(57)【要約】【課題】  放射性汚染水に対し、特定の電磁場を有効に作用させる事で、含有する放射性同位体による放射能が減衰する時間を短縮させる方法および装置を提供する。【解決手段】  放射性同位体を含有する水溶液に、一つ以上のコイルを浸水し、前記コイルに周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせ、前記電磁場の磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整し、前記コイルから前記水溶液に前記電磁場を印加する事によって、前記水溶液に含有する放射性同位体を処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する交流供給部と、
放射性同位体を含有する水溶液へ浸水可能である耐水加工が施された一つ以上のコイルと、を有し、
前記交流供給部は、
前記コイルへ交流電流を供給するとともに、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能である
ことを特徴とする放射性汚染水の処理装置。
【請求項２】
前記交流供給部は、
交流電流の振幅を増幅して出力可能である振幅増幅部を有し、
前記振幅増幅部は、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の放射性汚染水の処理装置。
【請求項３】
複数の前記コイルを有し、
前記交流供給手段は、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能に、複数の前記コイルと電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性汚染水の処理装置。
【請求項４】
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つの請求項に記載の放射性汚染水の処理装置。
【請求項５】
放射性同位体を含有する水溶液に、一つ以上のコイルを浸水する第一のステップと、
前記コイルに周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせる第二のステップと、
前記電磁場の磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整する第三のステップと、
を含み、
前記コイルから前記水溶液に前記電磁場を印加する事によって、前記水溶液に含有する放射性同位体を処理する
ことを特徴とする放射性汚染水の処理方法。
【請求項６】
前記第二のステップは、
前記コイルに周波数帯４５０〜５５０Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせるステップである
ことを特徴とする請求項５に記載の放射性汚染水の処理方法。
【請求項７】
前記第二のステップは、
前記コイルに周波数帯５９０〜６２０Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせるステップである
ことを特徴とする請求項５に記載の放射性汚染水の処理方法。
【請求項８】
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一つの請求項に記載の放射性汚染水の処理方法。
【請求項９】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の放射性汚染水の処理装置と、放射性同位体を含有する水溶液を貯水可能な水槽を備え、
前記水槽に貯水した水溶液に前記コイルを浸水して、前記交流供給手段から前記コイルに交流電流を供給する
ことを特徴とする放射性汚染水の処理システム。
【請求項１０】
前記水槽は、前記水槽の内壁を覆うフィルムを備え、
前記フィルムは前記水槽の内壁から取り外し可能である
ことを特徴とする請求項９に記載の放射性汚染水の処理システム。
【請求項１１】
前記コイルは、前記コイル表面を覆う外装フィルムを備え、
前記外装フィルムは、耐水加工が施され、前記コイル表面から取り外し可能である
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の放射性汚染水の処理システム。
【請求項１２】
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一つの請求項に記載の放射性汚染水の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性汚染水を除染する技術に関し、特に、放射性汚染水に含有する放射性同位体を処理する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性汚染物の除染、さらには無害化する技術の進展は、現行、社会的要請として強く望まれている。近年の炉心溶融にまで至った原子力発電所の事故により、環境中へ放射性物質が大量に放出されることとなり、その被害は未だに甚大である。人間の生活環境中に大量放出された放射性物質の影響によって、事故発生から数年経過しているにも関わらず近隣住民が未だに避難を余儀なくされており、これを除染・無害化する技術の進展は、現行、強く望まれている。
【０００３】
特に、放射性物質を含有した放射性汚染水の除染・無害化処理技術は、種々の場面に対応できるものが求められている。事故を起こした原子力発電所では、事故直後炉心を冷やす必要性に駆られたために大量の汚染水が発生しただけでなく、事故から数年経過した２
０１４年現在であっても地下水の流入等により１日に数百ｔ（トン）の汚染水が増え続けている。また、人間の生活区域における放射性物質の除染においては、セシウムの高い水溶性を利用し、水流力を用いて洗い流す方法も取られているが、その結果洗浄後の水は放射性同位体を含有した汚染水となってしまっている。
【０００４】
従来行われている、放射性同位体を含有する放射性汚染水の処理方法には、以下のものが挙げられる。放射性同位体を含有する放射性汚染水からの放射性セシウムを除去する技術としては、フェロシアン化鉄等を用いた凝集沈殿化法、フロテーション法、またゼオライトなどのケイ酸アルミニウム系の鉱物を使った吸着法などが知られている。また、事故現場の原子力発電所では、これらの方法を大規模に実践するセシウム除去装置や多核種除去設備などが導入されており、これらの方法により、汚染水中の放射性物質の相当量の減容が期待されている。
【０００５】
しかしながら、これらの方法は、放射性同位体を、総量を変えず濃縮された別の状態に変えるものである。よって、これらの方法は、本来的な無害化処理とはいえないため、更なる無害化処理の技術開発が必要である。現行、放射性汚染水に含有する放射性同位体が自然崩壊するまでに費やす時間を極度に短縮することにより、安定無害化する技術は知られておらず、その様な放射性汚染水の処理技術を実現する意義は社会的に大きい。すなわち、そのような新たな技術は、放射性汚染物の処理方法を著しく進展させ得るものであり、被災地である福島県や地方自治体に導入される事で二次的放射性廃棄物の生じない、真の除染活動を促進し得る展望を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３―０５７５９９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】毎日新聞「顔料使ってセシウム汚染水浄化 東工大が開発」 ２０１１．４．１５ 毎日新聞社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の、従来の放射性汚染水の処理方法には、以下の難点が確認される。
まず、これらは放射性廃棄物として多量のスラッジを生じるが、このスラッジには放射性同位体がより高濃度になって含有される事となり、事後処理及び保管に困難を生じている。また、このような設備は大規模かつ高コストで、市町村単位で除染により生じた放射性廃棄物の処理には、現実的に応用することが難しい点にも問題がある。
【０００９】
他方、本出願に係る上記の新たな技術が実現されれば、大量の放射性汚染水を簡便かつ低コストで処理することが可能となる。
そして、拡散防止のため焼却処理ができず、その保管場所に困窮していた放射性廃棄物にも、対応できる。
【００１０】
まず焼却処理の上その燃焼ガスや焼却灰を水中処理することにより、一時的に放射性同位体を含有する放射性汚染水として、更に上述の処理方法で無害化を図る事が可能となる等、放射性廃棄物の処理方法が、種々考えられる。
【００１１】
本発明は、上述の課題に鑑みて成されたものであり、水溶液に含有した放射性同位体に対し、特定の電磁場を有効に作用させる事で、その放射能が減衰する時間を短縮させる方法および装置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】
【００１２】
本発明に係る第一の発明は、放射性汚染水中の放射性同位体の処理装置であって、
周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する交流供給部と、
放射性同位体を含有する水溶液へ浸水可能である耐水加工が施された一つ以上のコイルと、を有し、
前記交流供給部は、
前記コイルへ交流電流を供給するとともに、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能であることを特徴とする。
【００１３】
第二の発明は、第一の発明に記載の放射性汚染水中の放射性同位体の処理装置であって、
前記交流供給部は、
交流電流の振幅を増幅して出力可能である振幅増幅部を有し、
前記振幅増幅部は、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能であることを特徴とする。
【００１４】
第三の発明は、第一又は第二の発明に記載の放射性汚染水中の放射性同位体の処理装置であって、
複数の前記コイルを有し、
前記交流供給手段は、
前記コイルが浸水した前記水溶液に印加する磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整可能に、複数の前記コイルと電気的に接続されることを特徴とする。
【００１５】
第四の発明は、第一乃至第三のいずれか一つの発明に記載の放射性汚染水中の放射性同位体の処理装置であって、
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする。
【００１６】
第五の発明は、放射性汚染水中の放射性同位体の処理方法であって、
放射性同位体を含有する水溶液に、一つ以上のコイルを浸水する第一のステップと、
前記コイルに周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせる第二のステップと、
前記電磁場の磁束密度を、前記水溶液の液量に合わせて調整する第三のステップと、
を含み、
前記コイルから前記水溶液に前記電磁場を印加する事によって、前記水溶液に含有する放射性同位体を処理することを特徴とする。
【００１７】
第六の発明は、第五の発明に記載の放射性汚染水の処理方法であって、
前記第二のステップは、
前記コイルに周波数帯４５０〜５５０Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせるステップであることを特徴とする。
【００１８】
第七の発明は、第五の発明に記載の放射性汚染水の処理方法であって、
前記第二のステップは、
前記コイルに周波数帯５９０〜６２０Ｈｚの交流電流を供給する事によって電磁場を生じさせるステップであることを特徴とする。
【００１９】
第八の発明は、第五乃至第七のいずれか一つの発明に記載の放射性汚染水中の放射性同位体の処理方法であって、
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする。
【００２０】
第九の発明は、第一乃至第三のいずれか一つの発明に記載の放射性汚染水の処理装置と、放射性同位体を含有する水溶液を貯水可能な水槽を備える放射性汚染水の処理システムであって、
前記水槽に貯水した水溶液に前記コイルを浸水して、前記交流供給手段から前記コイルに交流電流を供給することを特徴とする。
【００２１】
第十の発明は、第九の発明に記載の放射性汚染水の処理システムであって、
前記水槽は、前記水槽の内壁を覆うフィルムを備え、
前記フィルムは前記水槽の内壁から取り外し可能であることを特徴とする。
【００２２】
第十一の発明は、第九または第十の発明に記載の放射性汚染水の処理システムであって、
前記コイルは、前記コイル表面を覆う外装フィルムを備え、
前記外装フィルムは、耐水加工が施され、前記コイル表面から取り外し可能であることを特徴とする。
【００２３】
第十二の発明は、第九乃至第十一のいずれか一つの発明に記載の放射性汚染水中の放射性同位体の処理システムであって、
前記放射性同位体は、Ｃｓ１３４及び／又はＣｓ１３７であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上の本発明の構成によると、放射性汚染水中の放射性同位体に対し、特定の電磁場を有効に作用させる事で、その放射能が減衰する時間を短縮させる法および装置が提供される。ここで、放射性汚染水とは、放射性同位体を含有する水溶液を指し、放射能とは、放射性汚染水に含有された放射性同位体等が崩壊して放射線を出す能力を言う。
【００２５】
そして、本発明によると、種々の状態で貯水された放射性汚染水について、その状態のまま放射性同位体の濃度を低減させる事が可能となり、放射性汚染水の除染処理における安全性及び効率性を向上させる。更に、本発明は、大量に貯留されている高濃度の放射性汚染水についても、被曝の防御に関する対策と両立させることにより、相当量を処理可能である処理装置が期待されるとともに、市町村単位において導入されることでその除染活動を促進し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態にかかる概略全体図である。
【図２】振幅増幅部の構成を表すブロック図である。
【図３】コイルの設置を例示する外観図である。
【図４】更なる実施形態にかかる交流供給部の構成図である。
【図５】更なる実施形態にかかるコイル調整の説明図である。
【図６】更なる実施形態にかかるコイル調整の説明図である。
【図７】実施例１の放射線測定結果を示すグラフである。
【図８】実施例２の放射線測定結果を示すグラフである。
【図９】実施例３の放射線測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例４の放射線測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例５に係る水槽の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明者は、放射性同位体を含有する水溶液である放射性汚染水に対し、特定の電磁場を印加することにより放射能の減衰が生じる事を見出した。一方、処理の対象となる放射性汚染水の貯水状況は、事故を起こした原子力発電所における、事故直後炉心を冷やすために発生した大量の汚染水や地下水の流入等により１日に数百ｔ単位で増え続ける汚染水のような大規模なものから、市町村単位等における除染の結果生じた洗浄後の放射性汚染水まで多岐に渡る。そこで、この現象を、放射性汚染水処理を幅広い状況に対応し、その有効性を担保した技術に発展させるべく鋭意検討し、本発明を発明するに至った。
【００２８】
放射性汚染水を貯水状況として、比較的設備が整っており、ポンプ等で循環する設備の整った貯水場所・貯水状態であれば、そのポンプの給水管等に導線を巻きつけて電磁場を外部照射する態様が取れる。その場合には特定の交流電流で発生させた電磁場が効果的である事を、本発明者は確認していた。
【００２９】
一方、このような放射性汚染水の外部から電磁場を照射できる貯水場所・貯水状態は限定的でもある。
【００３０】
そこで、更に幅広い場面へ対応できる放射性汚染水の処理技術を得るには、まず、貯水された水中から電磁場を印加する技術が必要であることに想到した。すなわち、放射性汚染水の溜まる水中から電磁場を印加する技術によれば、放射性汚染水を設備の整った貯水状況に移し替える等の手間とリスクを負わず、放射性汚染水中の放射性同位体の濃度を低減させる事が可能となり、放射性汚染水の除染処理における安全性および効率性を向上させることができる。
【００３１】
そして、水中から電磁場を印加するにおいて、放射性汚染水の溜められた状況に応じて印加する電磁場の強度や分布を適切に調整し、放射性汚染水処理の効率を担保する技術を本発明者は鋭意検討し、本発明に至った。以下、本発明の一実施形態を、図を用いて説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る放射性汚染水の処理装置の概略を示す。本装置は、交流供給部１とコイル２を有する。本装置は、放射性同位体を含有する水溶液である放射性汚染水が溜まる水溜り３に対して、水中から特定の電磁場を印加する処理を行う。
【００３３】
交流供給部１は、コイル２に特定の交流電流を供給する。交流供給部１は、コイル２と電気的に接続され、コイル２へ交流電流を供給する事ができる。供給する交流電流は、周波数帯３００〜７００Ｈｚの中にあるものだが、単一の周波数の交流に限られず、周波数帯３００〜７００Ｈｚの中の任意の周波数帯の交流を重ね合わせた電流であって良い。また、重ね合わされる単一周波数それぞれの電流について、波形はどのようなものでも良く、例えば正弦波であっても、のこぎり波、三角波、方形波、であっても良い。
【００３４】
また、本実施形態において、交流供給部１は交流電流の振幅を増幅して出力可能である振幅増幅部１０１を有する。図を用いて説明する。
【００３５】
図２は、振幅増幅部の回路構成を示す。振幅増幅部１０１は、交流供給部１の有する電流源１０２からの入力を受ける。電流源１０２は特定の周波数帯にある上記の交流電流を発生させる。この入力に対し、インピーダンスの位相変換１１１を施し、ノイズカット増幅１１２を行う。そして、電力増幅のトランス１１３を行い、ノイズカットのフィルター１１４にかける。更に、インピーダンス位相変換１１５を行って、出力メータ１１６よりコイル２へ振幅を増幅した電流を出力する。ここで１１６は出力値を計測するとともに電流を出力する出力メーター兼出力部である。なお、振幅増幅部１０１を有する事により、本発明はより柔軟な磁束密度の調整が行えるが、本発明は振幅増幅部を必ずしも有しなくても良い。
【００３６】
コイル２は、放射性同位体を含有する水溶液へ浸水可能である耐水加工を施され、水溜り３の水中に設置される。交流供給部１の供給する交流電流によって生じる特定の電磁場を、コイル２が水中から水溜り３に印加する。この際、コイル２は水溜り３内部において、特定の電磁場の磁束密度が高い領域を生じさせる。
【００３７】
コイル２の配置は、水溜り３における磁束密度の分布を考慮して行い、磁束密度分布が水溜り３に対して略均等にされる事が望ましい。
【００３８】
図３は、コイル２を水溜り３の水中に浸水させた例を示す。水溜り３の一例である水槽３０１の水槽の容積に応じて複数のコイルを配置し、また水嵩に応じて高さを換えてコイルを配列している。
【００３９】
本実施形態においては、水中に設置したコイルを、水槽３０１に対して固定しているが、本発明においてコイルを固定する事は必須ではない。また、放射性汚染水の溜まる水溜りは、人為的に用意した水槽３０１に限られずどの様なものでも良く、例えば野晒しの水溜りであっても、他の目的に保管されたタンクであっても良い。その様な幅広い貯水状態に対応するように、コイル２の配置は柔軟に行われる。なお、水溜りに対してコイルを固定することで、電磁場の印加を安定的に行える効果を奏する。
【００４０】
また、交流供給部１とコイル２を有する放射性汚染水の処理装置と、放射性同位体を含有する水溶液を貯水可能な水槽３０１を備えた放射性汚染水の処理システムを構成しても良い。本システムは、水槽３０１に貯水した水溶液にコイル２を浸水して、交流供給手段１からコイル２に所定の交流電流を供給する。
【００４１】
また本実施形態において、本装置は、水溜り３を撹拌する（図１に示される）撹拌手段２０１を備える。該撹拌手段２０１は、プロペラと耐水加工のされたモータ等で構成され、水溜り３内に設置される。この撹拌手段２０１により、放射性汚染水における放射性同位体の沈殿を防止し、均質化をはかる事ができる。なお、水溜り３が波打っていたり渦を巻いているような場合には、これを撹拌手段２０１に代用する事もできる。本発明に係る装置は、撹拌手段２０１を必須の構成要素ではなく、これを備えなくても良い。
【００４２】
本実施形態において本発明は、水溜り３にコイル２を浸水させ、交流供給部１が、コイル２へ周波数帯３００〜７００Ｈｚの交流電流を供給する。すると、コイル２から特定の電磁場が生じる。この電磁場の磁束密度はコイル２付近において強まった分布を持つが、その磁束密度を水溜り３に溜まった放射性汚染水の液量に合わせて調整する。なお、コイル２から生じる磁束密度の強度・分布は予め計測可能であるため、磁束密度の調整は勿論、コイル２へ上記の交流電流を供給する前に行って良い。
【００４３】
コイル２から水溜り３に電磁場を印加する事で、調整された電磁場が有効に作用し、水溜り３に含有する放射性同位体について、その放射能の減衰が促進される。
【００４４】
磁束密度を調整する方法は、振幅増幅部１０１によるものに限らず、他の方法であっても良い。例えば、図４のごとく、複数のコイルを交流供給部１に並列に電気接続し、各々にスイッチ１０３を設ける構成により、スイッチ１０３の切り替えで磁束密度の分布を調整しても良い。スイッチ１０３の代わりに可変抵抗を用いても良く、コイルへ供給する電流を連続的に変化させるものであっても良い。また、図１のようにコイルに直列接続された電流源１０２を複数用意し、各々の電流源１０２の出力を調整する事によるものであっても良い。
【００４５】
本発明は、この磁束密度の調整により、放射性汚染水の溜まる水溜りの形状、大きさ等に幅広く対応して、適切な電磁場の印加処理を行う。図５のように、小さな水溜り３に対しては一つのコイル２の作用により、電磁場の印加を行う事が出来る。磁束密度の更なる調整は、交流供給部が担う事が出来る。また、図６のように大きな水溜り３には、複数のコイル２を配置する事により対応する事が出来る。放射性汚染水の液量に合わせて、一部のコイル２０２への交流供給を遮断しても良い。また、複数のコイルそれぞれに対して供給する交流の振幅を増大／減少させる調整も、交流供給部１の機能、例えば振幅増幅部１０１によって行う事が出来る。
【実施例１】
【００４６】
本発明の実施例１を説明する。本実施例において放射性汚染水は、略４．２ｋｇの放射能汚染を受けた稲藁（１２Ｂｑ／ｃｍ２）を粉砕したものを井戸水１００Ｌに２日間浸した後稲藁のみ不織布を使用して取り出す事により、放射性物質の一部を井戸水に移行させたものである。実施例１においては、この放射性汚染水を１．５倍に希釈し、容量５０Ｌの水槽に溜めた。
【００４７】
このような放射性汚染水の水溜り３に対し、本実施例では交流供給部１に、以下のものを採用した。まず、周波数帯３００〜７００Ｈｚの範囲にある周波数の交流の電流を出力するのにエスケーエイ株式会社製の交流電磁場処理装置（登録商標名「ウォーターウォッチャー」型番ＥＷＤＯ−Ｏｘ−ＬＸ）を、３台用い、４５０〜５５０Ｈｚの周波数帯の電流を出力した。そして、３台の交流電磁場処理装置各々に対して、振幅増幅部１０１であるパワーアンプを直列接続した。用いたパワーアンプの仕様は、入力電圧が０．２Ｖに対して出力電圧が１３．５Ｖであり、出力ゲインが０〜１７．９ｄＢと、およそ６２倍に相当するものとした。これが望ましい仕様の一つであるが、本発明に係る振幅増幅部はこれに限るものではなく、他の仕様を取っても良い。
【００４８】
そしてコイル２については、３つのコイルを用いて、各々独立に交流供給部の振幅増幅部１０１と電気的に接続した。コイルの各々は、４０ｍｍ口径であり、塩化ビニル製パイプに、被覆導線を２２回巻き付けて構成した。なお、コイルの耐水加工はこれに限るものでは無い。この３本のコイルを、円筒長手方向に平行に配列し、汚染水を溜めた水中で、図３のごとく固定した。
【００４９】
また、放射性汚染水における放射性同位体の沈殿を防止し、均質化をはかるため、図１に示される撹拌手段２０１として水槽内に単４電池を電源とする水中モータを２基、水槽内に設置した。そして、本実施例においては、この水中モータによって水中に常に対流を発生させ、放射性汚染水の均質化を行った。
【００５０】
このように本発明にかかる放射性汚染水の処理装置を構成し、本構成により調整された特定の電磁場を放射性汚染水に水中から印加した。
【００５１】
電磁場の印加を２２時間程度連続的に行い、この実施前から実施後まで、その放射性汚染水による放射性同位体に対して、いくつかの方法で放射線の検出測定を行った。この測定結果が表１である。
【００５２】
【表１】
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ここで、放射性同位体によるガンマ線の検出測定は、文部科学省による「ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー」（平成４年改訂）に従い、測定装置にゲルマニウム半導体検出器（セイコー・イージーアンドジー株式会社製、型式ＳＦＧ−ＥＭＳ）を用い、２０００秒間測定した。
【００５３】
この測定分析における放射性汚染水は、表に最左欄記載の時刻に２００ｃｃずつ水槽から採取し、上記の検出測定を後日依頼して行った。その結果が表１右欄のＢｑ／ｋｇ（ベクレル毎キログラム）単位の数値である。
【００５４】
また、電磁場の印加処理を行うのと同時並行で検出する放射線量測定も行った。この同時並行の測定は２種の測定器によって行い、μＳｖ／ｈ（マイクロシーベルト毎時）単位による計測は株式会社堀場製作所Ｒａｄｉ（登録商標）ＰＡ−１０００によって、Ｂｑ／ｃｍ２（ベクレル毎平方センチメートル）単位による計測はMirion Technologies（ＲＡＤＯＳ）社製ＲＤＳ−８０によって行った。
【００５５】
上記右欄のガンマ線の検出測定によると、略２２時間の本発明の実施により、セシウム１３４については６４Ｂｑ／ｋｇから３６Ｂｑ／ｋｇへ略５６％にまで、セシウム１３７についても１３０Ｂｑ／ｋｇから７３Ｂｑ／ｋｇへ略５６％にまで、ガンマ線量が減少することが確認された。これは、放射性汚染水に対する本発明の有効性を示していると同時に、本実施例における放射性汚染水の液量等の貯水状況に対し、本実施例における磁束密度の強度・分布が適したものである事を示している。
【００５６】
一方、電磁場の印加処理を行うのと同時並行のμＳｖ／ｈ単位およびＢｑ／ｃｍ２単位による計測には、微量の増加が確認される時間帯があるが、これは以下の要因によるものと考えられる。
【００５７】
この微量の増加は電磁場の印加が始まると放射性同位体の崩壊が進むことによる崩壊効果に起因しているものと考えられる。更に、μＳｖ／ｈ単位およびＢｑ／ｃｍ２単位による計測は、電磁場の印加処理と同時に行ったものである一方、ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリーは水槽から採取後、時間間隔をおいて計測が成されたものであるが、本実施例におけるガンマ線の減少は電磁場の崩壊効果が表われた結果を示しているものと考えられる。電磁場印加処理におけるより詳細な放射線量とその時間依存性の測定結果を、図７に示す。図７の横軸７０２は、分単位の経過時間を示し、縦軸７０１は放射能の計測結果を示す。２つのグラフは、それぞれμＳｖ／ｈ単位およびＢｑ／ｋｇ単位のものである。
【実施例２】
【００５８】
本発明の実施例２を説明する。本実施例において、放射性汚染水は、上述のものの１．５倍に希釈する前のものを、容量５０Ｌの水槽に溜めた。この放射性汚染水に対し、本実施例では交流供給部に、上述と同じ交流電磁場処理装置を２台用い、それぞれに４０ｍｍ口径のコイルを一つずつ直列接続した。
【００５９】
上記の構成で、電磁場の水中印加処理を略２２時間行い、実施例１と同じ形式で放射線の検出測定を行った。この測定結果が、表２である。また、より詳細な放射線量とその時間依存性の測定結果を、図７と同様の方法で図８に示す。
【００６０】
【表２】
2015045627.tif 000004
表２右欄のガンマ線の検出測定結果によると、セシウム１３４については略７７％にまで、セシウム１３７については略６８％にまで、ガンマ線量が減少することが確認された。これは十分大きな減少率ではあるが実施例１には及ばないため、この放射性汚染水の液量等の貯水状況に対して実施例２における磁束密度の強度・分布が、十分有効なものであるものの実施例１における磁束密度の強度・分布の方が好ましい事が読み取れる。
【実施例３】
【００６１】
本発明の実施例３を説明する。本実施例において、放射性汚染水は、上述のものの１．５倍に希釈する前のものを、容量１８Ｌの水槽に溜めた。この放射性汚染水に対し、本実施例では交流供給部に、上述と同じ交流電磁場処理装置を１台用い、これに４０ｍｍ口径のコイルを一つ直列接続した。
【００６２】
上記の構成で、電磁場の水中印加処理を略８時間行い、実施例１と同じ形式で放射線の検出測定を行った。この測定結果が、表３である。また、より詳細な放射線量とその時間依存性の測定結果を、図７と同様の方法で図９に示す。
【００６３】
【表３】
2015045627.tif 000005
表３右欄のガンマ線の検出測定結果によると、セシウム１３４については略４７％にまで、セシウム１３７については略５４％にまで、ガンマ線量が減少することが確認された。これは、実施例２により大きな減少率ではあるが、図７及び９の詳細な時間依存性を踏まえ、全体としての減少率を換算すると、実施例１の結果には及ばない。一方、電磁場印加処理を行った期間は実施例１におけるものの略３分の１で済んでもいる。
【実施例４】
【００６４】
本発明の実施例４を説明する。本実施例において、放射性汚染水を容量１２Ｌの水槽に溜めた。本実施例では、交流供給部の電流源に実施例１〜３と異なり、発明者が独自に開発した交流電磁場発生装置を用いた。この装置は周波数帯５９０〜６２０Ｈｚの電流を出力するものである。この装置に、４０ｍｍ口径のコイルを１つ直列接続した。
【００６５】
上記の構成で、電磁場の水中印加処理を略２２時間行い、実施例１と同じ形式で放射線の検出測定を行った。その測定結果が、表４である。
【００６６】
【表４】
2015045627.tif 000006
表４右欄のガンマ線の検出測定結果によると、周波数帯５９０〜６２０Ｈｚの電流による電磁場の作用のため、セシウム１３７については略４７％にまで、セシウム１３４については検出限界以下にまでと、顕著にガンマ線量が減少することが確認された。
【００６７】
また、図１０は、この詳細な放射線量とその時間依存性の測定結果を、図７と同様の方法で示している。本実施例においても、放射性汚染水に含有する放射性同位体による放射能が、文部科学省による「ゲルマニウム半導体検出器によるガンマ線スペクトロメトリー」（平成４年改訂）に従う計測結果（Ｂｑ／ｋｇ単位のもの）において、処理前後で略３２％へ減少しており、十分な効果が確認された。
【実施例５】
【００６８】
本発明の実施例５を説明する。本実施例においては、容量１５Ｌのガラス製水槽３０１に放射性汚染水を１４Ｌ溜めて、実施例４と同様の交流供給部およびコイルを用いた。この構成で電磁場の水中印加処理を略２４時間行った。ここで、実施例５においては実施例１〜４とは異なる方法で放射線の測定を行っており、ＣｓＩシンチレーションによって放射線（単位Ｂｑ／ｋｇ）の測定を行った。
【００６９】
また、電磁場の水中印加処理によって水槽３０１およびコイルに放射性同位体が吸着された可能性を考慮して、電磁場の水中印加処理後の水槽３０１およびコイルに放射性同位体に対する放射線の測定を行った。ここで、実施例５に係るコイルは、電磁場の水中印加処理中、外装フィルムで覆っており、電磁場印加処理後、コイルの外装フィルムに対してＣｓＩシンチレーションによる放射線測定を行った。なお、外装フィルムは、フィルムをコイル表面を密閉するように巻きつけ、コイルから取り外し可能に巻きつけた。
【００７０】
図１１は実施例５に係るガラス製水槽３０１の展開図である。実施例５に係るガラス水槽３０１に関しては、電磁場印加処理後、図１１に示される測定箇所においてＮａＩシンチレーションサーベメイタ、ＧＭサーベメイタによる放射線測定を行った。図１１において、測定箇所Ｐ２１〜２６を有する面が水槽３０１の底面であり、測定箇所Ｐ１〜３，１１〜１３を有する面および測定箇所Ｐ６〜８，１６〜１８を有する面が水槽３０１の長手方向側面である。水槽３０１の短手方向側面は、測定箇所Ｐ４，５，１４，１５を有する面および測定箇所Ｐ９，１０，１９，２０を有する面である。
【００７１】
電磁場処理前後の放射性汚染水ぞれぞれに対して、各核種Ｃｓ１３４（セシウム１３４），Ｃｓ１３７（セシウム１３７）のシンチレーション測定を、試料３２０ｇを採取して１回当たり３０分間、８回ずつ行ってその平均値を算出した。すると、電磁場印加処理前においてＣｓ１３４は７９．９Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は２０２．７Ｂｑ／ｋｇであったのが、電磁場印加処理後にＣｓ１３４は２３．２Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は５９．３Ｂｑ／ｋｇとなった。測定結果の詳細を表５に示す。
【００７２】
【表５】
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【００７３】
また、コイルに関しては、コイルの外装フィルムの重量は２４ｇであったが、電磁場印加処理後の放射線を測定するとＣｓ１３４は６５０．０Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は１８９２．０Ｂｑ／ｋｇとなった。ガラス製水槽３０１に関して、電磁場印加処理後の放射線を測定した結果を表６に示す。ここで、図１１は実施例５に係るガラス製水槽３０１の展開図であり、表６におけるガラス製水槽３０１の測定箇所を示す。表６の最下欄（ＢＧ）は背景（Ｂａｃｋ  Ｇｒｏｕｎｄ）の放射線量を示しており、表６の他の測定結果はＢＧの減算を行っていない値である。よって、表６からガラス製水槽３０１には実質的に放射性同位体が残留していない事が読み取られる。
【００７４】
【表６】
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【００７５】
以上の測定結果において、１４Ｌの放射性汚染水に対して試料３２０ｇを採取していた事を考慮すると、電磁場印加処理前に核種Ｃｓ１３４，Ｃｓ１３７の放射線量の総和は３９５５Ｂｑであったところ、電磁場印加処理後に放射性汚染水には１１５５Ｂｑ、コイルの外装フィルムには７９９Ｂｑ残存しており、電磁場印加処理によって２００１Ｂｑ減少し、略４９％にまで減少した。なおコイルの外装フィルムは、上記システムにおいて取り外し可能であって使い捨てに出来、簡便な処理を行うことができる。
【実施例６】
【００７６】
本発明の実施例６を説明する。本実施例においては、容量１５Ｌのガラス製水槽に放射性汚染水を１４Ｌ溜めて、実施例５と同様に略２４時間の電磁場の水中印加処理を行った。放射性汚染水に対して、実施例５と同様に放射線の測定を行った。ここで実施例６は、電磁場の水中印加処理中にガラス製水槽の内壁をアクリルフィルムで覆い、電磁場の水中印加処理後に上記アクリルフィルムの放射線量をＣｓＩシンチレーションによって測定した事が実施例５と異なる。なお、上記アクリルフィルムは、水槽３０１内壁を密閉するように張り付け、水槽３０１から取り外し可能に巻きつけた。
【００７７】
表７は、実施例５の表７と同様に、実施例６の測定結果の詳細を示す。電磁場印加処理前においてＣｓ１３４は７５．７Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は１９４．２Ｂｑ／ｋｇであったのが、電磁場印加処理後にＣｓ１３４は２０．１Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は４８．７Ｂｑ／ｋｇとなった。
【００７８】
【表７】
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【００７９】
また、コイルに関しては、コイルの外装フィルムの重量は３８ｇであったが、電磁場印加処理後の放射線を測定するとＣｓ１３４は１１７．０Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は３４１．３Ｂｑ／ｋｇとなった。ガラス製水槽に関して、上記アクリルフィルムの重量は９２ｇであったが、電磁場印加処理後の放射線を測定するとＣｓ１３４は８１４．５Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は２２００Ｂｑ／ｋｇとなった。
【００８０】
以上の測定結果において、１４Ｌの放射性汚染水に対して試料３２０ｇを採取していた事を考慮すると、電磁場印加処理前に核種Ｃｓ１３４，Ｃｓ１３７の放射線量の総和は３７８８．６Ｂｑであったところ、電磁場印加処理後に放射性汚染水には９６１．８Ｂｑ、コイルの外装フィルムには１４６．６Ｂｑ、上記アクリルフィルムには９６４．８Ｂｑ残存しており、電磁場印加処理によって１７０５．４Ｂｑ減少し、略５５％にまで減少した。上記アクリルフィルムは残存した放射線量の略４７％を吸着している。上記アクリルフィルムは、上記システムにおいて取り外し可能であって使い捨てに出来、相当量の放射線に対して簡便な処理を行うことができる。
【実施例７】
【００８１】
本発明の実施例７を説明する。本実施例においては、実施例５と同様の構成で、略４８時間の電磁場の水中印加処理を行った。なお実施例７は、電磁場の水中印加処理後にコイルを分解して、コイルに残留した放射線量をＣｓＩシンチレーションによって測定した事も実施例５と異なる。
【００８２】
表８は、実施例５の表８と同様に、実施例７の測定結果の詳細を示す。電磁場印加処理前においてＣｓ１３４は８５．３Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は２２５．５Ｂｑ／ｋｇであったのが、電磁場印加処理後にＣｓ１３４は１９．９Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は５１．５Ｂｑ／ｋｇとなった。
【００８３】
【表８】
2015045627.tif 000010
【００８４】
また、コイルに関しては、重量は略２７３ｇであったが、電磁場印加処理後の放射線を測定するとＣｓ１３４は７２．１Ｂｑ／ｋｇ、Ｃｓ１３７は１９７．５Ｂｑ／ｋｇとなった。ガラス製水槽に関しては、実施例５と同様に、実質的に放射性同位体が残留していなかった。
【００８５】
以上の測定結果において、１４Ｌの放射性汚染水に対して試料３２０ｇを採取していた事を考慮すると、電磁場印加処理前に核種Ｃｓ１３４，Ｃｓ１３７の放射線量の総和は４３５２．６Ｂｑであったところ、電磁場印加処理後に放射性汚染水には９９９．６Ｂｑ、コイルには１７０．５Ｂｑ残存しており、電磁場印加処理によって３１８０．５Ｂｑ減少し、略２７％にまで減少した。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・交流供給部
１０１・・・振幅増幅部
１０２・・・電流源
２・・・コイル
２０１・・・撹拌手段
３・・・水溜り
３０１・・・水槽
【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】
2015045627.tif 000020
【図１１】
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