(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用のブロック及び／又はプレートによる建造物建設方法であって、
前記ブロック及び／又はプレートはコンクリート製であって、セシウムを含む放射性核種及び／又は毒性物質を含んだ水を導き、浄化水を排出するための、管、接合管又はフランジを有し、
前記ブロック及び／又はプレートは所定の建造物設計書に従って製作されるか又は組み立てられ、
前記ブロック及び／又はプレートのうちの少なくとも１個のブロック又は１枚のプレート内には、セシウムを含む放射性核種及び／又は毒性物質を水中から収着抽出する収着剤を入れた収容器が埋設されており、
前記少なくとも１個のブロック又は１枚のプレートは、前記収着剤の寿命が尽きたのち、ブロック又はプレートに埋設された収容器の内容物が、硬化促進剤又は自己硬化剤の投入によってブロック又はプレート内部で一枚岩化される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ブロック及び／又はプレートの少なくとも一部が、前記ブロック及び／又はプレートの表面の一つで放射性核種を除外すべき水と接触できるように配置され、収容器内に含まれている収着剤の寿命が尽きたのちに、収容器の内容物が一枚岩化され、ブロック及び／又はプレートは、建造物内の本来の位置に残されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
建設される建造物の内部又は外側に位置する潜在的に危険な施設を区切る基礎、壁、床、擁壁の形で前記ブロック及び／又はプレートが配置されて、建造物が建設されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ブロック及び／又はプレートに複数の収容器が配置される場合、前記複数の収容器が相互に並列及び／又は直列に連結されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
コンクリート製又は鉄筋コンクリート製の物体内部に埋設され、セシウムを主とする放射性核種又は毒性物質を水中から収着抽出する収着剤を含み、管、接合管又はフランジを主とする諸要素を有する複数の収容器が、少なくとも１個のブロック又は１枚のプレート内に内蔵されており、
浄化度が様々に異なる水のための収容器が、相互に並列及び／又は直列に連結されて、カスケードを形成する形で建造物が建設されることを特徴とする、建築用ブロック及び／又はプレートを材料とした建造物。
【請求項６】
放射性核種除染対象となっていて、建物の表面の少なくとも一つと接触している水の中に建造物が配置されることを特徴とする請求項５に記載の建造物。
【請求項７】
建造物が、基礎又は擁壁の形で建造されることを特徴とする請求項５又は６に記載の建造物。
【請求項８】
建造物が、放射性核種を除外すべき水と浄化された水との境界に配置されることを特徴とする請求項７に記載の建造物。
【請求項９】
放射性核種及び／又は毒性物質を水中から収着抽出するための収着剤が入っている使用済み収容器を一枚岩化するための媒材がブロック内部又は外部に配置され、上述の各収容器に前記媒材が通じているか又は前記媒材を通じさせることができることを特徴とする請求項５に記載の建造物。
【請求項１０】
コンクリート製又は鉄筋コンクリート製の物体を、主として多層成型によって成型する建築用ブロック又はプレートの製作方法であって、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を収着抽出するための収着剤を含み、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を含む水を導き、浄化された水を排出するための接合管又はフランジを有する、少なくとも一つの収容器を建築用ブロック又はプレートの内部に埋設し、
放射性核種又は毒性物質を水中から収着抽出する収着剤のうち、寿命の尽きた収着剤を一枚岩化するための媒材を入れた容器が、ブロック及び／又はプレートを成型する際に、そのブロック又はプレート内に配置されることを特徴とする、製作方法。
【請求項１１】
物体全体又はその一つの層に用いられるコンクリートとして硫黄セメント又はポリメールセメントが用いられることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
コンクリート又は鉄筋コンクリートから、多層物体として製作された、一枚岩構造の又は工場製品としての建築ブロック又はプレートであって、前記建築ブロック又はプレートの内部に、毒性物質及び／又はセシウムを含む放射性核種を含む水を導入、排出するための接合管又はフランジを有し、毒性物質及び／又はセシウムを含む放射性核種を水中から収着抽出する収着剤を入れた複数の収容器が埋設されており、前記複数の収容器のうちの少なくとも二つが、相互に直列又は並列に連結されていることを特徴とする建築用ブロック又はプレート。
【請求項１３】
機械的方法により接合管又はフランジの水路を遮断する装置により、又は、自己硬化剤容器から自己硬化剤を供給することによってその水路を遮断する装置を備え、接合管又はフランジの水路を、機械的に遮断するための装置及び／又は自己硬化剤を供給するための装置を遠隔操作できることを特徴とする請求項１２に記載の建築用ブロック又はプレート。
【請求項１４】
物体全体用のコンクリートとして、又はその物体の一つの層用のコンクリートとして、硫黄セメント又はポリマーセメントが用いられることを特徴とする請求項１２または１３に記載の建築用ブロック又はプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
提案される一群の発明は、建設分野に関連し、具体的には、原子力発電所、陸上又は水中の建造物の基礎、高濃度毒性物質及び放射性廃棄物の埋設処理場等々のような、コンクリート製一枚岩型ブロック及び／又はプレートで建設される、又は再建設される組立式又は一枚岩式建造物の構造に関連し、建設現場又は工場において製作されるこれら諸建造物用ブロック又はプレートの構造に関連する。
【背景技術】
【０００２】
既知の発明の内、もっとも類似したものとしては、建造物に配置する前に放射性廃棄物を詰め込んだ収容器（複数）を内蔵したコンクリート製の容器の形で仕上げられ、所定の位置に配置されたブロック（複数）により建設される建造物があるが、この場合、ブロックの壁とコンテナーの壁との間の空間にも、収容器内のものよりは低濃度ではあるが、放射性廃棄物と結合剤との混合物が詰め込まれていて、ブロックの容器上方は、取り外し可能なコネクターで結合された蓋で閉じられる（米国特許５５４５７９６号、１９９６年出願）。
【０００３】
容器を内包するブロックの形に仕上げられ、その容器内の空洞には、放射性廃棄物が詰め込まれた収容器が収められていて、収容器の壁とモジュールを形成する容器の壁との間の空間が粒状材で満たされた建築用製品の製造法が知られている（ドイツ特許第４３０２５３６号、１９９４年出願）。
【０００４】
既知の発明のうち、本発明にもっとも近似したものとしては、コンクリート製容器の形状に仕上げられ、それら容器の空洞に放射性廃棄物又は毒性物質で満たされた収容器が収められるブロック状の建築用製品の製造方法であるが、この場合、ブロックの壁とコンテナーの壁との間の空間にも、収容器内のものよりは低濃度ではあるが、放射性廃棄物と結合剤との混合物が詰め込まれており、ブロックの空洞上方は、取り外し可能なコネクターで結合された蓋で閉じられる（米国特許５５４５７９６号、１９９６年出願）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許５５４５７９６号（１９９６年出願）
【特許文献２】ドイツ特許第４３０２５３６号（１９９４年出願）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブロック及び／又はプレートで構成された建築用建造物の既知の建設方法の欠陥は、放射性物質を含んだ収容器をブロック内に配置するための放射性物質の取り扱い及び放射性物質を含むブロックの輸送作業を必要とし、これは、作業の安全性に悪影響を及ぼし、これらの作業を行う従業員を保護するための対策及び手段に余計な経費がかるという点にある。
【０００７】
既知の諸構造物の欠陥は、それらの利用可能性が、前もって収容器に集められた放射性物質をどこかに埋設処理することに限られている点にある。この際、収容器に放射性物質を詰め込むために、それらの放射性物質の積み替え作業を行わなければならない。建築構造の要素として、たとえば基礎、擁壁としてブロックを使用できるとしても、そのためには、ブロックを所定の場所に移動させなければならないが、このことによって、作業の安全性が低下する。既知の解決方法によって、それ以上の技術課題を解決することができないことは、既知の諸構造物が非常事態発生後に建設され、手間のかかる作業を行わざるを得ず、事態収拾のために余分な空間及び時間を割かなければならいないことによる。
【０００８】
そのほか、既知の諸構造物の堅牢度が、その中に収容される放射性物質の特性に左右されるので、それらの構造物を建材として使用することができないことも、既知の諸構造物の欠陥である。
【０００９】
本諸発明の課題は、ブロック及び／又はプレートの製造作業ならびにそれらによる建造物建設作業の安全性の保障、そしてブロック又はプレートを用いて建設される建造物の内部又はその間近で非常事態が発生した際の建造物外への放射性核種の流体媒質中における拡散の防止であるが、これは、建造物において用いられている既述の諸建築要素の機能上の可能性を拡大することによって実現される。というのも、建造物において及び／又はその近辺で形成される水から毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を収着抽出する収着剤が、建造物の構造の中又は、建造物の構造要素の中に、前もって（建設時に）配置されている建造物を建設する場合には、放射性核種の入った個々の容器を移動するという危険な作業及び、それに続いて埋設処理の際にそれらの容器を保護収容器内へ収納する作業を行う必要がないからである。
【００１０】
解決すべき課題の現実性は、日本原燃株式会社の核燃料再生工場が２００６年３月に試験を行った日本の青森県六ケ所村の水柱水において、２００４年から２００７年にかけて行われた５回に及ぶセシウムの濃度測定試験によって裏付けられた。濾過及び濃縮化システムのある場所で、様々な深度の水の層における海水サンプルが大量に採取された。調査領域において、粒状物質状態におけるＣｓ７は発見されなかった。溶融Ｃｓ”は、とくに表層水において、時間的変化を示した。調査結果にもとづき、調査実施領域においては、Ｃｓ１３７による実質的な汚染は認められないとの結論がなされた。Ｃｓ１３７の濃度は、対馬海流と親潮との混ざり具合に影響されて変化する。日本の青森県六ケ所村における核燃料再処理装置の廃水中におけるＣｓ１３７の時間的及び空間的分布の変化が究明された（ナカニシ・タカヒロ、『放射能分析・核化学ジャーナル』２０１０年２８３：８３１−８３８）。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
設定された課題は、以下のことによって解決される：
・  建設用ブロック及び／又はプレートから建造物を建設する方法において、すなわちセシウムを主とする放射性核種及び／又は毒性物質を含む水を導き、浄化水を排出するための管、接合管又はフランジを主とする諸要素を有し、採用された建造物設計案に従って埋設されるか又は組み付けられる、主としてコンクリート製のブロック及び／又はプレートから建造物を建設する方法において、少なくともそれらのブロック1個又はプレート1枚の内部に、セシウムを主とする放射性核種及び／又は毒性物質を水中から収着するための収着剤の入った収容器が、それらのブロックもしくはプレートを製造する際に内蔵されるか又は前もって内蔵されている。このさい、ブロック又はプレートを製造する際に、そのブロック又はプレートに埋設された収容器の内容物が、セシウムを主とする放射性核種又は毒性物質を水中から抽出するための収着剤の寿命がユニットによって使い果たされたのちに、硬化促進剤もしくは自己硬化剤の注入によって内部で一枚岩化するようなブロック又はプレートを用いることができる。また、ブロック及び／又はプレートの 少なくとも一部分を、それらの少なくとも一つの面が放射性核種を除去されるべき水と接触できるように配置することができ、収容器内に含まれている収着剤の寿命が尽きたのち、その内容物は一枚岩化されるが、ブロック及び／又はプレートは、建造物内に配置されたときの本来の位置に残される。また、建設される建造物の内部又は外側に位置する潜在的に危険な施設を仕切る基礎、壁、床、擁壁として、ブロック及び／又はプレートを配置して、建造物を建設することができる。また、ブロック又はプレート内に複数の収容器を配置する際には、それらの収容器を相互に並列及び／又は直列に連結することができる。
・  コンクリート製又は鉄筋コンクリート製の、主として多層型の物体を成型することによって建築用ブロック又はプレートを製作する方法において、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を水中から収着するための収着剤を内包し、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を含む水を導き、浄化水を排出する接合管もしくはフランジを有する、少なくとも一つの収容器が埋設される。この際、ブロック及び／又はプレートを成型する際に、寿命の尽きた、水中から放射性核種又は毒性物質を収着する収着剤を一枚岩化するための媒材が入った容器をブロック又はプレート内に配置することができる。また、コンクリートとして硫黄セメント又はポリマーセメントを使用することができる。その際、層のうちの一つに硫黄セメント又はポリマーセメントを用いることもできる。
・  建造物は建築用ブロック又は建築用プレートから建造されるが、少なくとも1個のブロック又は1枚のプレートには、そのコンクリート製又は鉄筋コンクリート製の物体内に、セシウムを主とする放射性核種又は毒性物質を収着して抽出する収着剤を含んだ、少なくとも一つの収容器が埋設されており、その収容器はセシウムを主とする放射性核種を含んだ水を導き、浄水を排出するための管、接合管又はフランジを主とする要素を備えている。建造物は、放射性核種を除去すべき水の中に配置することができ、その際、水は建造物の少なくとも一つの面と接触している。建造物は、基礎又は擁壁の形で建設することができる。建造物は、放射性核種を除去すべき水と浄化された水との境界に配置することができる。建造物は、浄化度が様々に異なる水を入れるための、相互に並列及び／又は並列に連結された容器より成るカスケードの形で建設することもできる。建造物には、放射性核種又は毒性物質を水の中から収着抽出するための収着剤（この収着剤は、上記のそれぞれの収容器とつながっているか、又は、望ましくは、つなげることができる）を入れた使用済み収容器を一枚岩化させる媒材を内蔵又は外付けして建造することができる。
・  建築用ブロックは、コンクリート又は鉄筋コンクリートにより、主として多層体の形で製作され、この多層体には、水の導入及び排出用の接合管又はフランジを有し、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を内包し、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を水中から収着抽出する収着剤を含む、少なくとも一つの収容器が埋設されている。ブロック内の（少なくとも二つの）収容器は、相互に直列又は並列に連結することができる。建築用ブロックは、接合管又はフランジの水路を機械的な方法で遮断する装置、もしくは自己凝固剤を主としてブロック内に配置された容器から供給することによって遮断する装置を備えることができる。建築用ブロックにおいては、コンクリートとして、硫黄セメントもしくはポリマーセメントを用いることができ、また、ブロックの層の一つに硫黄セメント又はポリマーセメントを用いることもできる。接合管又はフランジの水路を機械的に遮断するための装置及び／又は自己硬化剤を供給する装置には、遠隔操作装置を備えることができる。
・  一枚岩型の又は工場製品としての建築用プレートは、コンクリート又は鉄筋コンクリートにより、主として多層体の形で製作され、この多層体には、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を含む水を導入、排出するための接合管又はフランジを有し、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を水中から収着抽出する収着剤を含んだ、少なくとも一つの収容器が埋設される。建築用プレートにいくつかの収容器が埋設される場合、それらの収容器は相互に直列又は並列に連結される。このほか、建設用プレートには、接合管又はフランジの水路を機械的に遮断する装置及び／又は自己硬化剤を供給する装置を備えることができる。その際、この装置は遠隔操作されることが望ましい。
「一枚岩型の」という用語は、施設建設現場のしかるべき位置で直接製作されることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】放射性核種で満たされていない、収着剤入りの容器を備えた、既述の方法によって製作されたブロック及びプレートによる建造物の略図を示す。
【図２】セシウムを主とする放射性核種又は毒性物質を水中から収着抽出するための収着剤を含む収容器がブロック製造過程で内蔵された、一枚岩型ブロックの製作例を示す。矢印は、放射性核種を含む液体及び浄化された水がブロック内を通過する方向を示す。
【図３】図２に従った一枚岩型ブロックの形における本発明の技術的解決方法の実施例を示す。この場合、放射性核種又は毒性物質を含む媒質をブロックの収容器内において硬化させるための容器が、ブロック製作時にブロック内に配置されている。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
建築用ブロック又はプレート（図１の１）は、コンクリート（コンクリート混合物）または鉄筋コンクリートにより、主として多層体の形で製作される。
【００１４】
ブロック又はプレートは、最も高品質な鉄筋コンクリート製品に対して要求される全ての技術要件（強化鉄骨材、セメント混合物添加剤、高度の防水性、密度及び強度）を遵守して製作される。コンクリート製ブロック又はプレートの目的は、ブロック又はプレートに内蔵され、濾過される水から毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を収着抽出する収着剤を含む、少なくとも一つの収容器（選択的収着剤付きフィルター）を最大限に保護することである。ブロック又はプレートは、任意の外的作用から構造的に十分保護されていなければならず、収容器（フィルター）内で濃縮された同位体からの放射線を要求された度合において吸収しなければならず、特殊施設（放射性廃棄物保管場、毒性材料保管場等々）の建設に際する構造要素の要件を満たさなければならない。ブロックには、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を含んだ水を導き（図１の３）、浄化された水を排出する（図１の４）ための接合管又はフランジを有する、少なくとも一つの収容器（図１の２）が、ブロック製作の際に埋設される。収容器（図１の２）には、ブロックにそれが配置される前又は後に、もしくはブロックが建造物に設置された後に、毒性物質及び／又はセシウムを主とする放射性核種を水中から収着抽出するための収着剤が投入される。建築用ブロック又はプレートには、機械的方法又は自己硬化剤入り容器（この容器は内蔵することが望ましい）から自己硬化剤を供給する方法によって、接合管又はフランジの水路を遮断する装置（図には示されていない）を備えることができる。建築用ブロックにおいては、コンクリートとして、硫黄セメント又はポリメールセメントを用いることができ、層の一つとしてとしても、上記諸要件を満たす場合には、硫黄セメント又はポリマーセメントを用いることができる。接合管又はフランジの水路の機械的遮断装置及び／又は自己硬化剤供給装置に、遠隔操作装置（図には示されていない）を備えることができる。ブロック又はプレートに、収容器と自己固化剤供給管でつながっている自己硬化剤入り容器（図３の５）（この容器は内蔵することが望ましい）から、もしくはすぐ近く、たとえば、別のブロック又はプレートに配置された容器から自己硬化剤を供給する装置を備えることができる。
【００１５】
建築用ブロック又は建築用プレートから建造物を建設する際に、少なくとも１個のブロック又は１枚のプレートは、セシウムを主とする放射性核種を水中から吸着抽出するための収着剤を含み、ブロック又はプレートに埋設された、少なくとも一つの上記収容器（図１〜３の２）を有する。建造物は、技術的効果を高めるために、浄化度が様々に異なる水を入れる容器が相互に並列及び／又は直列に連なった、ケスケード状に配置された形で建設することもできる。また、建造物は、放射性核種を除去すべき水の中、たとえば、放射性核種を除去する必要がある貯水槽又は天然貯水池から流れてきた水の中に配置することもできる。この場合、建造物は、少なくとも建造物の表面の一つで水と接触する。建造物は、採用された設計案に従って、基礎又は擁壁の形で建設することができる。建造物は、放射性核種を除去すべき水と浄化された水との境界に配置することができる。建造物には、放射性核種又は毒性物質を水中から収着抽出する収着剤の入った使用済み収容器を一枚岩化するための内蔵又は外付けの媒材を備えることができる。この媒材は、上述の各収容器と通じているか、または通じさせることができるものであるが、後者の方が望ましい。
【実施例】
【００１６】
コンクリート立方体（一稜の長さ１．７ｍ）の中心に、それを製作する際に、高さ０．７０ｍ、直径０．３０ｍ、紺青（改良されたフェロシアン化鉄）をベースとする選択的収着剤５０キログラムが入った円筒形の収容器（フィルター）を収納する。収容器（フィルター）の接合管を介して、放射能汚染ゾーンにあった建物の放射能除染のために以前に使用された２００立方メートルの天然水（淡水又は海水との混合水）を注入。 浄化対象水中のＣｓ１３７（セシウム１３７）の含有量は、約１０，０００Ｂｑ／Ｌであり、濾過後の水の放射能は、５Ｂｑ／Ｌ（現行基準量に従えば、周辺環境中に無制限に放出できる量）を超えていなかった。
【００１７】
浄化対象水の供給完了後、コンクリートブロック中の収容器（フィルター）及び水をフィルターに送るための水路が、収着剤を一枚岩化し、収容器（フィルター）を完全密閉するための自己硬化結合剤で満たされた。
【００１８】
測定の結果、（使用済み収着剤入りの収容器・フィルターを含む）コンクリート立方体の全表面におけるガンマ線の線量率は、周辺環境のガンマ自然放射能（０．５ｒｅｍ／年未満）を上回らず、従って当該製品は構造要素として使用可能であることを示した。
【図１】
0006369727.tif 000002
【図２】
0006369727.tif 000003
【図３】
0006369727.tif 000004