JP6077366B2 - 廃棄物の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射性廃棄物や有害化合物などの廃棄物をガラス固化する際の廃棄物の処理方法に関する。

下記の特許文献１には、放射性廃棄物が含有されたガラス又はセラミックスからなる固化体を、放射性廃棄物が含有されていないガラスやセラミックスからなる中間層で覆い、さらに中間層を金属被覆体で覆った放射性廃棄物の固化処理方法に関する発明が開示されている。特許文献１には放射性廃棄物とリン酸系ガラス等とを混合、溶融してガラス固化体し、また中間層にもリン酸系ガラスを用いることが開示されている。ただし、リン酸系ガラスの特性については何も記載されていない。

また特許文献２には、放射性物質を混合したガラスをキャニスタ容器内へ収納する際の汚染を防止し、キャニスタ容器の除染工程を簡略化したガラス固化体の製造方法に関する発明が開示されている。

また特許文献３には、硝酸ナトリウムその他のナトリウム化合物を包含する中、低レベルの放射性濃縮廃物質の乾燥体のガラス母材中に、マグネシウムなどを添加した固化体に関する発明が開示されている。

また特許文献４には、放射性廃棄物を低融点ガラスと混合して溶融させ、その後、結晶化させ固形化する放射性廃棄物の処理方法に関する発明が開示されている。

上記した特許文献１や特許文献５に記載された発明では、放射性廃棄物を含有するガラス固化体の表面を中間層で覆う構造が開示されており、ガラス固化体及び中間層に使用されるガラスに例えばリン酸系ガラスを用いることが開示されている。

また特許文献６の放射性廃棄物の処理方法に関する発明には、放射性廃棄物に混合される無機質結合剤にリン酸系ガラスを用いることで耐水性に優れたペレットが得られるとの記載がある。

特公平４−２０１５９号公報 特開平５−１２６９９７号公報 特開２００１−２７６９４号公報 特開平１１−２９５４８７号公報 特開昭６０−２２７００号公報 特開昭６３−１１５０９９号公報

しかしながら、特許文献１等のように放射性廃棄物を包むガラスを二重にしたガラス固化体において、内側のガラスと外側のガラスとの特性を、ガラス固化体の成形過程で放射性廃棄物の飛散を防止すること、及び成形後のガラス固化体を、放射性廃棄物の飛散を防止しながら長期間、安定して保管することの観点から、どのように調整すればよいのか何も記載されていない。

内側のガラスはガラス固化体の内部に位置して放射性廃棄物と接する層である。一方、外側のガラスは、放射性廃棄物と接しないが、ガラス固化体の表面を構成する層である。このように各ガラスを形成するにあたり、各ガラスが晒されている環境が異なるため、内側のガラスと外側のガラスとを同じ特性とせず異なる特性のガラス材を使用して、効果的に、放射性廃棄物の飛散を防止しかつ長期間の保管を安定して確保することが必要であるが、従来では、二重にしたガラスの特性を内側と外側とで変えることまではなされていなかった。

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、従来に比べて、放射性廃棄物等、有害な廃棄物の飛散を防止しかつ長期間の保管を安定して確保することが可能になる廃棄物の処理方法を提供することを目的としている。

本発明における廃棄物の処理方法は、
廃棄物の表面を第１のガラスで覆う工程、
前記第１のガラスの表面を第２のガラスで覆う工程、を有し、
前記第１のガラスには前記廃棄物の融点及び沸点よりもガラス転移点が低く、かつ前記第２のガラスよりもガラス転移点が低い材料を用い、前記第２のガラスには前記第１のガラスよりも耐食性に優れた材料を用いて、ガラス固化体を形成することを特徴とするものである。このように本発明では、まず第２のガラスよりも低いガラス転移点の第１のガラスで廃棄物の表面を覆うことにした。これにより第１のガラスを低い温度で軟化あるいは溶融させることができ、廃棄物の蒸発による拡散を防ぐことができる。そして第１のガラスよりも耐食性に優れた第２のガラスで第１のガラスの表面を覆った。第１のガラスの表面を覆う第２のガラスは廃棄物に触れないため、ガラス転移点の高い第２のガラスに対する軟化温度や溶融温度が高くても廃棄物の飛散の防止を維持できる。そしてガラス固化体の表面となる第２のガラスの耐食性は第１のガラスよりも優れているため、長期間の保管によっても内部の廃棄物が溶け出し飛散することがない。

以上により本発明によれば、従来に比べて、効果的に、廃棄物の飛散を防止しかつ長期間の保管を安定して確保することが可能になる。

本発明では、前記廃棄物は放射性廃棄物であることが好ましい。本発明の処理方法は、放射性廃棄物であっても適切に飛散を防止することができる。

また本発明では、前記放射性廃棄物には放射性元素としてセシウムが含まれる場合に特に適している。セシウムは反応して酸化セシウムあるいは水酸化セシウムのセシウム化合物の状態で存在すると考えられるが、酸化セシウムは融点が４９０℃程度で、水酸化セシウムは融点が２７２℃程度、沸点が９９０℃程度であり、ウランやプルトニウムに比べて低い。したがって本発明のように、ガラス転移点の低い第１のガラスでセシウム化合物を含む放射性廃棄物を覆って固化することで第１のガラスの軟化温度あるいは溶融温度を、酸化セシウムや水酸化セシウムの融点や沸点よりも低くでき、これにより放射性廃棄物の表面を第１のガラスで覆う工程において放射性廃棄物の蒸発による拡散を防ぐことができる。そしてガラス転移点の低い第１のガラスの耐食性はさほど良好ではないため、第１のガラスの表面を耐食性に優れた第２のガラスで覆うことで、長期間の保管によっても放射性廃棄物の飛散を防止できる処理方法を実現することができる。

また本発明では、前記第１のガラス及び前記第２のガラスを、リン酸系ガラスで形成することが好ましい。これにより第１のガラスと第２のガラスとの間で、リン酸の濃度勾配を抑えることができ、組成拡散を抑制できる。また第１のガラスと第２のガラスとの熱膨張係数αを合わせやすい。これにより長期間の保管によっても廃棄物の飛散を抑制でき、長期間の保管に適したガラス固化体を維持できる。

本発明では、前記第１のガラスは、Ｐ_２Ｏ_５を第１成分あるいは第２成分として含み、ＳｎＯ、ＢａＯ及びＺｎＯのうちいずれか１つを第２成分あるいは第１成分として含み、第１成分と第２成分とを合わせて６５（ｍｏｌ％）以上とされることが好ましい。

また、前記第１のガラスでは、第１成分あるいは第２成分としてＰ_２Ｏ_５及びＳｎＯを含み、さらにＢａＯ及びＢ_２Ｏ_３を含むことが好ましい。

また、前記第２のガラスは、少なくともＰ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２及びＣｒ_２Ｏ_３を有し、Ｐ_２Ｏ_５とＣｅＯ_２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ_２Ｏ_３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好ましい。

第１のガラス及び第２のガラスの組成を上記範囲内にて調整することで、効果的に、第１のガラスのガラス転移点を第２のガラスよりも低くでき、かつ第２のガラスの耐食性を第１のガラスよりも優れた状態にできる。

本発明では、まず第２のガラスよりも低いガラス転移点の第１のガラスで廃棄物の表面を覆うことにした。これにより第１のガラスを低い温度で軟化あるいは溶融させることができ、廃棄物の蒸発による拡散を防ぐことができる。そして第１のガラスよりも耐食性に優れた第２のガラスで第１のガラスの表面を覆った。第１のガラスの表面を覆う第２のガラスは廃棄物に触れないため、ガラス転移点の高い第２のガラスに対する軟化温度や溶融温度が高くても廃棄物の飛散の防止を維持できる。そしてガラス固化体の表面となる第２のガラスの耐食性は第１のガラスよりも優れているため、長期間の保管によっても内部の廃棄物が溶け出し飛散することがない。

以上により本発明によれば、従来に比べて、効果的に、放射性廃棄物の飛散を防止しかつ長期間の保管を安定して確保することが可能になる。

図１は、廃棄物の処理方法の各工程を示す模式図である。 図２は、図１と一部で異なる廃棄物の処理方法の各工程を示す模式図である。

図１は、放射性廃棄物１の処理方法の各工程を示す模式図である。
図１（ａ）の工程では、放射性廃棄物１を容器２内に入れた状態を示している。

放射性廃棄物１には、放射性元素として例えばセシウム（Ｃｓ）が含まれる。セシウムは反応しやすく、酸化セシウムや水酸化セシウムのセシウム化合物の状態で存在すると考えられる。酸化セシウムの融点は４９０℃程度、水酸化セシウムの融点は２７２℃程度、沸点は９９０℃程度である。

放射性廃棄物１は、例えば、核分裂生成物（ＦＰ）をゼオライトやその他の吸着材料で吸着した状態で存在し、放射性廃棄物１は高レベル放射性廃棄物として適切に処理される必要がある。

図１（ａ）に示す放射性廃棄物１を入れるための容器２は、例えばカーボン板で囲まれた組立容器である。カーボン板による容器２では、容器２内からガラス固化体４を取り出しやすく、また再利用が可能である。

図１（ａ）に示すように、容器２の内壁と放射性廃棄物１との間に隙間２ａを設ける。これにより、隙間２ａから次の工程に示す第１のガラス（低融点ガラス）３を適切に流し込むことができる。

図１（ｂ）の工程では、放射性廃棄物１の周囲に、軟化状態あるいは溶融状態にある第１のガラス３を流し込み、放射性廃棄物１の表面を第１のガラス３で覆い固化する。

図１（ｂ）に示すガラス射出機９から第１のガラス３を容器２内に流し込む際に、第１のガラス３が放射性廃棄物１の表面全域に行きわたるように、例えば容器２を金型の構成にして、放射性廃棄物１の表面が第１のガラス３で適切に覆われるようにし、あるいは容器２内の放射性廃棄物１を撹拌させるなどして放射性廃棄物１の表面が第１のガラス４で適切に覆われるようにすることもできる。

第１のガラス３は次の図１（ｃ）で使用される第２のガラス５よりガラス転移点（Ｔｇ）が低い材料である。

第１のガラス３のガラス転移点（Ｔｇ）は、約２５０℃から約５００℃であり、好ましくは、約２５０℃から約４００℃である。

少なくとも第１のガラス３を容器２の隙間２ａ内に流し込めるようにするには、ガラス転移点（Ｔｇ（℃））の約１．５倍程度以上の高い温度の熱をかけて第１のガラス３の流動性を上げることが必要である。本実施形態では、このときの温度を酸化セシウムや水酸化セシウムの融点あるいは沸点よりも低い温度に設定できるので、熱せられた第１のガラス３により放射性廃棄物１の表面を覆う過程でセシウム化合物が蒸発し飛散することを適切に防止することができる。

ガラス転移点（Ｔｇ）が低い第１のガラス３（低融点ガラス）としては、リン酸系ガラスを選択できる。第１のガラス３は、Ｐ_２Ｏ_５を第１成分あるいは第２成分として含み、ＳｎＯ、ＢａＯ及びＺｎＯのうちいずれか１つを第２成分あるいは第１成分として含む。また第１成分と第２成分とを合わせて６５（ｍｏｌ％）以上とされる。これにより、第１のガラス３のガラス転移点（Ｔｇ）を約２５０℃から約５００℃に設定できる。

また、第１のガラス３は、第１成分及び第２成分としてＰ_２Ｏ_５及びＳｎＯを含み、さらにＢａＯ及びＢ_２Ｏ_３を含むことが好ましい。第１のガラス３のガラス転移点（Ｔｇ）を、約２５０℃から約４００℃にできる。また、第１のガラス３の溶融温度を約６００℃以下、より具体的には３７５℃〜６００℃の間に設定できる。
第１のガラス３として検討した材質を以下の表１、表２に示す。

表１及び表２に示すガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏温度（Ａｔ）および熱膨張係数αは、熱機械分析装置（理学電機製ＴＭＡ８３１０）を用いて測定した。

表２に示すサンプルＮｏ．４０〜４６は結晶化するため、サンプルＮｏ．４０〜４６は第１のガラス３として適さないことがわかった。また一部結晶化する表１のサンプルＮｏ．１，２は、第１のガラス３として使えなくはないが、ガラス状態を適切に維持するサンプルＮｏ．３〜３９の中で第１のガラス３を選択することが好適である。サンプルＮｏ．３〜３０、３４〜３９は、Ｐ_２Ｏ_５かＳｎＯのどちらか一方を第１成分、他方を第２成分とし、第１成分と第２成分とを合わせて６５（ｍｏｌ％）以上にされている。第１成分とはガラスの成分の中で最も含有量（ｍｏｌ％）が大きい成分であり、第２成分とは第１成分の次に含有量（ｍｏｌ％）が大きい成分を指す。

表１及び表２に示すように、各サンプルのガラス転移点（Ｔｇ）は約２５０℃から約５００℃の間となっている。どのサンプルを第１のガラス３として使用するかは、放射性廃棄物１に含まれる放射性物質の融点や沸点に基づいて設定される。すなわち、図１（ｂ）の工程での第１のガラス３に対する加熱温度は、少なくとも放射性廃棄物１に含有された放射性物質の沸点よりも低くすることが必要であるが、融点付近で分解する放射性物質が含まれている場合には融点よりも低い温度とすることが必要である。

例えば放射性廃棄物１中にセシウムが入っておらず、放射性廃棄物１に含有された放射性物質の融点、沸点がセシウムよりも高ければ、表１、表２中のガラス転移点（Ｔｇ）がやや高いガラスを第１のガラス３として用いることもできる。

ただし融点及び沸点が低いセシウム化合物が放射性廃棄物１に含まれていることを前提として考えれば、第１のガラス３のガラス転移点（Ｔｇ）はできるだけ低いことが好ましい。

表１に示すサンプルＮｏ．３〜１１のガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）が４００℃以下であり、低いガラス転移点を確保できる。また表１及び表２に示す各サンプルＮｏ．３〜３９のガラスは、９００℃以上の高温のガラス化温度をかけることで、流動性の極めて高い液体状にできるが、ここまで高い温度をかけなくても、ガラス転移点（Ｔｇ：℃）の約１．５倍以上高い温度（７００℃〜９００℃）をかけることでガラスの流動性を高めることができ、容器２の隙間２ａにガラスを流し込める状態にできる。

表１に示すサンプルＮｏ．３〜１１のガラスは、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｎＯ、ＢａＯ及びＢ_２Ｏ_３を含んでいる。サンプルＮｏ．３〜１１のガラスに含まれるＰ_２Ｏ_５は４０（ｍｏｌ％）以上で４５（ｍｏｌ％）以下であり、ＳｎＯは、３０（ｍｏｌ％）以上５２（ｍｏｌ％）以下であり、Ｐ_２Ｏ_５とＳｎＯの一方が第１成分であり他方が第２成分である。ここでリン酸系ガラスとは、Ｐ_２Ｏ_５が第１成分あるいは第２成分であり、かつ３０（ｍｏｌ％）以上含まれたガラスを指す。

また、サンプルＮｏ．３〜１１のガラスは、Ｂ_２Ｏ_３を３（ｍｏｌ％）以上９（ｍｏｌ％）以下含み、ＢａＯを５（ｍｏｌ％）以上で２０（ｍｏｌ％）以下含み、Ｂ_２Ｏ_３とＢａＯの一方が第３成分であり他方が第４成分である。

またサンプルＮｏ．９のガラスは、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、ＣｅＯ_２をそれぞれ極小量含み、またサンプルＮｏ．８，１１のガラスは、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２をそれぞれ極小量含んでいる。

次に図１（ｃ）の工程では、放射性廃棄物１の表面が第１のガラス（低融点ガラス）３で覆われたガラス固化体（中間体）４を容器２から取り出して別の容器６に入れ、ガラス固化体４の表面を第２のガラス５で覆う。図１（ｃ）に示すようにガラス固化体（中間体）４と容器６との間に隙間６ａを設けることで、軟化状態あるいは溶融状態にある第２のガラス５を隙間６ａに流し込み、これにより、第１のガラス３の表面を第２のガラス５で覆うことができる。

図１（ｃ）に示す容器６は、長期間の保管に耐えられるよう、耐食性の良好な金属（ステンレススチールなど）やコンクリートなどの容器であることが好適である。ただし容器６からガラス固化体７を最終的に、長期間保管する容器（キャニスタ）に移し替えることが前提とされる場合には、容器６を図１（ｂ）に示した容器２と同様のカーボン容器などであってもよい。

なお図１（ｂ）で得られたガラス固化体（中間体）４の表面全域を第２のガラス５（高耐食性ガラス）で覆うために、容器６を金型の構成にし、あるいはガラス固化体（中間体）４を容器６内で浮かせた状態に保持するなどして、ガラス固化体（中間体）４の表面全域を適切に第２のガラス５で覆うようにすることが好適である。

第２のガラス５は第１のガラス３より耐食性に優れた材料である。また第２のガラス５は、第１のガラス３よりもガラス転移点（Ｔｇ）が高い。したがって図１（ｂ）の工程よりも高い温度の熱をかけて第２のガラス５を軟化状態あるいは溶融状態にしなければいけないが、放射性廃棄物１は第１のガラス３により包まれた状態で保管されているので、図１（ｃ）の工程で、放射性廃棄物１の融点あるいは沸点より高い温度の第２のガラス５を容器６内に流し込んでも、放射性廃棄物１の飛散を適切に防止できる。

耐食性に優れた第２のガラス５（高耐食性ガラス）としては、リン酸系ガラスを選択できる。特にリン酸セリウムガラスを用いることが好適である。リン酸セリウムガラスは、モナズ砂として海岸に多量に産出していることから耐水性に優れた組成である。
第２のガラスとして検討した材質を以下の表３に示す。

表３に示すガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏温度（Ａｔ）および熱膨張係数αは、熱機械分析装置（理学電機製ＴＭＡ８３１０）を用いて測定した。
表３に示す比較例は耐食性が悪いため比較例とした。

表３に示す実施例のガラスは、少なくともＰ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２及びＣｒ_２Ｏ_３を有する。また、Ｐ_２Ｏ_５とＣｅＯ_２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ_２Ｏ_３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好適である。

ここで第２のガラス５は、全体がガラス状態である構造のみならず、一部が結晶化していてもよいが、全体がガラス状態である固体（ガラス）であることが耐薬品性、加工性、耐候性の観点等から好ましい。

必須成分であるＰ_２Ｏ_５とＣｅＯ_２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含むと、結晶化を抑制でき、ガラス状態を促進できる。

表３に示すガラスは、Ｐ_２Ｏ_５及びＣｅＯ_２の他に、Ｃｒ_２Ｏ_３も必須成分である。上記したように、Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量は０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲である。Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量を０．７（ｍｏｌ％）より少なくすると耐薬品性を適切に向上できない。また、Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量を１５（ｍｏｌ％）より多くすると、ガラス状態が不安定化し結晶化が促進されやすい。そこで本実施形態では、Ｃｒ_２Ｏ_３の含有量を１５（ｍｏｌ％）以下とする。

表３に示すガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、５５０〜７００℃程度であり、表１，表２に示したガラスのガラス転移点（Ｔｇ）よりも高くなっている。

以下の表４に示すように、表３に示すガラス（第２のガラス５）は、表１に示すガラス（第１のガラス３）よりも耐水性に優れていることがわかった。

表４の実験では、ガラスを粉砕し、２５０〜４２５メッシュにふるい分けした各試料を９８℃の純水に１時間、浸し、浸す前（試験前）と浸した後（試験後）での質量の変化（減少率）を測定した。表に示す質変化率は、{（試験前の質量（ｇ）−試験後の質量（ｇ））／試験前の質量（ｇ）}×１００（％）で求めた。

表４に示すように、第２のガラスは第１のガラスに比べて減少率が低く耐水性に優れていることがわかった。

また第２のガラスの耐薬品性についても調べた。実験では、表３に挙げた比較例、実施例１６，２８，４２，４５，４７の各ガラスを水溶液中に、質量で５０％のＨＦを含むフッ酸水溶液（５０％ＨＦ）、質量で６０％のＨＮＯ_３を含む硝酸水溶液（６０％ＨＮＯ_３）、質量で９８％のＨ_２ＳＯ_４を含む硫酸水溶液（９８％Ｈ_２ＳＯ_４）、質量で３６％のＨＣｌを含む塩酸水溶液（３６％ＨＣｌ）の夫々に浸した。そして、各ガラスの質量を、各水溶液に浸す試験前、６時間浸した後、２７時間浸した後の夫々で測定し、質量の変化を求めた。

また従来例として石英ガラスを、上記の各水溶液に浸し、質量の変化を求めた。その結果を以下の表５〜表８に示す。

表５は、各ガラスを、５０％ＨＦに浸漬させたときの実験結果、表６は、各ガラスを６０％ＨＮＯ_３に浸漬させたときの実験結果、表７は、各ガラスを、９８％Ｈ_２ＳＯ_４に浸漬させたときの実験結果、表８は、各ガラスを３６％ＨＣｌに浸漬させたときの実験結果である。

各表に示す変化率は、{（試験前の質量（ｇ）−６時間、あるいは２７時間後の質量（ｇ））／試験前の質量（ｇ）}×１００（％）で求めた。変化率が小さいほど溶けずに耐エッチング性（耐薬品性）に優れることを示している。

なお各表に示すように、ガラスに含有するＣｒ_２Ｏ_３の含有量を大きくしていくと、変化率が小さくなっていくことがわかった。

以上の実験から、第２のガラス（表３に示すガラス）は、第１のガラス（表１及び表２に示すガラス）より耐水性に優れ、かつ耐薬品性についても良好であることがわかった。

このため、図１（ｃ）に示すように、第１のガラス３の表面を耐食性に優れた第２のガラス５で覆うことで、長期間の保管に適したガラス固化体７を形成することができる。

図１（ｄ）は、ガラス固化体７の保管方法の一例を示している。図１（ｄ）に示すように、ガラス固化体７の上面に蓋８をしてキャニスタ内でガラス固化体７を長期間、保管することが望ましい。図１（ｄ）では、図１（ｃ）で使用した容器６をそのまま用いてガラス固化体７を長期間保管してもよいし、あるいは図１（ｃ）で形成されたガラス固化体７を容器６から別の容器（キャニスタ）に移し替えて長期間保管するようにしてもよい。

本実施形態では、第１のガラス３及び第２のガラス５の双方を、リン酸系ガラスで形成することが好ましい。例えば第２のガラス５としてホウケイ酸ガラスを用いることも可能であるが、双方のガラス３，５をリン酸系ガラスとすることで、第１のガラス３と第２のガラス５との間で、リン酸の濃度勾配を抑えることができ、組成拡散を抑制できる。なお表３に示す第２のガラス５として用いられるリン酸系ガラスは石英ガラスに比べてフッ酸に対する耐性が６０００倍以上に高く、耐食性に極めて優れた材質である。また、また第１のガラス３及び第２のガラス５の双方を、リン酸系ガラスで形成することで第１のガラス３と第２のガラス５との熱膨張係数αを合わせやすい。以上により、第１のガラス３及び第２のガラス５の双方を、リン酸系ガラスで形成することで、より効果的に長期間の保管によっても廃棄物の飛散を抑制でき、長期間の保管に適した状態を維持できる。

図２は図１と一部で異なる廃棄物の処理方法を示している。
図２（ａ）では、一旦、生成した第１のガラス１０を粉々に砕いて、放射性廃棄物１の表面に複数の第１のガラス１０（粉末）をまぶした状態とし、放射性廃棄物１に含まれる放射性物質の融点あるいは沸点よりも低い温度の熱をかけて第１のガラス１０（粉末）を軟化あるいは溶解させて図２（ｂ）のように放射性廃棄物１の表面を第１のガラス１０で覆った状態にする。

そして図２（ｂ）で得られたガラス固化体１１（中間体）の表面を第２のガラス１２で覆って放射性廃棄物１が第１のガラス１０と第２のガラス１２で囲われたガラス固化体１３を形成する。図２（ｃ）の工程では、図２（ａ）と同様に、一旦、生成した第２のガラス１２を粉々に砕いて、第１のガラス１０の表面に複数の第２のガラス（粉末）をまぶした状態にして、図２（ａ）のときよりも高い温度をかけて第２のガラス１２（粉末）を軟化あるいは溶解させて図２（ｃ）のように放射性廃棄物１の表面を第２のガラス１２で覆った状態にすることができる。あるいは第２のガラス１２については図１（ｃ）のようにガラス射出機９を用いて溶解した第２のガラス１２を容器６内に流し込んで、第１のガラス１０の表面を第２のガラス１２で覆うことも可能である。

また図１、図２では、廃棄物を放射性廃棄物１としたが、廃棄物は放射性廃棄物以外の有害化合物であってもよい。ただし、本実施形態は、放射性廃棄物１の処理方法に適しており、特にセシウム化合物を含む放射性廃棄物１であっても、セシウム化合物が溶け出して飛散することを適切に防止でき、長期間、安定して保管することができる。

１ 放射性廃棄物
２、６ 容器
３、１０ 第１のガラス
４ ガラス固化体（中間体）
５、１２ 第２のガラス
７ ガラス固化体

Claims (8)

1. 廃棄物の表面を第１のガラスで覆う工程、
   前記第１のガラスの表面を第２のガラスで覆う工程、を有し、
   前記第１のガラスには前記廃棄物の融点及び沸点よりもガラス転移点が低く、かつ前記第２のガラスよりもガラス転移点が低い材料を用い、前記第２のガラスには前記第１のガラスよりも耐食性に優れた材料を用いて、ガラス固化体を形成することを特徴とする廃棄物の処理方法。
2. 前記廃棄物は放射性廃棄物である請求項１記載の廃棄物の処理方法。
3. 前記放射性廃棄物には放射性元素としてセシウムが含まれる請求項２記載の廃棄物の処理方法。
4. 前記第１のガラスのガラス転移点は、酸化セシウムの融点及び水酸化セシウムの沸点よりも低いものである請求項３記載の廃棄物の処理方法。
5. 前記第１のガラス及び前記第２のガラスを、リン酸系ガラスで形成する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の廃棄物の処理方法。
6. 前記第１のガラスは、Ｐ_２Ｏ_５を第１成分あるいは第２成分として含み、ＳｎＯ、ＢａＯ及びＺｎＯのうちいずれか１つを第２成分あるいは第１成分として含み、第１成分と第２成分とを合わせて６５（ｍｏｌ％）以上とされる請求項５記載の廃棄物の処理方法。
7. 前記第１のガラスは、第１成分及び第２成分としてＰ_２Ｏ_５及びＳｎＯを含み、さらにＢａＯ及びＢ_２Ｏ_３を含む請求項６記載の廃棄物の処理方法。
8. 前記第２のガラスは、少なくともＰ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２及びＣｒ_２Ｏ_３を有し、Ｐ_２Ｏ_５とＣｅＯ_２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ_２Ｏ_３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含む請求項５ないし７のいずれか１項に記載の廃棄物の処理方法。

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