(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性廃棄物を封入した廃棄体を囲繞して、この廃棄体に加わる地震時の外力を低減するとともに地下水の侵入を阻止する緩衝材を除去するための装置であって、
放射性廃棄物を封入した廃棄体を定置するための処分坑道を走行する走行装置と、
噴射ノズルが装着されたノズルヘッドと、
前記走行装置と前記ノズルヘッドとの間に取り付けられ、前記ノズルヘッドを任意の位置に移動させるとともに、前記ノズルヘッドを任意の方向に傾けるハンドリング装置と
を備えたことを特徴とする緩衝材の除去装置。
【請求項２】
前記ノズルヘッドは、前記噴射ノズルを水平方向に繰り出す繰出機構を有することを特徴とする請求項１に記載の緩衝材の除去装置。
【請求項３】
前記走行装置の前方域に昇降可能に取り付けられ、下降した場合に前記処分坑道の床面に当接し、前記噴射ノズルから噴射した電解質溶液に崩壊した前記緩衝材が混じった懸濁液を堰き止める堰板を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝材の除去装置。
【請求項４】
前記走行装置の後方域に設けられ、前記走行装置の前方域から放射された放射線を遮蔽する遮蔽壁と、
該遮蔽壁の外周部から後方に向けて延在し、前記処分坑道と該遮蔽壁との間から漏れた放射線を遮蔽するガイド壁と
を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の緩衝材の除去装置。
【請求項５】
放射性廃棄物を封入した廃棄体を囲繞して、この廃棄体に加わる地震時の外力を低減するとともに地下水の侵入を阻止する緩衝材に電解質溶液を噴射することにより、前記緩衝材を崩壊させるとともに、噴射した電解質溶液に崩壊した前記緩衝材が混じった懸濁液を堰き止める一方、堰き止めた懸濁液から電解質溶液を分離し、再利用することを特徴とする緩衝材の除去方法。
【請求項６】
放射性廃棄物を封入した廃棄体と、この廃棄体を囲繞して、この廃棄体に加わる地震時の外力を低減するとともに地下水の侵入を阻止する緩衝材とをそのまま埋設処分施設から取り出して放射線管理区域に移設した後、前記廃棄体を囲繞する前記緩衝材に電解質溶液を噴射することにより、前記廃棄体を囲繞する前記緩衝材を崩壊せしめ、その後、前記廃棄体を取り出すことを特徴とする緩衝材の除去方法。
【請求項７】
前記緩衝材に噴射する電解質溶液の噴射圧力を１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定したことを特徴とする請求項５または６に記載の緩衝材の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄体横置き方式を採用した放射性廃棄物の埋設処分施設における緩衝材の除去に好適な緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所における原子力の利用に伴い発生する放射性廃棄物は、人間環境に有意な影響を及ぼすことがないよう安全に管理するために適切な方法で処理が行われた後、最終処分される。たとえば、再処理で使用済燃料からウラン、プルトニウム等の有用物を分離した後に残存する放射能レベルの高い廃棄物（高レベル放射性廃棄物）は、ガラスで固化した後、３０〜５０年間冷却のために貯蔵され、その後、地下深く埋設処分される。
【０００３】
図１および図２に示すように、ガラスで固化した放射性廃棄物（ガラス固化体）を埋設する埋設処分施設（地下施設）は、地上施設から廃棄体（ガラス固化体をオーバーパック（金属製の容器）に封入したもの）Ｐや建設資材などを搬送するためのアクセス坑道や連絡坑道、廃棄体を定置するための処分坑道Ｇあるいは処分孔Ｈなどから構成される。
【０００４】
廃棄体の定置方法には、図１に示すように、処分坑道Ｇの床面から鉛直下向きに処分孔Ｈを一定間隔で掘削し、そこに廃棄体Ｐを定置する廃棄体縦置き方式と、図２に示すように、処分坑道Ｇに廃棄体Ｐを直接定置する廃棄体横置き方式の二種類がある。
【０００５】
廃棄体縦置き方式は、処分孔内を廃棄体Ｐと緩衝材Ｂとによって充填するように定置する方式であって、処分孔Ｈと廃棄体Ｐとの間に緩衝材Ｂが配置される。一方、廃棄体横置き方式は、処分坑道内を廃棄体Ｐと緩衝材Ｂとによって充填するように定置する方式であって、処分坑道Ｇと廃棄体Ｐとの間に緩衝材Ｂが配置される。
【０００６】
緩衝材Ｂは、たとえば、ベントナイトと砂とを混合したベントナイト系土質材料が使用され、この緩衝材を締め固めることにより、所定の弾性および遮水性を発揮する。そして、緩衝材は、地震等の外力が加わって処分坑道Ｇや処分孔Ｈが変形した場合に廃棄体Ｐに加わる外力を低減するとともに、地下水の侵入を阻止する。
【０００７】
ところで、実際に廃棄体の埋設処分を実施するためには、倫理的、政治経済的な要因などを考慮して埋設処分の適切性について社会的な合意を得る必要がある。このためには、計画の可逆性を確保する上で必要な回収技術を構築しておく必要もある（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００８】
廃棄体Ｐを回収する場合には、廃棄体Ｐの回収に先立って廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂを除去する必要があるが、廃棄体縦置き方式において緩衝材Ｂを除去する方法として、処分孔Ｈに電解質溶液（たとえば、塩水）を満たすことにより、廃棄体Ｐを囲繞する態様で締め固められた緩衝材Ｂの粘結性を低下させ、その後、崩壊した緩衝材Ｂと電解質溶液とが混合した懸濁液を汲み上げることにより、崩壊した緩衝材を除去する方法が提案されている（たとえば、非特許文献２〜４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】原子力発電環境整備機構、”高レベル放射性廃棄物処分の技術と安全性”、［平成２２年７月１日検索］、インターネット＜http://www.numo.or.jp/library/technical_report/tr0401.html＞
【非特許文献２】張至鎬、外３名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（４）―供試体の初期飽和度に着目した浸漬分解実験―，「２００８年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００８年９月４日〜６日
【非特許文献３】張至鎬、外５名，塩水を利用した緩衝材除去方法の検討（５）−小規模模擬緩衝材の除去実験（不飽和条件）―，「２００９年秋の大会予稿集」，日本原子力学会，２００９年９月１６日〜１８日
【非特許文献４】中島均、外５名，廃棄体回収のための塩水を利用した緩衝材除去技術，土木学会６５回年次学術講演会，２０１０年９月１日〜３日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、廃棄体横置き方式では、処分坑道に電解質溶液を満たすことができないため、緩衝材を効率的に除去することができなかった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、廃棄体横置き方式を採用した埋設処分施設において、緩衝材を効率よく除去する緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、処分坑道を走行する走行装置と、噴射ノズルが装着されたノズルヘッドと、前記走行装置と前記ノズルヘッドとの間に取り付けられ、前記ノズルヘッドを任意の位置に移動させるとともに、前記ノズルヘッドを任意の方向に傾けるハンドリング装置とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記ノズルヘッドが、前記噴射ノズルを水平方向に繰り出す繰出機構を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記走行装置の前方域に昇降可能に取り付けられ、下降した場合に前記処分坑道の床面に当接し、前記噴射ノズルから噴射した電解質溶液に崩壊した緩衝材が混じった懸濁液を堰き止める堰板を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記走行装置の後方域に設けられ、前記走行装置の前方域から放射された放射線を遮蔽する遮蔽壁と、該遮蔽壁の外周部から後方に向けて延在し、処分坑道と遮蔽壁との間から漏れた放射線を遮蔽するガイド壁とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、廃棄体を囲繞する緩衝材に電解質溶液を噴射することにより、緩衝材を崩壊させるとともに、噴射した電解質溶液に崩壊した緩衝材が混じった懸濁液を堰き止める一方、堰き止めた懸濁液から電解質溶液を分離し、再利用することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、廃棄体と該廃棄体を囲繞する緩衝材とをそのまま埋設処分施設から取り出して放射線管理区域に移設した後、廃棄体を囲繞する緩衝材に電解質溶液を噴射することにより、廃棄体を囲繞する緩衝材を崩壊せしめ、その後、廃棄体を取り出すことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記緩衝材に噴射する電解質溶液の噴射圧力を１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる緩衝材の除去装置は、ノズルヘッドを任意の位置に移動させるとともに、ノズルヘッドを任意の方向に傾けるハンドリング装置を備えたので、廃棄体横置き方式を採用した埋設処分施設において、ノズルヘッドを所望の位置に移動させるとともに、ノズルヘッドを所望の方向に傾けることができ、廃棄体を囲繞する緩衝材を効率的に除去できる。
【００２０】
本発明にかかる緩衝材の除去方法は、噴射した電解質溶液に崩壊した緩衝材が混じった懸濁液を堰き止める一方、堰き止めた懸濁液から電解質溶液を分離し、再利用するので、少ない電解質溶液を用いて、廃棄体を囲繞する緩衝材を効率的に除去できる。
【００２１】
本発明にかかる緩衝材の除去方法は、廃棄体と該廃棄体を囲繞する緩衝材とをそのまま埋設処分施設から取り出して放射線管理区域に移設した後、廃棄体を囲繞する緩衝材に電解質溶液を噴射することにより、廃棄体を囲繞する緩衝材を崩壊せしめ、その後、廃棄体を取り出すので、作業空間が限られた処分坑道内で緩衝材を除去する必要がなくなり、廃棄体を囲繞する緩衝材を効率的に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、廃棄体縦置き方式を採用した放射性廃棄物の埋設処分施設を示す概念図である。
【図２】図２は、廃棄体横置き方式を採用した放射性廃棄物の埋設処分施設を示す概念図である
【図３】図３は、本発明の実施の形態１である緩衝材の除去装置を示す概念図であって、緩衝材の除去開始前の状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１である緩衝材の除去装置を示す概念図であって、緩衝材の除去途中における状態を示す図である。
【図５】図５は、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係を示す図である。
【図６】図６は、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２である緩衝材の除去装置を示す概念図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態３である緩衝材の除去装置を示す概念図である。
【図９】図９は、図８に示した緩衝材の除去装置の要部を示す概念図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４である緩衝材の除去方法の手順を示す図であって、処分坑道における手順を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４である緩衝材の除去方法の手順を示す図であって、放射線管理区域における手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明にかかる緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
まず、本発明の実施の形態である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法を適用する放射性廃棄物の埋設処分施設について説明する。本発明の実施の形態である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法を適用する埋設処分施設は、上述した廃棄体横置き方式を採用した放射性廃棄物の埋設処分施設であって、処分坑道Ｇに廃棄体Ｐを直接定置したものである（図２参照）。
【００２５】
廃棄体Ｐは、放射性廃棄物が封入されたガラス固化体をさらにオーバーパックと称される金属製の容器（たとえば、厚み２００ｍｍ程度の鉄製の容器）に封入したものであり、廃棄体Ｐと処分坑道周囲の岩盤との間に緩衝材Ｂ（たとえば、厚み３００ｍｍ程度の緩衝材Ｂ）が配置されている。
【００２６】
緩衝材Ｂは、廃棄体Ｐを物理的に保護するとともに、オーバーパックの閉じ込め機能が失われた後も放射性核種の移行を抑制するもので、地下水の移動の抑制、溶解した核種の収着、コロイドの移行の防止といった機能が求められる。緩衝材Ｂは、ベントナイトに骨材としてケイ砂を混合し、高密度に締め固めたもので構成される。緩衝材Ｂは、たとえば、ベントナイトとケイ砂との混合比が７０％対３０％であり、乾燥密度１６００ｋｇ／ｍ３、緩衝材Ｂの間隙体積率が約４０％のものを想定する。ここで、ベントナイトはＮａ型のベントナイトを想定し、ケイ砂はケイ砂３号とケイ砂５号とを１対１の比で混合したものを想定する。
【００２７】
実施の形態１
つぎに、図３〜図６に基づいて、本発明の実施の形態１である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法について説明する。なお、図３および図４は、本発明の実施の形態１である緩衝材の除去装置を示す概念図であって、図３は、緩衝材の除去開始前の状態を示す図であり、図４は、緩衝材の除去途中における状態を示す図である。また、図５は、塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係を示す図であり、図６は、塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係を示す図である。
【００２８】
図３および図４に示すように、本発明の実施の形態である緩衝材の除去装置（以下、「除去装置」という）１は、廃棄体Ｐを囲繞する高密度に締め固めた緩衝材Ｂを除去するためのもので、電解質溶液を高密度に締め固めた緩衝材Ｂに噴射することにより、高密度に締め固めた緩衝材Ｂを崩壊せしめ、崩壊した緩衝材Ｂを除去する。高密度に締め固めた緩衝材Ｂに噴射する電解質溶液は、塩水（塩化ナトリウム水溶液）、塩化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液のように、無機電解質水溶液のいずれであってもよいが、本発明の実施の形態では、塩水を用いる。
【００２９】
本発明の実施形態である除去装置は、上述したように、塩水を高密度に締め固めた緩衝材Ｂに噴射するもので、処分坑道Ｇを走行する走行装置２と、噴射ノズル３が装着されたノズルヘッド４と、走行装置２とノズルヘッド４との間に取り付けられ、ノズルヘッド４を任意の位置に移動させるとともに、ノズルヘッド４を任意の方向に傾けるハンドリング装置５とを備えている。
【００３０】
走行装置２は、上述したように処分坑道Ｇを走行するためのもので、本発明の実施の形態である除去装置１の走行装置２は、円筒形に形成された処分坑道Ｇの断面円弧状に湾曲した床面を走行する。また、本発明の実施の形態である除去装置１の走行装置２は、履帯型の走行装置であって、リモコン（図示せず）や走行装置の後方域に設けた運転席（図示せず）からの操作により、任意の方向に任意の速度で走行させることが可能である。また、本発明の実施の形態である走行装置２は、上述したハンドリング装置５と協働することにより、処分坑道Ｇの内部において奥行き方向任意の位置にノズルヘッド４を移動させることが可能である。なお、走行装置２は、履帯型の走行装置に限られるものではなく、たとえば、車輪型の走行装置であってもよい。
【００３１】
ノズルヘッド４には、上述したように、噴射ノズル３が装着されている。噴射ノズル３は、高密度に締め固めた緩衝材Ｂに塩水を噴射するためのもので、図示せぬ貯留手段から圧送された塩水は噴射ノズル３を通ることにより圧力が高くなり、噴射ノズル３から噴射する。噴射ノズル３から噴射する塩水の圧力を高く設定すれば、緩衝材Ｂの除去効率は上がることになるが、塩水の消費量も増えることになる。このことを考慮して、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係（図５参照）と、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係（図６参照）とから緩衝材の除去に好適な圧力を求めている。
【００３２】
まず、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係（図５参照）を考慮する。図５に示すデータは、塩水に浸漬しても粘結性低下の効果をほとんど期待できない飽和状態（飽和度９５％）の模擬緩衝材に塩水を噴射した実験によるデータである。図５を参照すると、塩水の噴射圧力を１ＭＰａ以上に設定すると、１ＭＰａ未満に設定した場合に較べて、緩衝材の除去効率（噴射時間あたりの緩衝材の除去量）が飛躍的に向上する。したがって、塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係を考慮すると、塩水の噴射圧力を１ＭＰａ以上に設定することが好ましい。
【００３３】
つぎに、飽和度の高い緩衝材を対象とした塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係（図６参照）を考慮する。図６に示すデータは、図５に示すデータと同様に、塩水に浸漬しても粘結性低下の効果をほとんど期待できない飽和状態（飽和度９５％）の模擬緩衝材に塩水を噴射した実験によるデータである。図６を参照すると、塩水の噴射圧力が３ＭＰａ以下の場合には、塩水の噴射圧力に略比例して緩衝材の除去効率が向上するものの、塩水の噴射圧力が４ＭＰａになると塩水の噴射圧力に比例して緩衝材の除去効率（１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量）が向上することはない。したがって、塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬ当たりの緩衝材の除去量との関係を考慮すると、塩水の噴射圧力を３ＭＰａ以下に設定することが好ましい。
【００３４】
そして、塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係と、塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係とから、塩水の噴射圧力を１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定することが好ましいことになる。
【００３５】
なお、ノズルヘッド４に装着する噴射ノズル３の数は、一つに限られるものではなく、緩衝材Ｂの除去効率を考慮して複数の噴射ノズル３を任意の位置に装着することが可能である。
【００３６】
ハンドリング装置５は、上述したように、走行装置２とノズルヘッド４との間に取り付けられ、ノズルヘッド４を任意の位置に移動させるとともに、ノズルヘッド４を任意の方向に傾けるためのもので、本発明の実施の形態であるハンドリング装置５は、多関節型のハンドリング装置によって構成されている。
【００３７】
本発明の実施の形態であるハンドリング装置５は、ハンドリングブーム５１とハンドリングアーム５２とを備えている。ハンドリングブーム５１とハンドリングアーム５２とは、ノズルヘッド４を任意の位置に移動させるための構成部品であり、ハンドリングブーム５１と走行装置２、ハンドリングブーム５１とハンドリングアーム５２、ハンドリングアーム５２とノズルヘッド４は、ハンドリング装置５の関節を構成する。
【００３８】
すなわち、ハンドリングブーム５１の一端部（基端部）は、走行装置２に回動自在に取り付けてあり、ハンドリングブーム５１の他端部（先端部）は、走行装置２とハンドリングブーム５１の中程との間に架設した油圧シリンダ５３により、任意の位置に移動させることが可能である。また、ハンドリングブーム５１の先端部には、ハンドリングアーム５２の一端部（基端部）が回動自在に取り付けてあり、ハンドリングアーム５２の他端部（先端部）は、ハンドリングブーム５１の先端部とハンドリングアーム５２の中程との間に架設した油圧シリンダ５４により、任意の位置に移動させることが可能である。さらに、ハンドリングアーム５２の先端部には、ノズルヘッド４が回動可能に取り付けてあり、図示せぬアクチュエータ（たとえば、油圧シリンダ）により、ノズルヘッド４を任意の方向に傾けることが可能である。
【００３９】
また、本発明の実施の形態である除去装置１は、堰板装置６を備えている。堰板装置６は、噴射ノズル３から噴射した塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液を堰き止めるための装置であり、走行装置２の前方域に取り付けてある。堰板装置６は、堰板６１と、堰板６１を支持する支持アーム６２とを備えている。堰板６１は、噴射ノズル３から噴射した塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液（スラリー）を堰き止めるためのもので、円筒形に形成された処分坑道Ｇの断面円弧状に湾曲した床面に当接するように、処分坑道Ｇの断面下半分に合致する半円板形に形成してある。
【００４０】
また、堰板６１は、図示せぬアクチュエータ（たとえば、油圧シリンダ）により昇降可能であり、本発明の実施の形態である除去装置１は、堰板６１を上昇させた状態で走行装置２により走行可能となり、走行装置２が停止した状態で堰板６１が下降可能となる。そして、堰板６１が下降した場合に堰板６１が処分坑道Ｇの床面に当接し、処分坑道Ｇの下半分を封鎖する。これにより、堰板６１は、噴射ノズル３から噴射した塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液を堰き止める。
【００４１】
上述した廃棄体横置き方式を採用した放射性廃棄物の埋設処分施設において、高密度に締め固めた緩衝材Ｂを除去する場合には、まず、上述した本発明の実施の形態である除去装置１を処分坑道Ｇに搬入する。その後、除去装置１は、走行装置２を用いて処分坑道Ｇを走行し、噴射ノズル３が除去対象となる緩衝材Ｂに近づくまで移動する。つぎに、除去装置１は、堰板装置６を用いて堰板６１を下降させ、処分坑道Ｇの下半分を封鎖する。
【００４２】
つぎに、除去装置１は、ハンドリング装置５を用いてノズルヘッド４を任意の位置に移動させるとともにノズルヘッド４を任意の方向に傾ける。本発明の実施の形態である緩衝材の除去方法では、図３に示すように、噴射ノズル３から噴射した塩水が処分坑道Ｇの天井面近くに位置する緩衝材Ｂに当たるように、ノズルヘッド４を移動させるとともにノズルヘッド４を傾ける。
【００４３】
つぎに、除去装置１は、図示せぬ貯留手段から塩水を圧送し、噴射ノズル３から塩水を噴射する。噴射ノズル３から噴射した塩水の噴射圧力は、上述したように、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定してあり、噴射ノズル３から噴射した塩水は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の圧力で処分坑道Ｇの天井面近くに位置する緩衝材Ｂに噴射される。そして、緩衝材Ｂに噴射された塩水は、緩衝材Ｂの粘結性を低下せしめ、緩衝材Ｂを崩壊させる。この緩衝材Ｂの崩壊により、処分坑道Ｇの近くに位置する緩衝材Ｂにくぼみができ、塩水あるいは塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液が溜まることがある。このように、緩衝材Ｂにできたくぼみに塩水あるいは塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液が溜まると、さらに緩衝材Ｂの粘結性を低下せしめ、緩衝材Ｂの崩壊を促進することになる。そして、手前側から奥側に向けて緩衝材Ｂを漸次崩壊させ、その後、上側から下側に向けて緩衝材Ｂを漸次崩壊させる。このとき、懸濁液が溜まっていたくぼみ部分は、粘結性が低下しているので、塩水を噴射すると、比較的容易に崩壊する。
【００４４】
そして、塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液は、最終的に堰板６１により堰き止められる。そして、堰板６１により堰き止められた懸濁液は、崩壊していない緩衝材の粘結性を低下せしめ、緩衝材Ｂの崩壊を促進することになる。また、懸濁液は、堰板６１により堰き止められるので、堰板６１の後方域（処分坑道の入口側となる領域）は、ドライ環境を維持することができ、崩壊した緩衝材Ｂによって汚れることはない。
【００４５】
このように、緩衝材Ｂを除去すると、図４に示すように、廃棄体Ｐが露出し、廃棄体Ｐの回収が可能になる。また、このように、廃棄体Ｐが露出すると、廃棄体Ｐに沿って塩水が浸透しやすくなるため、廃棄体Ｐのまわりの緩衝材Ｂは優先的に除去される。また、堰板６１により堰き止められた懸濁液は、図示しない回収装置により、回収される。
【００４６】
上述した本発明の実施の形態である除去装置１は、ノズルヘッド４を任意の位置に移動させるととともに、ノズルヘッド４を任意の方向に傾けるハンドリング装置５を備えたので、廃棄体横置き方式を採用した埋設処分施設において、ノズルヘッド４を所望の位置、たとえば、処分坑道Ｇの天井近くに移動させるとともに、ノズルヘッド４を所望の方向、たとえば、噴射ノズル３が緩衝材Ｂに対向する方向に傾けることができ、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂを効率的に除去できる。
【００４７】
また、噴射ノズル３から噴射した塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液を堰き止める堰板装置６を備えたので、廃棄体横置き方式を採用した埋設処分施設において、塩水に崩壊した緩衝材Ｂが混じった懸濁液を堰き止めることができ、堰き止めた懸濁液が緩衝材Ｂの粘結性を低下させ、緩衝材Ｂの崩壊を促進する。また、懸濁液は堰板６１に堰き止められるので、堰板６１の後方域（処分坑道Ｇの入口側となる領域）は、ドライ環境を維持することができ、懸濁液によって汚れることはない。
【００４８】
また、上述した本発明の実施の形態である緩衝材の除去方法において、塩水の噴射圧力を１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定したので、塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係と、塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係とにおいて、緩衝材Ｂを効率的に除去できる。
【００４９】
実施の形態２
つぎに、図７に基づいて、本発明の実施の形態２である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法について説明する。なお、図７は、本発明の実施の形態２である緩衝材の除去装置を示す概念図である。
【００５０】
本発明の実施の形態２である除去装置２０１は、走行装置の後方域に運転席を設けたものであり、運転席を設けたことを除いて、上述した本発明の実施の形態１である除去装置と異なるところはない。これにより、本発明の実施の形態１である除去装置と共通する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図７に示すように、本発明の実施の形態２である除去装置２０１は、走行装置２の後方域に運転席７を設けたものである。図７に示すように、運転席７は、走行装置２の後方域に設けられ、走行装置２の前方域から放射された放射線を遮蔽する遮蔽壁７１と、遮蔽壁７１の外周部から後方に向けて延在し、処分坑道Ｇと遮蔽壁７１との間から漏れた放射線を遮蔽するガイド壁７２とによって画成されている。
【００５２】
遮蔽壁７１は、処分坑道内を内壁に接触することなく進退移動できるように、わずかな隙間を残して遮蔽するように、処分坑道Ｇの横断面よりも僅かに小さな相似形を有している。遮蔽壁７１は、放射線の遮蔽するように鉛などの所定の材料で所定の厚みをもって構成されている。また、遮蔽壁７１は、走行装置２の後方域に走行装置２に連結して設けることにより、走行装置２と一体となって進退移動する。
【００５３】
また、遮蔽壁７１には、前方を肉眼で直接確認するための窓が設けてある。窓には、鉛入りガラスなどの透明部材７１１が嵌め込んであり、放射線を遮蔽するとともに、走行装置２、噴射ノズル３、ノズルヘッド４、ハンドリング装置５、堰板装置６の状態を確認可能にしている。
【００５４】
ガイド壁７２は、遮蔽壁７１の外周部から後方に向かって円筒状に延在しており、処分坑道Ｇと遮蔽壁７１との間から漏れた放射線を遮蔽する。ガイド壁７２は、遮蔽壁７１と同様に、放射線を遮蔽するように鉛などの所定の材料で所定の厚みをもって構成されている。
【００５５】
運転席７には、走行装置２、ハンドリング装置５、堰板装置６を操作する操作部７３が設けてあり、操作部７３を操作することにより、除去装置２０１に緩衝材Ｂを除去させる。
【００５６】
上述した本発明の実施の形態である除去装置２０１は、運転席７にオペレータが搭乗し、走行装置２、噴射ノズル３、ノズルヘッド４、ハンドリング装置５、堰板装置６の状態を直接確認しながら操作部７３を操作することになる。したがって、本発明の実施の形態である除去装置２０１は、走行装置２、ハンドリング装置５、堰板装置６をきめ細かく操作できる。
【００５７】
また、除去装置２０１は、走行装置２の後方域に走行装置２に連結して遮蔽壁７１を設けたので、遮蔽壁７１は走行装置２とともに移動する。また、遮蔽壁７１と処分坑道Ｇとの間には隙間を有するので、遮蔽壁７１が処分坑道の内壁に接触することなく進退移動できる。なお、遮蔽壁７１またはガイド壁７２にガイド車輪を設け、ガイド車輪により、遮蔽壁７１またはガイド壁７２をガイドしてもよい。
【００５８】
また、本発明の実施の形態では、運転席７を遮蔽壁７１とガイド壁７２とにより画成し、遮蔽壁７１とガイド壁７２とにより、放射能を遮蔽するものとしたが、これは、処分坑道Ｇの内壁面は、岩盤で構成され、処分坑道Ｇと遮蔽壁７１との間を通過した放射線は、主として散乱放射線であり、処分坑道Ｇとガイド壁７２との間を通過する際に減損することにより、人体に影響を及ぼす程度に被爆することがないためである。なお、運転席７を箱形に形成し、万全を期すことも可能である。
【００５９】
また、上述した本発明の実施の形態では、運転席７に窓を設け、オペレータが肉眼で走行装置２、噴射ノズル３、ノズルヘッド４、ハンドリング装置５、堰板装置６の状態を直接確認するものとしたが、窓を設けることなく、遮蔽壁の前面にカメラ（図示せず）を設け、ＴＶモニタなどにより間接確認するものとしてもよい。
【００６０】
実施の形態３
つぎに、図８および図９に基づいて、本発明の実施の形態３である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法について説明する。なお、図８は、本発明の実施の形態３である緩衝材の除去装置を示す概念図であり、図９は、図８に示した緩衝材の除去装置の要部を示す概念図である。
【００６１】
本発明の実施の形態３である除去装置３０１は、堰き止めた懸濁液Ｓから塩水を分離し、再利用するものであり、固液分離装置８を備えたことを除いて、上述した本発明の実施の形態２である除去装置と異なるところはない。これにより、本発明の実施の形態２である除去装置と共通する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図８に示すように、本発明の実施の形態３である除去装置３０１は、固液分離装置８を備えたものである。図８に示すように、固液分離装置８は、堰板６１が堰き止めた懸濁液を回収し、回収した懸濁液Ｓから塩水を分離し、噴射ノズル３に供給するもので、堰板６１および噴射ノズル３から離隔した坑道（たとえば、連絡坑道、アクセス坑道）に設置可能である。固液分離装置８は、懸濁液Ｓを回収する回収ポンプ８１と、回収した懸濁液Ｓを貯留し、懸濁液Ｓから塩水を分離する貯留槽８２と、貯留槽８２において分離した塩水を噴射ノズル３に圧送する吐出ポンプ８３とを備えている。
【００６３】
そして、懸濁液Ｓを回収する回収ポンプ８１と堰板６１との間には、配管ホース８４が接続してあり、回収ポンプ８１を稼働させることにより、堰板６１によって堰き止められた懸濁液Ｓが貯留槽８２に回収される。なお、配管ホース８４は、堰板６１から回収ポンプ８１に至る経路において遮蔽壁７１またはガイド壁７２を貫通することになるが、遮蔽壁７１およびガイド壁７２の放射線遮蔽性能が劣化しないように配慮してある。
【００６４】
貯留槽８２において分離した塩水を噴射ノズル３に圧送する吐出ポンプ８３と噴射ノズル３との間には、配管ホース８５が接続してあり、吐出ポンプ８３を稼働させることにより、貯留槽８２において分離した塩水を噴射ノズル３に圧送する。なお、配管ホース８５は、吐出ポンプ８３から噴射ノズル３に至る経路においてガイド壁７２および遮蔽壁７１を貫通することになるが、ガイド壁７２および遮蔽壁７１の放射線遮蔽性能が劣化しないように配慮してある。
【００６５】
上述した本発明の実施の形態である除去装置３０１は、回収ポンプ８１を稼働させることにより、堰板６１によって堰き止められた懸濁液Ｓを貯留槽８２に回収する。貯留槽８２は、回収した懸濁液Ｓから塩水を分離し、残った緩衝材Ｂは回収する。また、吐出ポンプ８３を稼働させることにより、貯留槽８２において分離した塩水を噴射ノズル３に圧送し、噴射ノズル３から塩水を噴射する。噴射ノズル３から噴射する塩水の噴射圧力は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定してあり、噴射ノズル３から噴射した塩水は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の圧力で緩衝材Ｂに噴射される。
【００６６】
上述した本発明の実施の形態である除去装置３０１は、固液分離装置８を備え、堰板６１によって堰き止めた懸濁液Ｓを固液分離装置８に回収し、分離した塩水を再利用するので使用する塩水の水量を抑制することができ、緩衝材Ｂを効率的に除去できる。
【００６７】
また、本発明の実施の形態である緩衝材の除去方法は、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂに塩水を噴射することにより、緩衝材Ｂを崩壊させるとともに、噴射した塩水に崩壊した緩衝材が混じった懸濁液Ｓを堰き止める一方、堰き止めた懸濁液Ｓから塩水を分離し、再利用するので、少ない塩水を用いて、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂを効率的に除去できる。
【００６８】
実施の形態４
つぎに、図１０および図１１に基づいて、本発明の実施の形態４である緩衝材の除去装置および緩衝材の除去方法について説明する。なお、図１０および図１１は、本発明の実施の形態４である緩衝材の除去方法の手順を示す図であって、図１０は、処分坑道における手順を示す図であり、図１１は、放射線管理区域における手順を示す図である。
【００６９】
本発明の実施の形態４である緩衝材の除去装置は、緩衝材一体型の廃棄体ＰＢを囲繞する緩衝材Ｂ１を除去するとともに、緩衝材一体型の廃棄体ＰＢから緩衝材Ｂ２を除去するためのものである。緩衝材一体型の廃棄体ＰＢは、図１０および図１１に示すように、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂ１をさらに鋼殻Ｃにより被覆したもので、廃棄体横置き方式の埋設処分施設では、処分坑道Ｇと緩衝材一体型の廃棄体ＰＢとの間には緩衝材Ｂ１が充填されている。このため、処分坑道Ｇから緩衝材一体型の廃棄体ＰＢを取り出す場合には、処分坑道Ｇと緩衝材一体型の廃棄体ＰＢとの間に充填された緩衝材Ｂ１を取り除くことになる。一方、処分坑道Ｇから取り出された緩衝材一体型の廃棄体ＰＢから廃棄体Ｐを取り出す場合には、鋼殻Ｃと廃棄体Ｐとの間に充填された緩衝材Ｂ２を取り除くことになる。
【００７０】
本発明の実施の形態である緩衝材の除去装置４０１は、処分坑道Ｇにおいて処分坑道Ｇと緩衝材一体型の廃棄体ＰＢとの間に充填された緩衝材Ｂ１を除去するとともに、放射線管理区域において鋼殻Ｃと廃棄体Ｐとの間に充填された緩衝材Ｂ２を除去するためのもので、図１０および図１１に示すように、走行装置２、ハンドリング装置５を備えている。また、ハンドリング装置５には、異なるタイプのノズルヘッド４１，４２が取り付け可能であり、処分坑道Ｇにおいて緩衝材Ｂ１を除去する場合には、噴射ノズル３１が緩衝材一体型の廃棄体ＰＢの奥方まで届くように、水平繰出機構を有するノズルヘッド４１が取り付けられ、放射線管理区域において緩衝材Ｂ２を除去する場合には、多数の噴射ノズル３２が装着されたノズルヘッド４２が取り付けられる。
【００７１】
なお、本発明の実施の形態である緩衝材の除去装置において、上述した本発明の実施の形態１である緩衝材の除去装置と共通する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
図１０に示すように、処分坑道Ｇにおいて緩衝材Ｂ１を除去するために取り付けられるノズルヘッド４１は、噴射ノズル３１が緩衝材一体型の廃棄体ＰＢの奥方まで届くものであり、噴射ノズル３１を略水平方向に繰り出すロッド（水平繰出機構）を備えている。
【００７３】
一方、図１１に示すように、放射線管理区域において緩衝材Ｂ２を除去するために取り付けられるノズルヘッド４２は、一度に多量の塩水を噴射するものであり、複数の噴射ノズル３２が装着してある。
【００７４】
上述した本発明の実施の形態である除去装置４０１を用いて処分坑道Ｇにおいて緩衝材Ｂ１を除去する場合には、上述したように、噴射ノズル３１が緩衝材一体型の廃棄体ＰＢの奥方まで届くノズルヘッド４１を用いる。そして、ハンドリング装置５を適宜操作することにより、処分坑道Ｇと緩衝材一体型の廃棄体ＰＢとの間に充填した緩衝材Ｂ１に塩水を噴射する。噴射ノズル３１から噴射する塩水の噴射圧力は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定してあり、噴射ノズル３１から噴射した塩水は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の圧力で緩衝材Ｂ１に噴射される。このように、緩衝材Ｂ１に塩水を噴射すると、緩衝材Ｂ１の粘結性が低下し、緩衝材Ｂ１を崩壊せしめ、緩衝材Ｂ１が除去される。なお、処分坑道Ｇには、緩衝材一体型の廃棄体ＰＢを定置するための台座Ｇ１が設置してあり、緩衝材Ｂ１を除去すると台座Ｇ１が露出するので、フォークリフトなどの既知の揚重装置を用いて緩衝材一体型の廃棄体ＰＢを処分坑道Ｇから放射線管理区域に移動させることができる。
【００７５】
そして、本発明の実施の形態である除去装置４０１を用いて放射線管理区域に移動させた緩衝材一体型の廃棄体ＰＢから緩衝材Ｂ２を除去する場合には、緩衝材Ｂ２を被覆する鋼殻Ｃの蓋部となる部分を取り除き、鋼殻Ｃと廃棄体Ｐとの間に充填した緩衝材Ｂ２に塩水を噴射する。噴射ノズル３２から噴射する塩水の噴射圧力は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定してあり、噴射ノズル３２から噴射した塩水は、１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下の圧力で緩衝材Ｂ２に噴射される。このように、緩衝材Ｂ２に塩水を噴射すると、緩衝材Ｂ２の粘結性が低下し、緩衝材Ｂ２を崩壊せしめ、緩衝材Ｂ２が除去される。
【００７６】
本発明の実施の形態である緩衝材の除去方法は、廃棄体Ｐと該廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂ２とをそのまま埋設処分施設から取り出して放射線管理区域に移設した後、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂ２に塩水を噴射することにより、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂ２を崩壊せしめ、その後、廃棄体Ｐを取り出すので、作業空間が限られた処分坑道内で緩衝材Ｂ２を除去する必要がなくなり、廃棄体Ｐを囲繞する緩衝材Ｂ２を効率的に除去できる。
【００７７】
また、上述した本発明の実施の形態である緩衝材の除去方法において、塩水の噴射圧力を１ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定したので、塩水の噴射圧力と噴射時間あたりの緩衝材の除去量との関係と、塩水の噴射圧力と塩水の噴射量１０００ｍＬあたりの緩衝材の除去量との関係とにおいて、緩衝材Ｂを効率的に除去できる。
【符号の説明】
【００７８】
１，２０１，３０１，４０１    除去装置
２    走行装置
３，３１，３２    噴射ノズル
４，４１，４２    ノズルヘッド
５    ハンドリング装置
５１    ハンドリングブーム
５２    ハンドリングアーム
５３    油圧シリンダ
５４    油圧シリンダ
６    堰板装置
６１    堰板
６２    支持アーム
７    運転席
７１    遮蔽壁
７１１    透明部材
７２    ガイド壁
７３    操作部
８    固液分離装置
８１    回収ポンプ
８２    貯留槽
８３    吐出ポンプ
８４    配管ホース
８５    配管ホース
Ｇ    処分坑道
Ｇ１    台座
Ｐ    廃棄体
ＰＢ    緩衝材一体型の廃棄体
Ｃ    鋼殻
Ｂ    緩衝材
Ｂ１    緩衝材
Ｂ２    緩衝材
Ｓ    懸濁液
【図１】
0005747620.tif 000002
【図２】
0005747620.tif 000003
【図３】
0005747620.tif 000004
【図４】
0005747620.tif 000005
【図５】
0005747620.tif 000006
【図６】
0005747620.tif 000007
【図７】
0005747620.tif 000008
【図８】
0005747620.tif 000009
【図９】
0005747620.tif 000010
【図１０】
0005747620.tif 000011
【図１１】
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