JPH09304596A - 放射性廃棄物の処分方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放射性廃棄物の密封性の向上を図るとともにそ
の処分コストを低減する。 【解決手段】本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は、
地盤内をほぼ円筒状に掘削し（ステップ１０１）、掘削
された壁面の内側に所定リフト分のベントナイトブロッ
クを配置し（１０３）、該ベントナイトブロックの内側
に地下サイロの構造体を構成するコンクリートブロック
を配置し（１０４）、該コンクリートブロックの内側に
バリアブロックを配置し（１０５）、該バリアブロック
の内側に放射性廃棄物を収容した容器を配置し（１０
６）、前記ベントナイトブロック配置工程から前記容器
配置工程までの各工程を繰り返して前記ベントナイトブ
ロック、前記コンクリートブロック、前記バリアブロッ
クおよび前記容器を所定高さまで積層した後、前記容器
の周囲にモルタル等の充填材を充填する（１０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射性廃棄物、特
に中レベル廃棄物の処分方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】再処理工場において使用済燃料から分離
されたいわゆる高レベル放射性廃棄物は、ガラス固化体
等の安全な形態に変換した後、３０〜５０年間冷却のた
めの貯蔵を行い、その後、地下数百ｍより深い地層中に
地層処分することが計画されている。

【０００３】一方、低レベル放射性廃棄物は、わが国で
は陸地にて処分する計画が進んでおり、具体的にはま
ず、地表近傍に鉄筋コンクリート製のピットを構築し、
その中にドラム缶詰めした廃棄体を８〜９段積みで収容
する。そして、蓋コンクリートを形成した後、数ｍの覆
土を行う。

【０００４】ここで、低レベル廃棄物を陸地処分するた
めの濃度上限を越えるもの（中レベル廃棄物）について
は、深さ数十ｍ程度の地盤内に地下サイロを建設し、そ
の中に廃棄体を収容することが検討されており、海外で
はすでに処分が開始されている。

【０００５】かかる地下サイロに放射性廃棄物を処分す
るにあたっては、まず、地盤内を掘削して空洞を形成
し、次いで、該空洞内に地下サイロを構築し、次いで、
該サイロ内に放射性廃棄体を収容した容器を搬入し、最
後にサイロの内外にモルタル等を充填して一体化させ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
地下サイロは、最終的にはモルタル等の充填によって周
囲の空洞と一体化されるものの、それまでは底部でのみ
空洞に支持されているにすぎず、地震時には、転倒や揺
動によって放射性廃棄物の容器が破損するおそれがあ
る。また、サイロ内にモルタルを充填した場合、マスコ
ンクリートとなって大量の水和熱が発生し温度ひび割れ
を発生させるおそれもあり、いずれにしても放射性廃棄
物の密封性が低下する懸念があった。

【０００７】また、地震による曲げ応力が地下サイロの
側壁に作用することを考えれば、その構造を鉄筋コンク
リートにせざるを得ないが、狭い地下空洞内で型枠建込
み、配筋、コンクリート打設、型枠撤去といった一連の
作業工程を進行させるのは煩雑で効率が悪く、その結
果、放射性廃棄物の処分コストが高くなるという問題も
生じていた。

【０００８】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、放射性廃棄物の密封性の向上を図るとともに
その処分コストを低減可能な放射性廃棄物の処分方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る放射性廃棄物の処分方法は請求項１に
記載したように、地盤内をほぼ円筒状に掘削し、掘削さ
れた壁面の内側に所定リフト分のベントナイトブロック
を配置し、該ベントナイトブロックの内側に地下サイロ
の構造体を構成するコンクリートブロックを配置し、該
コンクリートブロックの内側にバリアブロックを配置
し、該バリアブロックの内側に放射性廃棄物を収容した
容器を配置し、前記ベントナイトブロック配置工程から
前記容器配置工程までの各工程を繰り返して前記ベント
ナイトブロック、前記コンクリートブロック、前記バリ
アブロックおよび前記容器を所定高さまで積層した後、
前記容器の周囲にモルタル等の充填材を充填するもので
ある。

【００１０】本発明に係る放射性廃棄物の処分方法にお
いては、掘削壁面の内側に配置されるベントナイト、そ
の内側に配置される地下サイロのコンクリート構造体お
よびその内側に配置されるバリア体を高さ方向に分割し
て複数のブロックとし、これらのブロックを放射性廃棄
物の収納容器とともに最下層から順次積み上げ、所定高
さまで積み上げた後、容器の周囲に充填材を充填する。

【００１１】このようにすると、地下サイロの側壁は、
構築初期の段階からベントナイトブロックを介して掘削
壁面に側方支持されることとなり、水平方向に関して安
定な状態で構築が行なわれる。そのため、地震時におい
ても地下サイロが転倒若しくは揺動するおそれがなくな
る。

【００１２】また、完成後においては、吸水によるベン
トナイトブロックの膨潤、掘削壁面の支保構造の緩み、
岩盤のクリープ等によって周囲から圧力が作用するが、
かかる圧力は、構造体内に円周方向の軸力を発生させる
にすぎない。

【００１３】したがって、地下サイロの構造体には、構
築中であれ完成後であれ、ほとんど曲げ応力が発生しな
くなり、鉄筋による補強が必要なくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る放射性廃棄物
の処分方法の実施の形態について、添付図面を参照して
説明する。

【００１５】図１は、本実施形態に係る放射性廃棄物の
処分方法の手順を示したフローチャート、図２乃至図５
は、各工程の説明図である。これらの図でわかるよう
に、本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法において
は、まず、図２(a) に示すように地盤内を掘削してほぼ
円筒状の空洞１を形成する（図１、ステップ１０１）。
なお、本実施形態の処分方法が適用されるのは主として
岩盤であるが、ここでいう地盤には、岩盤以外に一般の
地盤をも含むものとする。

【００１６】次に、掘削された壁面２にアンカー、吹付
けコンクリート等の支保工（図示せず）を必要に応じて
施し（ステップ１０２）、しかる後に図２(b) に示すよ
うに掘削壁面２の内側に最下層のベントナイトブロック
３を環状に配置する（ステップ１０３）。

【００１７】ベントナイトブロック３は、ベントナイ
ト、砂および水を混合して加圧することによって形成が
可能であるが、吸水性を考慮してベントナイトの含有率
を１０％以上とするとともに、運搬上の作業性を考慮し
て大きさを５ｍ×３ｍ、重量を１０ｔｏｎ程度にするの
がよい。

【００１８】かかるベントナイトブロック３は、地下サ
イロ内に地下水が流入したり地下サイロ内の汚染物質が
周辺地盤に浸出したりするのを防止する止水材あるいは
吸水材として機能するものであり、ブロック状に形成す
ることによって取扱いや運搬が容易になるとともに、狭
隘な箇所での締め固め不足が原因で止水性や吸水性が不
均質となるのを未然に防止することができる。

【００１９】次に、図３(a) に示すようにベントナイト
ブロック３の内側に地下サイロの構造体を構成するコン
クリートブロック４を配置する（ステップ１０４）。

【００２０】コンクリートブロック４は、ベントナイト
ブロック３の吸水による膨潤、掘削壁面２の支保構造の
緩み、地盤（岩盤）のクリープ等によって周囲から作用
する圧力を十分支持できるようにその厚みを適宜設定す
ればよい。なお、コンクリートブロック４には実質的に
曲げ応力が作用しないので、鉄筋補強は原則として必要
なくなり、無筋プレキャストコンクリートとして工場製
作することができる。

【００２１】次に、図３(b) に示すようにコンクリート
ブロック４の内側にバリアブロック５を配置する（ステ
ップ１０５）。バリアブロック５は、放射性廃棄物から
放出される放射線を遮蔽する化学的バリアであり、放出
された核種を吸着可能な物質、例えば高炉スラグ材をセ
メントに大量に配合して形成するのがよい。

【００２２】次に、図４(a) に示すようにバリアブロッ
ク５の内側に放射性廃棄物、特に中レベルの放射性廃棄
物を収容した容器６を配置する（ステップ１０６）。

【００２３】このように最下層の構築が終了したなら
ば、続いて次リフト分を同様に構築し、以下、ステップ
１０３〜１０６の各工程を繰り返してベントナイトブロ
ック３、コンクリートブロック４、バリアブロック５お
よび容器６を図４(b) に示すように所定高さまで順次積
み上げる。

【００２４】次に、図４(c) に示すように容器６の周囲
にモルタル、セメントミルク等からなる充填材７を充填
し、地下サイロ内を一体化させる（ステップ１０７）。

【００２５】以上説明したように、本実施形態に係る放
射性廃棄物の処分方法によれば、複数のコンクリートブ
ロック４からなる地下サイロは、構築初期の段階からベ
ントナイトブロック３を介して掘削壁面２に側方支持さ
れることとなり、水平方向に安定な状態で構築工事を行
うことができる。

【００２６】そのため、地震時に地下サイロが転倒若し
くは揺動し、さらにそれが原因で放射性廃棄物の容器が
破損するといった事態を未然に回避することができる。

【００２７】また、地下サイロの構造体および内部のバ
リア体をプレキャストブロックで構築するようにしたの
で、現場で打設されるコンクリートやモルタルは、放射
性廃棄物の容器の周囲にグラウトされるわずかな量で済
む。したがって、水和熱による温度ひび割れの発生を防
止することが可能となり、上述した地震時安定性の向上
と相まって放射性廃棄物の密封性の向上を図ることがで
きる。

【００２８】また、図５でわかるように、地下サイロ８
は、完成後においてはベントナイトブロック３の吸水に
よる膨潤、掘削壁面２の支保構造の緩み、地盤（岩盤）
のクリープ等によって周囲から圧力が作用するが、かか
る圧力は、構造体内に円周方向の軸力を発生させるにす
ぎない。また、構築途中において地震が発生したときで
あっても、上述したようにベントナイトブロックを介し
て空洞壁面に側方支持されるので、結局、地下サイロ８
の構造体には、構築中であれ完成後であれ、ほとんど曲
げ応力が発生しなくなり、鉄筋量を大幅に低減する、若
しくは無筋コンクリートとすることが可能となる。

【００２９】また、地下サイロの構造体をはじめ、ベン
トナイトや内部のバリア体をブロックで形成するように
したので、工場で製作された各ブロックを地下に搬入し
て組み立てるだけでよくなり、地下の狭い空洞内で型枠
設置、配筋、コンクリート打設、型枠撤去といった煩雑
な作業を行っていた従来に比べれば、作業性や品質が大
幅に改善される。そして、鉄筋量の低減効果と相まっ
て、最終的には、放射性廃棄物の処分コストを下げるこ
とが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の放射性廃棄
物の処分方法は、地盤内をほぼ円筒状に掘削し、掘削さ
れた壁面の内側に所定リフト分のベントナイトブロック
を配置し、該ベントナイトブロックの内側に地下サイロ
の構造体を構成するコンクリートブロックを配置し、該
コンクリートブロックの内側にバリアブロックを配置
し、該バリアブロックの内側に放射性廃棄物を収容した
容器を配置し、前記ベントナイトブロック配置工程から
前記容器配置工程までの各工程を繰り返して前記ベント
ナイトブロック、前記コンクリートブロック、前記バリ
アブロックおよび前記容器を所定高さまで積層した後、
前記容器の周囲にモルタル等の充填材を充填するので、
放射性廃棄物の密封性の向上を図るとともにその処分コ
ストを低減することができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法の手
順を示したフローチャート。

【図２】本実施形態に係る放射性廃棄物の処分方法を工
程順に説明した図であり、(a)は空洞形成直後の様子を
示した鉛直断面図およびＡ―Ａ線に沿う水平断面図、
(b)は掘削壁面の内側にベントナイトブロックを配置し
た様子を示した鉛直断面図およびＢ―Ｂ線に沿う水平断
面図。

【図３】同じく本実施形態に係る処分方法の説明図であ
り、(a) はベントナイトブロックの内側にコンクリート
ブロックを配置した様子を示した鉛直断面図およびＣ―
Ｃ線に沿う水平断面図、(b) はコンクリートブロックの
内側にバリアブロックを配置した様子を示した鉛直断面
図およびＤ―Ｄ線に沿う水平断面図。

【図４】同じく本実施形態に係る処分方法の説明図であ
り、(a) はバリアブロックの内側に放射性廃棄物の容器
を配置した様子を示した鉛直断面図およびＥ―Ｅ線に沿
う水平断面図、(b) は以上の手順を繰り返して各ブロッ
クを積み重ねた様子を示した鉛直断面図、(c) は容器の
周囲に充填材を充填した様子を示した水平断面図。

【図５】完成した地下サイロの作用を説明した図であ
り、(a)は鉛直断面図、(b)はＦ―Ｆ線に沿う水平断面
図。

【符号の説明】

１ 空洞 ２ 掘削壁面 ３ ベントナイトブロック ４ 地下サイロの構造体を構成するコ
ンクリートブロック ５ バリアブロック ６ 放射性廃棄物の容器 ７ 充填材 ８ 地下サイロ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤内をほぼ円筒状に掘削し、掘削され
   た壁面の内側に所定リフト分のベントナイトブロックを
   配置し、該ベントナイトブロックの内側に地下サイロの
   構造体を構成するコンクリートブロックを配置し、該コ
   ンクリートブロックの内側にバリアブロックを配置し、
   該バリアブロックの内側に放射性廃棄物を収容した容器
   を配置し、前記ベントナイトブロック配置工程から前記
   容器配置工程までの各工程を繰り返して前記ベントナイ
   トブロック、前記コンクリートブロック、前記バリアブ
   ロックおよび前記容器を所定高さまで積層した後、前記
   容器の周囲にモルタル等の充填材を充填することを特徴
   とする放射性廃棄物の処分方法。