(57)【要約】【課題】      放射性物質の周辺土壌の再汚染防止、作業員並びに周辺住民への再被爆をすることなく、汚染土壌等の放射性物質とナノ純銀粒子とを接触させ、放射性物質に汚染された土壌等から放出される放射線を低減化する装置及び方法を提供する。【解決手段】      放射線低減化装置１は、ナノ純銀粒子液Ｓを貯留するタンク２、ナノ純銀粒子液Ｓを噴霧する噴霧部３、タンク２内を加圧する加圧装置４から構成される。ナノ純銀粒子液Ｓが接液するタンク２、送液管５、ホース６は樹脂コーティングあるいは樹脂製のものを使用して電気的絶縁性を確保し、ナノ純銀粒子液Ｓの効力の失効を防止する。加圧されたナノ純銀粒子液Ｓは噴霧部３から土壌等に噴霧浸透し、ナノ純銀粒子と放射性物質が接触し放射線を低減化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置であって、ナノ純銀粒子液を貯留するタンクと、このタンクにホースで接続される噴霧部と、前記タンク内を加圧する加圧装置を具備することを特徴とする放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置。
【請求項２】
ナノ純銀粒子液が接液する部位の材質が電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１記載の放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置。
【請求項３】
放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化方法であって、タンクに貯留するナノ純銀粒子液と、放射性物質に汚染された土壌等とを湿潤状態で接触させることを特徴とする放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は、放射性物質に汚染された土・砂・砂利・瓦礫・道路などの土壌等から放出される放射線を低減化する装置及び方法に関する。詳しくは、放射性物質に汚染された土壌等に含まれる放射性物質とナノ純銀粒子とを接触させて放射性物質に汚染された土壌等から放出される放射線を低減化する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】      東日本大震災により福島第一原子力発電所は、津波の被害を受けたことにより原子炉を冷却することができず水素爆発を起こし、大量の放射性物質が広域に拡散し土壌等が汚染され住民が非難しなければならないという深刻な状況となっている。政府は汚染地から汚染されている表土を剥ぎ取って除染する方法を行おうとしているが、これは大量の土壌を採取及び移送しなければならないため、莫大な費用と労力を要する上に、除去した汚染土壌を別の場所に移転させるだけの一時的な処理策で、移転先で同様の汚染問題を引き起こす可能性があり、恒久的な解決策ではない。また、放射性物質が再飛散するおそれもある。最終的にはこの汚染土壌をガラスあるいはセメント等で固化して地中深く埋設するとしているが、負の遺産を将来に残すもので根本的な解決策ではない。【０００３】      ナノ純銀は１０ナノメートル程度からそれ以下の粒子径にした純銀のことであり、ナノ純銀には、銀イオンが飛び出しても瞬時に元の金属の状態に戻る特異性があり、その際に発生する電気的エネルギーの電位差は１６００ｍＶ以上で、１０−６ｓｅｃ以上の極端に短い周期で大きな電気的振動が発生する。この電気的振動により放射線のエネルギーをエネルギー変換し無害なものとすると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】      本発明の技術的課題は、ナノ純銀粒子の効力を失効させること無く、放射性物質の周辺土壌の再汚染防止、作業員並びに周辺住民への再被爆をさせずに、ナノ純銀粒子を汚染土壌等の放射性物質とナノ純銀粒子とを接触させ、放射性物質に汚染された土壌等から放出される放射線を低減化する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】      前記課題を解決するため、発明者らは、ナノ純銀粒子を用いた水浄化の研究を続けている。福島原発の爆発事故以降、ナノ純銀粒子を用いて放射能汚染水の浄化試験・計測を行い、初期値２００００Ｂｑ／ｋｇの汚染水がＮＤ（不検出）となることを確認している。また、汚染土壌にナノ純銀粒子を含む溶液を散布することで放射線の数値が低下することも確認している。【０００６】      前記の知見に基づき、本発明者らは、安全に効率よく放射性物質に汚染された土壌等から放出される放射線を低減化する装置及び方法に想到した。その要旨とするところは以下の通りである。【０００７】      すなわち、放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置であって、ナノ純銀粒子液を貯留するタンクと、このタンクにホースで接続される噴霧部と、前記タンク内を加圧する加圧装置を具備することを特徴とする。
また、ナノ純銀粒子液が接液する部位の材質が電気的に絶縁されていることを特徴とするものである。
また、放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化方法であって、タンクに貯留するナノ純銀粒子液と、放射性物質に汚染された土壌等とを湿潤状態で接触させることを特徴とするものである。【０００８】      本発明において、ナノ純銀粒子液は加圧・圧送されるので噴霧部を変更することで、農地・水田、芝地、瓦礫、道路等の様々な土壌等に効率的に噴霧することができる。【０００９】      また、本発明において使用するナノ純銀粒子は、１０ナノメートル程度からそれ以下の粒子径にした純銀のことであり、ナノ純銀には、銀イオンが飛び出しても瞬時に元の金属の状態に戻る特異性があり、その際に発生する電気的エネルギーの電位差は１６００ｍＶ以上で、１０−６ｓｅｃ以上の極端に短い周期で大きな電気的振動が発生することから、ナノ純銀粒子を分散したナノ純銀粒子液が接液する部分を電気的に絶縁して、ナノ純銀の効力を失うことなく汚染土壌に含まれる放射性物質にナノ純銀粒子液あるいはナノ純銀粒子液とナノ純銀粒子担持体を接触させ放射線を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】      本発明によれば、ナノ純銀粒子の効力を失効させること無く、汚染された土壌等の放射性物質にナノ純銀粒子溶液を効率的に接触させることができ、また、地表の放射性物質を再飛散させるおそれもないことから、周辺地域・住民・作業員の再被爆の心配も無く、安全に放射性物質に汚染された土壌等からの放射線を低減化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明の放射線低減化装置の模式図である。
【図２】  本発明の土壌表面穴あけ装置の一例の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】      以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明に係る放射線汚染土壌等の放射線低減化に使用される装置類の一例を示すもので、低減化対象土壌の種類、対象面積等の諸条件においての変更は本発明の要旨の範囲内に含まれることは言うまでも無い。
【００１３】    １は、放射線低減化装置で、大まかにナノ純銀粒子液Ｓを貯留するタンク２、ナノ純銀粒子液Ｓを噴霧する噴霧部３、タンク２内を加圧する加圧装置４から構成される。タンク２はステンレス又はスチール製等の金属製の圧力容器で内面をフッ素等でコーティングされ電気的絶縁性を確保している。また、５はタンク２に貯留されるナノ純銀粒子液Ｓを送る送液管で塩ビ管等の樹脂製の管を使用し、樹脂製のホース６を経由して噴霧部３にナノ純銀粒子液Ｓを送るものである。ホース６にはナノ純銀粒子液Ｓの送出・停止を切り替えるコック７と作業中に何らかの理由で加圧装置４が停止した場合にナノ純銀粒子液Ｓが逆流してタンク２内に異物が混入してナノ純銀粒子の失効を防止する逆止弁８が設けられている。ホース６に接続される噴霧部３は樹脂製のノズルで構成され、ノズルの種類・数は対象土壌等の種類、処理面積により選定される。このようにナノ純銀粒子液Ｓに接する箇所は樹脂コーティングあるいは樹脂製のものを使用してタンク２同様に電気的絶縁性を確保している。
【００１４】    ナノ純銀粒子液Ｓの送液に樹脂製のパイプを用いても良いが、作業性を考慮すると樹脂製のホースが好ましい。加圧装置４はタンク２内を所定の圧力に加圧するエアコンプレッサーで、空気圧でナノ純銀粒子液Ｓが噴霧部３に圧送され噴霧ノズルから噴霧されるものである。また、タンク２には、噴霧圧力を確認する圧力計９と加圧装置４の異常でタンク２内の圧力が所定値を超えた場合に圧力を逃がしタンク２の破損を防止する圧力逃がし弁１０が設けられている。
【００１５】    このように構成された放射線低減化装置１においては、加圧装置４でタンク２内を加圧することで、ナノ純銀粒子液Ｓを噴霧部３から土壌等に噴霧浸透することができる。また、ナノ純銀粒子液Ｓの接する箇所の材質は電気的絶縁性を確保していることから、放射性物質に汚染された土壌等にナノ純銀粒子液Ｓの効力を失効させることなく高圧で噴霧することができ、放射性物質とナノ純銀粒子が接触することから放射線を低減できる。
【００１６】    次に土壌（田畑などの農地）に使用する場合について説明する。放射性物質の一つである放射性セシウムは地表から５ｃｍの深さにその多くが留まることが確認されている。しかし土壌表面からのナノ純銀粒子液の噴霧では、放射性セシウムとナノ純銀粒子液とが十分に混じり合わないので、耕運機やトラクターの耕起部であるロータリー近傍に噴霧ノズルを複数設け、表土の撹拌と同時にナノ純銀粒子液の噴霧を行うことで、目的の深さまで確実にナノ純銀粒子液の噴霧と撹拌をすることができる。ナノ純銀粒子液の濃度は、土壌の放射線汚染量と地質によって濃度と散布量を調整するが、ナノ純銀粒子液の濃度は５ｐｐｍ〜３０ｐｐｍの範囲で、噴霧量は１平方メートル当り約１５リットルが好ましい。耕運機やトラクターの耕起部は泥の飛び跳ねや巻き込み事故の防止のため金属やビニールのカバーで覆われているので、放射性物質の付着した土壌の飛散を防止し、周辺を放射性物質で再汚染する心配もない。
【００１７】    次に瓦礫に使用する場合について説明する。瓦礫の多くは、放射性物質が内部に浸透せず表面に付着していると考えられることから、ナノ純銀粒子液を瓦礫に対し直接噴霧することが望ましい。しかし、山積みされた瓦礫に対して噴霧しても瓦礫表面を確実にナノ純銀粒子液で湿潤させることは難しい。したがって、ナノ純銀粒子液噴霧用のコンベアーを設置しコンベアーの上面と下面からナノ純銀粒子液を噴霧することで、瓦礫を確実に湿潤させる。
【００１８】    次に芝地に使用する場合について説明する。芝地へのナノ純銀粒子液の噴霧作業は、最初に芝地に深さ５ｃｍの穴を開けるスパイク作業を行う。
図２は土壌表面穴あけ装置の一例を示す図で、１１は、スパイク作業で土壌表面に深さ５ｃｍの穴を開ける土壌表面穴あけ装置で、円筒形のローラ１２の表面には長さ５ｃｍの棒状の突起１３が複数突設され、ローラ１２を転動することによりローラ１２の自重により棒状の突起１３が土壌表面にめり込み、土壌表面に深さ５ｃｍの穴が形成されるようになっている。ローラ１２の表面に突設される棒状の突起１３の数は対象土壌の種類により適宜選定すればよい。
【００１９】      次いで、放射線低減装置１の噴霧部３をスパイク作業により穴が開けられた土壌表面に設置する。放射線低減装置１のタンク２にナノ純銀粒子液Ｓを入れ、加圧装置４を起動して、タンク２内の圧力を上昇させ、所定の圧力まで上昇したら、ホース６に設けられるコック７を開くと加圧されたナノ純銀粒子液Ｓが噴霧部３から噴霧され、土壌表面に開けられた穴から土壌内部にナノ純銀粒子液Ｓが浸透するので、芝と土壌の両方が同時に放射線低減化が達成できる。
【００２０】      次に道路に使用する場合について説明する。道路にはアスファルト舗装、コンクリート舗装、砂利で仕上げた道路などがあるが、いずれも表面はマクロ的に見ると凹凸が多いので、道路の放射線低減化にはナノ純銀粒子液の高圧噴霧が有効である。ナノ純銀粒子が道路表面の凹凸部に浸透して固定すると剥がれにくくなり、その場所に留まるので放射線を低減化する。しかし、ナノ純銀粒子液を噴霧後乾燥させる必要があるので、作業は天気がよく、乾燥が容易なときに行う必要がある。また、放射性物質は、車の移動、人の往来で常に道路の表面に持ち込まれ続ける。一部のアスファルト舗装、コンクリート舗装の道路表面は、ナノ純銀粒子液の浸透性が無いので長期に亘り放射線低減化の効果を維持することが難しいので、定期的にナノ純銀粒子液を散布することが望ましい。
【００２１】      このように、本発明の放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置及び方法によれば、ナノ純銀粒子の効力を失効させること無く、ナノ純銀粒子液を確実に散布でき、汚染土壌中に浸透させて放射性物質とナノ純銀粒子を確実に接触させ、放射性物質から放出される放射線を効率よく低減することができる。また、周辺土壌の再汚染の防止、作業員並びに周辺住民への再被爆することなく放射線を低減化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】      本発明の放射性物質に汚染された土壌等から放射される放射線の低減化装置及び方法を用いることで、福島原発の爆発事故により大量の放射性物質が飛散し、放射能汚染により避難を余儀なくされた住民の帰郷が実現できる。また、焼却灰に含まれる濃縮された放射性物質の放射線低減化にも適用できる。
【符号の説明】
【００２３】１  ：放射線低減化装置
２  ：タンク
３  ：噴霧部
４  ：加圧装置
１１：土壌表面穴あけ装置
１３：突起
【図１】
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【図２】
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