(57)【要約】【課題】長期間にわたって安定的に核種閉じ込め機能を発揮し得る、処分容器への放射性廃棄物の収容方法を提供する。【解決手段】容器蓋３と、この容器蓋３により密閉される容器本体２とからなる処分容器１の前記容器本体２中の角型遮蔽体５内に放射性廃棄物を収容する処分容器１への放射性廃棄物の収容方法において、前記角型遮蔽体５に放射性廃棄物を収容した後、前記角型遮蔽体５の内面と放射性廃棄物との間、および放射性廃棄物同士の間に形成される空間部位に、ベントナイトを高圧で圧縮成型した圧縮成形材を充填する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器蓋と、この容器蓋により密閉される容器本体とからなる処分容器の前記容器本体中の遮蔽体内に放射性廃棄物を収容する処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記遮蔽体に放射性廃棄物を収容した後、前記遮蔽体の内面と放射性廃棄物との間、および放射性廃棄物同士の間に形成される空間部位に、ベントナイトを高圧で圧縮成型した圧縮成形材を充填することを特徴とする処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項２】
前記圧縮成形材はボール状、またはボード状であることを特徴とする請求項１に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項３】
前記空間部位に、珪砂を充填することを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項４】
前記空間部位に、鉄粉を充填することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項５】
前記空間部位に、セメント系材料を充填することを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項６】
前記圧縮成形材に、珪砂が混入されてなることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項７】
前記圧縮成形材に、鉄粉が混入されてなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【請求項８】
前記圧縮成型材に、セメント系材料が混入されてなることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処分容器への放射性廃棄物の収容方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、放射性廃棄物は処分容器に収容した後に、然るべき処分場に搬入して処分される。このような処分容器は、従来、円筒状であったが、処分場に収納する場合にデッドスペースが多く収納効率が悪いので、最近では角型のものが使用されるようになってきている。このような処分容器は、容器本体と容器蓋とからなる鋼板製の容器の内側に一定厚さのコンクリート等の遮蔽体により遮蔽層を構成し、容器本体の上部開口部に容器蓋をボルト締結して密閉する構成が一般的である。
【０００３】
そして、核種を長期間にわたって安定的に閉じ込めるために、処分容器への放射性廃棄物の収容方法について種々の工夫がなされている。例えば、処分容器の中にモルタルを充填して固化するようにしたものがある。また、金属容器に投入された放射性廃棄物の周囲に、粉粒体状の吸着剤を充填した後に、金属容器を圧縮成型して廃棄物圧縮体に閉じ込め性を持たせるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平４−１１０７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処分容器への放射性廃棄物の収容方法のうち、処分容器にモルタルを充填して固化する従来例１に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法では、処分容器内に水分が残存した状態で埋設処分されることとなる。そのため、放射性廃棄物から放射される放射線によって水分が放射線分解され、水分の放射線分解により生成される酸化性化学種によって処分容器が腐食する恐れがある。金属容器に収容した放射性廃棄物の周囲に、粉粒体状の吸着剤を充填して金属容器を圧縮成型する従来例２に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法では、発電所解体に伴って発生する放射性廃棄物等を考慮すると、必ずしも圧縮成型できるとは限らず、圧縮工程が必要となり効率的ではない。また、圧縮による減容率は放射性廃棄物単体だけの場合と比較すると悪化することが避けられない。さらに、圧縮成型時に核種を閉じ込めるに必要な吸着剤量が確保されているかということを確認することが困難である。
【０００５】
従って、本発明の目的は、核種の閉じ込め性の担保を期待する観点から、長期間にわたって安定的に核種閉じ込め機能を発揮し得る、処分容器への放射性廃棄物の収容方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、容器蓋と、この容器蓋により密閉される容器本体とからなる処分容器の前記容器本体中の遮蔽体内に放射性廃棄物を収容する処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記遮蔽体に放射性廃棄物を収容した後、前記遮蔽体の内面と放射性廃棄物との間、および放射性廃棄物同士の間に形成される空間部位に、ベントナイトを高圧で圧縮成型した圧縮成形材を充填するところにある。
【０００７】
本発明の請求項２に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記圧縮成形材はボール状、またはボード状であるところにある。
【０００８】
本発明の請求項３に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記空間部位に、珪砂を充填するところにある。
【０００９】
本発明の請求項４に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記空間部位に、鉄粉を充填するところにある。
【００１０】
本発明の請求項５に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記空間部位に、セメント系材料を充填するところにある。
【００１１】
本発明の請求項６に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記圧縮成形材に、珪砂が混入されてなるところにある。
【００１２】
本発明の請求項７に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記圧縮成形材に、鉄粉が混入されてなるところにある。
【００１３】
本発明の請求項８に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法が採用した手段の特徴とするところは、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の処分容器への放射性廃棄物の収容方法において、前記圧縮成型材に、セメント系材料が混入されてなるところにある。
【発明の効果】
【００１４】
ベントナイト、珪砂、鉄粉、およびセメント系材料は、それぞれ下記のような機能を備えている。即ち、
（１）ベントナイト
低透水性、核種の吸着性、開口の目張り機能（膨潤して開口を閉塞する）：核種の移行抑制
（２）珪砂
熱伝導性が良い：放熱性の向上
（３）鉄粉
熱伝導性が良い：放熱性の向上
Ｅｈ（酸化還元電位）の低値化：容器内腐食環境制御（腐食の抑制）
（４）セメント系材料
ｐＨの高値化：容器内腐食環境制御（腐食の抑制）
【００１５】
従って、本発明の請求項１乃至８に係る処分容器への放射性廃棄物の収容方法によれば、水分を少なくすることができるから、放射性廃棄物から放射される放射線によって水分が放射線分解されるようなことが少なく、処分容器が内側から腐食するような恐れが少ない。そして、処分容器を圧縮成型するものでないから、発電所解体に伴って発生する圧縮成型し得ない放射性廃棄物であっても処分容器に収容して容易に処分することができ、しかも核種を閉じ込めるに必要な吸着剤量が確保されているか否かを容易に確認することができる。また、ベントナイト等を処分容器に充填することにより、処分場に埋設された処分容器に作用する地圧、水圧等の外圧を内部から支持できるため、処分容器の変形が防止され、外圧に起因する処分容器の破損を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の処分容器への放射性廃棄物の収容方法を実施する本発明の実施の形態に係る放射性廃棄物の処分容器を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１（ａ）は放射性廃棄物の処分容器の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２は図１（ｂ）のＢ部拡大図である。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）および図２に示す符号１は、本発明の実施の形態１に係る放射性廃棄物の処分容器である。この処分容器１は、品質管理の容易化のためにＪＩＳ規格により品質が保証された炭素鋼の板からなる容器本体２を備えている。この容器本体２は角型に形成されており、そしてその上部開口部は、容器本体２と同材料からなる後述する構成になる容器蓋３が溶接されることにより密閉されるように構成されている。また、前記容器蓋３の上面であって、かつ相対するコーナ部を結ぶ２本の対角線Ｌｄ上に、開口部の上端部の内側にテーパ部を有する、一対ずつのガイド筒３ａが突設されている。これらガイド筒３ａそれぞれの径方向の中心位置には、頂部に大径の頭部４ａが形成されてなる吊金具４が突設されている。吊金具４は、処分容器１を処分場に収納するに際して用いられるものであるが、ガイド筒３ａの内側に吊金具４を設けることにより、他の物体との干渉による吊金具４の損傷を防止することができるという効果が得られる。
【００１８】
前記容器本体２の底板の下面の４個所（図１（ｂ）では２個所だけが示されている）に、径方向の中心が前記ガイド筒３ａの径方向の中心と合致する脚２ａが設けられている。
この脚２ａの内側には前記吊金具４が突入し得る空間が形成されており、この脚２ａは他の容器本体２の容器蓋３に設けられてなるガイド筒３ａに挿脱自在に嵌挿し得るように配慮されている。このような構成にすることにより、処分場に収納するに際して、処分容器１を前後左右に位置ずれさせることなく整然と積み重ねることができ、積み重ねられた処分容器の崩壊を防止することができる。そして、このような構成になる処分容器１内には、放射性廃棄物を収容するための、後述する構成になる角型遮蔽体５が組立てられる。
【００１９】
前記角型遮蔽体５は、４枚の側部遮蔽板（何れも同一形状で、かつ同寸法である）５ａと、底部遮蔽板５ｂと、この底部遮蔽板５ｂと同一形状であって、かつ同寸法の上部遮蔽板５ｃとから構成されている。より詳しくは、前記側部遮蔽板５ａ、底部遮蔽板５ｂ、および上部遮蔽板５ｃは何れも、４個所の端部のそれぞれに階段状の組合せ部が形成されており、容器本体２内において、隣接する遮蔽板同士が直角になるように組立てられて直方体状（角型）になるように構成されている。これら側部遮蔽板５ａ、底部遮蔽板５ｂ、および上部遮蔽板５ｃは何れも一定の同一厚さに設定されており、そして放射性金属廃棄物またはコンクリートから製造されている。
【００２０】
また、これら側部遮蔽板５ａ、底部遮蔽板５ｂ、および上部遮蔽板５ｃそれぞれの寸法は、予め容器本体２の寸法に合わせて製造されている。そのため、底部遮蔽板５ｂ、側部遮蔽板５ａ、上部遮蔽板５ｃの順に容器本体２に装入するだけで、容器本体２内において、これら底部遮蔽板５ｂ、側部遮蔽板５ａ、および上部遮蔽板５ｃの位置が自動的に決められると共に、所定寸法の角型遮蔽体５が形成されることとなる。
【００２１】
本実施の形態に係る処分容器１においては、これら側部遮蔽板５ａ、底部遮蔽板５ｂ、および上部遮蔽板５ｃそれぞれの４個所の端部に形成されてなる組合せ部の階段の段数は，図１（ａ），（ｂ）から良く理解されるように、２段構成になっている。しかしながら、これら組合せ部の階段の段数は３段以上であっても良いので、特に組合せ部の段数に限定されるものではない。なお、この場合、遮蔽板の形状、寸法に係る種類は、容器本体２の形状により相違するが、遮蔽層が１層の場合には多くとも３種類で良く、量産効果により遮蔽板の製造コストを低減することができるという経済効果がある。
【００２２】
ところで、以上では、４枚の側部遮蔽板５ａと、それぞれ１枚ずつの底部遮蔽板５ｂおよび上部遮蔽板５ｃとからなる１層の角型遮蔽体５の場合を説明した。しかしながら、他の実施の形態に係る放射性廃棄物の処分容器の平面図の図３（ａ）と、図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図の図３（ｂ）とに示すように、角型遮蔽体５を多層構成にすることができる。
つまり、放射性廃棄物の放射線レベルに応じて、角型遮蔽体５を多層構成にすることにより、容易に処分容器１の表面線量値を一定値以内に保持することができる。
【００２３】
以下、上記処分容器１の角型遮蔽体５の構成を、図１（ａ），（ｂ）に示すものと同一のものに同一符号を付し、かつ同一名称を以て説明する。即ち、この処分容器１の角型遮蔽体５は、容器本体２内に組立てられており、４枚の側部遮蔽板５ａと、それぞれ１枚ずつの底部遮蔽板５ｂおよび上部遮蔽板５ｃとからなる第１角型遮蔽体５１を備えている。
また、この第１組角型遮蔽体５１内に組立てられ、４枚の側部遮蔽板５ａ′と、それぞれ１枚ずつの底部遮蔽板５ｂ′および上部遮蔽板５ｃ′とからなる第２角型遮蔽体５２を備えている。さらに、前記第２角型遮蔽体５２内に組立てられ、４枚の側部遮蔽板５ａ″と、それぞれ１枚ずつの底部遮蔽板５ｂ″および上部遮蔽板５ｃ″とからなる第３角型遮蔽体５３を備えている。この場合、第２角型遮蔽体５２と第３角型遮蔽体５３とを構成する各遮蔽板は、第１角型遮蔽体５１を構成する各遮蔽板と相似形になるように形成されている。
【００２４】
以下、処分容器１の容器本体２内において組立てられた角型遮蔽体５内に放射性廃棄物を収容する、処分容器１への放射性廃棄物の収納方法を説明する。先ず、前記角型遮蔽体５内に放射性廃棄物（核種）を収容する。前記角型遮蔽体５内に放射性廃棄物が収容されると、角型遮蔽体５の内面と放射性廃棄物との間、および放射性廃棄物同士の間に、放射性廃棄物の形状に応じた形状の空間が形成される。そこで、この空間内に、空間の形状に応じて、ベントナイトを冷間静水圧成型装置により高圧で圧縮成形したボール状、またはボード状の圧縮成形材を充填する。さらに、前記圧縮成形材の他に、珪砂、鉄粉、およびセメント系材料を充填する。
【００２５】
前記ベントナイトからなる圧縮成形材、珪砂、鉄粉、およびセメント系材料はそれぞれ下記のような機能を具備しており、このような機能により、下記のとおりの効果を得ることができる。
（１）ベントナイト
低透水性、核種の吸着性、開口の目張り機能（膨潤して開口を閉塞する）：核種の移行抑制
（２）珪砂
熱伝導性が良い：放熱性の向上
（３）鉄粉
熱伝導性が良い：放熱性の向上
Ｅｈ（酸化還元電位）の低値化：容器内腐食環境制御（腐食の抑制）
（４）セメント系材料
ｐＨの高値化：容器内腐食環境制御（腐食の抑制）
【００２６】
より具体的には、水分を少なくすることができるから、放射性廃棄物から放射される放射線によって水分が放射線分解されるようなことが少なく、処分容器１が内側から腐食するような恐れが少ない。そして、処分容器１を圧縮成型するものでないから、発電所解体に伴って発生する圧縮成型し得ない放射性廃棄物であっても処分容器１に収容して容易に処分することができ、しかも核種を閉じ込めるに必要な吸着剤量が確保されているか否かを容易に確認することができる。また、ベントナイト等を処分容器１に充填することにより、処分場に埋設された処分容器１に作用する地圧、水圧等の外圧を内部から支持できるため、処分容器１の変形が防止され、外圧に起因する処分容器１の破損を抑制することができる。また、粉粒体状の吸着剤を充填する従来技術は、圧縮工程が必要となり効率的でないが、高密度のベントナイトを充填すれば、圧縮工程が不要なので効率的である。なお、各充填材で得られる上記効果を勘案すると、ベントナイトからなる圧縮成形材以外は、適宜選択して充填すれば良いものである。
【００２７】
上記放射性廃棄物の処分容器への収容方法においては、ベントナイトからなる圧縮成形材、珪砂、鉄粉、およびセメント系材料を個別に充填する例を説明した。しかしながら、これに限らず、予めベントナイトに珪砂、鉄粉、およびセメント系材を混入、または珪砂、鉄粉、およびセメント系材を選択的に混入して混合する。そして、高圧で混合物をボール状、またはボード状に圧縮成形したものを空間に充填しても、個別に充填する上記充填方法による場合と同等の効果を得ることができる。
【００２８】
以上の実施の形態に係る処分容器１おいては、１層の遮蔽層を有する角型遮蔽体５、および３層の遮蔽層を有する角型遮蔽体５の場合を例として説明した。しかしながら、容器本体２内において組立てられる角型遮蔽体５の遮蔽層を２層にすることができ、また４層以上にすることができるので、遮蔽層の層数については、上記実施の形態に係る角型遮蔽体５の遮蔽層の層数に限定されるものではない。さらに、以上の処分容器への放射性廃棄物の収容方法においては、容器本体２内において組立てられた角型遮蔽体５内に放射性廃棄物を収容する場合を例として説明したが、従来例に係る処分容器に対しても、本発明の技術的思想を適用することができるので、本発明の角型状の処分容器への放射性廃棄物の収容方法に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係り、図１（ａ）は放射性廃棄物の処分容器の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１（ａ）のＢ部拡大図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係り、図３（ａ）は放射性廃棄物の処分容器の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…処分容器
２…容器本体、２ａ…脚
３…容器蓋、３ａ…ガイド筒
４…吊金具、４ａ…頭部
５…角型遮蔽体、５ａ…側部遮蔽板、５ｂ…底部遮蔽板、５ｃ…上部遮蔽板
５１…第１角型遮蔽体、５ａ…側部遮蔽板、５ｂ…底部遮蔽板、５ｃ…上部遮蔽板
５２…第２角型遮蔽体、５ａ′…側部遮蔽板、５ｂ′…底部遮蔽板、５ｃ′…上部遮蔽板
５３…第３角型遮蔽体、５ａ″…側部遮蔽板、５ｂ″…底部遮蔽板、５ｃ″…上部遮蔽板
Ｌｄ…対角線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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