JPH02134597A - 放射性固体廃棄物の除染方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、放射性固体廃棄物の除染効率を向上させるに
好適な除染方法および汚染モニタリング方法に関する。

［従来の技術］ 原子力発電所より発生する廃棄物は、発生量を低減する
と共に、発生した廃棄物を減容することを基本方針とし
ている。この方針に沿って、液体廃棄物は、大幅な威容
が達成されつつある。これに対して、金属廃棄物に対し
ては圧縮減容、溶融減容などが提案されているが、かな
り大幅な減容を確保することが短しい。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、放射性金属廃棄物の如き放射性固体廃棄物は
、除染することにより一般廃棄物とすることがｌ’ｌＪ
能である。これは、放射性金属廃棄物は一般に表面のみ
の汚染であり、表面の汚染を除去し、所定値以下にすれ
ば放射性廃棄物として扱う必要がなくなるからである。

ここで、技術課題は、いかに効率よく金ＦＡ廃棄物の表
面より汚染箇所を発見し、いかに効率よくｌηη物質を
除去するかである。何故なら、廃棄物は一様には汚染さ
れておらず、これを何回も一様に除染するのは効率が、
瓜＜、且つ廃棄物の表面一箇所でも除染できないと廃棄
物全体が除染できないこととなってしまうからである。

この様な問題は、例えば金属廃棄物の表面が一様でなく
特に溶接部のように凹凸のある箇所を有している場合な
どに生じる。

これに対して、廃棄物の汚染状況に応じて汚染箇所を選
択的に除染することができれば、除染効率を大幅に向上
させることができる。何故なら、汚染箇所の表面状況に
応じて最適な除染方法を選択することができ、除染繰り
返し回数を低減できるからである。

また、除染においては、廃棄物が完全に除染できたか否
かの確認が重要であるが、放射性廃棄物と−ｍ廃棄物と
の放射能濃度の境界値は極めて低く、その判別のための
放射能測定をするのに長時間を要するという問題が有る
。除染を実施した廃棄物は全て放射能ｄ１す定をして除
染の効果（非放射性廃棄物として扱えるか否か）の確認
をする必要があるので、短時間で廃棄物の放射能濃度を
Ｂ１す定することが望まれる。

本発明の目的は、放射性固体廃棄物の汚染状況に応じ汚
染箇所をそれに最適な除染方法を選択して除染し、以て
除染効率の向上を図ること、また、廃棄物を非放射性廃
棄物として扱えるか否かの判定を比較的短時間で行うこ
とのできる汚染測定方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は特許請求の範囲の各請求項記載の構成により
達成される。

［作　　　用］ 請求項１のように放射性固体廃棄物の表面各区画の放射
能濃度を」１１定する精密Δ１り定を行なって、その結
果に基づき汚染状況、汚染箇所に応じた最適な除染方法
を選定して実施することにより、除染を効率的に行うこ
とができる。

また請求項５のように、測定検出限界値及び測定時間が
異なる複数の放射能測定装置を順次に用いて廃棄物の放
射能汚染測定をすることにより、廃棄物が非放射性廃棄
物として扱えるか否かを効率的に判定し得る。

［実　施　例コ 以下、本発明の詳細な説明する。

′Ａ葦■上 本発明の実施例１を第１図に示したフローチャー１−を
参照して説明する。

除染対象となる廃棄物は、金属廃棄物、ゴム類、プラス
チック、木等、表面のみが汚染されている放射性廃棄物
であり、表面の汚染を除去すれば一般の廃棄物として取
り扱えるものである。内部まで放射性物質が入っており
内部まで汚染された廃棄物は、除染の対象とはならない
。

放射性物質が廃棄物の表面に付着する形態は使用環境に
よって異なり、−概に特定することは難しい。−殻内に
は、ソフトに付着しているものと。

強固に固着しているものに分けられる。

また、廃棄物表面の性状によっても除染の難易度は異な
る。表面が平滑な場合には、一般に簡易に除染できるが
、表面に凹凸が有る場合には狭い隙間に入り込んだ放射
性物質の除去が難しく簡単に除染できず、母材とともに
汚染物質を除去する必要がある。このように、廃棄物の
汚染状況によって適する除染方法は異なる。

また、放射能濃度（単位表面積当りの放射能量）の測定
は、γ線によるｆｆ１ｆｌ！作用により電離された電子
の数をカウントすることにより測定する。このため、測
定感度を向上させるためには、γ線を効率よく補足する
必要がある。測定対象表面範囲を広くすると、放射能分
布が均一と仮定すれば、測定対象のγ線は増える。これ
に対し測定対象表面範囲を分割して測定する場合には捕
捉できるγ線の数が少なくなり、測定感度、すなわち測
定下限値を小さくできないので、測定時間を長くして捕
捉できるγ線の数を増やす必要があり、測定時間が長く
なる。

一般に、測定表面範囲を限定する場合には、第２図に示
すようにコリメタ−という絞り装置？！２を放射線検出
器３に取り付けて測定する。これにより検出器３に入っ
てくるγ線の範囲を限定する。

この様に測定表面範囲を分割して各区分毎の放射能濃度
を測定する場合には、全体を一度に測定する場合と同じ
感度、同じ検出限界を得ようとすると、分割した数に比
例して各区分毎の測定時間が増えることとなるため、す
べての廃棄物に対してこのような測定をするのは得策で
はない。

廃棄物が放射性廃棄物であるかないかの測定は。

全廃棄物について行う必要が有るため、まず廃棄物全体
を対象として一度に廃棄物全体に対して放射能ｉ１１！
ｌ定をして測定時間の短縮を図る。ここで測定した放射
能濃度が所定値以下であれば、その廃棄物は一般の産業
廃棄物と同等に扱うことができる。しかし、ここで測定
した放射能濃度が所定値以上であれば、その廃棄物は放
射性廃棄物として取り扱うこととなる。この区別のため
の測定が第一測定である。第一次測定で放射性廃棄物と
判定された廃棄物が除染の対象となる。

次に、この廃棄物の性状、汚染状況に応じて適用除染方
法を選定する。ここでは、汚染が油類によるものか、固
着した汚染か、また放射能濃度が高いか低いか等により
汚染状況を区分する。これは、汚染状況により効果的な
除染方法が異なるからである。

例えば油類等により放射性物質が付着している場合には
、フレオン、有機溶剤（灯油、アルコール、四塩化炭素
など）で洗浄することが有効である。しかし、これらの
薬剤による洗浄は、固着している汚染物にだいしてはあ
まり有効ではない。

また、これらの洗浄による除染方法は、廃棄物表面の微
細な空隙に入り込んだ汚染物まで除去することは殖しく
、放射能濃度を１７１０程度まで落とすことが限度であ
り、これ以上の除染効果を得るためには、他の除染法と
組み合わせる必要がある。

固着による汚染の場合には、固着物を除去できる除染法
を選定する必要がある。このような除染法としては、物
理作用によるものと化学作用によるものとがある。物理
作用による除染法は、ブラシ、熱等により廃棄物表層を
除去するものであり。

ウォタージェット（１０−１００ｋｇ／ｃｍ”の高圧水
による洗浄）、プラズマアークによる表層溶剤、ブラシ
洗浄とウォタージェットを組み合わせたもの、バイトに
よる表面切削除去などがある。しかし、これらの除染法
も廃棄物表面の微細な空隙に入り込んだ汚染物まで完全
に除去することは難しく、また廃棄物表層の除去物から
再度汚染される可能性があるため、放射能濃度をｌ／１
０程度まで落とすことが限度であり、これ以上の除染効
果を得るためには、他の除染法と組み合わせる必要があ
る。

また、化学作用による除染法としては、酸性の化学溶液
を用いて廃棄物表層を化学的に溶解する化学除染と、電
気化学作用を用いて廃棄物表層を溶解する電解除染法が
ある。この方法は、廃棄物表層を除去するため除染溶液
の水質、放射能ｌＡ度を管理すれば除去物からの再汚染
防ぐ事ができ、廃棄物放射能濃度を１／１００程度まで
低減する事ができる。

以上代表的な除染方法の特長について述べたが、これら
の除染法の特長及び廃棄物の特徴に合わせて除染法を選
択する必要がある。このため廃棄物の特徴、特に放射能
濃度に関する特徴を正確に把握する必要がある。

第一次測定により放射能濃度を測定した結果が所定値以
下の廃棄物は、一般廃棄物として取り扱う事ができる。

一方、第一次測定の結果、放射性廃棄物と判定されたも
のについては、廃棄物の放射能濃度、及び素材、形状な
どの情報に基づき、適用除染方法を選定する。このとき
、廃棄物の形状や表面状態は均一ではなく、同一金属廃
棄物中でも平滑な面もあれば溶接のビード部もあるが、
区分上は、廃棄物の支配的な部分で決めるのが一般的で
ある。つまり、溶接ビード部があっても、平滑な部分が
面積的に多ければ、その廃棄物は平滑な而を持つ廃棄物
として区分される。

次いで、上記選定した除染方法で除染を行う。

除染の終了した廃棄物は、第二次測定として、再度、廃
棄物全体の放射能濃度を測定して除染効果を確認し、こ
こで放射能濃度が所定値以下と確認された廃棄物は、一
般廃棄物として取り扱う事ができる。

第二次測定でまだ除染が完全でないと判定された廃棄物
については、再度除染を行うこととするが、同じ除染を
何度も繰り返していては効率が悪いので、効率よく除染
を行うためには、上記除染後の廃棄物を再度除染する前
に、その特徴を確認して最適な除染法を選定する。この
ために、廃棄物表面の汚染分布を精密測定により測定す
る。具体的には、第２図に示すようにコリメータ等の絞
り装！！２により放射線検出器３の検出範囲を限定し、
これを廃棄物表面の各区分に対して位置決めし、Ｊ１６
棄物の表面区分毎の放射能濃度を測定することにより汚
染分布を測定するとともに、その情報をＣＲＴないしプ
リンターに出力する。検出装置は、検出器を廃棄物の各
部へ移動させる検出器部動部、検出範囲を規定する絞り
装置（コリメータ等）、検出器の出力波形を分析する分
析装置（マルチチャンネルアナライザー等）、ブタ−を
解析してＣＲＴ等に出力するブタ−処理装置及びＣＲ’
ｒなどから構成される。検出器としては、ＮａＩないし
は半導体検出器を用いる。

このようにして精密測定で得られたブタ−に基づき、今
度は廃棄物の残留汚染箇所の特徴から適用除染法を選定
し、これを残留汚染箇所に実施する。例えば、残留汚染
箇所が溶接ビード部であれば、溶接ビード部の除染に適
した除染法を選定し、これを溶接ビード部のみに実施す
る。これにより汚染部のみに最適な除染法を実施でき、
処理設備の運用効率が向上すると共に、除染して一般廃
棄物となし得る廃棄物の割合も向上させることができる
。

以上述べた除染作業をＮ回（Ｎ＞１）繰り返しても除染
できないものは放射性廃棄物として処理処分に供する。

除染前の放射能濃度の確認のための第一次１ｌＩ１１定
では廃棄物全体を対象とし且つ機能として放射性物質に
より一グ染されているかの０Ｎ１０ＦＦの判定ができれ
ば十分であり、測定時間のかかる精密測定を適用するこ
とは、合理的とはいえない。また、除染後の確認である
第二次測定でも放射性物質により汚染されているかの廃
棄物全体としての０Ｎ１０ＦＦの判定ができれば１分で
あり、精密測定は除染により完全に除染できなかった廃
棄物に適用するのがよい。

失語貫裟 廃棄物量が少ない場合には第３図に示すように、第一次
測定、第二次測定及び精密測定を同一測定装置で兼ねる
こともできる。この場合は、測定装置としては、汚染分
布の測定できる装置（例えば第２図の如き装置）を用い
る必要が有る。

夫ｉｆＬ喝 廃棄物の種類や状況によっては、前記実施例１の変形例
として、第一次測定で放射性と判定された廃棄物につい
て、直ちに精密４１す定を行い、それに基づき選定した
除染方法を実施し、その後は、実施例１における第二次
測定とその後のプロセスとを経るようにすることも可能
である。

失庭倒ｊ 或いは、更に、前記実施例１の変形列として、第一次測
定の結果に基づき選定した除染方法を実施し、その後、
直ちに精密測定を行なってその結果に基づき再び除染方
法を選定してその除染方法を実施し、その後は、実施例
１における第二次測定とその後のプロセスとを経るよう
にすることも可能である。

尖に何事− 廃棄物の放射能濃度の測定においては、測定下限値（検
出限界値）をいかに下げるかが重要である。これは、放
射性廃棄物と−ｌ！１２廃棄物の境界値とされる放射能
濃度が極めて小さい値だからである。また、このような
放射能濃度の測定は管理区域で行なわれるので、周囲の
放射線の影響を受けぬよう測定下限値を下げるためには
、周囲を十分遮蔽する必要がある。このように、検出限
界値の小さい性能の良い放射能濃度測定装置は遮蔽など
重装備を持つ装置となり且つ測定時間に長時間を要し、
運用上も測定装置内部の汚染防止の観点から極度に放射
能濃度の高い廃棄物の測定は避けることが望ましい。更
に、廃棄物の放射能濃度の分布から考えて、必ずしも全
ての放射性廃棄物に対して高性能の放射能濃度測定装置
を必要とする訳ではない。

そこで、本実施例５では、廃棄物の放射能濃度の測定に
おいては、まず粗測定を行い、順次検出感度の良い測定
器を用いて測定を行う事により、測定装置員数の低減、
及び運用効率の向上を図る。

本実施例５を第４図及び第５図により説明する。

放射性廃棄物は多種多様であるから、通常、放射性廃棄
物の放射能濃度は、多数の廃棄物について統計をとると
、ある分布を持っている。今、この分布を第５図のよう
な分布と仮定する。第５図の放射能濃度分布を持つ多数
の廃棄物を表１の如き検出限界値の異なるＡ、Ｂ、Ｃの
３種類の測定器を用いて夫々測定する。

（注）ａ（ｂ（ｃ Ｑ＜（一般廃棄物との境界値濃度） 第４図にフローを示すように、まず、第一次測定として
測定器Ａを用いて全廃棄物を測定し、放射能の検出され
た廃棄物は放射性廃棄物と判定する。測定器Ａで検出限
界値以下と判定された廃棄物（すなわち、測定器Ａで放
射能の検出されなかった廃棄物）は、次に検出限界値の
小さい測定器Ｂで測定する。測定器Ｂによる測定で放射
能の検出された廃棄物は放射性廃棄物と判定する。測定
器Ｂで検出限界値以下と判定された廃棄物（すなわち、
測定器Ｂで放射能の検出されなかった廃棄物）は、次に
検出限界値の低い測定器Ｃで測定する。ａｌｑ定器Ｃで
放射能の検出された廃棄物は放射性廃棄物と判定し、検
出されなかったものは一般廃棄物と判定する。ここで、
測定装置Ｃの検出限界値Ｃは一般廃棄物との境界値とな
る放射能濃度より小さい必要がある。でないと、廃棄物
が非放射性であるとの認定ができない。

装置の処理容量としては、測定器Ａは処理対象廃棄物の
１００％の容量が（全ての廃棄物を調べるための容量）
が必要であり、測定器Ｂは２０％の容量が必要であり、
測定器Ｃは５％の容量が必要である。そうすると。例え
ば１００固の廃棄物を処理する場合、 測定器Ａ１００固×２分＝２００分 測定器Ｉ３　　　２０固×１０分＝２００分測定器Ｃ５
固Ｘ４０分工２００分 となって同一時間で処理可能であり、測定作業全体も２
００分で完了できる。

これに対して、仮に全ての廃棄物を測定器Ｃで処理しよ
うとすると、 測定器Ｃ１００固×４０分＝　４０００分となり上記方
式に比べ２０倍の時間がかかる。また、上記と同一時間
で処理するためには、測定感度の高い高価な測定器Ｃが
２０台必要になる。

これに対して、本実施例では高価な高精度の測定装置！
ｃを一台と、これより精度の低い測定装置Ａ、Ｂ二台の
合計王台で、高価な測定器Ｃの２０台分の仕事をこなす
ことができる。

以上の例は、廃棄物の放射能濃度を第５図のように仮定
した場合であるが、放射性廃棄物の放射能濃度はある分
布を持っており、この分布は対象によって変わり得るけ
れども、基本的には上記と同様の方法により上述と同様
の効果を得ることができる。

このように放射性廃棄物の放射能濃度の測定において、
測定感度の高い（すなわち測定限界値の低い）　ａ１９
定装置と、測定感度は悪いが処理速度の速い（すなわち
測定時間の短い）測定装置とを組み合わせて廃棄物をｄ
１ｑ定することにより、効率良く且つ安価にｉｉｌ’ｌ
定する事ができる。また、同時に廃棄物を放射能濃度に
応じて区分けすることもできる。

上記では、三種類の測定装置を用いた場合について示し
たが、このような効果は二種類以上の測定限界値の異な
るｄ１ｑ定器を用いても得られる。

このような測定方法は、実施例１における第一次測定、
第二次測定に適用される。そうすることにより、廃棄物
の除染時の放射能濃度を効率良く測定でき、除染システ
ムの運用効率向上、測定機器数の低減を図ることができ
る。

［発明の効果］ 放射性固体廃棄物の放射能除染において該廃棄物表面の
各区画の汚染測定により汚染分布を測定して選定した除
染方法を実施することにより下記のような効果が得られ
る。

■　廃棄物の汚染箇所が特定でき、それに合わせて最適
な除染法を選定して実施することができる。

■　最適な除染法を適用することにより除染繰り返し回
数の低減、除染効率の向上を図ることができる。

また放射性廃棄物か否かの判定をする測定において検出
限界値（３ｌｌｌ定時間）の異なる放射能測定装置を組
み合わせて順次測定することにより下記のような効果が
得られる。

■測定時間の短縮を図ることができる。

■測定冊数の低減を図ることができる。

■廃棄物を放射能濃度により適切に分類することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による放射性廃棄物の除染処
理フロー図、 第２図は放射能汚染分布測定装置の概要図、第３図は本
発明の他の実施例による放射性廃棄物の除染処理フロー
図、 第４図は廃棄物の放射能濃度を検出限界値の異なる１ｌ
ｌｌす定装置を用いて測定する測定フロー図、第５図は
放射性廃棄物の放射能濃度の統計的分布度数の例示図で
ある。 鴫 図 一−Ｒ棄物の流れ 一一−；情報の流れ 第３図 一一一；嘴叛の流れ 憾２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　放射性固体廃棄物についてその表面の各区画毎の放
   射能濃度を測定する精密測定を行い、この精密測定の結
   果に基づき放射能汚染部位および汚染程度に適応して選
   定した除染方法を該放射性固体廃棄物に対して実施する
   ことを特徴とする放射性固体廃棄物の除染方法。 ２　前記精密測定を行う前に、固体廃棄物全体の放射能
   濃度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体
   廃棄物である否かを判定する第１次測定を行い、その結
   果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について前記精
   密測定および該精密測定の結果に基づき選定した前記除
   染方法の実施を行う請求項１記載の放射性固体廃棄物の
   除染方法。 ３　前記精密測定を行う前に、固体廃棄物全体の放射能
   濃度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体
   廃棄物である否かを判定する第１次測定を行い、その結
   果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について全体的
   除染を実施した後、該廃棄物について前記精密測定およ
   び該精密測定の結果に基づき選定した前記除染方法の実
   施を行う請求項１記載の放射性固体廃棄物の除染方法。 ４　前記精密測定を行う前に、固体廃棄物全体の放射能
   濃度を測定することにより、該固体廃棄物が放射性固体
   廃棄物であるか否かを判定する第１次測定を行い、その
   結果放射性固体廃棄物と判定された廃棄物について全体
   的除染を実施した後に、更に該固体廃棄物全体の放射能
   濃度を測定することにより該固体廃棄物が依然として放
   射性固体廃棄物であるか否かを判定する第２次測定を行
   い、この第２次測定の結果放射性固体廃棄物と判定され
   た廃棄物について前記精密測定および該精密測定の結果
   に基づき選定された前記除染方法の実施を行う請求項１
   記載の放射性固体廃棄物の除染方法。 ５　測定検出限界値が夫々順に高く且つ測定時間が夫々
   順に短い複数台の放射能測定装置を用い、先ずこれら測
   定装置のうち測定検出限界値が最も高く測定時間が最も
   短い第１の放射能測定装置により廃棄物の放射能を測定
   し、それにより放射能の検出された廃棄物は放射性廃棄
   物と判定し、第１の放射能測定装置により放射能の検出
   されなかった廃棄物は、以下順次、測定検出限界値がよ
   り低く測定時間がより長い放射能測定装置により放射能
   測定して、放射能の検出された廃棄物は放射性廃棄物と
   判定することを特徴とする放射性廃棄物の汚染測定方法
   。 ６　請求項５記載の放射性廃棄物の汚染測定方法を前記
   第１次測定もしくは第２次測定に用いる請求項２、３又
   は４記載の放射性固体廃棄物の除染方法。