撒布中心に対応する交点を除いた残りの交点の上方又は前記凹部の上方に開口するようにできる。
これらの場合、液体窒素を均等かつ高密度に撒布でき、凍結破壊を効率よく行える。
【００１８】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記放射性汚染層は、前記基体との接着性を有するとともに、凍結時の体積減少割合が前記基体よりも大きく、かつ前記液体窒素の沸点（−１９６℃）よりも高い温度（例えばJIS K7216で規定される低温脆化温度）で低温脆性破壊を生じる熱硬化性樹脂（例えば尿素樹脂Urea Resin）で構成され、前記放射性汚染層は、前記凍結破壊工程において前記液体窒素による自身の収縮凍結現象によって前記基体の表層部から分離しつつ低温脆性破壊し、前記剥離除去工程において前記基体の表層部から剥離されて除去できる。また、上記本発明の放射性汚染層の剥離除去装置では、前記放射性汚染層は、前記基体との接着性を有するとともに、凍結時の体積減少割合が前記基体よりも大きく、かつ前記液体窒素の沸点（−１９６℃）よりも高い温度（例えばJIS K7216で規定される低温脆化温度）で低温脆性破壊を生じる熱硬化性樹脂（例えば尿素樹脂Urea Resin）で構成され、前記凍結破壊手段は前記液体窒素による前記放射性汚染層の収縮凍結現象によって前記基体の表層部から分離しつつ低温脆性破壊させ、前記剥離除去手段は前記放射性汚染層を前記基体の表層部から剥離して除去できる。また、これらの場合において、前記基体はコンクリート又はモルタルで構成される一方、前記放射性汚染層は尿素樹脂で構成することができる。
これらの場合、汚染された放射性汚染層だけでなく、その放射性汚染層に接する母材の表層まで合わせて破壊・剥離されるから、汚染部分を確実に除去できる。
【００１９】
上記本発明の放射性汚染層の剥離除去方法では、前記凹部形成工程に対する前工程又は後工程として壁部形成工程が設けられ、該壁部形成工程において、前記凹部形成工程で形成される予定の又は形成された後の前記複数の凹部を含んで前記放射性汚染層の所定の広さの領域を囲うように、該放射性汚染層の表面上に所定高さの壁部を形成できる。
これにより、放射性汚染層に撒布される液体窒素が、破壊不要な領域まで無駄に広がることを防ぐことができるから、破壊領域のコントロールが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る放射性汚染層の剥離除去装置の使用の一例を簡略的に示した正面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１の剥離除去装置を簡略的に示した斜視図。
【図４】図１の剥離除去装置を用いた放射性汚染層の剥離除去方法の一例を説明する断面図と平面図。
【図５】図４に続く図。
【図６】図５に続く図。
【図７】図１の一部を変形した剥離除去装置を用いた、剥離除去方法の第一変形例を説明する断面図と平面図。
【図８】図７に続く図。
【図９】本発明に係る剥離除去方法の第二変形例を簡略的に説明する平面図。
【図１０】本発明に係る凍結破壊手段の変形例を示す斜視図。
【図１１】図１０の凍結破壊手段の使用例を説明する断面図。
【図１２】図１０の凍結破壊手段の散布中心の第一例を説明する図。
【図１３】図１０の凍結破壊手段の散布中心の第二例を説明する図。
【図１４】図１の一部を変形した剥離除去装置を用いた、剥離除去方法の第三変形例を説明する断面図と平面図。
【図１５】図１４に続く図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る放射性汚染層２００の剥離除去装置１の使用の一例を簡略的に示した正面図であり、図２は、図１を上方から視た平面図である。図１及び図２に示すように、放射線曝露環境下等においては、コンクリート製又はモルタル製の基体１００の表面１００ａに、常温で柔軟性（又は弾性、靭性、撓み性）を有する高分子材料製の表面露出層２００がシート状に接着された場所がある。ここでの表面露出層２００は、放射線曝露環境下に存在していることによって放射性汚染された放射性汚染層２００として存在している。なお、以下ではこの表面露出層２００を放射性汚染層２００ということとする。
【００２３】
放射性汚染層２００は、基体１００との接着性を有しており、例えば液体窒素の沸点（−１９６℃）よりも高い温度（例えばJIS K7216で規定される低温脆化温度）で低温脆性破壊を生じる熱硬化性樹脂（例えば尿素樹脂Urea Resin）で構成できる。ここでの放射性汚染層２００には、基体１００に対し高い接着性を有し、かつ防水性にも優れる熱硬化性樹脂として、ポリウレア膜が３ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚さで形成されている。一方、基体１００は、少なくとも表層部が液体窒素１０の浸透可能な物質であるコンクリート又はモルタルで構成される。
【００２４】
図１〜図３に示す剥離除去装置１は、この放射性汚染層２００を基体１００から剥離除去する装置である。ここでは、移動式セキュリティブース３００（以下、ブースという）によって隔離された内部空間に剥離除去装置１が配置され、数名の作業者Ｗによってその剥離除去装置１を用いた放射性汚染層２００の剥離除去作業を行うことが図示されている。このようなブース３００内で剥離除去作業が行われることにより、剥離時に発生する汚染物質の混じった粉塵がブース３００外に拡散することを防いでいる。
【００２５】
ブース３００は、図１に示すように、四方に配置された上下に延び出すフレーム材３０２Ａを有した骨組み構造３０２を備えるとともに、骨組み構造３０２の上面を覆う屋根部３０１と、骨組み構造３０２の外周を覆う外周シート材３０３と、骨組み構造３０２の外周下側を覆う巾木シート材３０４と、骨組み構造３０２の下端に取り付けられてブース３００全体を移動可能にする車輪３０５（ここではストッパ付きキャスター）と、を備える。さらにブース３００には、集塵機３１０と、その駆動電源を供給する電源部３２０（小型発電機）と、が一体移動可能に取り付けられている。
【００２６】
集塵機３１０は、図１に示すように、ブース３００内に配置された負圧吸引部３１１（吸引口）と、その負圧吸引部３１１からの連通手段としてのフレキシブルダクト３１２と、フレキシブルダクト３１２を介して接続され、負圧吸引部３１１で吸引されてフレキシブルダクト３１２を介して移送される汚染物質を集め、かつ空気とともに通過させる過程で汚染物質を捕獲する捕獲部３１３と、負圧吸引部３１１に作用する負圧を生じさせる負圧発生装置としての負圧ポンプ３１４（吸引ポンプ）と、圧力センサ３１６によるブース３００内の負圧測定値に基づいてブース３００内の負圧が一定範囲内に保たれるように負圧ポンプ３１４を制御する負圧制御装置としての負圧コントローラ３１５と、を備える。負圧吸引部３１１は、フレキシブルダクト３１２が接続されていることにより、ブース３００内における位置を自在に変更することができる。ここでの捕獲部３１３は、負圧吸引部３１１から吸気された気体や汚染物質を、分離室３１３Ｄで重力により下方に分離し、さらにはその下流でフィルター部３１３Ｆを通過させる（具体的に言えば、ＨＥＰＡフィルタ→活性炭層→ゼオライト層の各々を通過させる）ことにより、所定成分を選択的に吸着・捕集する。そして、これらを通過した後の空気がブース３００の外（大気中）に排出される。
【００２７】
剥離除去装置１は、図３に示すように、放射性汚染層２００の表面に複数の凹部２０１（具体的にいえば、溝、切れ目）が線状に分布するように表面側から所定の深さで形成する凹部形成手段２（図４参照）と、放射性汚染層２００の表面に撒布した液体窒素１０を凹部２０１に沿って拡散させて該放射性汚染層２００を冷却することにより破壊する凍結破壊手段３（図５参照）と、破壊された放射性汚染層２００を基体１００から剥離して除去する剥離除去手段４（図６参照）と、を含む。
【００２８】
凍結破壊手段３は、放射性汚染層２００の表面に撒布された液体窒素１０が凹部２０１に沿って拡散する際、少なくとも該凹部２０１の周辺の放射性汚染層２００を収縮凍結させることにより（拡散凍結作用）、脆性破壊する。
【００２９】
また、凍結破壊手段３は、放射性汚染層２００の凍結時の体積減少割合が基体１００よりも大きいことを利用し、放射性汚染層２００を、液体窒素１０による層２００の収縮凍結現象によって基体１００の表層部（表面部）から分離しつつ低温脆性破壊する。
【００３０】
具体的にいえば、放射性汚染層２００は、液体窒素１０が撒布されると冷却されて脆性を増し、かつ収縮する。一方、放射性汚染層２００の直下の基体１００は、放射性汚染層２００との間で伝熱して冷却されるが、放射性汚染層２００よりも凍結時の収縮率（体積減少割合）が極めて小さく、ほとんど収縮しない。この収縮率の差によって放射性汚染層２００は基体１００上から剥離され、また脆化したことにより剥離時に凹部２０１を中心とした全体的な破壊が生じる。
【００３１】
なお、場合によっては、放射性汚染層内２００に拡散した液体窒素１０が気化する際に体積膨張し、放射性汚染層２００が膨張破壊することもある。例えば、剥離・破壊が生じた放射性汚染層２００には、液体窒素１０がより深部まで浸透するとともに、その気化膨張作用によって吹き飛ぶ、浮き上がる等、膨張破壊が生じることもある。
【００３２】
また、剥離除去装置１は、図３に示すように、車輪９０付きの移動体９を備えており、この移動体９に上述の各手段２，３，４が進行方向の前方側からこの順に並んで搭載されている。さらにいえば、この移動体９は、凹部形成手段２の主部（刃部２０）と、凍結破壊手段３の主部（タンク３０）と、を複数（ここでは３個）備えており、複数個所で同時に、凹部２０１の形成や、液体窒素１０の撒布が可能となっている。ここでは、凹部形成手段２の主部（刃部２０）と、凍結破壊手段３の主部（タンク３０）とを１つずつ有した対（２０，３０）が、進行方向に直交する左右方向に並んで配置されている。
【００３３】
移動体９は、その後端部に剥離除去手段４が剥離した放射性汚染層２００の破片・欠片を収容する収容手段としての収容部９４を備えている。移動体９は、左右両側で進行方向の前後に延び出し、凹部形成手段２及び凍結破壊手段３が組み付けられる側方フレーム部９１と、それら側方フレーム部９１の前端を連結する前端フレーム部９２と、それら側方フレーム部９１の後端側に続く形で設けられた収容部９４と、持ち手部９３と、を有する。収容部９４は、上方及び進行方向前方を開放する形で形成され、その底部前端にはスクレーパー４０が取り付けられている。持ち手部９３は、収容部９４の後端壁部に設けられた棒状をなしており、これを手で押すことで、移動体９を移動できる。
【００３４】
図３の剥離除去手段４は、スクレーパー４０と、収容部９４と、を備えている。図６に示すように、スクレーパー（剥離刃）４０は、進行方向の前方に向かう形で液体窒素１０で破壊された放射性汚染層２００へと斜めに延び出して、その先端が当該放射性汚染層２００の奥へと進入する形で入り込む。そして、移動体９の前進に伴いスクレーパー４０の先端が放射性汚染層２００を剥離する。剥離した放射性汚染層２００の破片・欠片は、スクレーパー４０上を後方側へと押し上げられて、収容部９４に収容されていく。
【００３５】
図３の凹部形成手段２は、放射性汚染層２００に対し厚み方向に切れ込んで凹部２０１を形成するための刃部２０を有する。凹部２０１は任意に定められた１又は複数の撒布中心２０１ａから所定の方向に延びるように刃部２０によって形成される。刃部２０は、放射状に配置された複数の刃体で構成され、複数の凹部２０１は、刃部２０により放射性汚染層２００の表面において放射状（又は輻射状）に形成される。撒布中心２０１ａは、その放射状の任意の交点（ここでは放射状の中心点）に設定される。ここでは、複数（３つ）の放射状の凹部２０１があるため、、それらに対応する複数の交点（各凹部２０１の中心）に撒布中心２０１ａが設定されている。それら複数（３つ）の放射状の凹部２０１全体を見たならば、複数存在する交点の中で複数の撒布中心２０１ａが設定されていることになる。
【００３６】
具体的にいえば、ここでの凹部形成手段２は、放射性汚染層２００の表面に凹部２０１を形成するための各刃部２０（カッター刃）と、刃部２０を放射性汚染層２００の表面に押し付けるための棒状の押付部２１と、刃部２０を放射性汚染層２００の表面に押し付けるために押付部２１を動作させるための凹部形成用操作部２５と、を備える。図４に示すように、各刃部２０は、それぞれの刀先端を放射性汚染層２００の表面に対向配置されるとともに、それぞれの中心部に設けられた軸部２３によって押付部２１と連結している。押付部２１は、棒状部材であって、その中間部に横並びする形で、各刃部２０が連結部２２によって連結されている。連結部２２は、刃部２０の軸部２３の軸線が常時鉛直方向となるよう、押付部２１に対し刃部２０を揺動可能に連結している。また、押付部２１は、その中間部が地表をなす放射性汚染層２００に対し接近・離間可能となるよう、その一端が移動体９の側方フレーム部９１に対し連結部２４によって回動可能に連結している。押付部２１の他端は、棒状の押付部２１に対し直交方向に延び出す持ち手部であり、上記凹部形成用操作部２５をなす。作業者Ｗが凹部形成用操作部２５を上方から下方に押し下げる操作をすることによって、棒状の押付部２１が放射性汚染層２００に対し接近し、全ての刃部２０が一斉に放射性汚染層２００の表面を押し付ける。
【００３７】
図３の凍結破壊手段３は、液体窒素１０を収容する各タンク３０と、収容された液体窒素１０が外に流出する開口３１Ｈからの流出量を制御する流出制御手段３１（図５参照）と、を備える。液体窒素１０は、各タンク３０の下部の流出口３０Ｈ（タンク出口：流出部ともいう）から配管下端の開口３１Ｈ（配管出口）を介して、凹部２０１の撒布中心２０１ａに流出して撒布され、該凹部２０１に沿って拡散する。凹部２０１は、タンク３０の流出口３０Ｈと対応付けて定められた撒布中心２０１ａから所定の方向に延びており、ここではそれら凹部２０１からなる１つの放射状凹部に対し１つのタンク３０が対応して配置され、タンク３０の流出口３０Ｈが対応する放射状凹部の撒布中心２０１ａの上方に位置する。具体的にいえば、凹部２０１からなる放射状凹部として３つの放射状凹部が形成されており、それら放射状凹部の１つの撒布中心２０１ａに対しその直上に流出口３０Ｈ及び開口３１Ｈが位置する形で１つのタンク３０が配置されている。そして、それら３つのタンク３０から３つの撒布中心２０１ａへと同時に液体窒素１０が散布される。各タンク３０には、複数の棒状連結部３３が溶接固定される一方で、これら棒状連結部３３は、左右の側方フレーム部９１、９１上で前後に対向して横架けされて固定された金属製フレーム体３２、３２に溶接固定されており、これにより、各タンク３０が移動体９に固定されている。流出制御手段３１は、開口３１Ｈに取り付けられる可動蓋部３１Ａと、可動蓋部３１Ａを動作させる駆動部３１Ｍ（ここではモータ）と、開口３１Ｈを閉じた閉状態と開いた開状態との間で切り替えてタンク３０内の液体窒素１０を開口３１Ｈから流出させるタンク開操作部３１Ｂと、タンク開操作部３１Ｂの操作に基づいて駆動部３１Ｍを駆動して、可動蓋部３１Ａを開状態と閉状態とのいずれかに切り替える開閉制御部３１Ｃ（開閉制御手段）と、を備えており、移動体９に固定されている（図示なし）。ここでは、タンク開操作部３１Ｂに対し所定の開操作を行うことにより、全駆動部３１Ｍによって全可動蓋部３１Ａが一斉に動作して開状態となる一方で、所定の閉操作を行うことにより、全駆動部３１Ｍによって全可動蓋部３１Ａが一斉に動作して閉状態となる。ここでのタンク開操作部３１Ｂは、例えば凹部形成用操作部２５や持ち手部９３に設けることができる。
【００３８】
以下、剥離除去装置１を用いて、高分子材料製の放射性汚染層２００を基体１００から剥離除去する方法を、図４〜図６を用いて説明する。
【００３９】
なお、図４〜図６の左側は断面図、右側は平面図を示している。図４及び図５の左側の断面図は、図４の右上の平面図のＡ−Ａ断面と同じ位置の断面を示した図であり、図６の左側の断面図は、図６の右上の平面図のＢ−Ｂ断面と同じ位置の断面を示した図である。
【００４０】
まずは、図４に示すように、放射性汚染層２００の表面において複数の凹部２０１（例えば溝、切れ目）を表面側から所定の深さに形成する凹部形成工程がなされる。ここでは、作業者Ｗが凹部形成用操作部２５を上から下に押し下げる操作をすることによって、棒状の押付部２１が押し下げられ、押付部２１に固定された全ての刃部２０が一斉に放射性汚染層２００の表面に押し付けられる。刃部２０は、複数方向に放射状に延びる形で設けられているため、放射性汚染層２００の表面には、中心２０１ａから放射状に延びるように複数の凹部２０１が形成される。なお、凹部２０１の中心２０１ａの位置は、移動体９の位置に応じて放射性汚染層２００の表面の任意に定められる。全ての刃部２０が放射状に延び出す凹部２０１を形成した後、作業者Ｗは、放射状の凹部２０１の中心２０１ａの上方に開口３１Ｈが（ここではタンク３０の流出口３０Ｈも）位置するように移動体９を移動させる。
【００４１】
次に、図５に示すように、放射性汚染層２００の表面に液体窒素１０を撒布する凍結破壊工程がなされる。液体窒素１０は、作業者Ｗによるタンク開操作部３１Ｂへの所定の開操作によって、全タンク３０から同時に撒布される。放射性汚染層２００の表面に撒布された液体窒素１０は、凹部２０１に沿って拡散していく。ここでの液体窒素１０は、放射状に延びる凹部２０１の中心２０１ａ又はその近傍に撒布され、凹部２０１に沿って放射状に拡散していく。そして、この拡散の際に、少なくとも該凹部２０１及びその周辺の放射性汚染層２００が徐々に凍結する。そして、撒布開始後にある程度の時間（例えば約２０秒）が経過すると、凍結した放射性汚染層２００の脆化及び収縮が進行し、基体１００との収縮差により凹部２０１に沿って破壊される。このとき液体窒素１０の気化膨張もこの破壊の促進に貢献する場合がある。ここでの、放射性汚染層２００の破壊は、凹部２０１の中心２００ａ側がめくれ上がって反り立つような形で凹部２０１に沿って発生し、最終的には多数の破片・欠片に破砕された状態となる。
【００４２】
最後に、図６に示すように、液体窒素１０によって破壊した放射性汚染層２００を、基体１００から剥離して除去する剥離除去工程がなされる。ここでは、作業者Ｗが移動体９を放射性汚染層２００の破壊領域へと移動させることにより、スクレーパー４０の先端が放射性汚染層２００を剥離していく。そして、剥離した放射性汚染層２００の破片・欠片は、移動体９の移動に伴いスクレーパー４０上を後方側へと押し上げられて、収容部９４に収容・回収されていく。
【００４３】
なお、凍結破壊工程において放射性汚染層２００の破壊が少ない場合には、多少の打撃を加えて追加の打撃破壊を行った上でスクレーパー４０を使用するようにしてもよい。ただし、スクレーパー４０によっても打撃破壊と同等の破壊が生じることも考慮すれば、こうした追加の破壊は省略してもよい。
【００４４】
なお、凹部形成工程に対する前工程又は後工程として壁部形成工程がなされる（図４最上図参照）。壁部形成工程においては、凹部形成工程で形成される予定の又は形成された後の複数の凹部２０１を含んで放射性汚染層２００の所定の広さの領域を囲うように、放射性汚染層２００の表面上に所定高さの壁部２０２が形成される。この壁部２０２は、液体窒素１０の過剰な拡散を防ぐためのものであり、ここでは発泡ウレタン製の壁部として形成される。具体的にいえば、移動体９の進行方向の左右に発泡ウレタンを吹き付けて固化させることで、簡易に形成することができる。ここでの壁部２０２は、移動体９の進行方向に並ぶ刃部２０とタンク３０の各対に対し、それら刃部２０とタンク３０の左右両側となる位置に、移動体９の進行方向に沿った直線状に形成されている。なお、ここでの壁部２０２は、移動体９の進行方向の前後にも壁部を形成して（図示なし）、凹部２０１の形成領域をその外側で取り囲むよう環状に形成してもよい。
【００４５】
このように、放射性汚染層２００は、液体窒素１０の拡散凍結作用（即ち、溝に沿って拡がって放射性汚染層２００を凍結させる）によって破壊され、基体１００から剥離して除去される。さらにいえば、放射性汚染層２００は、自身の接着力により、凍結破壊工程において基体１００の表層部１００Ａ（約２ｍｍ）と一体となって破壊され、かつ剥離除去工程において基体１００の表層部１００Ａと一体に剥離して除去される。放射性汚染層２００だけでなく、基体１００の表層部１００Ａにまで到達する破壊は、凹部２０１の形成によって液体窒素１０が基体１００の表層部１００Ａ（表面部）に接近できたことにも起因する。なお、放射性汚染層２００の基体１００から剥離除去には、この表層部１００Ａと一体となって剥離して除去されることも含まれる。
【００４６】
以上、本発明の一実施例を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、追加及び省略等の種々の変更が可能である。
【００４７】
以下、上記実施例とは異なる別の実施例や変形例について説明する。なお、上記実施例と共通の機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、上記実施例と下記例とは、技術的な矛盾を生じない範囲において適宜組合わせて実施できる。
【００４８】
本発明によれば、放射性汚染層２００の除去を粉塵を発生しにくい形で行うことができるため、ブース３００を排除して作業を行うことが可能である。
【００４９】
図７及び図８は、上記実施例とは異なる実施例である。図７及び図８の左側の断面図は、図７の右上の平面図のＣ−Ｃ断面と同じ位置の断面を示した図である。この実施例では、凹部形成手段２（凹部形成工程）と凍結破壊手段３（凍結破壊工程）とが上記実施例とは異なっている。
【００５０】
具体的にいえば、凹部形成手段２は、上記実施例（図３参照）と同様の構成を有するが、刃部２０の形状が異なる。ここでの刃部２０は、図７に示すように、格子状（マス目状）に配置された複数の刃体で構成されており、複数の凹部２０１を、当該刃部２０により放射性汚染層２００の表面において格子状（マス目状）に形成する。液体窒素１０を散布する撒布中心２０１ａは、その格子状の任意の交点に複数設定される。
【００５１】
凍結破壊手段３も、上記実施例（図３参照）と同様の構成を有するが、タンク３０の数が異なる。図７で形成された格子状（マス目状）の凹部２０１には、図８に示すように、任意の複数の交点（ここでは４つの交点）に撒布中心２０１ａが設定されており、それぞれの撒布中心２０１に対し１つのタンク３０及びその流出口３０Ｈが対応するよう割り当てられている。そして、タンク開操作部３１Ｂ（図５参照：図８では図示省略）の操作によって、流出制御手段３１が、それらタンク３０に対応する駆動部３１Ｍ（図５参照：図８では図示省略）を駆動して、それらタンク３０の可動蓋部３１Ａ（図５参照：図８では図示省略）を開状態に切り替えて、それらタンク３０の流出口３０Ｈから液体窒素１０が流出し、各開口３１Ｈから同時に撒布される。撒布された液体窒素１０は、放射性汚染層２００の凹部２０１に沿って拡散し、放射性汚染層２００を冷却する。これにより、放射性汚染層２００は破壊される。破壊された放射性汚染層２００は、例えば図６のようにして、基体１００から剥離して除去される（剥離除去手段４）。
【００５２】
以下、他の実施例について説明する。
【００５３】
上記実施例においては、凹部形成手段２と、凍結破壊手段３と、剥離除去手段４と、を移動体９上に搭載した放射性汚染層２００の剥離除去装置１によって、放射性汚染層２００（さらには基体１００の表層部１００Ａ：図５及び図６参照）を剥離除去しているが、凹部形成手段２と、凍結破壊手段３と、剥離除去手段４と、をそれぞれ又は一部を別装置（例えばコードレスソーや電動ペッカー等）として用意し、各工程においてそれらを利用するような方法であってもよい。
【００５４】
また、凹部形成手段２は、上記実施例においては刃部２０が放射状（図４参照）あるいは格子状（図７参照）に配置された複数の刃体として構成されているが、刃部２０が回転式の丸刃、又は往復動式の直線刃で構成されてもよい。特に平行な直線溝を複数形成する格子状の凹部２０１の場合には、刃部２０が回転式の丸刃、又は往復動式の直線刃で構成されることで、効率的な凹部形成が可能である。また、刃部２０が回転式の丸刃の場合、凹部形成手段２は、２つの丸刃を、各々の回転力で接地面を削りながら前進する車輪として有し、それら丸刃の前進で平行溝を形成する凹部形成装置としてもよい。
【００５５】
また、放射性汚染層２００は、上記実施例においては放射線曝露環境下で使用されているものとしているが、必ずしもこれに限るものではない。例えば、現時点において放射線曝露環境下で使用されていなくとも、過去において放射線曝露環境下にあったもの等、一時的にでも放射線曝露環境下にあったものであれば、放射性汚染層２００に含まれるものとする。
【００５６】
また、基体１００は、上記実施例においてはコンクリート製又はモルタル製としているが、金属等のような凍結時の体積減少割合（収縮率）が放射性汚染層２００よりも小さいものとしてもよい。
【００５７】
また、上記実施例においては、凍結破壊工程において１回の液体窒素１０の散布を実施しているが、液体窒素１０は所定の時間間隔を置いて複数回に分けて撒布されるようにしてもよい。例えば、図９に示すように、１度目の液体窒素１０（１０ａ）の散布（図９の左上図）によって放射性汚染層２００の表面上にひび割れが生じたタイミング（図９の左中図）、あるいはひび割れが生じると推定される所定時間後のタイミングで、２度目の液体窒素１０（１０ｂ）の散布を行う（図９の左下図）ことで、より確実な放射性汚染層２００の破壊（図９の右上図及び右下図）が可能である。
【００５８】
また、上記実施例においては、１つのタンク３０に対し１つの流出口３０Ｈ（流出部）及び開口３１Ｈが設けられているが、例えば図１０及び図１１に示すように、撒布中心２０１ａ１の上流に位置するタンク３０の流出口３０Ｈ（流出部）から直下に延びる主流路３５０と、その流出口３０Ｈから放射状（輻射状やタコ足状ともいえる）に枝分かれして周方向に等間隔で配置される複数の副流路３５と、を有して構成できる。この場合、各々の副流路３５には、流出口３０Ｈの下方の撒布中心２０１ａ１に対応する交点（２０１ａ１）を除いた残りの交点（２０１ａ２）の上方に開口（開口３５Ｈ）するようにしてもよい。なお、副流路３５の開口３５Ｈは、図１２に破線で示すように上記交点（２０１ａ２）の上方で開口するものに限られるものではなく、図１３に破線で示すように凹部２０１の線状部分の中間部の上方等、凹部２０１の上方に位置して開口するものでもよい。
【００５９】
また、上記実施例においては、凹部形成工程において凹部２０１は基体１００の表面１００ａに到達しない深さに形成されているが、図１４に示すように、基体１００の表面１００ａに到達する深さに形成されてもよい。これにより、放射性汚染層２００だけでなく基体１００の表層部１００Ａにまで到達する破壊が生じやすい。その結果、図１５に示すように、放射性汚染層２００は、基体１００の表層部１００Ａとともに一体的に剥離しつつ主として凹部２０１に沿って脆性破壊する。これは、基体１００の表層部１００Ａが少なくとも液体窒素１０の浸透可能な物質（例えばコンクリート、モルタル）で構成されているからであり、凍結破壊工程において、液体窒素１０が基体１００の表面１００ａ上を凹部２０１に沿って拡散するとともに基体１００の表層部１００Ａに浸透することにより生じる。
【００６０】
なお、図１４及び図１５の左側の断面図は、図１４の右上の平面図のＤ−Ｄ断面と同じ位置の断面を示した図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      放射性汚染層の剥離除去装置
２      凹部形成手段
２０    刃部（カッター刃）
３      凍結破壊手段
３０    タンク
４      剥離除去手段
４０    スクレーパー
９      移動体
１０    液体窒素
１００  基体
２００  放射性汚染層
２０１  凹部
２０２  壁部
【図１】
2019066417.tif 000003
【図２】
2019066417.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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