(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面に光触媒層が形成されていて、紫外線照射法による除染手段を備えているグローブボックス等の放射性汚染物取扱設備について、
上記放射性汚染物取扱設備の内壁面の上端部に、洗浄水を霧状に噴射して水洗浄を行うミストノズルを設け、
上記放射性汚染物取扱設備に濾過装置を備えた洗浄水循環装置を設けて成り、
上記放射性汚染物取扱設備の内壁面に対する紫外線の照射と、当該内壁面の水洗浄とを行い、
上記放射性汚染物取扱設備が加振器を備えていて、これによって当該放射性汚染物取扱設備の内壁面の超極薄水膜を振動させることを特徴とする放射性汚染物取扱装置。
【請求項２】
内壁面が光触媒で被覆されているグローブボックス等の放射性汚染物取扱設備の汚染除去方法について、
上記放射性汚染物取扱設備の内壁面に紫外線を照射しつつ、ミストノズルから洗浄水を霧状に噴射することにより、厚さ２００〜３００μｍの極薄水膜で当該内壁面を水洗浄し、
上記水洗浄時に上記放射性汚染物取扱設備の加振器によって当該放射性汚染物取扱設備の内壁面の超極薄水膜を振動させることを特徴とする放射性汚染物取扱設備の汚染除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性汚染物取扱設備に洗浄除染手段を備えた放射性汚染物取扱装置に関するものであり、グローブボックスなどの放射性汚染物取扱設備の内壁面（鋼板、ガラス板、アクリル樹脂板などの平滑な壁面）にトリチウム等の放射性物質が付着して堆積した場合でも、これを容易、迅速に除去することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、重水素−トリチウム核融合炉のプラズマ対向材料、特にダイバータなどには大量のトリチウムが水や炭化水素の形で堆積するが、安全性確保の観点からトリチウムインベントリを低減することが要求される。また、原子炉等原子力設備の補修・交換等に伴って多量の放射性物質が付着残存する放射性汚染物が排出され、これらが内圧が負圧に保たれているグローブボックスや周辺から隔離されたセルと呼ばれる設備、すなわち放射性汚染物取扱設備内で処理される。グローブボックス等の放射性汚染物取扱設備の内面への放射性物質の付着量が増大すると、作業環境の放射線レベルが高くなるのを避け、作業者の安全確保等のために、上記設備の壁面に付着した放射性物質を定期的に除去する必要がある。そしてこの除去作業（除染作業）は設備の稼働率向上の観点からも能率的、効率的に行われれることが必要である。
【０００３】
従来、トリチウム等の放射性物質が壁面に付着したとき、その放射性汚染物取扱設備（例えばグローブボックス等）の除染（汚染物質除去）に用いられる方法には、同位体希釈法、化学除染法、ベーキング法、紫外線照射法などがある。
同位体希釈法は大量の水を流して放射性物質であるトリチウムを希釈して処理する方法であり、また、化学除染法は酸などの除染液で表層を洗浄する方法であるが、いずれも処理後のガスや洗浄液等の二次的放射性廃棄物（二次的に生じる放射性廃棄物）の発生量が大きくなり、これの処理に多くの時間と費用を要することが問題である。また、ベーキング法は、汚染した構造物を加熱してトリチウム化合物を気化し脱離させてパージする方法で、高温に加熱しなければならない。このためこれを適用できる材質や構造には制限があり、また加熱のために大きな熱エネルギーが必要になるという問題がある。
【０００４】
さらに、紫外線照射法は放射性物質に紫外線を照射し化学結合エネルギーより大きなエネルギーを与えることによりＣ−Ｈ結合を切断して水素ガスあるいは炭化水素ガスにして気化させて、設備壁面から放射性物質を発散させて除去する方法である。この紫外線照射法をグローブボックスに適用した例を図３に模式的に示している。この従来例では、グローブボックス１が鋼板、アクリル樹脂板又はガラス板などの板材２で構成されており、その内面に光触媒層（例えば、酸化チタン粉末をスラッジ化したものを塗布して形成した層）５が形成されている。側壁の開口３にグローブ４が取り付けられている。グローブボックス内に放射性汚染物が搬入され、上記開口３から手を差し込んでグローブ４を装着し、グローブボックス１内で所定の処理作業が行われる。
【０００５】
グローブボックス１の内壁面にゴミ（放射性物質）が付着するので、これに定期的に紫外線ランプ６によって紫外線を照射して、内壁面に付着した放射性物質を光学的に分解させてこれを除去する。この従来例では低圧水銀灯の紫外線を０．３ｍＷ／ｃｍ２の強度で照射することで、内壁面に付着したトリチウムを迅速に除去することができるものである。しかし、紫外線の内壁面に付着した放射性物質内への透過深さは比較的浅いので、除染能率を高めるためには、紫外線の高水準エネルギーが必要であり、また反応に必要な時間が長いという問題があり、また、除染作業能率が悪く設備稼働率の点および作業員の健康面からも、除染作業能率を向上させることが必要である。
【０００６】
また、紫外線照射法による場合、その紫外線は表面から数原子層しか除染効果がないと考えられている。このことから、この紫外線照射法では大量に堆積した後には、これを十分に除去することはできない。残余の放射性付着物を水洗して除去することが考えられるが、これらの設備の内壁面は極めて平滑であり、鋼板、ガラス板、アクリス樹脂板などで濡れ性が低いので多量の洗浄水を使用する必要があり多量の放射性汚染水を生じることになり、その処理に多くの費用を要する。このような事情から、紫外線照射法による場合は、除染作業の仕上げに手作業による拭き取りが欠かせず、広い壁面を有する放射性物取扱設備ではこの拭き取り作業が大きな負担に成っているのが現状である。
【特許文献１】特許第３６１４４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、内壁面に光触媒層が形成されていて、紫外線照射法による除染手段を備えている放射性汚染物取扱設備について、
放射性汚染物取扱設備の内壁面に付着した放射性物質を短時間で除去することができ、洗浄水などの二次的な汚染物の発生を少なくしてその処理を簡単容易にしそのコストを低減することができるように、放射性汚染物取扱装置およびその汚染除去方法を工夫することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段は、内壁面に光触媒層が形成されていて、紫外線照射法による除染手段を備えているグローブボックスなどの放射性汚染物取扱設備を前提にして、次の（イ）（ロ）（ハ）によるものである。
（イ）上記放射性汚染物取扱設備の内壁面の上端部に、洗浄水を霧状に噴射して水洗浄を行うミストノズル（洗浄水噴霧ノズル）を設けること。
（ロ）上記放射性汚染物取扱設備に濾過装置を備えた洗浄水循環装置を設けてあること。
（ハ）上記放射性汚染物取扱設備の内壁面に対する紫外線の照射と、当該内壁面の水洗浄とを同時に行うこと。
【０００９】
なお、上記の「光触媒」はステンレス鋼板、アクリル樹脂板、ガラス板などの平滑な表面に塗布されていて、紫外線が照射されることによってその表面が超親水性（接触角度が３０度以の親水性）を発揮する光触媒であり、結晶系の酸化チタンがその代表的なものであるが、他に、アナターゼ型のもの、ルチル型のもの、ブルッカイト型のもの、アモルファス型のもの等がある。
【発明の効果】
【００１０】
放射性汚染物取扱設備の壁面は、機械的強度、気密性、除染性等の観点から平滑な鋼板、ガラス板、アクリル樹脂板などで構成されているのが一般的であるが、これらの壁面それ自体は親水性が低くて水をはじくので、水洗効果が低く洗浄精度も低い。しかし、光触媒で被覆された内壁面はこれに紫外線を照射するとその表面が超親水性になるので、その表面を洗浄水で洗うと、当該表面に超極薄水膜が形成され、この超極薄水膜が壁面に沿って流れる。そして、壁面に形成された超極薄水膜によって壁面がほぼ均等に濡れる。このため壁面に付着した汚れ（放射生物など）の間に染みこんでゆき、汚れを速やかに洗い落とす。この汚染除去は水洗浄であるから極めて効率的、能率的になされる。
壁面全面が超極薄水膜で洗浄され、しかも、洗浄水は循環装置で濾過されて繰り返し使用されるから、一つの放射線汚染物取扱設備の一回の洗浄作業で使用される洗浄水量は極めて少量であり、この洗浄水の汚染除去処理は低コストでなされる。
【００１１】
〔実施態様〕
また、グローブボックス等の放射性汚染物除去設備の壁面の超極薄水膜に振動を加えると、水膜が壁面に対して相対的に振動し、この超極薄水膜の振動が汚れの壁面からの剥離を促進するので、付着した汚れに対する除去効果が著しく向上する。
超極薄水膜の上記振動による汚染物除去効果は、その周波数の如何、振幅の如何によって異なり、最適な振動数、振幅は放射性汚染物取扱設備の壁面の振動特性により、また形成される水膜の厚さによっても異なるから、個々の装置における最適値にその振動数、振幅を調整する必要がある。
【００１２】
さらに、加振手段については、スピーカーで空気を振動させ、この空気振動で超極薄水膜を振動させるものでもよく、上記壁面の裏側に加振機器を付着させておいてこれを振動させ、壁面の振動で上記極薄水膜に振動を加えるものでもよいが、加振手段の放射性物質による汚染を回避するためには壁面をその外側から加振する方式の方が望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次いで、グローブボックスにこの発明を適用した実施例１を図１及び図２を参照しながら説明する。
このグローブボックス（放射性汚染物取扱設備）１１はアクリル樹脂板で構成されていて、密閉された作業室であり、その内面全面が結晶系の酸化チタン（光触媒）層（光触媒層）で被覆されている（厚さ０．１ミクロン）。光触媒機能が強く、超親水性になる光触媒として他に、アナターゼ型のもの、ルチル型のもの、ブルッカイト型のもの、アモルファス型のもの等を使用することができる。
グロ−ブボックス１１内は空気が外に漏れないように所定の真空度に保持されている。そして、このグローブボックス１１の底面１２は中央が低い傾斜面であり、中央の窪みに排水口が設けられている。
【００１４】
上記底面１２の中央に洗浄水循環装置の配管１３が接続されている。この洗浄水循環装置は循環ポンプ１４を有し、上記底面１２と循環ポンプ１４との間にフィルタ１５、貯留タンク１６が配置されている。上記フィルタ１５はいわゆる濾過フィルタであり、２０μｍ以上のゴミ（放射性物質など）を捕集する濾過能力を有する。
循環ポンプ１４の吐出側に開閉弁１７を介して汚染水処理装置１８が接続されており、また開閉弁１９を介して放水管２０が接続されている。
グローブボックスの側壁上端に散水ヘッダー２１が設けられており、この散水ヘッダーに放水管２０が接続されている。そして、上記散水ヘッダー２１にミストノズル２２が一定間隔で接続されている。そしてこのミストノズル２２がグローブボックスの内壁面に向けられており、このミストノズルから洗浄水が霧状に噴出される。
【００１５】
洗浄工程においては、開閉弁１７が閉じられ、１９が開かれており、洗浄水は循環ポンプ１４によって例えば７ｋｇ／ｃｍ２の水圧に加圧され、放水管２０、散水ヘッダー２１を経てミストノズル２２から粒径５０μｍのミストとして噴射され、これが内壁面に吹き付けられる。このとき、内壁面は超親水性で濡れ性が非常に高いので、２００〜３００μｍの厚さの極薄水膜が内壁全面にほぼ均一に形成され、これが壁面に沿って流れ落ちる。したがって、少量の洗浄水で極めて高い水洗効果が発揮される。
因みに、アクリル樹脂板による壁面に光触媒層が形成されていない場合は、親水性が高くないので水膜は形成されにくく、また形成されたとしても水膜厚さは約数ｍｍ程度である。また、触媒層を形成しているものでも紫外線を照射しない状態では超親水性を備えていないので、水膜厚さは約１ｍｍ程度である。これらのいずれも濡れ性が高くないので十分な水洗効果が発揮されず、また、多量の洗浄水を使用することになる。
【００１６】
また、この実施例１は図３の従来例と同様に適宜の紫外線照射装置６を備えており、この紫外線照射装置６で紫外線を内壁面に照射してこれを超親水性にしながら上記の水洗を行う。このように、紫外線照射と水洗を並行して同時に行うことができ、これにより光分解作用による除染および光触媒表面の超親水性化と、壁面の水洗による除染とが同時に行われるので除染能率が高く、したがって、極めて迅速にしかも効果的に除染がなされる。
【００１７】
洗浄工程が終了すると、開閉弁１９が閉じられ、開閉弁１７が開かれて、汚染された洗浄水は汚染水処理装置１８に回収される。なお、この汚染水処理装置は最終処理装置であることが望ましいが、必ずしもその必要はない。
【００１８】
なお、グローブボックス１１内には散水ヘッダー２１、ミストノズル２２が付設されており、これらの表面にも汚れが付着する。したがって、これらの表面にも光触媒層を形成して紫外線照射による除染効果が発揮されるようにするのがよい。
【００１９】
次に、洗浄水の水膜を振動させて除染効果を向上させた実施例２を図１及び図２を用いて説明する。この実施例２では壁の外面に発振器３０が付設されている。この発振器３０としてはその振動の振幅、振動数を調整できるものがよいので、これらを容易に調整できるバイブレータ等の電気的な加振器が適当である。振動数を１０〜１００Ｈｚの範囲で調整し、加振力を調整することにより、水洗浄能率が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】は、この発明の実施例による放射性汚染物取扱設備を備える放射性汚染物取扱装置の模式図である。
【図２】は、この発明の実施例による放射性汚染物取扱設備の洗浄除染手段の模式図である。
【図３】は、従来の放射性汚染物取扱設備の模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１１：グローブボックス
１２：底面
１３：配管
１４：循環ポンプ
１５：フィルタ
１６：貯留タンク
１７，１９：開閉弁
１８：汚染水処理装置
２０：放水管
２１：散水ヘッダー
２２：ミストノズル
３０：加振器
【図１】
0004744341.tif 000002
【図２】
0004744341.tif 000003
【図３】
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