JPH0699193A - 化学除染方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原子炉の一次系統及びその一部を、化学的除
染を確実にしかもなるべく短時間で効果的に処理できる
化学除染方法を提供する。 【構成】 原子力発電プラントの配管、機器のクラッド
を溶解除去する化学除染方法において、過硫酸及び過硫
酸塩を用いた洗浄液で酸化溶解処理を行う第１工程と、
第１工程での洗浄廃液に還元剤を、残余の過硫酸及び過
硫酸塩を分解還元するよりも過剰量加えて還元溶解処理
を行う第２工程とからなることとしたものであり、前記
還元剤としては、アスコルビン酸、エリソルビン酸、シ
ュウ酸、それらの塩及びそれらの誘導体から選ばれた１
種以上を用いる。
染を確実にしかもなるべく短時間で効果的に処理できる
化学除染方法を提供する。 【構成】 原子力発電プラントの配管、機器のクラッド
を溶解除去する化学除染方法において、過硫酸及び過硫
酸塩を用いた洗浄液で酸化溶解処理を行う第１工程と、
第１工程での洗浄廃液に還元剤を、残余の過硫酸及び過
硫酸塩を分解還元するよりも過剰量加えて還元溶解処理
を行う第２工程とからなることとしたものであり、前記
還元剤としては、アスコルビン酸、エリソルビン酸、シ
ュウ酸、それらの塩及びそれらの誘導体から選ばれた１
種以上を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化学除染方法に係り、特
に原子力発電設備のクラッド（金属酸化物のことをい
う）を溶解除去する化学除染方法に関する。
に原子力発電設備のクラッド（金属酸化物のことをい
う）を溶解除去する化学除染方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電設備の配管機器系は、その運
転によって、放射性物質を含むクラッドが管などの内面
に付着する。その為に配管や機器の周囲は放射線量が高
まり、定期点検作業時被ばく線量が増加することによる
問題が生じている。
転によって、放射性物質を含むクラッドが管などの内面
に付着する。その為に配管や機器の周囲は放射線量が高
まり、定期点検作業時被ばく線量が増加することによる
問題が生じている。
【０００３】その対策として、一部では化学除染を実施
することでかなりの効果を上げている。しかし、化学除
染の方法は種々提示されているが、クロム酸化物の含有
率が高いクラッドからなる対象物を除染する場合には、
酸化溶解剤としては主としてアルカリ性過マンガン酸塩
（ＡＰ法と云う）を用い、そのあとに種々の還元溶解法
との組合せで実施されることが多い。だが、現状よりも
除染効果が高く廃液処理が容易な化学除染の方法が望ま
れている。除染効果が高まれば全被ばく線量当量がその
分低減化されるものである。又、除染作業における被ば
く線量も、そのプロセスの簡略化によって低減化される
ので、これも重要な改善事項である。
することでかなりの効果を上げている。しかし、化学除
染の方法は種々提示されているが、クロム酸化物の含有
率が高いクラッドからなる対象物を除染する場合には、
酸化溶解剤としては主としてアルカリ性過マンガン酸塩
（ＡＰ法と云う）を用い、そのあとに種々の還元溶解法
との組合せで実施されることが多い。だが、現状よりも
除染効果が高く廃液処理が容易な化学除染の方法が望ま
れている。除染効果が高まれば全被ばく線量当量がその
分低減化されるものである。又、除染作業における被ば
く線量も、そのプロセスの簡略化によって低減化される
ので、これも重要な改善事項である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、原子炉の一次系統及びその一部を、化学的除染を確
実に、しかもなるべく短い時間で効果的に処理すること
のできる化学除染方法を提供することにある。
は、原子炉の一次系統及びその一部を、化学的除染を確
実に、しかもなるべく短い時間で効果的に処理すること
のできる化学除染方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、原子力発電プラントの配管、機器のク
ラッドを溶解除去する化学除染方法において、過硫酸及
び過硫酸塩を用いた洗浄液で酸化溶解処理を行う第１工
程と、第１工程での洗浄廃液に還元剤を、残余の過硫酸
及び過硫酸塩を分解還元するよりも過剰量加えて還元溶
解処理を行う第２工程とからなることとしたものであ
る。上記方法において、還元剤としては、アスコルビン
酸、エリソルビン酸、シュウ酸、それらの塩及びそれら
の誘導体から選ばれた１種以上を用いることができ、ま
た、第２工程においては過剰の過硫酸の還元分解により
硫酸が生ずるが更に必要に応じて硫酸又はスルファミン
酸を追加して添加してもよい。
に、本発明では、原子力発電プラントの配管、機器のク
ラッドを溶解除去する化学除染方法において、過硫酸及
び過硫酸塩を用いた洗浄液で酸化溶解処理を行う第１工
程と、第１工程での洗浄廃液に還元剤を、残余の過硫酸
及び過硫酸塩を分解還元するよりも過剰量加えて還元溶
解処理を行う第２工程とからなることとしたものであ
る。上記方法において、還元剤としては、アスコルビン
酸、エリソルビン酸、シュウ酸、それらの塩及びそれら
の誘導体から選ばれた１種以上を用いることができ、ま
た、第２工程においては過剰の過硫酸の還元分解により
硫酸が生ずるが更に必要に応じて硫酸又はスルファミン
酸を追加して添加してもよい。
【０００６】次に、本発明をより詳しく説明する。本発
明によれば酸化処理に過硫酸及び過硫酸塩を使用する。
その結果、この過硫酸塩によりクラッド中のクロム酸化
物（３価）は溶解性のクロム酸（６価）に酸化され溶解
する。これに従って、過硫酸及び過硫酸塩は分解され硫
酸及び硫酸と硫酸塩を発生する。過硫酸及び過硫酸塩の
水溶液は温度が７０℃を越えると急速に反応が始まり、
上述の分解を起す。この分解によって硫酸を副生する。
クロムの溶解が止まり、過硫酸塩の残存を確認すること
で、酸化処理工程は終了する。この工程中は常に過硫酸
塩が存在していることが必要である。そうすることによ
ってステンレス鋼の腐食を抑制することが可能である。
明によれば酸化処理に過硫酸及び過硫酸塩を使用する。
その結果、この過硫酸塩によりクラッド中のクロム酸化
物（３価）は溶解性のクロム酸（６価）に酸化され溶解
する。これに従って、過硫酸及び過硫酸塩は分解され硫
酸及び硫酸と硫酸塩を発生する。過硫酸及び過硫酸塩の
水溶液は温度が７０℃を越えると急速に反応が始まり、
上述の分解を起す。この分解によって硫酸を副生する。
クロムの溶解が止まり、過硫酸塩の残存を確認すること
で、酸化処理工程は終了する。この工程中は常に過硫酸
塩が存在していることが必要である。そうすることによ
ってステンレス鋼の腐食を抑制することが可能である。
【０００７】次に、酸化処理工程に引き続き、酸洗浄工
程に移行するが、酸洗浄において還元剤を加えること
は、酸化鉄の溶解を促進するので通常よくこの手法は利
用され、一般に還元洗浄とも云われている。この手法に
従い、還元剤を過硫酸及び過硫酸塩の残存量の当量に更
に０．３〜１％程度過剰の濃度になるように添加する。
この処理によって過硫酸及び過硫酸塩は全て硫酸及び硫
酸と硫酸塩になる。ここで生じた硫酸をクラッド溶解剤
として利用する。つまり還元洗浄の条件が整うことにな
る。この工程では、先にクロム酸化物が溶解除去され、
クラッドの構造が変質し、溶解が容易なものに変化す
る。そこに硫酸酸性の還元洗浄を行うことにより鉄を初
めニッケルや他の重金属の酸化物が溶解することによ
り、クラッドは全て溶解除去できる。
程に移行するが、酸洗浄において還元剤を加えること
は、酸化鉄の溶解を促進するので通常よくこの手法は利
用され、一般に還元洗浄とも云われている。この手法に
従い、還元剤を過硫酸及び過硫酸塩の残存量の当量に更
に０．３〜１％程度過剰の濃度になるように添加する。
この処理によって過硫酸及び過硫酸塩は全て硫酸及び硫
酸と硫酸塩になる。ここで生じた硫酸をクラッド溶解剤
として利用する。つまり還元洗浄の条件が整うことにな
る。この工程では、先にクロム酸化物が溶解除去され、
クラッドの構造が変質し、溶解が容易なものに変化す
る。そこに硫酸酸性の還元洗浄を行うことにより鉄を初
めニッケルや他の重金属の酸化物が溶解することによ
り、クラッドは全て溶解除去できる。
【０００８】例えば、この１％の過硫酸ナトリウムは
０．４１％の硫酸と０．５９％の硫酸ナトリウムに分解
する。酸化処理工程で３％の過硫酸ナトリウムを用いた
場合、最終的に生成する硫酸は、１．２３％となる。も
し、必要ならこれに更に硫酸を加え、濃度を上げること
はもちろん可能であり、クラッドの溶解力を上げるため
の良い措置である。
０．４１％の硫酸と０．５９％の硫酸ナトリウムに分解
する。酸化処理工程で３％の過硫酸ナトリウムを用いた
場合、最終的に生成する硫酸は、１．２３％となる。も
し、必要ならこれに更に硫酸を加え、濃度を上げること
はもちろん可能であり、クラッドの溶解力を上げるため
の良い措置である。
【０００９】
【作用】本発明の除染方法によれば、難溶解性のクロム
酸化物の溶出もＡＰ法とほとんど同じであり、酸化溶解
処理方法として有効であることを確認し、さらに従来用
いられていた金属酸である過マンガン酸カリウムを使用
しなくても良いことは、同塩の水への溶解性が低く、現
地での作業に時間を要することによる被ばく線量の増加
が、本法により低減化される。また、一般に除染で溶出
する重金属イオン濃度として２００〜５００ｍｇ／リッ
トル程度の濃度であって見れば、過マンガン酸塩を使用
する除染方法の場合に例えば過マンガン酸カリウム０．
１％の濃度でマンガンイオンの３５０ｍｇ／リットルの
濃度は、廃液の全体濃度に占める大きな比重を占めるこ
とになり廃棄物の増加に連らなる。従って、本法はこの
点でも廃棄物の減容化に著しい作用、効果を生むもので
ある。
酸化物の溶出もＡＰ法とほとんど同じであり、酸化溶解
処理方法として有効であることを確認し、さらに従来用
いられていた金属酸である過マンガン酸カリウムを使用
しなくても良いことは、同塩の水への溶解性が低く、現
地での作業に時間を要することによる被ばく線量の増加
が、本法により低減化される。また、一般に除染で溶出
する重金属イオン濃度として２００〜５００ｍｇ／リッ
トル程度の濃度であって見れば、過マンガン酸塩を使用
する除染方法の場合に例えば過マンガン酸カリウム０．
１％の濃度でマンガンイオンの３５０ｍｇ／リットルの
濃度は、廃液の全体濃度に占める大きな比重を占めるこ
とになり廃棄物の増加に連らなる。従って、本法はこの
点でも廃棄物の減容化に著しい作用、効果を生むもので
ある。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 次に本発明の実施例を記載する。実際に原子力発電設備
の水系の配管を切り出してクラッドの調査を行うこと
は、一般的に非常に困難なことである。つまり、放射能
を含有するクラッドが付着している配管類は、例えその
ものがあっても厳重な管理下におかれているので、一般
にそのものを入手することは極めて困難である。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 次に本発明の実施例を記載する。実際に原子力発電設備
の水系の配管を切り出してクラッドの調査を行うこと
は、一般的に非常に困難なことである。つまり、放射能
を含有するクラッドが付着している配管類は、例えその
ものがあっても厳重な管理下におかれているので、一般
にそのものを入手することは極めて困難である。
【００１１】そこで模擬クラッドを作成し、このクラッ
ドによる種々の溶解性の試験を行い、比較検討を行って
いるのが実状である。作成した模擬クラッドの組成は表
１に示すとおりである。
ドによる種々の溶解性の試験を行い、比較検討を行って
いるのが実状である。作成した模擬クラッドの組成は表
１に示すとおりである。
【００１２】
【表１】
【００１３】模擬クラッドの溶解性の試験要領は次のと
おりである。５００ｍｌの栓付きガラス容器に洗浄剤を
５００ｍｌ採り、これに模擬クラッドを０．５００ｇ精
秤し、投入する。溶解条件を一定にするため、マグネッ
トスターラを用い、一定の回転数で攪拌を与える。温度
の調整はそれぞれの洗浄剤の条件により変わるが、それ
ぞれの温度に調整可能な恒温水槽を用い設定温度の±１
℃で制御した。模擬クラッドが完全に溶解すると、表２
に示す濃度になる。
おりである。５００ｍｌの栓付きガラス容器に洗浄剤を
５００ｍｌ採り、これに模擬クラッドを０．５００ｇ精
秤し、投入する。溶解条件を一定にするため、マグネッ
トスターラを用い、一定の回転数で攪拌を与える。温度
の調整はそれぞれの洗浄剤の条件により変わるが、それ
ぞれの温度に調整可能な恒温水槽を用い設定温度の±１
℃で制御した。模擬クラッドが完全に溶解すると、表２
に示す濃度になる。
【００１４】
【表２】
【００１５】模擬クラッドの０．５００ｇを採り、表３
に示す洗浄剤と処理条件で溶解性をためした。
に示す洗浄剤と処理条件で溶解性をためした。
【表３】
【００１６】結果は、次の表４に示すとおりである。
【表４】 還元溶解工程の濃度は処理工程上、連続しているので酸
化工程で溶解した金属イオン濃度を含む全溶出濃度であ
る。実際の除染に際しては、これらの選定結果を基に、
現物があれば実際にそのものを用いて、ホットラボ内で
そのクラッドの溶解性の確認試験ができることが望まし
い。
化工程で溶解した金属イオン濃度を含む全溶出濃度であ
る。実際の除染に際しては、これらの選定結果を基に、
現物があれば実際にそのものを用いて、ホットラボ内で
そのクラッドの溶解性の確認試験ができることが望まし
い。
【００１７】比較例１ 模擬クラッドの０．５００ｇを採り塩酸を５％の濃度で
６０℃と９５℃で溶解性をためした。その結果は、表５
に示す。
６０℃と９５℃で溶解性をためした。その結果は、表５
に示す。
【表５】 代表的な化学洗浄である塩酸５％濃度の処理でも、６時
間の処理の溶解濃度は９５℃でも３０％程度であり、模
擬クラッドはかなり難溶解性であることが判断できる。
間の処理の溶解濃度は９５℃でも３０％程度であり、模
擬クラッドはかなり難溶解性であることが判断できる。
【００１８】比較例２ 通常除染法として行われる、酸化溶解処理工程としてア
ルカリ性過マンガン酸カリウム（ＡＰ法と云う）法を８
０℃、６時間処理する工程と、引き続き還元剤を含む硫
酸５％液として、９５℃で６時間処理する還元溶解法を
組合せた処理を行った。その時の条件は表６に示すとお
りである。
ルカリ性過マンガン酸カリウム（ＡＰ法と云う）法を８
０℃、６時間処理する工程と、引き続き還元剤を含む硫
酸５％液として、９５℃で６時間処理する還元溶解法を
組合せた処理を行った。その時の条件は表６に示すとお
りである。
【００１９】
【表６】
【００２０】その結果は、表７に示す。
【表７】
【００２１】
【発明の効果】上記の方法により、従来の方法に比べ
て、難溶解性のクラッドをも良く溶解することが可能で
あること、処理時間が短縮されることにより作業に従事
する人の被ばく線量を低減化できるなど、従来法に比し
て大きな利点がある。また、除染で排出される廃液も酸
化溶解処理と還元溶解処理が同一液で実施できるので発
生する廃棄物の減容化を達成できると共に、過マンガン
酸塩などの金属酸塩を用いないことにより、除染廃液の
重金属イオンの濃度を低減化でき、廃棄物の削減ができ
る。処理後の廃液は原子力発電所既設廃棄物処理設備の
イオン交換再生廃液と同じ処理が可能となり、廃棄物の
大巾な減容化が可能である。
て、難溶解性のクラッドをも良く溶解することが可能で
あること、処理時間が短縮されることにより作業に従事
する人の被ばく線量を低減化できるなど、従来法に比し
て大きな利点がある。また、除染で排出される廃液も酸
化溶解処理と還元溶解処理が同一液で実施できるので発
生する廃棄物の減容化を達成できると共に、過マンガン
酸塩などの金属酸塩を用いないことにより、除染廃液の
重金属イオンの濃度を低減化でき、廃棄物の削減ができ
る。処理後の廃液は原子力発電所既設廃棄物処理設備の
イオン交換再生廃液と同じ処理が可能となり、廃棄物の
大巾な減容化が可能である。
Claims (3)
- 【請求項１】 原子力発電プラントの配管、機器のクラ
ッドを溶解除去する化学除染方法において、過硫酸及び
過硫酸塩を用いた洗浄液で酸化溶解処理を行う第１工程
と、第１工程での洗浄廃液に還元剤を、残余の過硫酸及
び過硫酸塩を分解還元するよりも過剰量加えて還元溶解
処理を行う第２工程とからなることを特徴とする化学除
染方法。 - 【請求項２】 前記還元剤としては、アスコルビン酸、
エリソルビン酸、シュウ酸、それらの塩及びそれらの誘
導体から選ばれた１種以上を用いることを特徴とする請
求項１記載の化学除染方法。 - 【請求項３】 前記第２工程には、更に硫酸又はスルフ
ァミン酸を追加添加することを特徴とする請求項１又は
２記載の化学除染方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27768992A JPH0699193A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 化学除染方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27768992A JPH0699193A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 化学除染方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699193A true JPH0699193A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17586935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27768992A Pending JPH0699193A (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | 化学除染方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699193A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335475B1 (en) | 1998-09-29 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination |
| US6549603B1 (en) | 1999-09-09 | 2003-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination |
| US6973154B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-12-06 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination and system therefor |
| JP2012225711A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 化学洗浄方法 |
| JP2013529299A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-07-18 | アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 表面除染方法 |
| CZ308870B6 (cs) * | 2019-05-03 | 2021-07-21 | České vysoké učení technické v Praze | Způsob dekontaminace vnitřních povrchů primárního okruhu jaderné elektrárny a dekontaminační roztok |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP27768992A patent/JPH0699193A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335475B1 (en) | 1998-09-29 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination |
| US6921515B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-07-26 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for chemical decontamination |
| US6973154B2 (en) | 1998-09-29 | 2005-12-06 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination and system therefor |
| US6549603B1 (en) | 1999-09-09 | 2003-04-15 | Hitachi, Ltd. | Method of chemical decontamination |
| JP2013529299A (ja) * | 2010-04-30 | 2013-07-18 | アレヴァ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 表面除染方法 |
| JP2012225711A (ja) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 化学洗浄方法 |
| CZ308870B6 (cs) * | 2019-05-03 | 2021-07-21 | České vysoké učení technické v Praze | Způsob dekontaminace vnitřních povrchů primárního okruhu jaderné elektrárny a dekontaminační roztok |
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