(57)【要約】【課題】放射性物質の除去率を向上させることが可能な放射性物質の除去方法及び除去装置を提供する。【解決手段】陽イオン交換樹脂が充填されたカラム２０に送液して流出液として酸性液を得た後に、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水をカラム２０に送液する、放射性物質の除去方法。前記放射性物質の除去方法に用いる放射性物質の除去装置１００であって、カラム２０と、汚染水のｐＨを測定するｐＨメータ５０と、カラム２０からの流出液のｐＨを測定するｐＨメータ５１と、を備える、除去装置１００。【選択図】図１
2017049140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽イオン交換樹脂が充填されたカラムに送液して流出液として酸性液を得た後に、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水を前記カラムに送液する、放射性物質の除去方法。
【請求項２】
前記汚染水を前記カラムに送液した後に、濃度０．６〜３．０Ｎのアルカリ溶液を前記カラムに送液する工程を更に備える、請求項１に記載の放射性物質の除去方法。
【請求項３】
前記汚染水を前記カラムに送液した後に、前記放射性物質が吸着した前記陽イオン交換樹脂を回収する工程を更に備える、請求項１に記載の放射性物質の除去方法。
【請求項４】
前記陽イオン交換樹脂が強酸性陽イオン交換樹脂である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射性物質の除去方法。
【請求項５】
前記陽イオン交換樹脂が、スチレンジビニルベンゼン共重合体又はスチレンジビニルベンゼンメタクリレート共重合体にスルホン基が導入されている強酸性陽イオン交換樹脂である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射性物質の除去方法。
【請求項６】
前記放射性物質が、セシウム及びストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の放射性物質の除去方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の放射性物質の除去方法に用いる、放射性物質の除去装置であって、
前記カラムと、
前記汚染水のｐＨを測定する第１のｐＨ測定手段と、
前記カラムからの流出液のｐＨを測定する第２のｐＨ測定手段と、を備える、除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性物質の除去方法及び除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所事故の発生に伴い、放射性物質を含む汚染水（地下水、循環水、環境水等）が膨大な量となりつつある。汚染水からの放射性物質（放射性セシウム等）の除去技術としては、従来、フェロシアン化金属塩を使った凝集沈殿法やフローテーション法、及び、ゼオライトに代表されるケイ酸アルミニウム系の鉱物や各種イオン交換樹脂等を使った吸着法などが知られている。また、最近では、クラウンエーテル等をはじめとした高分子捕集材等を用いることも検討されている。近年では、一次処理である凝集沈殿法又はフローテーション法の後段に、二次処理としてゼオライト等の吸着法によるプラントを構築することによって除染処理の高効率性と安全性を確保することがある。
【０００３】
汚染水中の放射性物質を効率良く回収する方法として、例えば、非特許文献１に記載のゼオライト吸着法では、吸着剤としてゼオライトをタンク内に投入した後に汚染水を投入し、攪拌しながらゼオライトに放射性物質を吸着させて回収している。その後、汚染水は吸着塔を通過後に排出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】芝田隼次、古屋仲茂樹、村山憲弘、伊与木茂樹、「福島原子力発電所から排出される放射線物質を含む汚染水の処理技術の開発」、特別緊急共同研究報告書２３Ｕ−１１、京都大学防災研究所、平成２４年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ゼオライト吸着法では、高効率の場合であっても回収率が最大約５０％に留まる上、ゼオライトを大量に使用する。また、放射性物質が吸着したゼオライトを回収しなければならず効率が良くない。このようなゼオライト吸着法は、時間と消耗品を多量に使用する。一方、イオン交換樹脂を用いるイオン交換カラム吸着法では、ゼオライト吸着法に比べて放射性物質を除去し易いが、放射性物質の除去率を更に向上させることが求められている。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、放射性物質の除去率を向上させることが可能な放射性物質の除去方法及び除去装置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】
【０００７】
本発明は、陽イオン交換樹脂が充填されたカラムに送液して流出液として酸性液を得た後に、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水を前記カラムに送液する、放射性物質の除去方法を提供する。
【０００８】
本発明に係る放射性物質の除去方法によれば、従来に比して、放射性物質が陽イオン交換樹脂に吸着し易くなり、放射性物質の除去率を向上させることができる。ところで、従来のイオン交換カラム吸着法では、汚染水からの放射性物質の除去率が９５％に満たない傾向がある。一方、本発明に係る放射性物質の除去方法によれば、９５％以上の除去率を達成することができる。
【０００９】
本発明に係る放射性物質の除去方法は、前記汚染水を前記カラムに送液した後に、濃度０．６〜３．０Ｎのアルカリ溶液を前記カラムに送液する工程を更に備えていてもよい。本発明に係る放射性物質の除去方法では、濃度０．６〜３．０Ｎのアルカリ溶液を用いることにより、放射性物質をイオン交換樹脂に吸着させた後に脱離させるイオン交換樹脂のリサイクルシステム、及び、放射性物質の濃縮システムを構築しつつ、放射性物質の除去率を向上させることができる。例えば、放射性物質を１００〜１０００倍に濃縮した濃縮溶液を得ることができる。
【００１０】
本発明に係る放射性物質の除去方法は、前記汚染水を前記カラムに送液した後に、前記放射性物質が吸着した前記陽イオン交換樹脂を回収する工程を更に備えていてもよい。これにより、放射性物質をイオン交換樹脂に吸着させたまま放射性物質を回収及び保存することができる。この場合、液体で保管するのではなく、放射性物質をイオン交換樹脂に吸着させたまま保管することができるため、保管場所を省スペース化することができる。
【００１１】
前記陽イオン交換樹脂は、強酸性陽イオン交換樹脂であることが好ましい。前記陽イオン交換樹脂は、スチレンジビニルベンゼン共重合体又はスチレンジビニルベンゼンメタクリレート共重合体にスルホン基が導入されている強酸性陽イオン交換樹脂であることが好ましい。
【００１２】
前記放射性物質は、セシウム及びストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。
【００１３】
本発明は、本発明に係る放射性物質の除去方法に用いる、放射性物質の除去装置であって、前記カラムと、前記汚染水のｐＨを測定する第１のｐＨ測定手段と、前記カラムからの流出液のｐＨを測定する第２のｐＨ測定手段と、を備える、放射性物質の除去装置を提供する。本発明に係る放射性物質の除去装置によれば、従来に比して、放射性物質の除去率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、放射性物質の除去率を向上させることが可能な放射性物質の除去方法及び除去装置を提供することができる。特に、本発明によれば、原子力発電所事故に伴い生じる汚染水に含まれる放射性物質の除去率を向上させることが可能な放射性物質の除去方法及び除去装置を提供することができる。本発明によれば、放射性物質を含む汚染水を酸性にコントロールしてから放射性物質を陽イオン交換樹脂に吸着させ、アルカリ溶液で放射性物質を効率よく回収する、放射性物質の回収方法を提供することもできる。本発明によれば、消耗品をアルカリ溶液や酸性溶液等に留めることが可能であり、消耗品を少なくしつつ放射性物質を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る放射性物質の除去装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
本実施形態に係る放射性物質の除去方法は、陽イオン交換樹脂が充填されたカラムに送液して流出液（溶出液）として酸性液を得た後に、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水を前記カラムに送液する放射性物質除去工程を備える。放射性物質除去工程では、放射性物質が陽イオン交換樹脂に吸着することにより放射性物質が汚染水から除去される。陽イオン交換樹脂を用いたカラムは、耐久性に優れている。
【００１８】
汚染水のｐＨが１．０未満である場合、除去装置が腐食され易くなり耐久性が低下する場合がある。汚染水のｐＨが３．０を超える場合、放射性物質が陽イオン交換樹脂に吸着されずに溶出されてしまう。汚染水のｐＨは、放射性物質が回収され易い観点から、２．７５以下が好ましく、２．５以下がより好ましく、２．２５以下が更に好ましい。
【００１９】
放射性物質除去工程は、カラム調整工程と汚染水送液工程とを有している。カラム調整工程は、カラムに調整液を送液して流出液として酸性液を得る工程であり、すなわち、カラムに調整液を送液して流出液として酸性液が得られようにカラムを調整する工程である。汚染水送液工程では、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水をカラムに送液して、放射性物質を陽イオン交換樹脂に接触させる。カラムとしては、日立化成株式会社製のＣ−６１０ＨＳ（カラムサイズ：内径４．６ｍｍ、長さ：１５０ｍｍＬ）を用いることができる。
【００２０】
カラム調整工程においてカラムに送液される調整液の構成成分としては、塩酸、リン酸、硫酸、酢酸、過塩素酸等が挙げられる。流出液（酸性液）のｐＨは、放射性物質が回収され易い観点から、１．０〜３．０が好ましく、１．５〜３．０がより好ましく、２．０〜３．０が更に好ましい。流出液のｐＨを確認することで、陽イオン交換樹脂のｐＨ等の状態を確認することができる。
【００２１】
本実施形態に係る放射性物質の除去方法は、汚染水送液工程の前に汚染水準備工程を更に備えていてもよい。汚染水準備工程では、放射性物質を含むｐＨ１．０〜３．０の汚染水を準備する。汚染水準備工程では、放射性物質を含む汚染水のｐＨが１．０〜３．０ではない場合に、汚染水のｐＨを１．０〜３．０に調整する。例えば、汚染水のｐＨが３．０を超えている場合には、汚染水に酸性溶液を供給してｐＨを小さくすることができる。酸性溶液の構成成分としては、塩酸、リン酸、硫酸、酢酸、過塩素酸等が挙げられる。なお、ｐＨ調整前の汚染水のｐＨが予め１．０〜３．０である場合には、汚染水準備工程を行わなくてもよい。汚染水準備工程及びカラム調整工程の順序は限定されない。
【００２２】
本実施形態に係る放射性物質の除去方法は、放射性物質除去工程の後に放射性物質回収工程を更に備えていてもよい。放射性物質回収工程における放射性物質の回収方法としては、陽イオン交換樹脂に吸着した放射性物質を陽イオン交換樹脂から脱離させて放射性物質を回収する方法であってもよく、放射性物質が吸着した陽イオン交換樹脂を回収する方法（放射性物質が吸着した陽イオン交換樹脂を回収して保存する、放射性物質の保存方法）であってもよい。放射性物質を陽イオン交換樹脂から脱離させることにより、流出液中で放射性物質を濃縮することができる。
【００２３】
放射性物質を陽イオン交換樹脂から脱離させて放射性物質を回収する方法としては、アルカリ溶液（アルカリ水溶液等）をカラムに送液することにより、陽イオン交換樹脂に吸着した放射性物質を陽イオン交換樹脂からアルカリ溶液中へ脱離させる方法を用いることができる。アルカリ溶液のアルカリ成分としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バナジウム等の強アルカリが挙げられる。
【００２４】
陽イオン交換樹脂から放射性物質を脱離させるためのアルカリ溶液の濃度（規定度）は、放射性物質の回収率が好適に向上する観点から、０．６Ｎ以上が好ましく、１．０Ｎ以上がより好ましく、１．５Ｎ以上が更に好ましく、１．７５Ｎ以上が特に好ましく、２．０Ｎ以上が極めて好ましい。アルカリ溶液の濃度は、イオン交換樹脂の劣化を抑制し易い観点から、３．０Ｎ以下が好ましく、２．７５Ｎ以下がより好ましく、２．５以下が更に好ましい。
【００２５】
放射性物質が吸着した陽イオン交換樹脂を回収する方法としては、放射性物質が吸着した陽イオン交換樹脂が充填されたカラムを回収する方法、放射性物質が吸着した陽イオン交換樹脂をカラムから取り外して回収する方法等が挙げられる。
【００２６】
陽イオン交換樹脂の母体樹脂としては、放射性物質が回収され易い観点から、スチレンジビニルベンゼン共重合体、スチレンジビニルベンゼンメタクリレート共重合体、ヒドロキシメタクリレート共重合体等が挙げられる。母体樹脂としては、吸着性能に更に優れる観点、強酸又は強アルカリに対する耐久性に優れる観点、及び、リサイクルに適している観点から、スチレンジビニルベンゼン共重合体が好ましい。陽イオン交換樹脂としては、母体樹脂に陽イオン交換基が導入された樹脂を用いることができる。陽イオン交換基としては、スルホン基（スルフォン基）、スルホプロピル基、カルボキシメチル基等が挙げられる。陽イオン交換樹脂としては、陽イオン交換基としてスルホン基、スルホプロピル基等を有する強酸性陽イオン交換樹脂が好ましい。強酸性陽イオン交換樹脂としては、放射性物質が回収され易い観点から、スチレンジビニルベンゼン共重合体又はスチレンジビニルベンゼンメタクリレート共重合体にスルホン基が導入されている樹脂が好ましい。
【００２７】
放射性物質としては、特に限定されないが、セシウム、ストロンチウム、プルトニウム、アメリシウム、スズ、ヨウ素等が挙げられ、セシウム及びストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種であってもよい。汚染水としては、地下水、循環水、環境水等を用いることができる。また、海水等のように塩濃度の高い汚染水を用いる場合は、イオン交換樹脂等を用いて塩を除いたものを使用することができる。ｐＨ調整前の汚染水のｐＨは、中性領域が好ましいが、ｐＨ調整を行うことが可能であるため中性領域に限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本実施形態に係る放射性物質の除去装置１００の構成図である。除去装置１００は、汚染水タンク１０と、酸性溶液タンク１１，１４と、純水タンク１２と、アルカリ溶液タンク１３，１５と、濃縮溶液タンク１６と、廃液タンク１７と、陽イオン交換樹脂が充填されたカラム（イオン交換樹脂カラム）２０と、送液ポンプ３０，３１と、バルブ４０，４１，４２，４３と、汚染水のｐＨを測定するｐＨメータ（第１のｐＨ測定手段）５０と、カラム２０からの流出液のｐＨを測定するｐＨメータ（第２のｐＨ測定手段）５１と、放射能検出計６０と、を備えている。放射能検出計６０は、例えばサーベイメータである。
【００２９】
汚染水タンク１０は、汚染水を収容している。汚染水タンク１０は、汚染水のｐＨを測定し確認するためのｐＨメータ５０と、攪拌モータ１０ａと、攪拌子とを有している。汚染水タンク１０は、送液ポンプ３０及びバルブ４０を介して酸性溶液タンク１１に接続されている。酸性溶液タンク１１から酸性溶液（塩酸水等）を汚染水タンク１０に供給することにより汚染水のｐＨを調整することができる。酸性溶液タンク１１の酸性溶液（塩酸水等）の濃度（規定度）は、例えば、０．０１〜１２Ｎである。
【００３０】
汚染水タンク１０の下流側には、カラム２０が配置されている。汚染水タンク１０は、バルブ４１及び送液ポンプ３１を介してカラム２０に接続されている。バルブ４１は、切り替えバルブであり、汚染水タンク１０、純水タンク１２、アルカリ溶液タンク１３，１５又は酸性溶液タンク１４からカラム２０へ供給する液を切り替えることができる。送液ポンプ３１は、各液の送液手段であり、カラム２０への液の供給量（例えば毎分１ｍＬ）を調整することができる。
【００３１】
アルカリ溶液タンク１３のアルカリ溶液は、例えば、カラム洗浄用のアルカリ溶液（水酸化ナトリウム水溶液等）であり、アルカリ溶液の濃度（規定度）は、例えば、０．０１〜１．０Ｎであってもよく、０．１〜０．５Ｎであってもよい。酸性溶液タンク１４の酸性溶液は、例えば塩酸水であり、酸性溶液の濃度（規定度）は、例えば、０．０１〜０．５Ｎであってもよく、０．１〜０．５Ｎであってもよい。アルカリ溶液タンク１５のアルカリ溶液は、放射性物質を陽イオン交換樹脂から脱離させるための前記アルカリ溶液（水酸化ナトリウム水溶液等）である。酸性溶液タンク１１，１４、純水タンク１２及びアルカリ溶液タンク１３，１５は、それぞれ攪拌モータ１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ及び攪拌子を有している。
【００３２】
除去装置１００では、バルブ４２を切り替えることにより、回収を要しない溶液を廃液タンク１７に回収することができる。また、バルブ４２を切り替えることにより、濃縮すべき溶液を、濃縮溶液タンク１６に回収することや、再度の濃縮操作のために汚染水タンク１０へ供給することができる。
【００３３】
流路系が指定のｐＨにならない場合には、バルブ４３を切り替えて、溶液を汚染水タンク１０に戻すことができる。また、バルブ４３を切り替えることにより、濃縮溶液タンク１６に回収された溶液を、再度の濃縮操作のために汚染水タンク１０へ供給することができる。
【００３４】
このように放射性物質の除去システムを構築した後は、酸性溶液又はアルカリ溶液を用意するのみにより、放射性物質の除去を自動化することができる。
【００３５】
以下、図１に示す除去装置１００を用いた例として、本実施形態に係る放射性物質の除去方法及び放射線物質の濃縮方法（濃縮システム）の一例を説明する。
【００３６】
まず、汚染水準備工程として、ｐＨが酸性側（例えばｐＨ約１〜３）の汚染水を汚染水タンク１０中に準備する。汚染水のｐＨは、ｐＨメータ５０により確認することができる。汚染水のｐＨが酸性側でない場合には、バルブ４０を介して送液ポンプ３０にて酸性溶液タンク１１から酸性溶液（例えば０．０２Ｎの塩酸水）を汚染水タンク１０に供給して汚染水のｐＨを調整する。
【００３７】
また、別途、例えば下記のとおりにカラム調整工程を行う。まず、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に送液する。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１３のアルカリ溶液（例えば０．２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液）をカラム２０に送液してカラム２０を洗浄する。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に送液する。この際、カラム２０からの流出液のｐＨが中性領域に調整されていてもよいが、必ずしもｐＨが中性領域にならなくてもよい。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて酸性溶液タンク１４の酸性溶液（例えば０．２Ｎの塩酸水）をカラム２０に送液する。そして、ｐＨメータ５１を用いて、カラム２０からの流出液のｐＨが酸性側であることを確認する。
【００３８】
汚染水準備工程及びカラム調整工程の後、汚染水送液工程として、バルブ４１を切り替えて、送液ポンプ３１を用いてカラム２０に汚染水タンク１０の汚染水を送液する。これにより、汚染水に含まれる放射性物質をカラム２０の陽イオン交換樹脂に吸着させる。汚染水の送液速度は、例えば毎分０．５〜１．０ｍＬである。
【００３９】
そして、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１５のアルカリ溶液（例えば２．０Ｎの水酸化ナトリウム水溶液）をカラム２０に送液して、放射性物質を含む濃縮溶液を濃縮溶液タンク１６へ回収する。濃縮溶液の放射性物質の濃度は、放射能検出計６０を用いて測定することができる。
【００４０】
放射性物質の除去及び濃縮を繰り返し行う場合、アルカリ溶液を用いて上記のとおり濃縮溶液を回収した後においてカラム２０内のｐＨはアルカリ側であるので、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０へ送液し、カラム２０内のｐＨを中性領域に調整する。そして、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて酸性溶液タンク１４の酸性溶液（例えば０．２Ｎの塩酸水）をカラム２０に送液し、流出液のｐＨを酸性側に調整する。続いて、次の放射性物質の除去及び濃縮を開始する。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
下記の工程１）〜８）の手順により実験を行った。
【００４３】
１）図１に示す構成を有する除去装置を作製し用いた。濃縮用イオン交換カラムとしては、日立化成株式会社製の日立陽イオン交換樹脂Ｃ−６１０ＨＳ（スチレンジビニルベンゼン共重合体にスルホン基を導入したもの）を充填したカラム２０を用いた。カラムサイズは、内径４．６ｍｍ、長さ１５０ｍｍＬであった。カラムを室温に置いた状態で使用した。
【００４４】
２）濃縮準備として、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１ｍＬで２０分間送液した。
【００４５】
３）上記工程２）により流路系を純水に置換後、バルブ４１を切り替え、カラム２０内の洗浄を兼ねて、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１３より０．２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をカラム２０に毎分１ｍＬで５分間送液し、カラム２０を洗浄した。
【００４６】
４）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液して、カラム２０からの流出液のｐＨを中性領域に戻した。
【００４７】
５）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて酸性溶液タンク１４の０．２Ｎ塩酸水をカラム２０に毎分１ｍＬで５分間送液した。そして、ｐＨメータ５１により、カラム２０からの流出液のｐＨが酸性側であることを確認した。
【００４８】
６）放射性物質としてセシウム及びストロンチウムの混合試料（各々１ｐｐｍ）を０．０２Ｎ塩酸水に溶解して作製された汚染水を汚染水タンク１０に入れた。汚染水のｐＨは２．０であった。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて汚染水タンク１０の汚染水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０００ｍＬ送液した。カラム２０からの流出液における放射性物質の濃度を測定した結果、セシウムは０ｐｐｍであり、ストロンチウムは０ｐｐｍであり、放射性物質が充分に除去されていることが確認された。
【００４９】
７）汚染水１０００ｍＬの送液終了後、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて、アルカリ溶液として２．０Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をアルカリ溶液タンク１５からカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間（１０ｍＬ）送液して、セシウム及びストロンチウムを含む濃縮溶液（１００倍濃縮）を濃縮溶液タンク１６へ回収した。
【００５０】
８）回収した濃縮溶液を１００００倍希釈し、ＩＣＰ／ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析）装置にて放射性物質（セシウム及びストロンチウム）の濃度を測定した。測定値は、各々９５ｐｐｍであり、アルカリ溶液を用いることによりイオン交換樹脂から脱離して回収される放射性物質の回収率は９５％であった。ＩＣＰ／ＭＳの測定条件を下記に記載する。
【００５１】
［測定条件］
測定装置：アジレントテクノロジー株式会社、Ａｇｉｌｅｎｔ  ７７００Ｘ
測定質量：１３３（ｍ／ｚ）
ＲＦパワー：１６００Ｗ
サンプリング深さ：１０ｍｍ
キャリアガス：Ａｒ（０．７Ｌ／ｍｉｎ）
スプレーチャンバ温度:２℃
セルガス：Ｈｅ（４ｍＬ／ｍｉｎ）
【００５２】
（実施例２）
実施例１の工程７）のアルカリ溶液として０．５Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は実施例１と同一条件で実施した。その結果、放射性物質をイオン交換樹脂によって吸着除去できたものの、アルカリ溶液を用いることによりイオン交換樹脂から脱離して回収される放射性物質の回収率は０％であった。
【００５３】
（実施例３）
実施例１の工程３）〜８）を下記の工程へ変更したこと、及び、各タンクの溶液を下記の工程のとおりに変更したこと以外は実施例１と同様に実験を行った。
【００５４】
３）カラム２０内の洗浄を兼ねて、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１３より１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液し、カラム２０を洗浄した。
【００５５】
４）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１ｍＬで３７分間送液した。
【００５６】
５）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて酸性溶液タンク１４の０．０２Ｎ塩酸水をカラム２０に毎分１ｍＬで１５分間送液した。そして、カラム２０からの流出液のｐＨをｐＨメータ５１により確認した結果、ｐＨは３．０であり、酸性側であることを確認した。
【００５７】
６）放射性物質としてセシウム（１ｐｐｍ）を０．０２Ｎ塩酸水に溶解して作製された汚染水を汚染水タンク１０に入れた。汚染水のｐＨは２．０であった。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて汚染水タンク１０の汚染水をカラム２０に毎分１ｍＬで１００ｍＬ送液した。カラム２０からの流出液における放射性物質の濃度を測定した結果、セシウムは０ｐｐｍであり、放射性物質（セシウム）が充分に除去されていることが確認された。
【００５８】
７）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて、アルカリ溶液として１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をアルカリ溶液タンク１５からカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間（１０ｍＬ）送液して、セシウムを含む濃縮溶液（１００倍濃縮）を濃縮溶液タンク１６へ回収した。
【００５９】
８）回収した濃縮溶液を１００倍に希釈し、実施例１と同様の条件でＩＣＰ／ＭＳ装置にて放射性物質（セシウム）の濃度を測定した。測定値は９５ｐｐｍであり、アルカリ溶液を用いることによりイオン交換樹脂から脱離して回収される放射性物質の回収率は９５％であった。
【００６０】
（実施例４）
実施例１の工程２）〜８）を下記の工程へ変更したこと、及び、各タンクの溶液を下記の工程のとおりに変更したこと以外は実施例１と同様に実験を行った。
【００６１】
２）濃縮準備として、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液した。
【００６２】
３）カラム２０内の洗浄を兼ねて、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１３より０．２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液し、カラム２０を洗浄した。
【００６３】
４）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液して、カラム２０からの流出液のｐＨを中性領域に戻した。
【００６４】
５）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて酸性溶液タンク１４の０．２Ｎ塩酸水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０分間送液した。そして、ｐＨメータ５１により、カラム２０からの流出液のｐＨが酸性側であることを確認した。
【００６５】
６）放射性物質としてセシウム（１０ｐｐｍ）を０．０２Ｎの塩酸水に溶解して作製された汚染水を汚染水タンク１０に入れた。汚染水のｐＨは２．０であった。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて汚染水タンク１０の汚染水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０００ｍＬ送液した。カラム２０からの流出液における放射性物質の濃度を測定した結果、セシウムは０ｐｐｍであり、放射性物質（セシウム）が充分に除去されていることが確認された。
【００６６】
７）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて、アルカリ溶液として２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液をアルカリ溶液タンク１５からカラム２０に毎分０．５ｍＬで２０分間（１０ｍＬ）送液して、セシウムを含む濃縮溶液（１００倍濃縮）を濃縮溶液タンク１６へ回収した。
【００６７】
８）回収した濃縮溶液を１００００倍に希釈し、実施例１と同様の条件でＩＣＰ／ＭＳ装置にて放射性物質（セシウム）の濃度を測定した。測定値は１０００ｐｐｍであり、アルカリ溶液を用いることによりイオン交換樹脂から脱離して回収される放射性物質の回収率は１００％であった。
【００６８】
（比較例１）
実施例１の工程５）を行わず、且つ、工程３）、４）、６）を下記の工程へ変更したこと、及び、各タンクの溶液を下記の工程のとおりに変更したこと以外は実施例１と同様に実験を行った。
【００６９】
３）カラム２０内の洗浄を兼ねて、送液ポンプ３１を用いてアルカリ溶液タンク１３より０．０２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を毎分１．０ｍＬで１０分間送液し、カラム２０を洗浄した。
【００７０】
４）バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて純水タンク１２の純水をカラム２０に毎分１．０ｍＬで３０分間送液した。
【００７１】
６）放射性物質としてセシウム（１ｐｐｍ）を純水に溶解して作製された汚染水を汚染水タンク１０に入れた。汚染水のｐＨは中性（７．０）であった。次に、バルブ４１を切り替え、送液ポンプ３１を用いて汚染水タンク１０の汚染水をカラム２０に毎分１ｍＬで１０ｍＬ送液した。カラム２０からの流出液における放射性物質の濃度を測定した結果、セシウムは０．６８ｐｐｍであり、放射性物質が除去されずに流出液に多く残存していることが確認された。
【符号の説明】
【００７２】
１０…汚染水タンク、１０ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ…攪拌モータ、１１，１４…酸性溶液タンク、１２…純水タンク、１３，１５…アルカリ溶液タンク、１６…濃縮溶液タンク、１７…廃液タンク、２０…カラム、３０，３１…送液ポンプ、４０，４１，４２，４３…バルブ、５０，５１…ｐＨメータ、６０…放射能検出計、１００…除去装置。
【図１】
2017049140.tif 000003