JPH01244398A - 放射性廃棄物の処分方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は原子力発電所、原子燃料製造工場、原子力に関
する研究所等の原子力施設より排出される放射性廃棄物
の処分方法に係り、特に同化処理等を施された後容器に
収納された低レベル放射性廃棄物の浅層地処分方法に関
するものである。

〔従来の技術］ 原子力施設より排出される低レベル放射性廃棄物のうち
、液体の状態で排出されるものはイオン交換、蒸発等の
減容処理を施した後、セメント、アスファルトあるいは
プラスチックに上り固化されドラム缶等の容器に収納さ
れる。また固体の状態で排出されるものは、燃焼、圧縮
成形等の減容処理を施された後に、そのままあるいは固
化されてドラム缶やコンクリート製容器に収納される。

これら低レベル放射性廃棄物を収納した容器は、現時点
においてはその大多数が発生施設内の貯蔵施設に貯蔵さ
れている。

これら発生施設内の貯蔵施設に貯蔵されている放射性廃
棄物は、発生施設の貯蔵能力が限界に達すると、発生施
設外で処分されることとなっている。

Ｆｌｉ射性魔性廃棄物いて「処分」とは、放射性廃型物
を人の生活環境の外におき、人の管理から外すことであ
り、人の管理の元に置く「貯蔵」とは相対する措置であ
る。処分された放射性廃棄物は、原則的には人の管理の
元に戻ることなく半永久的に放置されるためそれに含ま
れる放射性廃棄物が外部へ漏出する時期は、その放射能
が減衰して無害化した後でなければならない。

我国においては低レベル放射性廃棄物の処分方法として
、大洋中の深海底に容器ごと沈める海洋処分及び地下水
より隔離された地層の浅い個所にコンクリート製貯蔵施
設を建設し、その中に収容する浅層地部分が考えられて
いる。

海洋処分については、我国では太平洋中の深海底で行う
こととしているが、この海域に近い太平洋諸国の反対が
あり、現在では実施ができない状況にあり、浅層地部分
が推進されている。

浅層地部分ではコンクリート製貯蔵施設内に放射性廃棄
物を収納した容器を積み置きし、その間隙に埋戻し材と
して砂あるいは土壌を詰めた後に密閉する方法が考えら
れている。

埋戻し材は貯蔵施設のコンクリート壁になんらかの原因
で亀裂が発生し、それを通して外部の水が侵入した場合
に、容器にその水が達するまでの時間を延長させる作用
、あるいはその水により容器壁が腐食し、内部の放射性
物質が溶出した場合に、これを吸着することによりその
放射性物質の移動を遅延させる作用を期待して用いるも
のである。

［発明が解決しようとする課題］ 低レベル放射性廃棄物を浅層地部分するにあたり、放射
性廃棄物を収納した容器を積み置きしたコンクリート製
貯蔵施設内の間隙を砂あるいは土壌で充填する方法では
、砂や土壌の透水係数が大きいので、コンクリート壁の
亀裂より侵入した水が放射性廃棄物を収納した容器に達
するまでの時間が比較的短い、そのため放射性廃棄物を
収納した容器が腐食し、放射性物質が溶出するまでの時
間も短く、放射性物質が比較的短期間で外部、即ち人の
環境に漏出す、る可能性がある。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、種々の検討を加えた結果、
埋戻し材として水密性の大きいセメントモルタルを用い
ることにより、水の移動の遅延が可能であり、さらにセ
メントモルタルがアルカリ性であるため、その効果によ
って放射性廃棄物を収納した容器を腐食より保護するこ
とが可能であることを見出した。

本発明に用いるモルタルは、ポルトランドセメントまた
は混合セメントを主体としたものであればその使用が可
能であるが、放射性廃棄物を収納した容器と容器の間隙
あるいは容器とコンクリート構造物との間隙に十分に充
填させるためには、充填後膨張する性質のある膨張性モ
ルタルの使用が望ましい。

本発明に用いるモルタルは、水、砂、セメント、減水剤
等の他の材料と共にアルミニウム扮を用いるものである
。アルミニウム扮はセメント中のアルカリと反応すると
水素を発生し、この発生水素によりまだ固まらないモル
タルが膨張する。

この膨張によりモルタル中のセメントと骨材（本発明に
おいては放射性廃棄物を収納した容器）との分離が防止
され、間隙中に十分に充填される。

モルタルは放射性廃棄物を収納した容器を積み置きした
コンクリート製貯蔵施設の間隙に注入され、水素発生に
よる膨張のため間隙内に充填される。その後硬化して水
密性の大きな埋戻し材として外部からの水の浸入を防止
する。

放射性廃棄物の収納された容器を、外部から侵入した水
による腐食に対して保護するためには、モルタルは容器
の周囲に十分に充填されていることが望ましい。

低レベル放射性廃棄物排出液のアスファルト同化体は比
重が１．２程度でモルタルより軽く１モルタルに浮くた
めに、浮き上がり防止用押え板をコンクリート製貯蔵施
設に設置することが好ましＩ／Ｘ。

本発明に用いるモルタルは、水密性の大きいものが望ま
しく１モルタルは水セメント比の小さいものを使用する
方がよい。しかし水セメント比が小さいとモルタルの充
填性が悪くなるので流動性の高いセメントを用いたり、
流動性を付与する添加剤を加えたりすることが好ましい
。

本発明のモルタルとしては、例えば次に示すような配合
のものを基本配合とし、材料、気候、装置の状態などを
加味し、これに近い配合のものを使用するのが望ましい
。

セメント：１００重量部 砂＝１００重量部 水＝５０重置部 アルミニウム：０−０１重量部 減水剤：１重量部 なお、セメントとしてはＪＩＳに規格化されているポル
トランドセメント類、混合セメントを用いることができ
るが、その中でも特にモルタルとして使用した場合に流
動性が大きいフライアッシュセメントあるいは普通ポル
トランドセメントにフライアッシュを混合したものを好
適に用いることができる。またその他のポゾラン反応を
示す物質を添加することも可能である。

減水剤はモルタルの流動性を増しモルタルに使用する水
量を少なくして、モルタルの水密性を大きくするために
用いるものである。

本発明においてモルタルは注入管を用いて、放射性廃棄
物の収納容器を積み置きしたコンクリート製貯蔵施設内
に注入することができる。

本発明においては、放射性廃棄物を収納した容器を積み
置きしたコンクリート製貯蔵施設の上面に、貫通孔を有
するコンクリート製蓋を設置することができる。この蓋
を設置することにより、例えばアスファルトにより固化
された放射性廃棄物のような、充填するモルタルより比
重の小さい放射性廃棄物を収納した場合に１モルタルに
よる収納容器の浮き上がりを防止すると共に、上記蓋に
貫通した孔より充填用のモルタルを溢流させ、蓋の上面
までモルタルで覆うことにより貯蔵施設全体を一体化さ
せることができる。

［作用１ 本発明においては水密性の大きなモルタルを。

放射性廃棄物を収納した容器を積み置きしたコンクリー
ト製貯蔵装置内の容器相互間の空隙、および容器と貯蔵
施設内面との間の空隙の埋戻し材として用いるために、
装置の外部より侵入した水の移動が遅延され、またモル
タル中のアルカリの作用により容器の腐食が抑制される
。従って、容器の腐食により放射性物質が水に溶解しそ
れが再び貯蔵施設の外部へ漏出する動きが遅延される。

放射性廃棄物の毒性即ち放射線は時間の経過と共に減衰
することはよく知られた事実である。

従って放射性廃棄物は、一定期間それが外部即ち人間の
生活環境に漏洩するのを防止することにより、無害化す
ることが可能である。

本発明において、放射性廃棄物を収納したコンクリート
製貯蔵施設内に埋戻し材として、水密性の大きなモルタ
ルを用い、放射性物質の漏出を遅延させる所以はこの点
にあり１本発明の主たる目的とするところは放射性廃棄
物の環境への漏出を遅延することにより、結果的にそれ
を無害化することにある。

低レベル放射性廃棄物に含まれる放射性物質は、原子ｉ
を形成している金属が炉水に溶解しそれが中性子の作用
により放射化したものが多い。

これらの中性子により放射化された物質の半減期は一般
的に短く、長いもので６０ＣＯの５．３年、５４Ｍｎの
０．９年である。原子炉内での原子燃料の核分裂による
生成物質、いわゆる核分裂物質の一部である９０Ｓｒの
２８．８年、１３７Ｃ８の３０．２年等の比較的半減期
の長い同位元素も含まれるがその量は僅かである。

従って低レベル放射性廃棄物を処分する施設に本発明を
適用し、施設外部よりの水の浸入を遅延させ容器の腐食
を抑制し、更に腐食により溶出した放射性物質の外部へ
の漏出を遅延させることは、浅層地処分における放射性
物質の外部への漏洩、即ち人の生活環境の放射性物質に
よる汚染を防止するための非常に有効な手段となる。

本発明においては、放射性廃棄物を収納した容器を貯蔵
したコンクリート製貯蔵施設内に充填するモルタルとし
て、膨張性のあるアルミニウム粉末を添加したものを用
いる。アルミニウム粉末を添加したモルタルは貯蔵施設
中に充填した後にセメント中のアルカリとアルミニウム
が反応して水素を発生し、モルタルが膨張し、放射性廃
棄物を収納した容器と一体化されて外部よりの水の浸入
が遅延されると共に、容器の腐食が防止される。

〔発明の効果〕

本発明の放射性廃棄物の処分方法は、放射性廃棄物をコ
ンクリート製貯蔵施設に貯蔵し、浅層地処分するにあた
り、埋戻し材として水密性の大きなモルタルを使用する
ことにより、放射性物質の外部への漏洩を抑制し、これ
により放射性物質による人間の生活環境の汚染を防止で
きる等の効果を期待することができる。

また本発明においては放射性廃棄物を収納した容器を積
み置きしたコンクリート製貯蔵施設の上面に、貫通孔を
有するコンクリート製蓋を設置することにより、比重の
低い放射性廃棄物を収納した容器のモルタルによる浮き
上がりを防止することができると共に、上記蓋に貫通孔
より充填用のモルタルを溢流させ、蓋の上面までモルタ
ルで覆うことにより貯蔵施設全体を一体化させることが
できる等の効果がある。

〔実施例〕

実施例１ 第２図は本発明の実施例および比較例を示したもので、
放射性廃棄物の固化物を収納した容器を模擬した模擬体
１０を俵積みにし、その模擬体ｌＯと模擬体１０の間隙
にモルタル１１および１２を充填したものの断面写真を
模写したものである。第２図（ａ）（モルタル１１）は
本発明方法によるモルタルであり、第２図（ｂ）（モル
タル１２）は通常のモルタルである０モルタル１１およ
び１２の配合を重量比を表示して下記に示す。

モルタル１１　　　モルタル１２ セメント　　　　　ｌ　００　　　　　　１００水　　
　　　　　　　　　　５０　　　　　　　　５゜砂　　
　　　　　　　　１００　　　　　　　　１００アルミ
ニウム粉　０．０１　　　　　　　−減水剤　　　　　
　１　　　　　　　１第２図（ａ）のモルタル１１によ
る充填では、モルタルは模擬体に密着し、モルタルと模
擬体との間には空隙が存在しない。モルタル１１の場合
には混線後の凝結の際に含有しているアルミニウム粉が
セメント中のアルカリと反応して水素を発生し、モルタ
ルが膨張したために材料の分離がなく模擬体とモルタル
が密着している。

−力筒２図（ｂ）に示すモルタル１２による充填ではモ
ルタル１２と模擬体１０との間に空隙が存在している。

モルタル１２においてはモルタルが膨張しないために、
混練後硬化するまでの間にモルタルの各材料が分離を起
し、比重の大きな砂やセメントが沈降するため、模擬体
の下部に空隙が生じる。

実施例２ 第１図は本発明の実施例を示したものである。

第１図において、低レベル放射性廃棄物固化物を収納し
た廃棄物容器ｌは幅５ｍＸ長５ｍＸ深４ｍのコンクリー
トビット（貯蔵施設２）内に積み置きされている。ビッ
トの四隅にモルタル注入管３を設け、上面にコンクリー
ト’！［４が設けられており、コンクリート製蓋４の側
端面よりコンクリートを貫き鉄筋５が突出している。コ
ンクリートビットの上端部には切欠６が設けられている
。

コンクリート蓋４には貫通孔７を設けである。

次に第１図に従い本発明を実施する手順を説明する。

予め、低レベル放射性廃棄物を模擬した固化物を収納し
た廃棄物容器ｌを、コンクリートビット内に俵積みにす
る０俵積みが終了した後、モルタル注入管３より注入用
モルタルをコンクリートビットの上端近くまで注入する
。

廃棄物容器１内に収納されている固化物の比重がモルタ
ルより小さい場合は、モルタルの注入により廃棄物容器
が浮くので、モルタル注入の前にビットの上面をコンク
リート蓋４で覆う、その後注入用モルタルを注入する。

コンクリート蓋４の上面の貫通孔７はこの際空気抜きの
役割をする。

注入が進むに従いモルタルのレベルが上昇し、ついには
モルタルがコンクリート蓋４の上面の貫通孔７より溢流
し、コンクリート蓋４の上面を覆う。そしてコンクリー
トビットの上端近くまでモルタルを注入する。このよう
にすると廃棄物容器１はコンクリート蓋４により押えら
れてモルタルにより浮上せず、またモルタルの硬化によ
り、ビット内の廃棄物容器ｌ、モルタル及びコンクリー
ト蓋４が一体となった構造物となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射性廃棄物の処分方法の実施例を説
明する説明図、第２図は本発明の実施例および比較例の
モルタル充填部の断面写真の模写図である。 ｌ・・・容器　　　　　　２・・・貯蔵施設３・・・モ
ルタル注入管　４・・・蓋 ７・・・貫通孔　　　　　１０・・・模擬体１１．１２
・・・モルタル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　放射性廃棄物を収納した容器をコンクリート製貯蔵
   施設内に積み置きし、前記容器相互間の間隙及び前記容
   器と前記コンクリート製貯蔵施設内面との間隙をセメン
   ト、砂、水、減水剤及びアルミニウム粉から成るモルタ
   ルで充填することを特徴とする放射性廃棄物の処分方法
   。 ２　上記放射性廃棄物を収納した容器を積み置きしたコ
   ンクリート製貯蔵施設に、貫通孔を有するコンクリート
   製蓋を設置することを特徴とする請求項１記載の放射性
   廃棄物の処分方法。