(57)【要約】【課題】放射性核種汚染物について、その放射能を弱めることにより安全性を高め、可及的速やかに処理の容易な放射性核種汚染物にすることである。【解決手段】容器に収容した放射性核種汚染物に所定の製法で得られる活性化鉱水を浸潤させ、またはこの処理と共に上記容器として所定活性処理を経た樹脂材で形成された容器を採用する放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法とする。前記所定の製法で得られる活性化鉱水は、５〜３０気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱から選ばれる鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た水を前記加圧された所定気圧未満の雰囲気下に貯留する工程を交互に繰り返して製造された活性化鉱水であり、所定の活性化処理は、樹脂材のモノマーまたはペレット状もしくはフレーク状であるポリマーを上記の活性化鉱水に浸漬することである。放射性核種汚染物は、活性化鉱水が浸透または浸漬されるような浸潤などによって、放射線の透過力を効率よく低減させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に収容した放射性核種汚染物に下記の製法で得られる活性化鉱水を浸潤させることからなる放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法。
記
５〜３０気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱から選ばれる鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た水を前記加圧された所定気圧未満の雰囲気下に貯留する工程を交互に繰り返して製造された活性化鉱水。
【請求項２】
上記活性化鉱水を浸潤させる処理に代えて、またはこの処理と共に上記容器として、下記の所定活性処理を経た樹脂材で形成された容器を採用する請求項１に記載の放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法。
記
樹脂材のモノマーまたはペレット状もしくはフレーク状であるポリマーを、請求項１に記載の活性化鉱水に浸漬する樹脂材の活性化処理。
【請求項３】
上記放射性核種汚染物の放射線核種が、ヨウ素１３１（13153Ｉ）、セシウム１３４（13455Ｃｓ）、セシウム１３７（13755Ｃｓ）およびストロンチウム９０（9038Ｓｒ）から選ばれる一種以上の放射線核種である請求項１または２に記載の放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射性核種汚染物の放射線量を低減化する処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントからの放射性核種を含む廃液や、事故によって外部に漏れた放射性核種によって汚染された土壌などの放射線量をできるだけ速やかに低減化するための処理方法の確立が求められている。
【０００３】
特に、原子力発電プラントからの放射性核種で汚染された土壌などに含まれている放射能核種としては、セシウム１３４、セシウム１３７、ヨウ素１３１、ストロンチウム９０などが挙げられる。
【０００４】
このうち、セシウム１３４（13455Ｃｓ）の半減期は２年であり、セシウム１３７（13755Ｃｓ）の半減期は３０年、ストロンチウム９０（9038Ｓｒ）の半減期は約２９年であることから、放射線量をできるだけ早期に低減する処理が希求されている。
【０００５】
例えば、土壌や水などの汚染物から放射性核種を集めて分離除去する方法として、ゼオライトなどのような多孔質結晶構造の鉱物と混ぜることによりセシウムを吸着させ、これを分離して焼結し固化する技術が周知である。
【０００６】
また、粒状イオン交換樹脂および繊維状イオン交換樹脂を用いて、原子力発電プラントからの放射性核種を含む廃液を処理する放射性核種含有廃液処理装置が知られている（特許文献１）。
【０００７】
なお、所定の活性化鉱水を樹脂材に接触または含ませて樹脂ペレットを活性化処理する方法（特許文献２）は知られているが、これにより得られた樹脂ペレットは通常のイオン交換樹脂とは異なる。
【０００８】
また、上記所定の活性化鉱水は、本願の出願人らによる特許発明「活性化鉱水の製造方法およびその製造装置」により調製される周知のものであり、水の分子レベルの変化によって物理化学的作用のある水として活性化鉱水の名称で製造技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２６０５４号公報
【特許文献２】特開２００８−２６０５４号公報
【特許文献３】特公平０４−７４０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来のイオン交換樹脂を用いた放射性核種含有廃液処理技術では、廃液中から放射能核種やイオン性の不純物を除去できるが、固形物としての土壌や土壌を含む廃棄物そのものに対する処理は対処できなかった。
【００１１】
また、原子力発電プラントから放出された放射性核種は、大量の土壌中に混じるとこれを除去することが、非効率的になって実際の処理は相当に困難であるため、放射性核種の外部への放射能を弱める処理が求められるが、効率のよい処理方法は確立されていなかった。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、原子力発電プラントから放出された放射性核種を含む土壌またはそれを含む汚染物質であるガレキなどの放射性核種汚染物について、その放射能を効率よく弱めることにより安全性を高め、可及的速やかに適切な処理を可能にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、この発明においては、容器に収容した放射性核種汚染物に下記の所定製法で得られる活性化鉱水を浸潤または前記容器に含ませて接触させることからなる放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法としたのである。
【００１４】
上記所定の活性化鉱水の製法は、５〜３０気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱から選ばれる鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た水を前記加圧された所定気圧未満の雰囲気下に貯留する工程を交互に繰り返して製造する方法である。
【００１５】
上記したように構成されるこの発明の放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法では、容器内に収容された土壌などの放射性核種汚染物は、活性化鉱水が浸透または浸漬されるように浸潤すること、または前記容器に含ませて接触させることにより、活性化鉱水または容器を介してα線、β線、γ線および中性子線を含む放射線の透過力を効率よく低減する。
【００１６】
この発明に用いる活性化鉱水は、通常の水に比べて浸透性の高い特性の水であり、土壌などに対する浸透性は高く、木材、コンクリート片その他の様々な物質が混在する土壌や放射性核種汚染物に速やかに染み込んで表面を濡らして浸潤する処理を効率よく行なえる。
【００１７】
また、放射性核種汚染物に対して活性化鉱水を浸潤することによる放射線の透過力低減効果は、通常の水を使用した場合の放射線の透過力低減効果に比べてより優れた効果が得られる。
【００１８】
このような放射性核種汚染物の放射線透過力低減化は、以下の処理方法によっても同様な効果を奏する。
すなわち、上記活性化鉱水を浸潤させる処理に代えて、またはこの処理と共に上記容器として、下記の所定活性処理を経た樹脂材で形成された容器を採用する上記に記載の放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法とするのである。
【００１９】
上記容器が、以下の所定活性処理を経た樹脂材を用いて形成された容器である場合においては、上記の放射性核種汚染物を収容することにより放射線透過力を低減化する。
すなわち、所定活性処理は、樹脂材のモノマーまたはペレット状もしくはフレーク状であるポリマーを、前記した所定製法により得られた活性化鉱水に所定時間浸漬させる樹脂材の活性処理である。
【００２０】
このようにすると、防水性容器自体に活性化鉱水と同様の鉱物質が保持されまたはその特性が保持される。また、容器に接した水分は、浸透性の高い活性化状態を維持しやすくなるから、放射性核種汚染物に当初より含まれている水分によってもより効率の良い放射線透過力低減化作用を受けるものと考えられる。
【００２１】
上記のように放射線透過力低減化作用を発揮させることが好ましい処理対象の放射線核種としては、ヨウ素１３１（13153Ｉ）、セシウム１３４（13455Ｃｓ）およびセシウム１３７（13755Ｃｓ）、ストロンチウム９０（9038Ｓｒ）から選ばれる一種以上の放射線核種である。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は、防水性容器内の放射性核種汚染物に所定の製法で得られる活性化鉱水を放射性核種汚染物に浸潤させるので、原子力発電プラントから放出された放射性核種を含む土壌またはそれを含む汚染物質であるガレキなどの放射性核種汚染物について、その放射能を弱めることにより安全性を高め、可及的速やかに処理の容易な放射性核種汚染物にでき、充分に放射能が弱まった場合には二次処理を不要にすることも可能である。
【００２３】
また、所定活性処理を経た樹脂材を用いて形成された防水性容器を用いて上記同様に放射性核種汚染物を処理することにより、上記同様に放射性核種汚染物の放射能を効率よく弱め、隔離などの二次処理もしくは最終処理の容易または不要な放射性核種汚染物にできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１〜６および対応する比較例１〜６の放射線量を比較して示す図表
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この発明の実施形態である放射性核種汚染物の放射線透過力低減化処理方法は、容器に収容した放射性核種汚染物に下記の製法で得られる活性化鉱水を浸潤させることを必須工程とする。
【００２６】
この発明の処理対象となる放射性核種汚染物は、汚染された放射性核種を限定するものではなく、放射線の種類のα線、β線、γ線または中性子線のいずれを含む放射線を発散するものであっても処理対象とすることができる。
【００２７】
この発明に用いる活性化鉱水は、前記した特許文献２、３などにおいて周知なものであり、上記活性化鉱水は、５〜３０気圧に加圧された水を玄武岩、安山岩、磁鉄鉱などの鉱物性無機物質に接触通過させる工程と、この工程を経た水を前記加圧された所定気圧未満の雰囲気下に貯留する工程を交互に繰り返して製造された活性化鉱水である。
【００２８】
上記方法で製造された活性化鉱水は、接触通過した鉱物性無機物質から溶出した無機イオン（例えば２価または３価の無機イオン）を含んでいるほか、水素結合が切れて水分子が５〜６クラスター程度となり、通常の水分子の２０〜３０分子の場合に比べて小さいことなど、分子レベルで水の状態が変化していると考えられ、種々の物質によく浸透する物性が備わっている鉱水である。
【００２９】
因みに、鉱物性無機物質の代表例である玄武岩、安山岩、磁鉄鉱の主な成分としては、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏが挙げられる。
【００３０】
上記所定の製造工程において、５〜３０気圧に加圧された水を使用して鉱物性無機物質に接触通過させる理由は、５気圧未満の低圧では活性化鉱水の製造効率が悪く、生成された鉱水の浸透性向上などの作用が不充分だからであり、また加圧の上限は、３０気圧を越える加圧水を接触させても活性化鉱水にそれ以上に変化が見られず、却って実用性を失するからである。
【００３１】
また、５〜３０気圧という加圧時の気圧未満の雰囲気下に貯留する工程を設け、例えば曝気などによって好ましくは大気圧以下に減圧する理由は、加圧された水を一旦減圧し、再び加圧するという工程を繰り返すことによって、水の水素結合を切って変性させ、それまで水素結合に寄与していた電子を還元性に寄与させるためである。このような減圧と加圧を繰り返す製造工程は、活性化鉱水に特有の物性を付与するために必要な工程であると考えられる。
【００３２】
上記の所定方法で製造された活性化鉱水を用いて、樹脂材のモノマーまたはペレット状もしくはフレーク状であるポリマーを所定時間浸漬すると、樹脂材を活性化処理することができる。
【００３３】
所定活性処理を経た樹脂材は、樹脂ペレットなどの形態であってもよく、これに活性化鉱水およびこれに溶出した鉱物性無機物質からの無機イオン性物質が添加され、また接触した水分子の振動エネルギーが電磁場と同様に伝播すれば、その結果として樹脂ペレット等からなる処理対象物の分子内のエネルギーは変化し、活性化鉱水の電磁気的な性質が樹脂に転移した状態になるとものと推定される。
【００３４】
放射性核種汚染物に下記の製法で得られる活性化鉱水を浸潤させるには、土壌などを含む放射性核種汚染物を収容した容器内に、活性化鉱水を噴霧器で噴霧するか、またはタンクのような大型の容器を用いる場合には、容器内でスプリンクラーなどを用いて散水するなどの手段を採れば、効率がよくて均一に浸潤させるためにも好ましい。
また、特定の放射性核種汚染物に対して活性化鉱水を浸潤させるには、防水性の容器内で放射性核種汚染物を浸漬してもよい。
【００３５】
容器は、活性化鉱水を浸潤させる場合には、通常の防水性容器を使用することもできるが、前記した所定活性処理を経た樹脂材として、熱可塑性の樹脂ペレットを採用し、加熱成形された容器を採用することもできる。このような容器は、新紀産業社製のMICA加工されたポットなど市販の容器を採用することができる。
【実施例】
【００３６】
［実施例１、４、５］
上面開口の容器（新紀産業社製：ＭＩＣＡポット  １リットル容）に福島県郡山市で採取された放射性核種汚染土壌８００ｇを入れ、その土壌表面にスプレーで活性化鉱水を噴霧し、表面を浸潤させた。
【００３７】
因みに、上記の容器は、ＭＩＣＡ加工と称される処理により、ポリプロピレン樹脂ペレットに活性化鉱水およびこれに溶出した鉱物性無機物質からの無機イオン性物質が添加されたもので成形された樹脂製容器である。
【００３８】
そして、前記浸潤処理の後、表中に示す所定累積時間だけ放置し、その後、表面土壌に対してガイガーカウンタ（米国  S.E.International社製：ハロゲンガス封入式ＧＭ係数管、雲母窓密度1.4-2.1mg/cm2、口径45ｍｍ、感度：Sr-90 38％、Ｃ-14 5.3％）を近づけてヨウ素１３１の放射能（μＳｖ／ｈ）を計測し、この結果を表１および図１中に示した。
【００３９】
［実施例２、３、６］
実施例１、４、５において、土壌表面にスプレーで活性化鉱水を噴霧しなかったこと以外は全く同様にして放射能（μＳｖ／ｈ）を計測し、この結果を表１および図１中に示した。
【００４０】
［比較例１〜６］
実施例１〜６のブランクテストとして、それぞれＭＩＣＡ加工された容器を用いずに、通常のポリプロピレン樹脂製ポットを用い、かつ土壌表面にスプレーで活性化鉱水を噴霧せず、それ以外は、全く実施例１〜６と同様にして放射能（μＳｖ／ｈ）を計測し、この結果を表１および図１中に示した。
【００４１】
【表１】
2013113716.tif 000002
【００４２】
表１および図１の結果からも明らかなように、３２〜５６時間の所定の放射線透過力低減化処理方法により、ヨウ素１３１の放射線量は、６３．１〜８９．３％に低下したことが認められ、これより安全性の高い処理の容易な放射性核種汚染物になったことがわかる。
【００４３】
［実施例７］
上面開口の容器（新紀産業社製：ＭＩＣＡポット  １リットル容）に福島県浪江町で採取された放射性核種汚染土壌８００ｇを入れ、その土壌表面にスプレーで活性化鉱水を噴霧し、表面を浸潤させた。
【００４４】
上記の容器は、ＭＩＣＡ加工と称される処理により、ポリプロピレン樹脂ペレットに活性化鉱水およびこれに溶出した鉱物性無機物質からの無機イオン性物質が添加されたもので成形された樹脂製容器である。
【００４５】
そして、前記浸潤処理の後、５６時間放置し、その後、表面土壌に対してガイガーカウンタ（米国  S.E.International社製：ハロゲンガス封入式ＧＭ係数管、雲母窓密度1.4-2.1mg/cm2、口径45ｍｍ、感度：Sr-90 38％、Ｃ-14 5.3％）を近づけてセシウム１３７およびセシウム１３４の放射能（μＳｖ／ｈ）を計測し、この結果を表２中に示した。
【００４６】
［比較例７］
実施例７のブランクテストとして、ＭＩＣＡ加工された容器を用いずに、通常のポリプロピレン樹脂製ポットを用い、かつ土壌表面にスプレーで活性化鉱水を噴霧せず、それ以外は、全く実施例７と同様にしてセシウム１３７およびセシウム１３４の放射能（μＳｖ／ｈ）を計測し、この結果を表２中に示した。
【００４７】
【表２】
2013113716.tif 000003
【００４８】
表２の結果からも明らかなように、５６時間の所定の放射線透過力低減化処理方法により、セシウム１３７の放射線量は、３６．９％低下し、セシウム１３４の放射線量は４０．８％低下したことが認められ、これより安全性を高めて処理の容易な放射性核種汚染物にできたことがわかる。
【図１】
2013113716.tif 000004