JPH02201199A - 高放射性廃棄物の処理方法 - Google Patents
高放射性廃棄物の処理方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
性廃棄物を高温で処理し、その加熱過程で各元素の各化
学形態における昇華又は沸騰現象を利用して各元素を分
離し、残渣を同化体として回収する高放射性廃棄物の処
理方法に関するものである。
中には、長半減期の超ウラン元素やTc(テクネチウム
)、発熱の大部分を占めるため処理貯蔵処分においての
注目元素であるCs(セシウム)、Sr(ストロンチウ
ム)及び有用金属であるRh(ロジウム)、Pd(パラ
ジウム)等の白金族元素が含まれている。
し、放射線源、発熱体、貴金属として利用することは、
資源の有効利用を図る上で極めで重要である。
しては次の3つの方法が知られている。それらは、 (j)再処理1稈で発生ずる高放射性廃棄物を、特殊な
1溶媒を用いて目的核種を分離する抽出分前法 :鎚iIj処理下程で発生する高放身・↑性廃棄物を、
イ(ンつマ(Q処理し、目的核種を分離するイオン交換
法 (■ガうスフ6融の際、鉛を添υ■し白金族元素を鉛I
Aに1.1% (’5させて分離するガラス固化工程に
おける白金族元素の鉛抽出法 である。
欠点がある。
め、溶媒処理工程が複雑化し、主抽出工程の効率が低下
する。
触することにより燃焼性物質が4に成するため安全性の
面で問題がある。
白金族元素の分離は可能であるが、白金ら父元素を単独
に抽出するためには二次処理が必要となる。
放射性廃棄物の1高減容処理を行うことができないこと
である。
、加熱処理という極く単純な工法によって有用元素の分
離回収を行うことができ、且つ二次廃棄物が発生せず、
また高減容固化体を得ることができる高放射性廃棄物の
処理方法を提供することにある。
棄物を高温で加熱処理又は加熱還元処理し、一部の含有
元素を気化させて分翻し、冷却捕集する高放射性廃棄物
の処理方法である。
理工程における抽出残渣として得られる硝酸溶液であり
、使用済燃料中の殆ど全ての核分裂生成物、アクチニド
を含有している。本発明では、この硝酸溶液を加熱処理
し、水分及び硝酸を原発させて仮焼体を得、その仮焼体
を500〜3000℃、より好ましくは1000〜25
00℃に加熱処理する0例えば第1段階として酸化物の
化学形態で昇華又は沸騰する元素を常圧又は減圧下で加
熱処理することにより分h1シ2、各元素の化学形態の
昇華点又は沸点に対応した温度に設定した冷却捕集装置
で各元素を分離捕集する。次に第2段階として水素等の
1元処理剤を導入しつつ加熱処理することで高放射性物
質を還元し、金属の化学形態で沸騰又は昇華する元素を
分離し、第1段階と同様、各元素に対応した温度の冷却
捕集装置で分離回収する。勿論、第1段階での昇温過程
で金属化する元素は、第2段階での還元反応過程を経ず
に昇華沸騰処理し分離することが可能である。
シデージョン法があるが、これはクリプトン、ヨウ素、
トリチウムなど非金属元素を対象としているに過ぎない
。本発明は金属元素を対象としており、単に高レベル廃
棄物を高温に加熱して高沸点の放射性物質を除去するこ
とのみならず、還元反応を組み合わせることにより、処
分において問題となる高発熱量元素であるC、sとSr
の両者を除去可能となる。
減容した高放射性同化体として回収できる。
いる。高放射性廃棄物中に含まれている元素には、酸化
物あるいは金属の形態で比較的低い昇華点あるいは沸点
を有するものがある。例えば金属セシウムは690℃、
酸化テクネチウムは311℃、金属カドミウムは765
゛C,金属ストロンチウムは1384℃等の沸点を持−
つ、このことを利用することによって、高放射性廃棄物
を高温で処理し酸化物として、又は水素等で還元し金属
として、昇華又は沸騰さυ、これをそれぞれ所定の温度
で冷却することによりf↑用元素を各元素毎に分離回収
することう(できろ。
は杓1054となり、処分tこおける埋設密度は大幅に
向上する。因にCsのみの除去では発効噴は50%とな
るに過ぎず、大きな効果は期待できない、Srの酸化物
の沸点は少なくとも2430°C以上であり、金属S「
の沸点は前記のように1384℃であるから、本発明の
ように還元反応を組み合わせる方法によってはしめてス
トロンチウムを分離できる。
更に低い温度で各元素の気化を行わせることができる。
す概念図である。この処理装置は、加りき処理袋:ηl
Oと、それに連結される複数台の冷却捕集装置12a、
・・・、12nをINえている。加熱処理装置lOは、
加熱容器14と発熱体16等からなり、上部には処理ガ
スの供給口18が設けられ、また冷却捕集装置!2aと
の間にガス通路20が接続される。ガス通路20の周囲
には保温用発熱体22が取り付番)られる。
グステン等の耐熱性金属材ギ」やアルミナ、高クロム耐
火煉瓦等のセラミックス材寥4で製作される。加熱方法
は、同図に示すように発熱体16に通電することによる
外部加熱の他、高周波加熱、マイクロ波加熱、高放射性
廃棄物への直接通電加熱等の方法も使用できる。また高
放射性廃棄物の崩壊熱による加熱を有効に利用すること
も重要である。
入れ加熱を行う、この高放射性廃棄物24は、例えば使
用済核燃料の再処理工程から生じる硝酸溶液を加熱し水
分や硝酸を蒸発さセて得た仮焼体である。勿論、硝酸溶
液の状態からi、I k?的に処理を行うこともできる
。この仮焼体を500 cから3000℃程度まで、よ
り好ましくは1ooo〜2500℃程度まで加熱する。
化学形態に応じた昇華点あるいは沸点において気化し、
ガス通路20を通って冷却捕集装置12a、・・、12
nに送られる。
沸点に対応した温度に制御されている各冷却捕集装置1
2a5・・・、12nで個別に冷却捕集される。
うと昇華又は沸騰する温度が低下するためより低い温度
で処理することができ、エネルギー効率的にも望ましい
。
騰する元素を常圧もしくは減圧下で加熱処理して分に1
シ、次いで第2段階として水素ガス、炭素又は一酸化炭
素等の還元処理剤を導入しつつ加熱し、高放射性物質を
還元して金属の形態で沸騰又は昇華する元素を分離する
。
容器14からの残渣熔融物25のIJ)出方法としては
、第2図に示すようなボトムフロー式でもよいし、第3
図に示すようなオーバフロ一方式でもよい。何れにして
もこのような形で固化体容器26に残渣溶融物25を排
出し、そのまま冷却することで高減容同化体が得られる
。
硝酸溶液を蒸発処理して仮焼体を作成した。次いでその
仮焼体を1.000 ℃でI(2He(1:4)の混合
ガス気流中で4時間高温加熱処理した。この間、冷却?
1集部にはTeCd、Se、Cs、Naが析出し捕集で
きた。
00℃、Cdが200〜300℃、Seが約600℃、
Csが900〜1000℃、Naが6 Q O〜+ 0
00 ’cであった。
50℃〜1050℃で真空中で処理した。冷却捕集部に
はPd及びRuが析出したことが111認された。
又は加熱還元処理することにより一部の含有元素を分離
捕集する方法であるから、従来提案された各方法に比べ
て処理工程が単純であり、再処理工程や固化工程で新た
に試薬あるいはイオン交換体等を付加せずに済むし、ま
たtili 果される元素は酸化物や金属の固体であり
、放Q1 &i iとしての利用、有用金属としてのf
ll用、史には核種変換による消滅処理等に複雑な二次
処理をすることなしに供し得る。
、アクチニド以外の添加物を殆ど含まず、貯蔵や処分に
おいて占有体積が従来の固化体に比し極めて・j′1さ
くなりコストを大幅に低減し得る。またこの固化体は中
性子照射等による核種変換の照射体としても、体積が小
さく照射効率が高い極めて良好なものとなる。
念図、第2図はボトムフロ一方式による残渣熔融物の排
出方法を示す説明図、第3図はオーバフロ一方式による
残渣溶融物のiJト出方法を示す説明図である。 10・・・加熱処理装置、12a、・・・、12n・・
・冷却捕集装置、14・・・加熱容器、16・・・発熱
体、20・・・ガス通路、22・・・保温用発熱体、2
4・・・高放射性廃棄物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、高放射性廃棄物を高温で加熱処理し、一部の含有元
素を気化させて分離し、冷却捕集することを特徴とする
高放射性廃棄物の処理方法。 2、高放射性廃棄物を高温で加熱還元処理し、一部の含
有元素を気化させて分離し、冷却捕集することを特徴と
する高放射性廃棄物の処理方法 3、高放射性廃棄物を高温で加熱処理し、一部の含有元
素を気化させて分離し、それを冷却捕集し、次いで残存
物を高温で加熱還元処理し、一部の含有元素を気化させ
て分離し、それを冷却捕集し、残渣を固化体として回収
することを特徴とする高放射性廃棄物の処理方法。 4、還元処理を水素、炭素又は一酸化炭素を用いて行う
請求項2又は3記載の処理方法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP1019224A JP2633000B2 (ja) | 1989-01-28 | 1989-01-28 | 高放射性廃棄物の処理方法 |
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