(57)【要約】【課題】溶融炉解体時の高レベル放射性廃棄物の発生量を減らす。【解決手段】廃棄耐火材２１の所定面２５に向けてレーザビーム２４を、その入射位置がガラス２３と廃棄耐火材２１との境界２６からやや廃棄耐火材２１側となるように出射すると、ビーム進行方向前側の廃棄耐火材２１が蒸散して溝状の間隙２７が形成され、また、レーザビーム２４に入射に伴う熱応力で間隙２７からビーム進行方向前側へ延びる亀裂２８が生じ、ガラス２３とその近隣の少量の耐火材表層部分２９を、高レベル放射性廃棄物として選択的に切除することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融炉の解体時に発生する廃棄耐火材にレーザビームを照射して、耐火材表面に付着しているガラスと耐火材表層部分を切除することを特徴とする廃棄耐火材処理方法。
【請求項２】
レーザビームとしてＹＡＧレーザを用いる請求項１に記載の廃棄耐火材処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃棄耐火材処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力施設から発生する放射性廃液は、廃液処理設備によってガラス固化処理された後、廃棄物保管施設に保管される。
【０００３】
図２は廃液処理設備を構成するガラス溶融炉の一例を示すもので、このガラス溶融炉は、耐火材（耐火レンガ）により形成され且つ溶融ガラスＧの貯留空間１を有する溶融炉本体２を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
溶融炉本体２の上部には、原料供給管３、廃液供給管４、及び排気管５が貯留空間１に連通するように接続されている。
【０００５】
溶融炉本体２には、貯留空間１上下方向中間部で向き合う一対の主電極６と、貯留空間１底部近傍に位置する底部電極７とが設けられている。
【０００６】
溶融炉本体２下部には、貯留空間１に連通する流下ノズル８と、該流下ノズル８を取り囲む誘導加熱コイル９と、流下ノズル８に向けて冷却用空気を送出する空気噴射管１０とが設けられている。
【０００７】
また、溶融炉本体２下方には、金属製の固化体容器（キャニスタ）１１を載置した搬送台車１２が移動可能に配置されている。
【０００８】
図２に示すガラス溶融炉では、原料供給管３から貯留空間１へ所定量のガラス原料を送給したうえ、溶融炉本体２に付帯の加熱手段（図示せず）で溶融させ、主電極６相互の間、あるいは主電極６と底部電極７の間に溶融ガラスＧを介して通電し、当該溶融ガラスＧをジュール熱で固化しないように保温する。
【０００９】
このとき、流下ノズル８内でガラスが固化するため、貯留空間１から外部への溶融ガラスＧの流出が抑止される。
【００１０】
この後、原料供給管３から貯留空間１へ追加のガラス原料を送給すると、当該原料ガラスが溶融ガラスＧに溶融し、廃液供給管４から貯留空間１へ廃液を送給すると、該廃液が溶融ガラスＧに混ざり合う。
【００１１】
廃液のガラス固化処理にあたっては、固化体容器１１を搭載した搬送台車１２を、流下ノズル８の直下に固化体容器１１が位置するように移動させておく。
【００１２】
次いで、誘導加熱コイル９に通電して流下ノズル８を加熱し、該流下ノズル８内のガラスを溶融させることにより、貯留空間１から溶融ガラスＧを固化体容器１１へ払い出す。
【００１３】
誘導加熱コイル９に対する通電を中断し、空気噴射管１０から流下ノズル８に向けて冷却用空気を送出すると、該流下ノズル８内でガラスが再び固化し、貯留空間１から外部への溶融ガラスＧの流出が抑止され、固化体容器１１に充填した溶融ガラスＧは、自然風冷により固化する。
【特許文献１】特開２００１−０２１６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したガラス溶融炉は、溶融炉本体２の構成材料に用いている耐火材が高温の溶融ガラスＧによって腐食するので、供用可能な期間が５年程度である。
【００１５】
ガラス溶融炉の解体時に発生する廃棄耐火材には、廃液が混ざり合ったガラスが固化した状態で付着しているが、この耐火材は硬いため、ガラスだけを機械的手段などにより剥がして回収することは困難である。
【００１６】
すなわち現状では、上記廃棄耐火材の全量を高レベル放射性廃棄物として取り扱わなければならない。
【００１７】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、溶融炉解体時の高レベル放射性廃棄物の発生量を減らすことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の廃棄耐火材処理方法では、ガラス溶融炉の解体時に発生する廃棄耐火材にレーザビームを照射して、耐火材表面に付着しているガラスと耐火材表層部分を切除する。
【００１９】
請求項２に記載の廃棄耐火材処理方法では、レーザビームとしてＹＡＧレーザを用いる。
【００２０】
請求項１に記載の廃棄耐火材処理方法においては、レーザビームによって切除したガラス及び少量の耐火材表層部分を、高レベル放射性廃棄物として選択的に取り扱い、多量の廃棄耐火材を低レベル放射性廃棄物として取り扱う。
【００２１】
請求項２に記載の廃棄耐火材処理方法においては、ガラスと耐火材表層部分をＹＡＧレーザビームにより効率よく切除する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の廃棄耐火材処理方法によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００２３】
（１）廃棄耐火材に付着しているガラスとその近隣の耐火材表層部分をレーザビームによって切除するので、これらガラス及び少量の耐火材表層部分だけを、高レベル放射性廃棄物として選択的に取り扱える。
【００２４】
（２）よって、残りの廃棄耐火材を低レベル放射性廃棄物として取り扱うことができ、溶融炉解体時の高レベル放射性廃棄物の発生量が減少することになる。
【００２５】
（３）また、レーザビームとしてＹＡＧレーザを用いることより、ガラス及び耐火材表層部分の切除を効率よく行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００２７】
図１は本発明の廃棄耐火材処理方法の実施の形態の一例を示すもので、２１は廃棄耐火材、２２は加工ヘッドを表わしている。
【００２８】
廃棄耐火材２１は、溶融炉本体２（図２参照）の構成材料で、ガラス溶融炉の解体に伴って発生したものである。
【００２９】
廃棄耐火材２１の一側表面（炉内側面）には、廃液が混ざり合い且つ固化した状態のガラス２３が付着している。
【００３０】
通常、ガラス溶融炉の耐火材の大きさは、およそ３００×６００×１５０ｍｍである。
【００３１】
加工ヘッド２２は、連続定格出力が１．５ｋＷ以上のＹＡＧレーザ発振装置に接続されており、レーザビーム２４を出射するようになっている。
【００３２】
廃棄耐火材２１の処理にあたっては、ガラス２３付着面に交差する廃棄耐火材２１の所定面（耐火材の接合面）２５に向けてレーザビーム２４を出射でき且つビーム入射位置がガラス２３と廃棄耐火材２１との境界２６から２０ｍｍぐらい廃棄耐火材２１側となるように、加工ヘッド２２を配置する。
【００３３】
次いで、加工ヘッド２２から廃棄耐火材２１に向けてレーザビーム２４を出射すると、所定面２５のビーム入射位置からビーム進行方向前側へ２０〜３０ｍｍぐらいの範囲で廃棄耐火材２１が蒸散して溝状の間隙２７が形成される。
【００３４】
これに加えて、レーザビーム２４に入射に伴う熱応力で、間隙２７からビーム進行方向前側へ延びる５０ｍｍ程度の亀裂２８が生じる。
【００３５】
更に、ビーム入射位置が前記の境界２６に沿うように加工ヘッド２２を動かす操作と、間隙２７深さに応じてレーザビーム２４の焦点位置を調整する操作を行なうと、間隙２７及び亀裂２８の範囲が拡大し、ガラス２３とその近隣の耐火材表層部分２９が、廃棄耐火材２１から効率よく切除される。
【００３６】
この後、切除したガラス２３及び少量の耐火材表層部分２９を高レベル放射性廃棄物としてガラス固化処理し、高レベル放射性廃棄物貯蔵施設に保管する。
【００３７】
また、ガラス２３及び耐火材表層部分２９を取り除いた多量の廃棄耐火材２１は、低レベル放射性廃棄物としての処理を行なったうえ、低レベル放射性廃棄物貯蔵施設に保管する。
【００３８】
このように、図１に示す廃棄耐火材処理方法では、レーザビーム２４によって切除したガラス２３及び少量の耐火材表層部分２９だけを高レベル放射性廃棄物として選択的に取り扱えるので、溶融炉解体時の高レベル放射性廃棄物の発生量が減少することになる。
【００３９】
なお、本発明の廃棄耐火材処理方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の廃棄耐火材処理方法の実施の形態の一例を示す概念図である。
【図２】ガラス溶融炉の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
２１  廃棄耐火材
２３  ガラス
２４  レーザビーム
２９  耐火材表層部分
【図１】
2005030981.tif 000003
【図２】
2005030981.tif 000004