JPS5933880B2 - 放射性汚染金属の溶融処理方法 - Google Patents
放射性汚染金属の溶融処理方法Info
- Publication number
- JPS5933880B2 JPS5933880B2 JP14581080A JP14581080A JPS5933880B2 JP S5933880 B2 JPS5933880 B2 JP S5933880B2 JP 14581080 A JP14581080 A JP 14581080A JP 14581080 A JP14581080 A JP 14581080A JP S5933880 B2 JPS5933880 B2 JP S5933880B2
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- JP
- Japan
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- aluminum
- uranium
- melting
- ingot
- contaminated
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はウラン化合物で汚染したアルミニウムの処理方
法および装置に係り、特にウラン化合物と融合した酸化
アルミニウムとアルミニウム金属を溶融過程で分離する
ことにより、単に空間部の減少による減容効果のみなら
ず、除染による減容効果も得られる溶融処理装置に関す
る。
法および装置に係り、特にウラン化合物と融合した酸化
アルミニウムとアルミニウム金属を溶融過程で分離する
ことにより、単に空間部の減少による減容効果のみなら
ず、除染による減容効果も得られる溶融処理装置に関す
る。
従来、放射性物質で汚染された固体廃棄物は、多くはビ
ニール等で梱包したり、もしくは小片に切断したのち、
ドラム缶に貯蔵してから放射性廃棄物専用の建屋に収納
する方式を採用している。
ニール等で梱包したり、もしくは小片に切断したのち、
ドラム缶に貯蔵してから放射性廃棄物専用の建屋に収納
する方式を採用している。
近年、原子力施設の拡大に伴って、放射性の金属廃棄物
量が急激Ｑこ増加し、その処理が問題となり始め、従来
法の見直しが行われている。
量が急激Ｑこ増加し、その処理が問題となり始め、従来
法の見直しが行われている。
その一環として化学洗浄法が考えられている。
この方法は、酸、アルカリ土類金属表面をケミカルエツ
チングして、付着している放射性物質を一緒に洗い流そ
うとするものである。
チングして、付着している放射性物質を一緒に洗い流そ
うとするものである。
例えば、ウラン化合物で汚染された鉄系金属廃棄物は、
炭酸アンモニウム水溶液で洗浄すると、５００ｄｐｎ
／ １０ ｏｕ以下のレベルまで除染することができる
。
炭酸アンモニウム水溶液で洗浄すると、５００ｄｐｎ
／ １０ ｏｕ以下のレベルまで除染することができる
。
しかしながら、化学洗浄法は、２次廃棄物が出る欠点が
あり、プロセス的には洗浄工程と洗浄後の廃液処理工程
の２つが必要となる。
あり、プロセス的には洗浄工程と洗浄後の廃液処理工程
の２つが必要となる。
さらに、ウラン濃縮プラントや核燃料再処理プラントな
どにおいては、除染後の廃棄物の原型を変える必要があ
るものもあり、この場合は、上記の２つの工程番こ新た
にプレス工程を加えなければならない。
どにおいては、除染後の廃棄物の原型を変える必要があ
るものもあり、この場合は、上記の２つの工程番こ新た
にプレス工程を加えなければならない。
このような欠点のない方法として、最近溶融処理法が注
目されてきた。
目されてきた。
現在のところ、抵抗炉あるいは高周波加熱炉を用いて全
量溶融し、減溶効果のみをねらった方法が主流を占めて
いる。
量溶融し、減溶効果のみをねらった方法が主流を占めて
いる。
また汚染部は金属表面に限られていることから、表面の
みを溶融する特許も提出されるようになった。
みを溶融する特許も提出されるようになった。
しかし、前述したように、ウラン取扱い施設から排出さ
れる汚染金属のなかには、除染後の形状を変えなければ
ならないものもあり、この場合は表面溶融法は適さない
。
れる汚染金属のなかには、除染後の形状を変えなければ
ならないものもあり、この場合は表面溶融法は適さない
。
このよう（こ従来法では、溶融処理法が最適と考えられ
るが、全量溶融の場合は、除染は考えておらず、一方、
表面のみの部分溶融では除染の目的は達せられるが、形
状を変えることができないなどの欠点がある。
るが、全量溶融の場合は、除染は考えておらず、一方、
表面のみの部分溶融では除染の目的は達せられるが、形
状を変えることができないなどの欠点がある。
本発明の目的は、ウラン化合物で汚染されたアルミニウ
ムについて、減容と除染が同時に実施可能な溶融処理装
置を提供するにある。
ムについて、減容と除染が同時に実施可能な溶融処理装
置を提供するにある。
本発明はウラン化合物で汚染されたアルミニウムを酸化
雰囲気で溶融すると、ウラン化合物が、アルミニウム表
面で生成した酸化被膜に随伴してインゴット表面に浮遊
し、金属アルミニウムと分離する現象に着目して、これ
を除去するものである。
雰囲気で溶融すると、ウラン化合物が、アルミニウム表
面で生成した酸化被膜に随伴してインゴット表面に浮遊
し、金属アルミニウムと分離する現象に着目して、これ
を除去するものである。
第１図は表面が５００ｃｐｍ ／ ２５ｕはどウラン化
合物によって汚染された中空円筒のアルミニウムを、２
．５ Ｘ １０”−”ｍｍＨｇ（７）酸素雰囲気で７ｏ
ｏ０ｃ、：８５０℃のもとて３時間溶融した後の、イン
ゴット高さ方向における放射能分布を示したものである
。
合物によって汚染された中空円筒のアルミニウムを、２
．５ Ｘ １０”−”ｍｍＨｇ（７）酸素雰囲気で７ｏ
ｏ０ｃ、：８５０℃のもとて３時間溶融した後の、イン
ゴット高さ方向における放射能分布を示したものである
。
７００℃と温度が低い場合には、上表面から約３０％下
方に、多量のウラン化合物が認められ、分離が充分行わ
れていないことがわかるが、８５０℃と温度が高くなる
と、ウラン化合物の大部分は、上表面から１５％下方ま
での領域に集積しており、これより下の領域では放射能
強度は充分バックグラウンドレベルである。
方に、多量のウラン化合物が認められ、分離が充分行わ
れていないことがわかるが、８５０℃と温度が高くなる
と、ウラン化合物の大部分は、上表面から１５％下方ま
での領域に集積しており、これより下の領域では放射能
強度は充分バックグラウンドレベルである。
また、第２図は上記サンプルについて雰囲気の酸素分圧
をかえて溶融したときのインゴット高さ方向における放
射能分布を示したものである。
をかえて溶融したときのインゴット高さ方向における放
射能分布を示したものである。
酸素圧力が高くなるにつれて、ウランのインゴット上部
に集積する割合が低下し、逆【こ下部に含まれる量が多
くなることがわかる。
に集積する割合が低下し、逆【こ下部に含まれる量が多
くなることがわかる。
溶融時間の影響については、時間が１時間以内の場合は
、ウラン化合物のインゴット表面への移動が充分行われ
ず、分離は充分ではない。
、ウラン化合物のインゴット表面への移動が充分行われ
ず、分離は充分ではない。
ウランを充分分離するためにはインゴット高さ１０ｃＩ
ｒＬで２〜３時間必要であることを確認している。
ｒＬで２〜３時間必要であることを確認している。
これらのことから、ウラン化合物によって汚染されたア
ルミニウムは、８００〜８５０°Ｃのもきで、酸素分圧
１０−”〜１０−３ｍｖｔＨｇで、インゴット高さくニ
）×０．２〜０．３時間の間溶融すれば、ウラン化合物
の大部分を溶融金属の高さ方向で、上表面から約１５％
の領域に集めることができる。
ルミニウムは、８００〜８５０°Ｃのもきで、酸素分圧
１０−”〜１０−３ｍｖｔＨｇで、インゴット高さくニ
）×０．２〜０．３時間の間溶融すれば、ウラン化合物
の大部分を溶融金属の高さ方向で、上表面から約１５％
の領域に集めることができる。
したがって、ウラン化合物の集積している領域を切断す
れば、切断個所から上の部分は放射能廃棄物となるが、
下の部分は放射能レベルは充分バックグラウンドレベル
と見なしてよいので一般廃棄物として処置することは可
能である。
れば、切断個所から上の部分は放射能廃棄物となるが、
下の部分は放射能レベルは充分バックグラウンドレベル
と見なしてよいので一般廃棄物として処置することは可
能である。
第３図は、上述した溶融条件を満たす処理装置の一実施
例である。
例である。
ウラン化合物で汚染したアルミニウムは、鉄製のルツボ
１０に入っている。
１０に入っている。
また、ルツボ１０は溶融炉９の中に収納されており、溶
融炉自体は真空気密が保持できる構造になっている。
融炉自体は真空気密が保持できる構造になっている。
溶融炉は電気炉７で外部から加熱される。ルツボの温度
は、熱電対型温度計１２で常時測定し、所定の温度にな
るようにヒータ８の入力を制御する。
は、熱電対型温度計１２で常時測定し、所定の温度にな
るようにヒータ８の入力を制御する。
溶融炉の上蓋には酸素ガスの給、排気用の配管が取りつ
けられており、また配管【こは溶融炉の気密を保持する
ためのストップ弁３，５ならびに、溶融終了後、炉内を
大気開放するためのリーク弁１６がそれぞれ取りつけら
れている。
けられており、また配管【こは溶融炉の気密を保持する
ためのストップ弁３，５ならびに、溶融終了後、炉内を
大気開放するためのリーク弁１６がそれぞれ取りつけら
れている。
装置の運転方法は、まず、ルツボにウラン化合物で汚染
されたアルミニウムを入れ、溶融炉内に設置する。
されたアルミニウムを入れ、溶融炉内に設置する。
その後、上蓋を取りつけ、回転真空ポンプ１５で、装置
系内を１０−１０−３ｉまで真空排気する。
系内を１０−１０−３ｉまで真空排気する。
その後ストップ弁５を閉め、酸素ボンベ１より酸素ガス
を溶融炉内に送りこむ。
を溶融炉内に送りこむ。
溶融炉内の圧力は、真空計６で監視し、所定の圧力にな
ったら流量調節弁２を閉じるようにする。
ったら流量調節弁２を閉じるようにする。
その後ストップ弁３を閉め、余分な酸素ガスはストップ
弁４および１３を介して系外に排気する。
弁４および１３を介して系外に排気する。
溶融終了後は、ストップ弁１６を開けて炉内を大気にし
たのち上蓋をはずし、ルツボごとインゴットを取り出し
、切断設備の方へ送り、インゴット表面から約１５％下
方を切断する。
たのち上蓋をはずし、ルツボごとインゴットを取り出し
、切断設備の方へ送り、インゴット表面から約１５％下
方を切断する。
このようにすることにより、ウラン化合物で汚染シたア
ルミニウムについては、単に溶融減容する場合とくらべ
て、減容比をさらに１５／１００キ１／７に縮小するこ
とができる。
ルミニウムについては、単に溶融減容する場合とくらべ
て、減容比をさらに１５／１００キ１／７に縮小するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はウラン化合物で汚染したアルミニウムを温度を
変えて溶融したあとのインゴット高さ方向における放射
能分布を示す線図、第２図は雰囲気ガスである酸素ガス
圧力を変えて溶融したあとのインゴット高さ方向におけ
る放射能分布を示す線図、第３図は本発明Ｏこよる溶融
処理装置を示す略図である。 １・・・・・・酸素ボンベ、２・・・・・・流量調節弁
、３，４゜５．１３・・・・・・ストップ弁、６，１４
・・・・・・真空計、７・・・・・・電気炉、８・・・
・・・ヒータ、９・・・・・・溶融炉、１０・・・・・
・ルツボ、１１・・・・・・溶融アルミ、１２・・・・
・・温度計、１５・・・・・・真空ポンプ、１６・・・
・・・リーク弁。
変えて溶融したあとのインゴット高さ方向における放射
能分布を示す線図、第２図は雰囲気ガスである酸素ガス
圧力を変えて溶融したあとのインゴット高さ方向におけ
る放射能分布を示す線図、第３図は本発明Ｏこよる溶融
処理装置を示す略図である。 １・・・・・・酸素ボンベ、２・・・・・・流量調節弁
、３，４゜５．１３・・・・・・ストップ弁、６，１４
・・・・・・真空計、７・・・・・・電気炉、８・・・
・・・ヒータ、９・・・・・・溶融炉、１０・・・・・
・ルツボ、１１・・・・・・溶融アルミ、１２・・・・
・・温度計、１５・・・・・・真空ポンプ、１６・・・
・・・リーク弁。
Claims (1)
- １ 酸化ウラニウムもしくはフッ化ウラニウムなどのウ
ラン化合物の付着せるアルミニウムを溶融して減容する
方法において、当該アルミニウムを８００°Ｃ〜８５０
℃のもとで、アルミニウムの外表面のみを酸化させるだ
けの酸素雰囲気で溶融し、凝固後上部表面から１／８〜
１／７下方の位置で、凝固したアルミニウムを水平方向
に切断することによって、切断面から上部のウラン化合
物の集積せる領域と、純アルミニウムからなる下部の領
域に分離することを特徴とする放射性汚染金属の溶融処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581080A JPS5933880B2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | 放射性汚染金属の溶融処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14581080A JPS5933880B2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | 放射性汚染金属の溶融処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5769298A JPS5769298A (en) | 1982-04-27 |
| JPS5933880B2 true JPS5933880B2 (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=15393656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14581080A Expired JPS5933880B2 (ja) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | 放射性汚染金属の溶融処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933880B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106000A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 金属アルミニウムの溶融除染方法 |
-
1980
- 1980-10-20 JP JP14581080A patent/JPS5933880B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5769298A (en) | 1982-04-27 |
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