(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、吊り降ろした容器の高さ分だけ前記仕切体を引き上げるとともに引き上げた分だけ該仕切体の上部を解体撤去し、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げることを特徴とする放射性廃棄物の処分方法。
【請求項２】
前記仕切体を複数の仕切ユニットで構成し、前記解体撤去工程において該仕切ユニットを前記仕切体から順次分離するようにした請求項１記載の放射性廃棄物の処分方法。
【請求項３】
地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、吊り降ろした容器の高さ分だけ前記仕切体を引き上げ、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げることを特徴とする放射性廃棄物の処分方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性廃棄物、特に中レベル廃棄物の処分方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
再処理工場において使用済燃料から分離されたいわゆる高レベル放射性廃棄物は、ガラス固化体等の安全な形態で地下数百ｍより深い地層中に地層処分することが計画されており、低レベル放射性廃棄物は、わが国では陸地にて処分する計画が進んでいる。
【０００３】
一方、低レベル廃棄物を陸地処分するための濃度上限を越えるもの（中レベル廃棄物）については、深さ数十ｍ程度の地盤内に地下サイロを建設し、その中に廃棄体を収容することが検討されており、海外ではすでに処分が開始されている。
【０００４】
かかる地下サイロに放射性廃棄物を処分するにあたっては、図８に示すようにまず、地盤内に地下サイロ１を構築し、次いで、構築された地下サイロ１内に格子状の仕切体２を形成する。次に、かかる仕切体２を振れ止め用ガイドにして放射性廃棄物を収容した容器をサイロ１内に吊り降ろし、次いで、仕切体２を基準にして該容器の設置位置を定める。次に、人工バリアとして作用する特殊な充填セメントを各仕切空間に投入して容器の周囲に充填する。そして、これらの作業を繰り返して放射性廃棄物の容器を所定高さまで積み上げる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、仕切体２は、地震時安定性等の観点により、２０〜３０ｃｍ程度の壁厚を持つ鉄筋コンクリート壁として構築されるが、それらは地下サイロ内空間のおよそ１０％程度を占める。そのため、放射性廃棄物の周りに充填すべき人工バリアの量が不十分になるという問題を生じていた。
【０００６】
また、地下空間の中に建設資材を搬入して配筋、型枠、コンクリート打設、脱型といった一連の工事を行うのは大変な作業であり、かかる作業の手間や時間が結局は放射性廃棄物の処分コストを増加させるという問題も生じていた。
【０００７】
また、長期的には鉄筋の腐食膨張によるコンクリートのひび割れや水素ガス発生による人工バリアの健全性低下も懸念される。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、放射性廃棄物の容器の周りに人工バリアの充填空間を十分に確保するとともにその処分コストを低減可能な放射性廃棄物の処分方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は請求項１に記載したように、地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、吊り降ろした容器の高さ分だけ前記仕切体を引き上げるとともに引き上げた分だけ該仕切体の上部を解体撤去し、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げるものである。
【００１０】
また、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は、前記仕切体を複数の仕切ユニットで構成し、前記解体撤去工程において該仕切ユニットを前記仕切体から順次分離するものである。
【００１１】
また、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は請求項３に記載したように、地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、吊り降ろした容器の高さ分だけ前記仕切体を引き上げ、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げることを特徴とする放射性廃棄物の処分方法ものである。
【００１２】
本発明に係る放射性廃棄物の処分方法においては、まず、地下構造体内にその規模に応じた高さの仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろす。次に、吊り下げた容器の高さ分だけ仕切体を引き上げ、しかる後に充填材を容器の周囲に充填するとともに、引き上げた分だけ仕切体の上部を解体撤去する。そして、かかる作業を繰り返して容器を所定高さまで積み上げる。
【００１３】
このようにすると、仕切体は、放射性廃棄物の容器を設置する際には振れ止め用のガイドあるいは容器の位置決め手段として機能するとともに、容器設置後から充填作業が行われるまでの間においては地震時等における安定支持手段として機能するが、充填材が充填される前には予め引き上げられるため、容器の周囲には十分な量の充填材が充填される。
【００１４】
ここで、前記仕切体を複数の仕切ユニットで構成する場合には、工場製作された仕切ユニットを現場で組み立てて仕切体とし、前記解体撤去工程において該仕切ユニットを前記仕切体から順次分離する。このようにすると、仕切体を構築するために従来のように配筋、型枠、コンクリート打設、脱型といった一連の工事を作業環境の悪い地下空間内で行う必要がなくなる。
【００１５】
また、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法においては、まず、地下構造体内にその平面規模に応じた拡がりを持つ仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろす。次に、吊り下げた容器の高さ分だけ仕切体を引き上げ、しかる後に充填材を容器の周囲に充填する。以下同様にして、容器の吊り降ろし、仕切体の引き上げおよび充填材の充填を繰り返し、容器を所定高さまで積み上げる。
【００１６】
このようにすると、仕切体は、放射性廃棄物の容器を設置する際には振れ止め用のガイドあるいは容器の位置決め手段として機能するとともに、容器設置後から充填作業が行われるまでの間においては地震時等における安定支持手段として機能するが、充填材が充填される前には予め引き上げられるため、容器の周囲には十分な量の充填材が充填される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法の手順を示したフローチャート、図２乃至図５は各工程の説明図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法においては、まず、図２に示すように地下構造体としての円筒状の地下サイロ１１を地盤内に構築する（図１、ステップ１０１）。地下サイロ１１は、放射性廃棄物を処分するための中空空間１２を有し、たとえば鉄筋コンクリート構造とすることができる。
【００１９】
なお、かかる地下サイロ１１を構築するための地下空洞の形成方法については、設置深度や地質に応じた工法を選択し、たとえば地盤の地表面近傍に形成する場合には地中連続壁工法を採用すればよいし、地表面から数十ｍの岩盤に形成するような場合には、トンネル工事で採用する工法を使用すればよい。
【００２０】
次に、図３(a)および(b)に示す仕切体１３を同図(c)および(d)に示すように地下サイロ１１の中空空間１２内に設置する（図１、ステップ１０２）。
【００２１】
ここで、仕切体１３は、仕切壁１５および仕切壁１６を縦横に配置して格子状に形成した仕切ユニット１４を同図では９段重ねにして構成してあり、仕切壁１５、１６で囲まれた各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り込んで収容できるようになっている。
【００２２】
仕切ユニット１４は、仕切体１３の全高や段数に応じて、また取扱いの便宜を考慮してたとえば３ｍ程度の高さとし、鉄骨部材、プレキャストコンクリート部材等で構成することができる。かかる仕切ユニット１４は、その全体をあるいは必要に応じて分割したものを工場で製作しておき、これらを現場に搬入して仕切ユニット１４、さらに仕切体１３に順次組み立てるようにすればよい。なお、仕切壁１５、１６を薄くすることによって、仕切空間を拡げ、その結果として収容可能な放射性廃棄物の容量を増加させることができる。
【００２３】
次に、図４に示すように、放射性廃棄物の容器１７を仕切体１３の各仕切空間に吊り降ろし、地下サイロ１１の底部に設置する（図１、ステップ１０３）。吊り降ろしにあたっては、たとえば地下サイロ１１の上部にポーラクレーン（図示せず）を架け渡しておき、かかるクレーンを使用しながら仕切壁１５、１６を振れ止め用のガイドとして容器１７の吊り降ろし作業を行うとともに、地下サイロ１１の底部に設置する際には、仕切壁１５、１６を容器１７の位置決め手段として使用することができる。また、仕切壁１５、１６は、次に述べる仕切体の引き上げ作業までは、地震時において容器１７を側方から安定に支持する機能を果たす。
【００２４】
このような手順で容器１７を最下層にすべて吊り降ろしたならば、図５(a)に示すように仕切体１３を１層分引き上げるとともに、その分だけ仕切体１３の最上部の仕切ユニット１４を解体撤去する（図１、ステップ１０４）。
【００２５】
次に、図５(b)に示すように、吊り降ろした最下層の容器１７の周囲に充填材２１を充填する（図１、ステップ１０５）。充填材２１は、放射性廃棄物から放出される放射線を遮蔽する化学的バリアとして機能するものであり、放出された核種を吸着可能な物質、例えば高炉スラグ材をセメントに大量に配合して形成するのがよい。
【００２６】
以下同様に、容器１７を吊り降ろしては仕切体１３を１リフトずつ引き上げて充填材２１を容器１７の周囲に充填するとともに、仕切体１３の上部から仕切ユニット１４を順次解体する作業を繰り返し、容器１７を最上層まで順次積み重ねていく（図１、ステップ１０３〜ステップ１０５）。図５(c)は、容器１７を９段積み重ねた様子を示したものであり、仕切体１３はすべて解体撤去してある。なお、解体撤去された仕切ユニット１４は、別の地下サイロにて再び仕切体として組み立てて転用する。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法によれば、仕切体は、放射性廃棄物の容器を設置する際には振れ止め用のガイドあるいは容器の位置決め手段として機能するとともに、容器設置後から充填作業が行われるまでの間においては地震時等における安定支持手段として機能するが、充填材が充填される前には予め引き上げられる。
【００２８】
そのため、人工バリアとなる充填材の充填スペースを容器の周囲に十分に確保することが可能となり、従来のように仕切壁があるために充填材の量が不十分となるおそれがなくなる。
【００２９】
また、工場製作された複数の仕切ユニットを現場で組み立てて仕切体とし、解体撤去工程において該仕切ユニットを仕切体から順次分離するようにしたので、仕切体を構築するために従来のように配筋、型枠、コンクリート打設、脱型といった一連の工事を作業環境の悪い地下空間内で行う必要がなくなり、作業効率や施工品質が格段に改善される。そして、解体撤去された仕切ユニットを別の地下サイロに何度でも転用することができる効果とも相まって、放射性廃棄物の処分コストを大幅に低減することが可能となる。
【００３０】
また、最終的には仕切体をすべて地下サイロ内から撤去するため、鉄筋の腐食膨張によるコンクリートのひび割れを検討する必要が全くなるとともに、鉄筋が存在しなくなることによって水素ガスが発生しなくなり、かくして、人工バリアは、長期的にきわめて安定した状態が維持される。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の部材等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図６は、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法の手順を示したフローチャート、図７は各工程における説明図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法においては、まず、第１実施形態と同様、図７(a)に示すように放射性廃棄物を処分するための中空空間１２を有する地下サイロ１１を地盤内に構築する（図６、ステップ１１１）。
【００３３】
次に、仕切体３１を同図に示すように地下サイロ１１の中空空間１２内に設置する（図６、ステップ１１２）。
【００３４】
ここで、仕切体３１は、仕切体１３と同様、仕切壁１５および仕切壁１６を縦横に配置して格子状に形成し、該仕切壁で囲まれた各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り込んで収容できるようになっているが、本実施形態では、これを１層分として構成してある。
【００３５】
仕切体３１は、たとえば３ｍ程度の高さとし、鉄骨部材、プレキャストコンクリート部材等で構成することが可能である。なお、仕切体３１は、たとえば地下サイロ１１の側壁に取り付けた鉛直ガイドレール（図示せず）に沿って昇降可能であるとともに、所望の高さ位置でガイドレールに係止できるように構成しておくのがよい。
【００３６】
次に、図７(b)に示すように、放射性廃棄物の容器１７を仕切体３１の各仕切空間に吊り降ろし、地下サイロ１１の底部に設置する（図６、ステップ１１３）。なお、仕切壁１５、１６の機能については上述の実施形態とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００３７】
このような手順で容器１７を最下層にすべて吊り降ろしたならば、図７(c)に示すように仕切体３１を１リフト分引き上げる（図６、ステップ１１４）。
【００３８】
次に、図７(d)に示すように、吊り降ろした最下層の容器１７の周囲に充填材２１を充填する（図６、ステップ１１５）。
【００３９】
以下同様に、容器１７を吊り降ろしては仕切体３１を１リフトずつ引き上げて充填材２１を容器１７の周囲に充填する作業を繰り返し、容器１７を最上層まで順次積み重ねていく（図６、ステップ１１３〜ステップ１１５）。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の処分方法についても第１実施形態と同様の効果を奏するほか、１リフト分の仕切体をリフトアップしていくようにしたので、仕切体の構造を簡略化することができるのはもちろん、これを昇降させるためのガイドレールや昇降機構の規模も大幅に縮小することが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の放射性廃棄物の処分方法は請求項１に記載したように、地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、前記仕切体を引き上げるとともに引き上げた分だけ該仕切体の上部を解体撤去し、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げるようにしたので、放射性廃棄物の容器の周りに人工バリアの充填空間を十分に確保するとともにその処分コストを低減することができる。
【００４２】
また、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は請求項３に記載したように、地盤内に中空の地下構造体を構築し、該地下構造体内に所定の仕切体を設置し、該仕切体の各仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろし、前記仕切体を所定の高さだけ引き上げ、前記吊り降ろした容器の周囲に充填材を充填し、前記吊り降ろし工程乃至前記充填工程を繰り返して前記容器を所定高さまで積み上げるようにしたので、放射性廃棄物の容器の周りに人工バリアの充填空間を十分に確保するとともにその処分コストを低減することができる。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法の手順を示したフローチャート。
【図２】本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法を工程順に示した図であり、(a) は地下サイロの水平断面図、(b)はＡ―Ａ線に沿う断面図。
【図３】同じく本実施形態に係る処分方法の図であり、(a) は仕切体の平面図、(b)はＢ―Ｂ線に沿う断面図、(c)は仕切体を地下サイロ内に設置した様子を示した水平断面図、(d)はＣ―Ｃ線に沿う断面図。
【図４】同じく本実施形態に係る処分方法の図であり、(a) は仕切体の仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろした水平断面図、(b)はＤ―Ｄ線に沿う断面図。
【図５】同じく本実施形態に係る処分方法の図であり、(a) は仕切体を引き上げた様子を示した鉛直断面図、(b)は容器の周囲に充填材を充填した様子を示した鉛直断面図、(c)は最上層まで容器を吊り降ろした様子を示した鉛直断面図。
【図６】第２実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法の手順を示したフローチャート。
【図７】第２実施形態に係る処分方法を工程順に示した図であり、(a) は仕切体を地下サイロ内に設置した様子を示した鉛直断面図、(b) は仕切体の仕切空間に放射性廃棄物の容器を吊り降ろした鉛直断面図、(c)は仕切体を引き上げた様子を示した鉛直断面図、(d)は容器の周囲に充填材を充填した様子を示した鉛直断面図。
【図８】従来の放射性廃棄物の処分方法を示した図であり、(a)は水平断面図、(b)はＥ―Ｅ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１１                  地下サイロ（地下構造体）
１３、３１            仕切体
１４                  仕切ユニット
１５、１６            仕切壁
１７                  放射性廃棄物の容器
２１                  充填材
【図１】
0003765124.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003765124.tif 000004
【図４】
0003765124.tif 000005
【図５】
0003765124.tif 000006
【図６】
0003765124.tif 000007
【図７】
0003765124.tif 000008
【図８】
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