(57)【要約】【課題】原子力発電所の事故などに起因して環境中に拡散した放射性核種を含む土壌など物体の処理技術の確立は我々の社会が直面する緊急の課題である。このような技術は確立されていない。本発明はこのような物体を処理して環境を再生する技術を提供すること。【解決手段】この技術は、少なくとも１つの放射性核種を含有する物体の処理方法であって、前記物体が含む前記核種を動物体または植物体の少なくともいずれか一方に移行させ、前記放射性核種が移行した前記動物体または前記植物体をこれらを分解可能な少なくとも１種の微生物の働きにより減容する工程を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの放射性核種を含有する物体の処理方法であって、
前記物体が含む前記核種を植物体または動物体に移行させ、
前記放射性核種が移行した前記植物体または前記動物体を、これらを分解可能な少なくとも１種の微生物の働きにより減容する工程を含むことを特徴とする処理方法。
【請求項２】
少なくとも１つの放射性核種を含有する土壌から清浄土壌を生産する方法であって、
前記土壌が含む前記核種を植物体または動物体に移行させ、
前記放射性核種が移行した前記植物体または前記動物体を、これらを分解可能な少なくとも1種の微生物によって減容する工程を含むことを特徴とする清浄土壌を生産する方法。
【請求項３】
少なくとも１つの放射性核種を含有する物体が含む前記核種を植物体または動物体に移行させる手段と、
前記核種が移行した前記植物体または前記動物体を、これらを分解可能な微生物によって減容する手段と
を具備したことを特徴とする処理システム。
【請求項４】
少なくとも１つの放射性核種を含有する植物体または動物体を含む処理対象物を収容可能で前記植物体または前記動物体を減容する減容部と、
前記減容部内の放射能を検出する検出部と、
前記検出部で検出される値が設定された第１のレベルに到達したとき、前記減容部での前記減容を停止する抑制部と
を具備したことを特徴とする減容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は広範囲に拡散した放射性核種を含む物体の処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
広範囲に拡散した放射性核種を含む物体の処理技術は知られていない。従って、先行技術は存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
原子力発電所の事故などに起因して環境中に拡散した放射性核種を含む土壌など物体の処理技術の確立は我々の社会が直面する緊急の課題である。このような技術は確立されていない。本発明はこのような物体を処理して環境を再生する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このような課題を解決するため、本発明では以下の構成を採用した。
【０００５】
すなわち本発明は、少なくとも１つの放射性核種を含有する物体の処理方法であって、前記物体が含む前記放射性核種を動物体、植物体または微生物の少なくともいずれか一つに移行させる工程を含むことを特徴とする。これら動植物及び微生物は対象核種を生物濃縮可能な種類であることが好ましい。放射性核種を動物や植物に移行させた後、乾燥、熱分解、または微生物による分解により減容することもできる。
【０００６】
本発明は、少なくとも１つの放射性核種を含有する物体の処理方法であって、前記物体が含む前記放射性核種を動物体、植物体、または微生物のいずれかに移行させ、前記放射性核種が移行した前記動物体、前記植物体または前記微生物を、これらを分解あるいは代謝が可能な少なくとも１種の微生物の働きにより減容する工程を含むことを特徴とする。ここで微生物は真正細菌、古細菌、原生生物または菌類を含み、複数種を多段階に利用してよい。複数種の同時利用もよい。例えば汚染土壌を含む培地にアンズタケ（Cantharellus cibarius ）など一部のキノコようなCs137を生物濃縮可能な菌類を育て、このキノコを分解可能な別種の微生物で減容する場合を含む。
【０００７】
本発明の土壌の生産方法は、少なくとも１つの放射性核種を含有する土壌から清浄土壌を生産する方法であって、前記土壌が含む前記放射性核種を動物体または植物体のいずれかに移行させ、前記放射性核種が移行した前記動物体または前記植物体を少なくともいずれか一方を分解可能な少なくとも1種の微生物によって減容する工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の処理システムは、少なくとも１つの放射性核種を含有する物体が含む前記核種を植物体に移行させる手段と、前記核種が移行した前記植物体をこの植物体の少なくとも一部を分解可能な微生物によって減容する手段とを含むことを特徴とする。例えば放射性核種に汚染された耕作地で植物を育成し、この植物に放射性核種を移行させる。その後植物を刈り取って、この植物を乾燥したり、熱分解したり、または微生物により分解することでその重量や容積を減じるのである。
【０００９】
放射性核種が広範囲に拡散した場合、これらの放射性核種を含む物体（土壌、水、農産物、畜産物、海産物、衣料など）の総量は莫大になる。これら物体をそのままの形態で環境から隔離することはその総量の多さによって現実的な解法ではない。本発明では、放射性核種を微生物や菌類を含む生物の働きによって、汚染された物体から放射性核種を動物体や植物体に吸収、移行させる。これにより処理対象物はかなりの程度に減容する。その
後さらに、これら動物体や植物体を乾燥、熱分解、または微生物による分解により減容すれば効果的である。本発明によって放射性核種に汚染された物体を環境から隔離することが現実に可能になる。
【００１０】
例えば土壌から植物への放射性核種の移行においても微生物（真正細菌、古細菌、原生生物または菌類のいずれかを含む）の働きによる場合がある。これら動物体や植物体の働きにとどまらず、これらに寄生する微生物の働きも含む。
【００１１】
このような構成を採用することで、本発明では莫大な量の物体から、放射性核種を濃縮したより容積の少ない物体を生産することができる。したがって環境からの隔離、さらなる減容、固化などの安定化処理が現実に可能になる。具体的な例では、減容後の物体をドラム缶などに密封したり、いわゆるキャニスターなどにガラス固化することで、環境から隔離できる。
【００１２】
同様に、本発明の土壌の生産方法では、放射性核種に汚染された土壌、耕作地、牧場、森林、水源などの資源を浄化する結果、清浄な土壌その他の資源を生産することができる。これにより汚染されて使えなくなった資源を、再資源化できる。さらにこれらの汚染資源を含む地域社会を再生することが可能になる。
【００１３】
本発明の減容装置は、少なくとも１つの放射性核種を含有する植物体を含む処理対象物を収容可能で前記植物体の少なくとも一部を減容可能な減容部と、前記減容部内の放射能を検出する検出部と、前記検出部で検出される前記放射能があらかじめ設定されたレベルに到達したとき、前記減容部での前記減容を停止する抑制部とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
つまり本発明の減容装置では、法令その他のガイドラインにより定められた基準値等を超えないように、処理対象物の重量または体積あたりの放射能レベルを管理しながら減容を行う。
【００１５】
減容部は動物や植物などの処理対象物を乾燥したり、熱分解したり、微生物により分解する室である。この減容部には収容した処理対象物由来のβ線、ガンマ線などの放射能を計測する検出器を備える。一方処理対象物の重量（または体積）を計測する重量計（または体積測定器）を備える。減容によって処理対象物の重量もしくは体積あたりの放射能レベルは高まる。この装置では、単位重量または単位体積あたりの放射能の値があらかじめ
定められた値になると減容を停止する。これにより減容後の処理対象物の放射能レベルが所定レベルより小さく抑制される。別の視点からは、単位重量あたりの放射能レベルが所定範囲に収まっている限り、連続して処理対象物を投入することが可能になる。
【００１６】
微生物による分解などを直ちに停止することは困難な場合では、安全を保つために設定する放射能の値を基準値より小さく設定することが好ましい。設定値を多段に設定することもできる。これらによってもなお単位重量あたりの放射能レベルが基準値を超える恐れがある場合には、以下のようにする。１つは、より単位重量あたりの放射能の小さい物体を投入して希釈する。例えば新たな処理対象の植物体を追加投入する。あるいは清浄物を投入する。別の手法としては、処理対象物の加熱、冷却、処理対象物への電磁波の照射、処理対象物への薬剤投入（抗生物質など微生物の働きを阻害する薬剤）により強制的に微生物の働きを停止することがあげられる。このような構成を採用することで本発明の減容装置は、基準値を上回らない時点で微生物の働きを停止したり弱まるように減容処理を外部から管理できる。したがって放射性核種を含む植物体などの処理対象物を効率的かつ安全に減容処理することができる。さらに作業者および作業空間の安全性も保たれる。
【００１７】
なお魚類においてもCs137は主に軟組織に取り込まれ、生物濃縮により魚食性の高い魚種で高い濃縮度を示す。このことは水産物やその加工残渣にも放射性核種が濃縮される可能性を意味する。このような動物体の処理にも本発明を適用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば莫大な量の汚染物体を、現実に処理可能な量まで減容することができる。本発明では汚染された土壌から清浄な土壌を生産できる。本発明によれば汚染物体の放射能レベルを管理しながら安全に減容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】汚染土壌で植物を栽培している様子を模式的に示す図である。
【図２】本発明の減容装置を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
【００２１】
放射性核種（I131、Cs137その他）の拡散によって、広範囲に汚染された土壌がある。この土壌は量が莫大で土壌そのものを環境から隔離することは現実的ではない。放射性核種に汚染された土壌に、これら放射性核種の存在下でも生きられる植物、動物、微生物（椎茸などの菌類、真正細菌、古細菌、原生生物を含む）を育てることでこれら生体に放射性核種を生物濃縮させる。例えばCs137などの放射性核種に汚染された耕作地で例えばイネ科植物などを栽培すると、放射性核種の少なくとも一部は植物体へ移行する。
【００２２】
図１は汚染土壌で植物を栽培している様子を模式的に示す図である。表面近傍に放射性核種を含む化合物１１（例えば質量数137のセシウム（＝Cs137）の塩、イオンなど）を含む汚染部１２をもつ土壌１３において、この化合物１１を取り込み、蓄積する能力をもつ植物２１を育成している。化合物１１は、植物２１の根２２を介して植物２１の葉２３や茎、あるいは実に移行する。移行過程においても微生物の分解に依存する場合を含む（植物２１の根２２に寄生するバクテリアの働きなど）。
【００２３】
移行後の動物体、植物体は、乾燥や熱分解により減容する。放射性核種が移行した後の動物体、植物体または菌類をさらに微生物の働きにより減容することがより好ましい。
【００２４】
汚染土壌で前記放射性核種または前記放射性核種、またはその担体、放射性核種を含む化合物を分解可能な植物を育成する。植物は成長に従って放射性核種を内部に取り込んで蓄積する。この植物２１の総量は、土壌の汚染部１２の総量に比して格段に小さい。つまり汚染物質の総量が少なくなるから、環境から隔離したり、あらたな処理を施すことが容易になる。つまり本発明により、汚染物体が現実に処理可能なレベルまで減容される。減容されれば、その後の隔離、安定化、さらなる減容が可能になる。新たな処理には、放射性核種が移行した植物をさらに減容する工程を含む。これは2段階目の放射性核種の濃縮工程である。具体的には放射性核種が移行した動物、植物、菌類を、微生物の働き、あるいは加熱処理（例えば乾燥、熱分解）により、さらに減容する。
【００２５】
別の具体例では、放射性核種に汚染された土壌で植物や菌類やみみずなどの動物を育て、これら動物や植物に放射性核種を移行させ、放射性核種を含む動植物をさらに生ゴミのコンポスト処理などに見られる微生物の働きで減容する。
逆に、本発明により、土壌が含む放射性核種は低減するから、より清浄な土壌を生産することができる。
（実施例２）
【００２６】
処理対象物を減容すると放射性核種が濃縮する。この濃縮により放射能の絶対量はほぼ変わらないものの放射性核種の空間密度が高くなる。このため作業者の放射線への曝露が懸念される。残渣が低レベル放射性廃棄物として処分できなくなる可能性もある。
【００２７】
図３は本発明の減容装置を概略的に説明した図である。ここでは、減容装置３０の例として前述の放射性核種を蓄積した植物とこの植物を分解可能な微生物を含む微生物培地の混合物を処理対象物３１としている。つまり微生物によって植物２１を分解することで減容している。
【００２８】
気密な減容室３２は温度調節部（T）３３、放射能検出部（D）３４、重量検出部（W）３５、あらかじめ設定しておく処理対象物３１の単位重量あたりの放射能の値を保持するメモリ３６、放射能検出部３４で検出される放射能の単位重量あたりの値が、メモリ３６に保持されたレベルに到達したとき、減容室３１での処理を停止する抑制部３７とを備えている。放射能検出部はβ線、γ線などを測定しながら放射能の値を抑制部３７に出力する。減容室３２は処理の進行に応じて処理対象物３１を漸次追加投入することができる図示しないローダーを備えている。
【００２９】
植物体２１を減容室３２内で細菌やバクテリアなどの微生物とともに温度圧力を適切に管理して攪拌する。すると植物体２１を含む処理対象物３１は微生物の働きで分解され、その容積を減じる。二酸化炭素、水蒸気などはフィルタを解して外部に放出される。一方で処理対象物３１（植物体の分解残渣が含まれる）の中の放射性核種の濃度は漸次上昇する。そこで分解残渣の所定量あたりの放射能が法令、規則により定められた値（暫定基準値を含む）、または任意に設定する値を超えることのないように減容を管理する。
【００３０】
例えばいまこの処理対象物３１に許容される放射能の基準値が1000Bq/Kgだとする。この例では不揮発性のメモリ３６にこの基準値の半分の500Bq/Kgを入力し、保持しておく。そして減容室３１で、放射能検出部３４で処理対象物３１由来の放射能を測定しながら、かつ重量計測部３５で処理対処物３１の重量を測定しながら、微生物分解による減容処理を行う。処理対象物３１の単位重量あたりの放射能が500Bq/Kg以下の場合には処理対象物３１の減容部への投入を経時的に継続する。微生物による植物２１の分解が継続しさらに減容が進むと、徐々に単位重量あたりの放射能の値が上昇する。抑制部２７は、検出された放射能の単位重量あたりの値と、メモリ３６に保持された値とを比較し、その結果に応じて各部への信号を出力する機能を有する。放射能検出部３４の出力値がメモリ３６に保持された500Bq/Kgに到達した時点で減容を停止する。この例では抑制部３７の出力を温度調節部３３に与えて、減容室３２内部の温度を、使用している実質的にすべての微生物の活性が失われるまで上昇させる。これ以外に、冷却ししたり、薬剤を投入することで微生物の働きを止めることもできる。このように本発明では、減容後の処理対象物３１の放射能を所定のレベルより小さく抑制することができる。したがって後処理が容易であり、かつ安全である。
（実施例３）
【００３１】
処理対象物を乾燥後、真空中（１０−７〜１０−６Torr）で９４４K以上に加熱した。植物体２１は真空中で加熱されることにより熱分解され、減容した。あわせて放射性核種であるCs137は処理対象物から蒸発し、加熱室と真空排気系との間に介挿された凝縮器で分離回収することができた。Csの大気中への取り出しは危険なので窒素パージして行った。取り出したCsはステンレス製の容器に密閉して後処理工程へ回した。
【符号の説明】
【００３２】
１１………化合物、１２………汚染部、１３………土壌、２１………植物体、２２………根、２３………葉、３０………減容装置、３１………減容室、３２………温度調節部T、３４………放射能検出部D、３５………重量計測部３５、３６………メモリ、３７………抑制部。
【図１】
2012202871.tif 000003
【図２】
2012202871.tif 000004