(57)【要約】【課題】牧草地等が放射能汚染された場合に牧草を刈り取ったり、土壌を入れ替えたりすることなく牧草を除染し、取り除いた放射性物質の処理が簡便であり、かつ除染作業中に作業者が被曝しない簡便な手段を実現する。【解決手段】回転ブラシや吹き出し空気によって払われた放射性物質は空気と共に送風機によって吸い込まれる。吸い込まれた空気は水タンクの中の水を潜り抜けてタンク上部の空気層に溜まる。水を潜り抜ける際に放射性物質は水に捕集される。空気層に溜まった空気は圧力で押し出され、地面に向かって吹き付けられる。吹き付けられて空気は再び吸い込まれ、所謂閉回路を構成するので、放射性物質は外部には漏れ出さない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャーシー１、該シャーシーに回自在に設けられた牽引具２、前記シャーシーに搭載された水密性の水タンク３、該水タンク上部に設けられた開閉自在の注水口４、前記水タンク下部に設けられた開閉自在の排水口５、前記シャーシーを支承する複数個の車輪６、前記シャーシーあるいは前記水タンクに搭載された送風機７、該送風機を駆動する駆動手段８、前記シャーシーの下部に設けられた吸気口９、該吸気口と前記送風機の吸い込み口を連結する吸気パイプ１０、前記水タンク底部に設けられた吐出口１１、該吐出口と前記送風機の送風口を連結する送風パイプ１２、前記吸気口に取り付けられたプレフィルター１３、シャーシー下部で地面に向かって設置された吹出口１４、該吹出口と前記水タンク上部の空気層とを結ぶ吹出パイプ１５、前記シャーシー下部の前後左右に設置された可撓製のスカート１８から成る放射性物質除去装置。
【請求項２】
請求項１記載の放射性物質除去装置において、吹出口１４および吹出パイプ１５に代えて排気口２０を備えた放射性物質除去装置。
【請求項３】
シャーシー下部に回動自在に支承されたブラシ１６、該ブラシを駆動する回転手段１７を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性物質除去装置。
【請求項４】
シャーシー１、該シャーシーに回自在に設けられた牽引具２、前記シャーシーに搭載された気密性のケーシング１９、前記シャーシーを支承する複数個の車輪６、前記シャーシーあるいは前記ケーシングに搭載された送風機７、該送風機を駆動する駆動手段８、前記シャーシーの下部に設けられた吸気口９、該吸気口に取り付けられたプレフィルター１３、前記ケーシングに搭載されたエアフィルター２０、シャーシー下部で地面に向かって設置された吹出口１４、前記シャーシー下部の前後左右に設置された可撓製のスカート１８から成る放射性物質除去装置。
【請求項５】
シャーシー下部に回動自在に支承されたブラシ１６、該ブラシを駆動する回転手段１７を備えたことを特徴とする請求項４記載の放射性物質除去装置。
【請求項６】
牽引具を具備せず、自走式であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の放射性物質除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の事故等に起因する放射性物質の飛散に伴って牧草地等が放射能汚染された場合、牧草摂取によって放射性物質が家畜の体内に蓄積され、結果として肉や乳が放射能汚染される。このようにして放射能汚染された肉や乳を摂取すると、人が放射線内部被曝を受けることになり、重大な放射線被曝傷害を招くことになる。例えば現ウクライナのチェルノブイリ原子力発電所事故においても、放射能汚染された牧草を摂取した牛の乳を摂取したことにより、約4千人の子供が小児甲状腺癌を発症している（ＩＡＥＡ調査報告による）。
【０００３】
このように、牧草等が放射能汚染された場合には従来は牧草地を放棄するか、さもなくば牧草を全部刈り取り、要すれば土壌の入れ替えを行うしか術が無かった。牧草地は一般に広大であり、牧草を全部刈り取る、あるいは土を入れ替えるには膨大な作業を要する。また刈り取った牧草や除去した土そのものが放射能汚染されているので、その処理をどうするかという問題が生じる。
【０００４】
従来の放射性物質の除去技術としては、空気中の放射性物質を除去する方法および装置（例えば、特許文献１参照。）が知られている。また、水中の放射性物質を除去する方法および装置（例えば、特許文献５参照。）が知られている。しかしながら、これらの技術はいずれも地表面に堆積した放射性物質の除去を意図した技術ではなく、また広範な牧草地を除染するには不都合であった。
【０００５】
特許文献２、特許文献４はいずれも電気掃除機の要領で吸引した塵芥を、水を通すことで捕集する技術を開示している。水をフィルターとして利用することで通常のエアフィルターでは捕集困難な微粒子まで捕集することができるが、これらは室内の清掃を意図した技術であり、屋外で使用すると非放射性の土や草まで吸引してしまうため牧草地のような屋外地表面の除染には適さなかった。
【０００６】
特許文献３ではＨＥＰＡフィルターのような極めて目の細かいエアフィルターを用いて空気中の放射性物質を除去する技術を開示している。これはクリーンハウスやグローブボックスなどの周囲から遮蔽されたスペース内において空気中の放射性物質を除去するための技術であり、やはり屋外地表面の除染には適さなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１００１３号公報
【特許文献２】特開２０００−３１６７６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１７４５８６号公報
【特許文献４】実開平７−２５９２１号公報
【特許文献５】特開２００５−１７７７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の事情に鑑み為されたもので、その解決せんとする課題は、牧草地等が放射能汚染された場合に牧草を刈り取ったり、土壌を入れ替えたりすることなく牧草を除染し、取り除いた放射性物質の処理が簡便であり、かつ除染作業中に作業者が被曝しない簡便な手段を見出すことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、トラクター等で牽引される車体に水密性の水タンクと送風機が搭載されている。送風機はトラクターからの電力あるいは油圧で駆動される。送風機によって吸引された放射性物質は水タンク内の水をくぐって水タンク上部の空気層に移動する。水タンク上部の空気層の空気圧は高くなり、この圧力によって押し出された空気は地面に向かって吐き出される。
【００１０】
水タンクをくぐることによって、放射性物質は水の表面張力により吸着される。一方、送風機によって吐き出される空気には、水で除去できなかった放射性物質が残ることになるが、吸引口付近で地面に向かって吐き出される。吐き出された空気は再び吸引される。つまり閉回路を構成するので、放射製物質が外部に漏れる量は極めて少ない。
【００１１】
水を用いる方法の他に、エアフィルタによって放射性物質を捕集する方法がある。原子力事故によって飛散する放射性物質の粒子の大きさは様々であるが、風に運ばれて遠距離まで到達するのは粒径０．３〜１．０μｍ程度の微粒子が中心となるため、捕集には十分に目の細かいフィルタ、所謂ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタのようなものが有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、牧草地等が放射能汚染された場合に牧草を刈り取ったり、土壌を入れ替えたりすることなく牧草を除染し、取り除いた放射性物質の処理が簡便であり、かつ除染作業中に作業者が被曝しない簡便な手段が実現された。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は放射性物質除去装置の実施方法を示した説明図である。（実施例１）
【図２】図２は放射性物質除去装置の実施方法を示した説明図である。（実施例２）
【図３】図３は放射性物質除去装置の実施方法を示した説明図である。（実施例３）
【図４】図４は放射性物質除去装置の実施方法を示した説明図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１４】
シャーシーは車輪によって支承される。車輪は四輪が安定的で最良であるが、三輪でも構わない。牧場等ではトラクターを保有するケースが多いので、シャーシーはトラクター等により牽引される形態が最良であるが、請求項６で訴求したように自走式であってもよい。シャーシーには水密性の水タンクが搭載される。タンク内には、上部には空気層が形成されるように水を充填する。水は普通の水を使うが、放射性セシウムの除去率を高めるフェロシアン化ニッケルなどの吸着剤を混ぜてもよい。水タンクには水注入口と排水口とが設けられる。空気が外部に漏れ出て放射製物質を飛散することにならないように、タンク全体の気密性を高める。そのために、注水口は気密性の高いキャップで開閉する。排水口には開閉便が取り付けられ、必要な時に排水する。
【００１５】
シャーシー又は水タンク上部には送風機が搭載される。水をくぐらせるために圧力損失が高いので、送風機としては遠心型の所謂シロッコファンが望ましいが、軸流ファン、クロスフローファン、ターボファンでもかまわない。送風機の駆動は、トラクター等からの油圧を利用する油圧ポンプ式が望ましいが、電動式モーターによる駆動でも構わない。電動式モーターへの電力の供給は、トラクター等から供給してもよいし、別途搭載されたエンジン発電機からの電力を使ってもよい。送風機の馬力は装置全体の大きさとの兼ね合いで決定されるが、吸い込み力を高めるために、なるべく大きな馬力のものを搭載することが望ましい。
【００１６】
空気を吸い込む吸気口はシャーシーの下部に設置される。吸気口の形状と寸法は装置全体の大きさと送風機の能力との兼ね合いで決めるが、地面から離れすぎたり、空気吸い込み速度が遅すぎると空気を吸い込まなくなる。また、吸気パイプ内の風速が遅すぎると放射性微粒子が運ばれなくなる。実験の結果によれば、空気吸い込み速度と吸気パイプ内の風速は共に秒速2メートルが下限であり、秒速5メートル程度が良好だった。吸気口の前にはプレフィルターが取り付けられる。プレフィルターの目的は粗い土埃を除去することであり、放射性物質を取り除くためではない。したがってプレフィルターとしては目が細かすぎるものは直ぐに目詰まりして不便であるので、目が粗めで土埃の捕集能力が高いものが望ましい。目の粗さの異なる複数のプレフィルターを組み合わせてもよい。
【００１７】
送風機からの風は送風パイプを介して水タンクの底部に導かれ、吐出口から水中に吐出される。吐出口はパイプの切り放しでも構わないが、空気をなるべく分散させた方が放射性物質の水への吸着がよいので、微細な孔が多数開けられた、所謂散気管が望ましい。
【００１８】
タンク内上部の空気層の空気は、押し出されて吹出パイプを介して吹出口から地面に向かって吹き出される。吹出口の形状は特には定めないが、なるべく地面向かって勢いよく吹き出すように設計する。実験によれば風速が毎秒5メートル前後が、吹き出す勢いが強い割にはファンの背圧が低いので最良と考えられる。空気を吹き出す方向は、吹き出された空気が地面で反射されて吸気口に向かう形が最も望ましい。
【００１９】
シャーシー下部には可撓製のスカートが取り付けられる。このスカートはシャーシー下部の全周を覆い、且つ地面に接するように設置される。このようにすることにより、スカートと地面の隙間をなるべく狭くするようにする。隙間を狭くすることにより、この隙間を通り抜ける空気の速度を速くする。空気の速度が速ければ速いほど、放射性物質を吸い込む効率が高くなる。スカートは薄い樹脂が望ましいが、場合によってはブラシにしてもよい。
【実施例２】
【００２０】
送風機の出力の制約などにより吹出口からの風速が十分に得られない場合は、図２で示すように吹出パイプに代えて排気口を設け、水タンクより簡便に大気中に排気する構造としてもよい。この場合は水で除去しきれなかった放射性物質が大気中に排気されるのを防ぐため、排気口にＨＥＰＡフィルターなどの目の細かいフィルターを設けることが望ましい。
【実施例３】
【００２１】
図３の実施例は、実施例１の放射性物質除去装置に加えシャーシー下部の前方、即ち牽引車方向に回転するブラシを設けている。ブラシが回転することによって牧草等の表面に付着した放射性物質は飛散される。ブラシは、ナイロンまたは天然毛の細い毛が放射状に植えつけられた所謂ブラシでもよいが、牧草等が千切れて巻き込まれないよう毛バタキのようなより柔軟なものが好適である。
【実施例４】
【００２２】
図４の実施例は、エアフィルターを用いて放射性物質を捕集する放射性物質除去装置である。実施例１から３に示された水タンクに代えてエアフィルターを搭載した気密性のケーシングを設ける。吸気口から吸い込まれた空気はケーシング内に導入され、エアフィルターを通過する。微細な放射性物質を捕集するため、エアフィルターは０．３μｍの粒子を捕集する所謂ＨＥＰＡフィルターや、０．１５μｍの粒子を捕集するＵＬＰＡフィルターなどの目の細かいフィルターを用いる。これらのフィルターに活性炭素繊維フィルターを組み合わせてもよい。エアフィルターによって清浄化された空気は送風機より押し出され、吹出パイプを介して吹出口から地面に向かって吹き出される。空気を吹き出す方向は、吹き出された空気が地面で反射されて吸気口に向かう形が最も望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明になる放射性物質除去装置は、原子力発電所の事故により飛散された放射性物質が降下堆積された牧草の表面から放射性物質を除去する目的に主として用いられるが、牧場以外でも放射性物質が堆積されたグラウンドや道路などでも放射性物質の除去に利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１    シャーシー
２    牽引具
３    水タンク
４    注水口
５    排水口
６    車輪
７    送風機
８    駆動手段
９    吸気口
１０    吸気パイプ
１１    吐出口
１２    送風パイプ
１３    プレフィルター
１４    吹出口
１５    吹出パイプ
１６    ブラシ
１７    回転手段
１８    スカート
１９    ケーシング
２０    エアフィルター
２１    排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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