(57)【要約】【課題】迅速、容易かつ低廉なコストで大量に存在する放射性物質による汚染物を処理することが可能であり、放射性物質による二次的な汚染を防止することが可能な放射性物質による汚染物の処理方法の提供。【解決手段】吸着材原料であるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を含水率が１０重量％以下になるまで乾燥させて吸着材となし、この吸着材に放射性物質が付着した汚染物から放射性物質を吸着させる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物に、放射性物質により汚染された汚染物から放射性物質を吸着させることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項２】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、
放射性物質による汚染物と、前記放射性物質吸着具と、を、水を張った水槽に入れて、当該水槽の水を撹拌することを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項３】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、
放射性物質により汚染された土壌又は汚泥が存在する場所に水を張って水溜りを形成し、当該水溜りの中に前記放射性物質吸着具を入れて、当該水溜りの水を撹拌することを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項４】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、濾材とし、当該濾材によって、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過し、
放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過した前記濾材と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、
前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項５】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物質の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように、混合して、混合物をつくり、
前記混合物と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、
前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項６】
含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物と、放射性物質による汚染物と、を、混合した後、さらに焼却して、前記混合物をつくることを特徴とする請求項５に記載の放射性物質による汚染物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質による汚染物の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の我々の周囲には、原子力発電所をはじめとする様々な原子力関連施設が存在している。このような原子力関連施設では、放射性物質によって汚染された様々なレベルの汚染物が放射性廃棄物として発生する。
低レベル放射性廃棄物のうち、液状のものはセメントやプラスチック等と混ぜられ、固化してドラム缶に封入される。また、燃焼可能なものは焼却されてドラム缶に封入される。さらに、金属類は、圧縮されてドラム缶に封入される。そして、低レベル放射性廃棄物を封入したドラム缶は、低レベル放射性廃棄物埋設センターで埋設処分される（非特許文献１を参照）。
【０００３】
また、高レベル放射性廃棄物は、ガラスと混ぜてキャニスタ内で固化処理される。このキャニスタは、いわゆる地層処分によって我々の生活環境から隔離される。
原子力関連施設内で発生する放射性廃棄物は、上述した方法で厳格に管理と処分がなされており、人体に害が及ぶことが防止されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“日本原燃株式会社  サイクル事業の概要  現在埋設している低レベル放射性廃棄物（廃棄体）”［２０１１年１０月１７日検索］インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｎｆｌ．ｃｏ．ｊｐ／ｂｕｓｉｎｅｓｓ−ｃｙｃｌｅ／２＿ｍａｉｓｅｔｓｕ／ｍａｉｓｅｔｓｕ＿０３／ｍａｉｓｅｔｓｕ＿０４／ｍａｉｓｅｔｓｕ＿０４＿０１．ｈｔｍｌ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、人知を超えた自然の猛威により原子力関連施設で事故が発生する可能性がある。かかる可能性を完全になくすことは、事実上、不可能であると言わざるを得ない。２０１１年に起こった東日本大震災においても、原子力発電所で損壊事故が発生した。かかる不慮の事故が発生した場合、放射性物質が原子力関連施設から外部に漏れ出すことがあり得る。
【０００６】
放射性物質が原子力関連施設から外部に漏れ出すと、漏れ出した放射性物質によって原子力関連施設の周辺の地域が汚染されてしまう。風向き等によっては、広範な地域の土壌が放射性物質によって汚染されることになる。また、汚染経路が必ずしも詳らかになっていないが、事故を起こした原子力関連施設の周辺のゴミ処理場から出る焼却灰や下水処理場から出る汚泥も、原子力関連施設から外部に漏れ出した放射性物質によって二次的に汚染されやすい。
【０００７】
放射性物質によって汚染された土壌等をそのまま放置することは、低レベルの汚染であっても好ましくない。なぜならば、雨水等によって放射性物質が流れ出し、放射性物質による汚染地域が二次的に拡大してしまうからである。特に、原子力関連施設から外部に漏れ出す放射性物質は、微小な粒子となっていることが多い。微小な放射性物質は、雨水等によって特に流れ出しやすい。また、流れ出した放射性物質が一か所に集積して予期せぬ被曝事故にもつながりかねない。
【０００８】
東日本大震災における原子力発電所の事故のように極めて広範な地域が放射性物質によって汚染された場合、汚染された土壌等を集めてドラム缶に封入するためには、膨大な労力と莫大なコストが必要となる。このため、放射性物質によって汚染された土壌の処理はなかなか進展しない。
また、原子力発電所の事故によって外部に漏れ出る放射性物質の中には、セシウム１３７が含まれている可能性がある。セシウム１３７の半減期は、約３０年であり、早急に除去する必要がある。
【０００９】
そこで、放射性物質によって汚染された土壌等をそのまま地中に埋設し、我々の周囲から隔離することが提唱されている。具体的には、今回の原子力発電所の事故に関連して、「放射性セシウムの濃度が８０００Ｂｑ／ｋｇ以下の焼却灰や飛灰を一般廃棄物最終処分場（管理型最終処分場）に埋立処分する」との事務連絡が、環境省大臣官房廃棄物・リサイクル対策部廃棄物対策課産業廃棄物課適正処理・不法投棄対策室より都県廃棄物行政主管部（局）に対して発せられている（平成２３年６月２８日付）。
【００１０】
しかし、このような埋設処分をする場合であっても、放射性物質による汚染物から放射性物質が雨水等によって周囲に漏れ出すことを防止しなければならない。このため、埋設処分を実施できる場所が地質上の条件等によって限定される。さらに、埋設処分が行われる場所に対して、遮水工事等を行う必要がある。したがって、このような埋設処分を実施できる場所を数多く早急に確保することは、事実上、極めて困難であると言わざるを得ない。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、迅速、容易かつ低廉なコストで大量に存在する放射性物質による汚染物を処理することが可能であり、放射性物質による二次的な汚染を防止することが可能な放射性物質による汚染物の処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物に、放射性物質により汚染された汚染物から放射性物質を吸着させることを特徴とする。
【００１３】
ガラス質火山岩とは、真珠岩、黒曜岩、松脂岩等の総称であり、火山ガラスを主成分とする岩石である。また、ガラス質火山砕屑物は、火山活動によって地表に放出された砕片状の固体物質であり、ガラス質に富む。地上に堆積したガラス質火山砕屑物は、白土、火山灰、シラス、シリカサンド等と呼ばれる。日本国内に存在するガラス質火山砕屑物として、例えば、北海道の美瑛白土、東北の福島白土、九州の加久藤シラス、九州の吉田シラス、九州南部のシラス台地のシラス（入戸火砕流堆積物）等を挙げることができる。
【００１４】
本願発明者の知見によると、ガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を水の沸点以上の温度に加熱し、含水率が１０重量％以下になるまで乾燥させると、ガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物は多孔質化する。これは、水分がガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物から勢いよく蒸発することによるものと考えられる。ガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を乾燥するに際して、水分の蒸発速度を速くすれば、ガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物の多孔質化がより促進される。
【００１５】
多孔質化したガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物は、単位体積当たりの表面積が非常に大きく、様々な物質に対して優れた吸着力を有する。とりわけ、微小な粒子に対して優れた吸着力を有する。そして、多孔質化したガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物は、吸着した物質をそのまま保持し続ける。特に、吸着した微小な粒子を保持し続ける能力が高い。
【００１６】
なお、以下の説明において、「含水率が１０重量％以下になるまで乾燥させる前のガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物」を、単に「吸着材原料」と言うこととし、「含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物」を、単に「吸着材」と言うこととする。
吸着材は、上述した優れた吸着能力を有するので、放射性物質による汚染物から放射性物質を吸着することができ、吸着した放射性物質を保持し続けることができる。したがって、放射性物質を吸着した吸着材から放射性物質が周囲に放出されることがなく、吸着材が吸着した放射性物質による二次的汚染が防止される。なお、放射性物質による汚染物は、固体であってもよいし、液体であってもよいし、気体であってもよい。
【００１７】
吸着材原料であるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物は、結晶構造を有し、強固な構造を有し、熱に強く、水や薬品にも侵されにくい。そして、吸着材原料を加熱して得られる吸着材も、強固な構造を有し、熱に強く、水や薬品に侵されにくい。このため、放射性物質を吸着した吸着材が、放射性物質から出る放射線によって熱を持ったとしても、吸着材が壊れることはない。
【００１８】
吸着材原料を加熱するに際しては、減圧環境下で水の沸点以上の温度まで加熱することが可能であり、常圧環境下で水の沸点以上の温度まで加熱することも可能であり、加圧環境下で水の沸点以上の温度まで加熱することも可能である。
本願発明者の知見によると、吸着材原料は、その粒径が６０×１０-6〜１５０×１０-6ｍであることが好ましい。粒径が６０×１０-6ｍ未満であると、吸着材が微小粉末化し、飛散しやすくなり、放射性物質を吸着した吸着材の取り扱いが煩雑化しやすい。また、粒径が１５０×１０-6ｍを超えると、吸着材における単位体積当たりの表面積が小さくなり、吸着材による放射性物質の単位体積当たりの吸着効率や単位重量当たりの吸着効率が悪くなってしまう。
【００１９】
本願発明者の知見によると、吸着材原料の含水率は、５０重量％以下であることが好ましい。吸着材原料の含水率が５０重量％を超えると、吸着材原料の乾燥に必要なエネルギーが大きくなりすぎるので、好ましくない。
また、本願発明者は、吸着材原料として九州南部のシラス台地のシラス（入戸火砕流堆積物）を用いると、吸着材による放射性物質の吸着が優れているという知見を得ている。そして、本願発明者が調べたところ、このようなシラスの化学組成は、ＳｉＯ2が６５〜７３重量％であり、Ａｌ2Ｏ3が１２〜１８重量％であり、アルカリ酸化物が５〜７重量％であった。
【００２０】
請求項２の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、放射性物質による汚染物と、前記放射性物質吸着具と、を、水を張った水槽に入れて、当該水槽の水を撹拌することを特徴とする。
【００２１】
放射性物質による汚染物を水を張った水槽に入れ、この水槽の水を撹拌すると、放射性物質をなす粒子が水中を浮遊する。放射性物質が浮遊しているこの水中に、放射性物質吸着具を入れると、放射性物質は放射性物質吸着具の袋を通り抜け、放射性物質吸着具の中の吸着材に吸着される。その後、放射性物質吸着具を水槽から引き揚げ、埋設するなり建屋内等で保管するなりして、適宜、処分することができる。吸着材が放射性物質をしっかりと吸着しているので、処分した放射性物質吸着具に含まれる放射性物質によって二次的な汚染が生じることもない。
【００２２】
水槽から引き揚げた直後の放射性物質吸着具は、大量の水を含んでいる。放射性物質吸着具の水切りを行っても、吸着材が放射性物質を吸着して保持しているので、放射性物質吸着具から放射性物質が漏れ出ることが防止されている。
なお、放射性物質吸着具において、その袋を形成する透水性を有する素材は、例えば、織物であってもよいし、不織布であってもよい。また、これらの織物や不織布は、天然繊維によって形成されていてもよいし、化学繊維によって形成されていてもよい。
【００２３】
また、吸着材を入れる袋を形成する素材が化学繊維によって形成されている場合、この化学繊維に鉛を混入してもよい。吸着材を入れる袋に含まれている鉛が、吸着材が吸着した放射性物質から放出される放射線を遮蔽する。この結果、放射性物質吸着具の処分がより容易化される。
【００２４】
請求項３の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、放射性物質により汚染された土壌又は汚泥が存在する場所に水を張って水溜りを形成し、当該水溜りの中に前記放射性物質吸着具を入れて、当該水溜りの水を撹拌することを特徴とする。
【００２５】
放射性物質により汚染された土壌又は汚泥が存在する場所に水を張って水溜りを形成し、この水溜りの水を撹拌すると、放射性物質をなす粒子が水中を浮遊する。放射性物質が浮遊しているこの水中に、放射性物質吸着具を入れると、放射性物質は放射性物質吸着具の袋を通り抜け、放射性物質吸着具の中の吸着材に吸着される。その後、放射性物質吸着具を水溜りから引き揚げ、埋設するなり建屋内等で保管するなりして、適宜、処分することができる。
この放射性物質による汚染物の処理方法は、放射性物質によって汚染物が、水田の土壌である場合において特に有効である。
【００２６】
請求項４の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、濾材とし、当該濾材によって、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過し、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過した前記濾材と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする。
【００２７】
吸着材によって形成した濾材によって、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過すると、液体又は気体の汚染物を汚染している放射性物質は、濾材中の吸着材によって吸着される。そして、放射性物質を吸着した濾材とバインダーとを混練して混練物をつくる。さらに、混練物を乾燥させて固化することによって、固化物をつくる。
固化物は、固化していることに加えて、吸着材が放射性物質をしっかりと吸着して保持しているので、その取扱いや処分が容易である。この固化物を埋設するなり、建屋内等で保管するなりして、適宜、処分することができる。また、処分した固化物に含まれる放射性物質によって二次的な汚染が生じることがない。
【００２８】
混練物をつくる際に用いるバインダーとして、例えば、各種セメントや水ガラスを挙げることができる。このようなセメントとして、例えば、ポルトランドセメントや、ポルトランドセメントを主体として混合材料を混ぜ合わせた混合セメントや、アルミナセメント等の特殊セメントを挙げることができる。なお、混練物をつくるに際して、セメントをバインダーとして用いるときは、適宜、水を一緒に加える。
【００２９】
セメントや水ガラスは熱に強い。セメントや水ガラスをバインダーとして用いれば、固化物の中において、吸着材が吸収している放射性物質が放射線によって熱を持ったとしても、固化物がこの熱で破損することはない。
また、バインダーをなすセメントや水ガラス等の中に鉛を混入してもよい。バインダーに含まれている鉛が、吸着材が吸着した放射性物質から放出される放射線を遮蔽する。この結果、固化物の処分がより容易化される。
【００３０】
請求項５の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物質の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように、混合して、混合物をつくり、前記混合物と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする。
まず、吸着材と放射性物質による汚染物とを混合して混合物をつくると、この混合物の中において、汚染物を汚染している放射性物質は、吸着材によって吸着される。そして、混合物とバインダーとを混練して混練物をつくる。さらに、混練物を乾燥させて固化することによって、固化物をつくる。
【００３１】
本願発明者の知見によると、吸着材と放射性物質による汚染物とを混合して混合物をつくるに際して、混合物の中の汚染物の含有量は、全体の８５〜９０重量％であることが好ましい。混合物の中の汚染物の含有量が全体の８５重量％未満である場合、吸着材に放射性物質を吸着する余力が残ってしまう。このようなことは、最終的につくられる固化物の体積増加の原因となり、好ましいとは言えない。また、混合物の中の汚染物の含有量が全体の８５重量％を超える場合、吸着材に吸着されない放射性物質が存在する可能性があり、やはり好ましいとは言えない。
【００３２】
混合物をつくる過程において、吸着材に吸着されていない放射性物質があったとしても、このような放射性物質は、混練物をつくる過程において、吸着材に吸着されてしまう。また、固化物の中に、吸着材に吸着されていない放射性物質があったとしても、このような放射性物質は、固化物の中を移動する際に、周辺に存在する吸着材によって直ちに吸着されてしまう。
固化物は、固化していることに加えて、吸着材が放射性物質をしっかりと吸着して保持しているので、その取扱いや処分が容易である。この固化物を埋設するなり、建屋内等で保管するなりして、適宜、処分することができる。また、処分した固化物に含まれる放射性物質によって二次的な汚染が生じることがない。
【００３３】
例えば、混練物から固化物をつくる際、例えば、立方体等のブロック状に成形すれば、固化物の取扱いや処分がより容易化される。
混練物をつくる際に用いるバインダーとして、例えば各種セメントや水ガラスを挙げることができる。また、バインダーの中に鉛を混入することができる。なお、混練物をつくるに際して、セメントをバインダーとして用いるときは、適宜、水を一緒に加える。
【００３４】
請求項６の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、請求項５に記載の放射性物質による汚染物の処理方法であって、含水率を１０重量％以下に乾燥させたガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物と、放射性物質による汚染物と、を、混合した後、さらに焼却して、前記混合物をつくることを特徴とする。
吸着材と放射性物質による汚染物とを混合した後、さらに焼却して、混合物をつくる。この焼却によって、混合物の容積を減らすことができる。焼却過程において、汚染物から出る放射性物質は、吸着材によって直ちに吸着されてしまう。
【００３５】
混合物の容積を減らすことにより、最終的につくられる固化物の容積を減らすことができる。したがって、単独の施設において、固化物をより多量に効率よく処分することができる。
なお、上述した各放射性物質による汚染物の処理方法は、低レベルの放射性物質による汚染物を処理するに際して、特に有効である。
【発明の効果】
【００３６】
上記のような放射性物質による汚染物の処理方法であるので、迅速、容易かつ低廉なコストで大量に存在する放射性物質による汚染物を処理することが可能であり、放射性物質による二次的な汚染を防止することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
まず、吸着材の製造方法について説明する。
シラスをメッシュで篩う等して、粒径が６０×１０-6ｍ未満のシラスを除外する。残ったシラスのうち、粒径が１５０×１０-6ｍを超えるシラスを砕く。砕いたシラスから粒径が６０×１０-6ｍ未満のシラスを除外する。最終的に残るシラスは、粒径が６０×１０-6〜１５０×１０-6ｍの粒であり、このサイズのシラスが、吸着材原料をなす。
【００３８】
次いで、吸着材原料を減圧条件に置き、この圧力下における水の沸点以上の温度まで、吸着材原料を加熱する。加熱した吸着材原料から水分が蒸発することによって、吸着材原料は多孔質化する。吸着材原料の含水率が１０重量％以下になったら、吸着材原料の加熱を止める。その後、含水率が１０重量％以下になった吸着材原料を、常温まで冷却する。この冷却をしたものが吸着材Ａである。
吸着材Ａを、鉛を含有させた化学繊維製の織物でつくった袋に詰め、この袋の口をしっかり閉じる。袋を形成する織物の目の間隔は、６０×１０-6ｍ未満であることが好ましい。この吸着材Ａを詰めた袋が放射性物質吸着具Ｂをなす。
【００３９】
次に、吸着材Ａを用いた放射性物質による汚染物の処理について説明する。
まず、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ１が、水田の土壌である場合について説明する。
水田の土壌表面に付着した放射性物質Ｒは、雨水等と一緒に土壌の中にまで浸み込んでいる。まず、水田に水を張り、水田を水溜りとする。そして、この水溜りの中に放射性物質吸着具Ｂを入れ、水溜りの水を撹拌する。水溜りを撹拌する際、汚染物Ｐ１（すなわち、水田の土壌）を一緒に撹拌する。汚染物Ｐ１に付着していた放射性物質Ｒは、水中で浮遊している状態となる。
【００４０】
水溜りの水は、放射性物質Ｒと一緒に、放射性物質吸着具Ｂの袋を通って、放射性物質吸着具Ｂの中に入る。放射性物質吸着具Ｂの中に入った放射性物質Ｒは、吸着材Ａに吸着される。吸着材Ａは、吸着した放射性物質Ｒをそのまま保持し続ける。
水溜りの水において、放射性物質Ｒの濃度が所定値以下に低下したら、水溜りの水の撹拌を止める。そして、水溜りから放射性物質吸着具Ｂを引き上げ、水切りをする。吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒは、吸着材Ａに保持されているので、放射性物質吸着具Ｂから流れ出る水の中に、放射性物質Ｒが含まれることはない。
【００４１】
また、放射性物質吸着具Ｂの袋を形成する織物の目の間隔は、６０×１０-6ｍ未満であるので、放射性物質吸着具Ｂの袋から、放射性物質Ｒを吸着した吸着材Ａが外に出てしまうことはない。また、吸着材Ａは、強固な構造を有して水に侵されにくいので、崩れたりすることがなく、放射性物質吸着具Ｂの袋から外に出てしまうこともない。
【００４２】
放射性物質吸着具Ｂの水切りが終わったら、放射性物質吸着具Ｂを処分場に搬入して処分する。放射性物質吸着具Ｂの処分は、放射性物質吸着具Ｂから出る放射線の量や、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒの種類に応じて、適宜、選定する。
例えば、放射性物質吸着具Ｂから出る放射線の量が微量であり、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒの半減期が短い場合、その半減期に応じた期間、放射性物質吸着具Ｂを保管し、その後、所定の場所に埋設することができる。吸着材Ａは袋に入った状態となっているので、その取り扱いが容易である。
【００４３】
放射性物質吸着具Ｂの袋は鉛を含有しているので、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒから出る放射線が、この鉛によって遮蔽され、放射性物質吸着具Ｂの取り扱いがより容易化される。
吸着材Ａが放射性物質Ｂを保持しているので、保管中の放射性物質吸着具Ｂや埋設した放射性物質吸着具Ｂから、放射性物質Ｒが外に漏れ出すことがない。したがって、放射性物質吸着具Ｂの中の放射性物質Ｒによって二次的汚染が発生することもない。
【００４４】
次に、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ２が、前述の水溜りをつくることができないような場所にある場合について説明する。このような場所として、例えば、地形的に水溜りをつくることができないような場所や、水の供給が困難な場所等を挙げることができる。また、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ２として、例えば、放射性物質が付着した土壌や、放射性物質が付着した植物等を挙げることができる。
【００４５】
まず、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ２をプール等の水槽がある場所へ移送する。そして、水槽に水を張り、この水槽の中に移送した汚染物Ｐ２と、放射性物質吸着具Ｂとを入れ、水槽の水を撹拌する。汚染物Ｐ２に付着していた放射性物質Ｒは、水中で浮遊している状態となる。
水槽の水は、放射性物質Ｒと一緒に、放射性物質吸着具Ｂの袋を通って、放射性物質吸着具Ｂの中に入る。放射性物質吸着具Ｂの中に入った放射性物質Ｒは、吸着材Ａに吸着される。吸着材Ａは、吸着した放射性物質Ｒをそのまま保持し続ける。
【００４６】
水槽の水において、放射性物質Ｒの濃度が所定値以下に低下したら、水槽の水の撹拌を止める。そして、水槽から放射性物質吸着具Ｂを引き上げ、水切りをする。吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒは、吸着材Ａに保持されているので、放射性物質吸着具Ｂから流れ出る水の中に、放射性物質Ｒが含まれることはない。
放射性物質吸着具Ｂの水切りが終わったら、汚染物Ｐ１に対して用いた放射性物質吸着具Ｂと同様にして、放射性物質吸着具Ｂを処分する。
【００４７】
次に、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ３が、液体である場合について説明する。このような汚染物Ｐ３として、例えば、放射性物質によって汚染されている物を水洗いした後に残る水を挙げることができる。このような液体の汚染物の中には、放射性物質が浮遊している。
まず、吸着材Ａを用いて濾材Ｆを形成する。そして、汚染物Ｐ３をこの濾材Ｆに通す。汚染物Ｐ３の中の放射性物質Ｒは、濾材Ｆの中の吸着材Ａに吸着される。汚染物Ｐ３の濾過が終わったら、濾材Ｆから吸着材Ａを取り出す。そして、取り出した吸着材Ａに、鉛を含有させたセメントと水を加えて混練し、混練物Ｍ１をつくる。
【００４８】
そして、混練物Ｍ１を立方体をなす型枠の中に流し込んで乾燥させる。混練物Ｍ１の乾燥が終わったら、乾燥した混練物Ｍ１を固化物Ｓ１として型枠から取り出す。
固化物Ｓ１の中において、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒは、吸着材Ａに保持されている。このため、乾燥中の混練物Ｍ１から発生する蒸気の中に、放射性物質Ｒが含まれることはない。
【００４９】
また、固化物Ｓ１の中において、バインダーであるセメントと吸着材Ａとがしっかりと結合している。このため、放射性物質Ｒを吸着した吸着材Ａが固化物Ｓ１の外に出てしまうことはない。
固化物Ｓ１ができたら、固化物Ｓ１を処分場に搬入して処分する。固化物Ｓ１の処分は、固化物Ｓ１から出る放射線の量や、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒの種類に応じて、適宜、選定する。
【００５０】
例えば、固化物Ｓ１から出る放射線の量が微量であり、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒの半減期が短い場合、その半減期に応じた期間、固化物Ｓ１を保管し、その後、所定の場所に埋設することができる。固化物Ｓ１は、立方形をなしているので、その取り扱いが容易である。さらに、固化物Ｓ１は鉛を含有しているので、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒから出る放射線が、この鉛によって遮蔽され、固化物Ｓ１の取り扱いがより容易化される。
【００５１】
吸着材Ａが放射性物質Ｒを保持しているので、保管中の固化物Ｓ１や埋設した固化物Ｓ１から、放射性物質Ｒが外に漏れ出すことがなく、固化物Ｓ１の中の放射性物質Ｒによって二次的汚染が発生することもない。
なお、放射性物質吸着具Ｂを濾材Ｆとして用いることも可能である。放射性物質吸着具Ｂを濾材Ｆとして用いた場合、使用後の放射性物質吸着具Ｂを水切りし、汚染物Ｐ１や汚染物Ｐ２の場合と同様にして、放射性物質吸着具Ｂを処分する。
【００５２】
次に、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ４が、気体である場合について説明する。このような汚染物Ｐ４として、例えば、放射性物質による汚染事故が発生した部屋の空気を挙げることができる。このような空気の中には、放射性物質が浮遊している。
この場合、汚染物Ｐ３を濾材Ｆによって濾過したのと同様にすればよい。すなわち、汚染物Ｐ４を濾材Ｆによって濾過し、放射性物質Ｒを吸着材Ａに吸着させ、汚染物Ｐ４の濾過を終えた濾材Ｆから吸着材Ａを取り出し、混練物Ｍ１をつくる。そして、混練物Ｍ１から固化物Ｓ１をつくればよい。
【００５３】
次に、放射性物質Ｒによる汚染物Ｐ５が、焼却によって減容することが可能な汚染物である場合について説明する。このような汚染物Ｐ５として、例えば、植物、木材製品等を挙げることができる。
汚染物Ｐ５を集め、集めた汚染物Ｐ５と吸着材Ａとを混合し、混合物Ｍ２をつくる。この混合物Ｍ２の中における汚染物Ｐ５の割合を、混合物Ｍ２全体に対して８５〜９０重量％とする。混合物Ｍ２をつくる過程において、汚染物Ｐ５に付着している放射性物質Ｒは、吸着材Ａに吸着される。
【００５４】
次いで、混合物Ｍ２を焼却する。混合物Ｍ２の中の汚染物Ｐ５は燃えて焼却灰となる。混合物Ｍ２を焼却しても、吸着材Ａは壊れたりすることがなく、吸着材Ａは吸着した放射性物質Ｒを保持し続ける。焼却過程を経た混合物Ｍ２が、混合物Ｍ３となる。
次いで、混合物Ｍ３に、鉛を含有させたセメントと水を加えて混練し、混練物Ｍ２をつくる。
【００５５】
そして、混練物Ｍ２を立方体をなす型枠の中に流し込んで乾燥させる。混練物Ｍ２が乾燥したら、乾燥した混練物Ｍ２を固化物Ｓ２として型枠から取り出す。
固化物Ｓ２の中において、吸着材Ａが吸着した放射性物質Ｒは、吸着材Ａに保持されているので、乾燥中の混練物Ｍ２から発生する蒸気の中に、放射性物質Ｒが含まれることはない。
また、固化物Ｓ２の中においては、バインダーであるセメントと吸着材Ａとがしっかりと結合している。このため、放射性物質Ｒを吸着した吸着材Ａが固化物Ｓ２の外に出てしまうことはない。
【００５６】
固化物Ｓ２ができたら、固化物Ｓ１と同様に、処分場に搬入して処分する。
なお、混合物Ｍ２を焼却することなくそのまま鉛を含有させたセメントと水を加えて混練し、乾燥して乾燥させて固化物をつくる場合、このようにしてつくられる固化物の体積は、固化物Ｓ２の体積よりも大きくなってしまう。なぜならば、汚染物Ｐ５を燃やして焼却灰としていないので、汚染物Ｐ５の体積が減少していないからである。したがって、混合物Ｍ２を焼却して混合物Ｍ３とすることによって、固化物Ｓ２が占める空間体積が小さくなり、固化物Ｓ２の取り扱いが容易化される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上記のような放射性物質による汚染物の処理方法であるので、迅速、容易かつ低廉なコストで大量に存在する放射性物質による汚染物を処理することが可能であり、放射性物質による二次的な汚染を防止することが可能な技術として有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月14日(2012.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、
前記吸着材に、放射性物質により汚染された汚染物から放射性物質を吸着させることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項２】
粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、
前記吸着材を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、
放射性物質による汚染物と、前記放射性物質吸着具と、を、水を張った水槽に入れて、当該水槽の水を撹拌することを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項３】
粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、
前記吸着材を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、
放射性物質により汚染された土壌又は汚泥が存在する場所に水を張って水溜りを形成し、当該水溜りの中に前記放射性物質吸着具を入れて、当該水溜りの水を撹拌することを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項４】
粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、当該吸着材によって濾材を形成し、
前記濾材によって、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過し、
放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過した前記濾材と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、
前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項５】
粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、
前記吸着材と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように、混合して、混合物をつくり、
前記混合物と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、
前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする放射性物質による汚染物の処理方法。
【請求項６】
前記吸着材と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように混合した後、さらに焼却して、前記混合物をつくることを特徴とする請求項５に記載の放射性物質による汚染物の処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、前記吸着材に、放射性物質により汚染された汚染物から放射性物質を吸着させることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ガラス質火山岩とは、真珠岩、黒曜岩、松脂岩等の総称であり、火山ガラスを主成分とする岩石である。また、ガラス質火山砕屑物は、火山活動によって地表に放出された砕片状の固体物質であり、ガラス質に富む。地上に堆積したガラス質火山砕屑物は、火山灰、シラス、シリカサンド等と呼ばれる。日本国内に存在するガラス質火山砕屑物として、例えば、北海道の美瑛白土、東北の福島白土、九州の加久藤シラス、九州の吉田シラス、九州南部のシラス台地のシラス（入戸火砕流堆積物）等を挙げることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、前記吸着材を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、放射性物質による汚染物と、前記放射性物質吸着具と、を、水を張った水槽に入れて、当該水槽の水を撹拌することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項３の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、前記吸着材を、透水性を有する素材によって形成した袋の中に入れて、放射性物質吸着具となし、放射性物質により汚染された土壌又は汚泥が存在する場所に水を張って水溜りを形成し、当該水溜りの中に前記放射性物質吸着具を入れて、当該水溜りの水を撹拌することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項４の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、当該吸着材によって濾材を形成し、前記濾材によって、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過し、放射性物質により汚染された液体又は気体の汚染物を濾過した前記濾材と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項５の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、粒径が６０×１０−６〜１５０×１０−６ｍであるガラス質火山岩又はガラス質火山砕屑物を、加熱し、含水率を１０重量％以下に乾燥させて、吸着材となし、前記吸着材と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように、混合して、混合物をつくり、前記混合物と、バインダーと、を、混練して、混練物をつくり、前記混練物を乾燥させて固化して固化物をつくることを特徴とする。
まず、吸着材と放射性物質による汚染物とを混合して混合物をつくると、この混合物の中において、汚染物を汚染している放射性物質は、吸着材によって吸着される。そして、混合物とバインダーとを混練して混練物をつくる。さらに、混練物を乾燥させて固化することによって、固化物をつくる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項６の発明に係る放射性物質による汚染物の処理方法は、請求項５に記載の放射性物質による汚染物の処理方法であって、前記吸着材と、放射性物質による汚染物と、を、当該汚染物の含有量が全体の８５〜９０重量％となるように混合した後、さらに焼却して、前記混合物をつくることを特徴とする。
吸着材と放射性物質による汚染物とを混合した後、さらに焼却して、混合物をつくる。この焼却によって、混合物の容積を減らすことができる。焼却過程において、汚染物から出る放射性物質は、吸着材によって直ちに吸着されてしまう。