JPH06105317B2 - 除染方法 - Google Patents

除染方法

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JPH06105317B2
JPH06105317B2 JP61024875A JP2487586A JPH06105317B2 JP H06105317 B2 JPH06105317 B2 JP H06105317B2 JP 61024875 A JP61024875 A JP 61024875A JP 2487586 A JP2487586 A JP 2487586A JP H06105317 B2 JPH06105317 B2 JP H06105317B2
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decontamination
cleaning
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decontaminated
electrolyte solution
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隆一 佐藤
義信 亀井
茂雄 新井
恒雄 渡辺
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Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば放射性物質などを収容した容器等の
内壁面に付着して残る放射性物質等の汚染物質を充分か
つ確実に除染することのできる除染方法に関するもので
ある。
「従来技術とその問題点」 容器等の内壁面から汚染物質を除去する方法には、除染
液としての電解質溶液に酸溶液やアルカリ溶液などを用
いた電解洗浄法、除染液としての洗浄液に酸溶液、アル
カリ溶液、有機溶剤などを用いた超音波洗浄法などがあ
る。
ところが、これらの方法にあっては、いずれも電解質溶
液や洗浄液などの除染液中に汚染物質を溶解させて除去
する方法であるため、除染液中に溶解した汚染物質の濃
度が高い場合に除染効果が著しく低下する問題があっ
た。このため、従来の方法を用いて除染効果を向上させ
ようとするれば、除染液を絶えず新しいものに取り換え
なければならず、そのため除染に使用される除染液が大
量に必要となり、この大量の除染液をさらに凝集沈澱
法、蒸発法などの処理方法によって廃液処理しなければ
ならないなど洗浄コストが高くつき、しかも除染液の交
換に手間がかかって面倒であるなど新たな問題が生じて
いた。
「問題点を解決するための手段」 発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意研究を
重ねたところ、次のような知見を得るに至った。
すなわち、上記のような容器等に付着する汚染物質が従
来の除染方法によっても充分除去できなかった原因とし
ては、汚染物質の容器等への再付着であると推定され
た。そこで、種々の方法を比較検討したところ、汚染物
質が付着している容器等に対して電解洗浄したのち、そ
の汚染物質に対する貧溶媒中で超音波洗浄する方法が従
来の方法に比べて大幅に除去効率が向上することを知る
に至った。これは、超音波洗浄によて除染された汚染物
質が除染液に溶解されにくいため、除染された被除染体
への再付着が少なく除染効果が大きいためと思われる。
この発明の除染方法は、上記の知見に基づいてなされた
もので、汚染物質が付着している被除染体(例えば容器
等)を電解洗浄したのち、これを上記汚染物質に対する
貧溶媒中で超音波洗浄することを特徴とするものであ
る。
「作用」 この発明に係る除染方法では、まず電解洗浄工程におい
て、ステンレス製の被除染体を陽極として電解質溶液に
通電することにより、被除染体の表面に付着している酸
化物系汚染物質を電解質溶液に溶解させる。このように
汚染物質を溶解させることにより、被除染体の表面から
汚染物質を速やかに分離して電解質溶液中に移行させる
ことができる。すなわち、効率の良い除染を行うには、
汚染物質を電解質溶液に溶解させることが必須である。
ただしこのままでは、上記通電を断った後に、電解質溶
液中の汚染物質濃度に応じた汚染物質の再付着は免れな
い。そこで次に、汚染物質に対する貧溶媒中で超音波洗
浄することにより、被除染体の表面に再付着した微粒子
状の汚染物質をキャビテーションで被除染体から離脱さ
せる。すると、離脱した汚染物質は貧溶媒に溶解するこ
とがないから、貧溶媒に取り囲まれた状態で微粒子状に
分散され、貧溶媒により被除染体からから隔離される。
このため、汚染物質が被染体に再付着しにくく、極めて
高い除染効率を得ることができる。
「実施例」 以下、この発明の除染方法を容器の例によってさらに詳
しく説明する。
この発明の除染方法は、汚染物質として酸化物が付着し
ているステンレス製の被除染体を、前記酸化物を溶解可
能な酸または過酸化水素の少なくとも一方を含有する電
解質溶液に浸漬し、前記被除染体を陽極として電解質溶
液に通電するとにより、前記汚染物質を前記電解質溶液
に溶解させて電解洗浄を行なう電解洗浄工程と、電解洗
浄後の前記被除染体を前記汚染物質に対する貧溶媒に浸
漬し、この貧溶媒中で超音波洗浄することにより、被除
染体の表面に残留する汚染物質を被除染体から剥離さ
せ、貧溶媒中に分散させる超音波洗浄工程とを具備する
ことを特徴としたものである。
上記の容器は、被除染体であって、このものは、通常、
汚染物質を除去する際に用いられる腐食性を有する酸類
などの薬剤に対して腐食されにくいステンレスからなる
ものである。
上記電解質溶液に使用可能な酸としては、 汚染物質である酸化物を溶解するものが選択され、具体
的には、蓚酸、硫酸、硝酸などが好適である。また、電
解水溶液中の酸または過酸化水素の濃度は、汚染物質で
ある酸化物の種類や濃度などを加味して決められ、例え
ば蓚酸溶液では通常10〜30g/l程度とされるが、これに
限定されるものではない。そして、このような電解質溶
液を使用した電解洗浄は、除染すべきステンレス容器を
陽極とし、電解槽を陰極として行なわれる。その電解条
件としては、電解槽内の電圧が10〜20V程度とされ、電
流密度が30〜60mA/cm2程度とされ、電解時間は、2〜10
分程度とされる。さらに、電解洗浄時の電解質溶液の液
温は、通常20〜50℃程度とされ、20℃未満では、低すぎ
て電解反応が不充分となり、50℃を越えた場合では、電
解反応が進み過ぎて不都合となる。
また、超音波洗浄に用いられる貧溶媒は、汚染物質の種
類などにより決められ、例えば、汚染物質がUO2、U3O8
等の酸化物などの場合、この酸化物に対する貧溶媒とし
て、UO2、U3O8を最大8.1×10-5重量%程度しか溶解しな
い水やほとんど溶解しないアルコールなどの極性溶媒が
用いられる。そして、このような貧溶媒を用いた超音波
洗浄の条件は、周波数が20〜40kHz程度とされ、出力が2
00〜350W程度とされ、洗浄時間は通常2〜10分程度とさ
れる。また、洗浄中の貧溶媒温度は、貧溶媒の種類など
に左右されるが、通常20〜50℃程度とされる。
そして、電解洗浄あるいは超音波洗浄から出る廃液は、
それぞれ電解質溶液あるいは超音波洗浄に使用される貧
溶媒が汚染物質に対する除染効果に優れていることから
少量となり、よってその廃液を蒸発法などの廃液処理法
により簡単に処分することができる。そして、廃液中の
汚染物質は、蒸発法により廃液が処理された際に固形分
として残るため、焼却処分されて灰となる。この焼却灰
は、セメント、アスファルトなどの内部に封じ込められ
て固化処理される。また、有機溶媒を貧溶媒として用い
た場合には、その有機溶媒は焼却処理するか、または貯
蔵容器に入れられて保管される。
なお、この方法において、除染対象となる容器の形状が
単純なものである場合には、電解洗浄したのち、あるい
は超音波洗浄したのちに容器に対してブラシなどによる
機械的な洗浄を行なうこともできる。また、容器の表面
にサビが発生していて、このサビの上に汚染物質が付着
している場合には、サビ除去剤などに20〜40分程度浸漬
してから、ブラシなどを用いて水洗を行なう洗浄操作を
前処理として実施することもできる。このような洗浄操
作を加えることにより、その除染効果をさらに向上させ
ることができる。
なお、上記の実施例では、被除染体として例えばペレッ
トトレイなどの容器を用いたが、被除染体としてはこれ
に限定されるものではない。
以下、実施例を示してこの発明の除染方法の作用効果を
明確にする。
(実験例) (実験例1) 汚染物質として酸化ウランが付着したステンレス製ペレ
ットトレイを被除染体とし、これを濃度が10g/lの蓚酸
溶液に浸漬させて電解洗浄したのち、汚染物質に対する
貧溶媒として水を用い、この水中で超音波洗浄し、さら
に水洗、乾燥した。そして、この実験例において除染
前、除染後に放射能強度を測定し、その測定結果を除染
係数や除去率と共に第1表に示した。なお、ペレットト
レイの大きさ、電解洗浄および超音波洗浄の洗浄条件
は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦84〜100mm×横180〜189mm 電解洗浄条件 電圧…13〜16V、電流…6〜9A、時間…4分、トレイ間
隔…6mm 超音波洗浄条件 周波数…26kHz、出力…300W、陽極電流…15.5mA、時間
…6分 放射能強度の単位…cpm(cunt per minute) DF…除染前の放射能強度/除染後の放射能強度 (実験例2) 実験例1とほぼ同様にしてペレットトレイから汚染物質
を除染した。ただし、濃度が30g/lの蓚酸溶液を用いて
電解洗浄を行なった。そして、この実験例において除染
前、除染後に放射能強度を測定し、その測定結果を除染
係数や除去率と共に第2表に示した。なお、ペレットト
レイの大きさ、電解洗浄および超音波洗浄の洗浄条件
は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦94〜95mm×横172〜191mm 電解洗浄条件 電圧…9〜10V、電流…10A、時間…5分、トレイ間隔…
6mm 超音波洗浄条件 周波数…26kHz、出力…300W、陽極電流…15.5mA、時間
…6分 (実験例3) 実験例1とほぼ同様にしてペレットトレイから汚染物質
を除染した。ただし、ペレットトレイを濃度が25g/lの
蓚酸溶液中で電解洗浄した後、さらに超音波洗浄した。
そして、除染前、除染後に放射能強度を測定し、その測
定結果を除染係数や除去率と共に第3表に示した。な
お、ペレットトレイの大きさ、電解洗浄および超音波洗
浄の洗浄条件は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦98mm×横178mm 電解洗浄条件 電圧…12V、電流…10A、時間…5分、トレイ間隔…6mm 超音波洗浄条件 周波数…26kHz、出力…300W、陽極電流…15.5mA、時間
…5分 (従来例1) 放射性物質からなる汚染物質が付着した実験例1〜3で
使用したのとほぼ同様のペレットトレイを除染対象の容
器とし、これを濃度が30g/lの蓚酸溶液に浸漬させて電
解洗浄した。そして、除染前および除染後の放射能強度
を測定し、その測定結果を除染係数や除去率と共に第4
表に示した。なおペレットトレイの大きさおよび電解洗
浄の洗浄条件は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦97mm×横176〜183mm 電解洗浄条件 電圧…10V、電流…8A、時間…3〜8分、トレイ間隔…
6〜7.5mm (従来例2) 放射性物質からなる汚染物質が付着した実験例1〜3を
使用したのとほぼ同様のペレットトレイを除染対象の容
器とし、これを1中に200gの蓚酸と30mlの過酸化水素
を混合せしめた混合液に浸漬させて超音波洗浄した。そ
して、除染前および除染後の放射能強度を測定し、その
測定結果を除染係数や除去率と共に第5表および第6表
に示した。なお、ペレットトレイの大きさおよび超音波
洗浄の洗浄条件は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦98mm×横178mm 超音波洗浄条件 周波数…26kHz、出力…300W、陽極電流…15.5mA、時間
…30分(第5表)、45分(第6表) (比較例1) 放射性物質からなる汚染物質が付着した実験例1〜3で
使用したのとほぼ同様のペレットトレイを被除染体と
し、これを濃度が10g/lの蓚酸溶液に浸漬させて電解洗
浄したのち、汚染物質に対する良溶媒として2Nの硝酸を
用い、この良溶媒中で超音波洗浄した。そして、この比
較例において除染前、除染後に放射能強度を測定し、そ
の測定結果を除染係数や除去率と共に第7表に示した。
なお、ペレットトレイの大きさ、電解洗浄および超音波
洗浄の洗浄条件は、次のとおりである。
ペレットトレイ トレイの大きさ…縦84〜100mm×横180〜189mm 電解洗浄条件 電圧…13〜16V、電流…6〜9A、時間…4分、トレイ間
隔…6mm 超音波洗浄条件 周波数…26kHz、出力…300W、陽極電流…15.5mA、時間
6分 これらの結果から明らかなように、上記実験例1〜3
は、従来例1、2に比べて、高い除染係数および除去率
を示していることから、容器から汚染物質を除去する除
染能力に優れていることがわかる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明の除染方法によれば、ま
ず電解洗浄工程において、ステンレス製の被除染体を陽
極として前記電解質溶液に通電し、被除染体の表面に付
着している酸化物系汚染物質を電解質溶液に溶解させる
ことにより、被除染体の表面から汚染物質を速やかに分
離して電解質溶液中に移行させる。続いて、被除染体を
汚染物質に対する貧溶媒中で超音波洗浄することによ
り、汚染物質の再付着の程度が軽度なうちに、被除染体
の表面に再付着した微粒子状の汚染物質をキャビテーシ
ョンで被除染体から離脱させる。離脱した汚染物質は貧
溶媒に溶解することがないため、貧溶媒に取り囲まれて
微粒子状に分散され、貧溶媒により被除染体から隔離さ
れて、被除染体への再付着が防止される。
このように、本願発明の除染方法では、電解洗浄工程で
被除染体の表面の汚染物質の大部分を溶解除去した後、
超音波洗浄工程では、前記溶解除去の後に再付着した汚
染物質を、さらなる再付着を阻止しつつ非溶解状態で除
去するため、処理効率を損なうことなく高い除染率を得
ることができるうえ、電解質溶液および超音波洗浄液を
除染中に頻繁に交換しなくてよいから、廃液量を極力少
なく抑えることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 恒雄 茨城県那珂郡東海村大字舟石川622番地1 三菱原子燃料株式会社東海製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−106998(JP,A) 特公 昭59−33877(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】汚染物質として酸化物が付着しているステ
    ンレス製の被除染体を、前記酸化物を溶融可能な酸また
    は過酸化水素の少なくとも一方を含有する電解質溶液に
    浸漬し、前記被除染体を陽極として前記電解質溶液に通
    電することにより、前記汚染物質を前記電解質溶液に溶
    解させて電解洗浄を行なう電解洗浄工程と、 電解洗浄後の前記被除染体を前記汚染物質に対する貧溶
    媒に浸漬し、この貧溶媒中で超音波洗浄することによ
    り、被除染体の表面に残留する汚染物質を被除染体から
    剥離させ、貧溶媒中に分散させる超音波洗浄工程とを具
    備することを特徴とする除染方法。
JP61024875A 1986-02-06 1986-02-06 除染方法 Expired - Lifetime JPH06105317B2 (ja)

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