JPS5965300A - 放射性廃棄物の封入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射性廃棄物の封入方法に関する。

原子力発電所またはその他の原子力産業施設で発生する
低レベル放射性廃棄物全構成する固体および液体廃棄物
はそのまま施設外に放出することは許されないので、従
来はそのま捷ドラム缶に詰めてセメント同化を行なうか
、あるいは適当な乾燥装置、たとえば薄膜掻取乾燥機な
どで乾燥分離して生じた乾燥粉末まだは粉末の飛散を防
止し、かつ容器を減少させるためベレット化してドラム
缶に詰め、セメント同化、アスファルト固化あるいはプ
ラスチック固化して保存されている。

前記のドラム缶に詰めて固化体を作製する方法はドラム
缶の耐腐食性の点からみて海洋投棄したときには深い海
底に到達した後、長期間海水に接触してドラム缶が腐食
し、内部の同化体が直接海水に浸される結果、放射性物
質が長期間の間では溶出する可能性が懸念される。また
。

土中埋設のときもドラム缶の腐食により同様の問題が生
ずると懸念される。ドラム缶容器の上記の欠点を防ぐた
めステンレス鋼製ドラムを使用すればよいが、運搬ある
いは水圧、土圧を考１＝ｓ７．　して肉厚をもたせる必
要があり、きわめて高価となり、実用的でない。

本発明は、このような問題点を）・）イ決し、海洋投棄
または土中埋設に際し、放射性廃棄物の拡散を長期に亘
って防ぐことができる放射性廃棄物の封入方法を提供す
るものである。

すなわち本発明は、放射性廃棄物を固″化剤に混合また
は浸漬し、繊維強化プラスチックの容器内で固化させる
ことを特徴とする放射性廃棄物の封入方法に関する。

上記放射性廃棄物としては、原子炉運転、使用済核燃料
再処理、原子力施設の閉鎖解体、ウラン採掘精錬、プル
トニウムのリサイクルおよびラジオアイソトープの利用
等から発生する低レベル放射性廃棄物があり、これらは
その捷１゜イし または乾燥粉末したもの、粉末化したものをベレット化
したものなどが本発明の方法で封入される。

同化剤としては、一般に放射性廃棄物の封入に使用でさ
るものが使用でき９例えばセメント。

アスファルト、不飽和ポリエステル樹脂、エボキン樹脂
、ポリエステルアクリレートｔｆｌ脂等の硬化剤の作用
によって硬化させられる熱硬化性樹脂、ポリエチレン、
ポリスチレン等の熱１’ｌＴ　ｖ′に性イＩ＞Ｊ脂等が
ある。

上記繊維強化プラスチックは主として補強材である繊維
と、それを取囲んでいる樹脂の２つの物質から成立って
いる複合材料である。機能的には鉄筋コンクリートに似
ているが繊維が樹脂中に分布し、外部から加えられる応
力に対しては周囲の樹脂と１識維が一体となって対応す
る点に特長がある。

繊維強化プラスチックに使用される樹脂は不飽和ポリエ
ステル樹脂、フェノール樹脂、エボキン樹脂、アルキド
樹脂、アミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタンｈｆ
Ｉ脂などの熱硬化性樹脂およびポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート。ポリアミド樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などの熱可’Ｉ’７Ｊ性・ｊ
ｊＪ脂があるが、このうち、高い耐食性をもち。

かつ、良好な接着力、適度の伸びを有する樹脂が好まし
い。

このような樹脂左しては、不飽和ポリエステル樹脂が好
ましい。不飽和ポリエステル樹脂としては、無水マレイ
ン酸、フマル酸等の重合性不飽和基を有する二塩基酸、
テレフタル酸、イノフタル酸、３．６−ニンドメチレン
テトラヒドロー無水フタル酸、アジピン酸、セバシン酸
。

無水トリメリット酸等の重合性不飽和基を有しない多塩
基酸等の酸成分と、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール等のポリアルキレングリコール、ビスフェノールＡ
、グリセリン、トリメチロールプロパン、ブタンジオー
ル等の多価アルコール等のアルコール成分とを重縮合さ
せて得られる不飽和アルキドおよびズチレンモノマー、
ジアリルフタレート等のｉＦ合性単量体を含む組成物で
あり、エポキシ樹脂をアクリル酸、メタクリル酸等の一
塩基酸と付加エステル化反応させて得られるエボキン不
飽和カルボキシレートおよび上記重合性単量体を含む組
成吻も含まれる。

補強材として使用する繊維にはガラス繊維。

ビニロン１Ｍ維、ポリアミドオ蕨腎Ｌ　カーホ゛ン繊維
などがあり、形態として短、識維、不織布、織布などが
ある。不、織布は強さに方向性がなく、安価であり、一
般の漕維強化プラスチック用基材として、また！織布は
積層板および大型成形品の基材として広く用いられてい
る。これら各種繊維の中でもガラス繊、碓が有用である
。

４１：＜維強化プラスチック容器の形状は円柱形（ドラ
ム缶状のもの）、耐圧強化を考慮した楕円形（ラグビー
ボール状のもの）のものなどがあるが、特に制限するも
のではない。

また、容器の成形方法にはハンドレイアップ法、スプレ
ィアップ法、マツチドダイ法、シートモルダイングコン
バンド法（ＳＭ（Ｊ）、バルクモルディングコンバンド
法（８ＭＣ法）、コールドプレス法、連続成形法などが
あり、多くはハンドレイ−ｒツブ法、マツチドダイ法が
行なわれるが、特に制限するものではない。

■強材の量は（ｆｌＩ脂ＩＫりに対して０４〜１．０に
りの範囲で使用されるのが好ましい。

放射性廃棄物を繊維強化プラスチツク容器に封入する方
法としては、矢のような方法がある。

（１）　　放射性廃棄物を繊維強化プラスチツク容器内
に充てんまたは設置後、固化剤を注入し固化させる。こ
の場合、常温で固形の同化剤例えば熱可塑性樹脂、アス
ファルト、固形の工ポキン樹脂等は加熱溶融して液状化
してから注入される。セメントは流動化させたのち注入
される。

（２）放射性廃棄物と固化剤を混合後、繊維強化プラス
チツク容器内に充てんする。常温で固形の固化剤は、上
記（１）と同様に、液状比重たけ流動化させてから使用
される。

（３）固化剤および放射性廃棄物がベレット状または粉
粒状である場合は、これらを混合した後、同化剤を上記
（１）と同様に液状化、捷たけ流動化させてから繊維強
化プラスチツク容器に充てんする。

このような方法によって、放射性廃棄物を歳維強化プラ
スチック芥器に封入したのち。

充てん口は、ノ・ンドレイアンプ法、予め形成された繊
維強化プラスチック製のふたで溶融接着する方法等によ
り、完全に密封することにより、放射性廃棄物の流出拡
散をさらに効率よく防止することができる。

実施例、■ 外囲りに離形剤（ＰＶＡ系）を塗布した後、乾燥して傳
備した原型１を使用し、ノ・ノドレイアンプ法により成
形してガラス繊維強化プラスチツク容器を作製した。ガ
ラス＋３戒＆（Ｂマット２．３（チョツプドストランド
マット、ＦＥＭ　４５０．　富士ファイバーグラス社製
）を準備し、これに不飽和ポリエステル樹脂（ＰＳ−６
６０Ｐ−２、日立化成社製）をＩＫｔ）／マツ）１ｍ’
の割合で含浸させた後、先ずマット２を原型１の底部に
塗布し、ローラー４を使用して型になじませながら２泡
を除去した。次いでマット３を原ノＷ１の周囲に塗布し
同（−（ｐに操作した。以後、同、唾にして２１脅、３
層を塗布した後。

約３時間放置した後５０℃乾燥機中で３時間アフター阜
ニアを実施した。原型１を除去した後、成形品の内面を
メタノールで拭き、付着している離形剤を除去し、ガラ
ス繊維強化プラスチック製容ン）診を得た。

模擬廃棄′吻（芒硝粉末品）１０５６！ｉ’−に６チオ
クテン酸コバルト溶液（硬化促進剤）５ｇ−を含有する
不飽和ポリエステル樹脂（ＷＰ４３２１Ｐ、日立化成商
品名）７３７ｇ−を加え、均一に混合した後。

これにメチルエチルケトンパーオキシド（硬化剤）７．
４Ｆ！−を加えよくかき１ぜて充てん剤■を得た。

この充てん剤をガラス繊維強化プラスチツク製容器に充
てんし、その−ｔ−ｈｉ夜放置したところ、充てん物は
重合固化して強固な同化体が得られた。

この固化体上部に前述したハンドレイアップ法によりガ
ラス繊維強化プラスチツク加工を施して密封した後、ア
フターキュアを行なって模拐を廃棄物の固化体（Ａ）を
得た。

実施例 実施例１と同様にして作製したガラス繊維強化プラスチ
ック製容６神て模擬廃棄物（芒硝ベレット品）１３２０
Ｆ１−を充てんする。これに６％オクテン酸コバルト’
ｉｄ液（硬化促進剤）５ｇ−を含有する不飽和ポリエス
テル樹脂（ＷＰ４３２１Ｐ、日立化成商品名）９３３Ｌ
？にメチルエチルケトンパーオキシド（硬化剤）９．３
７−を加え、よくかきまぜて得た注形剤Ｉを充てんし、
そのまま１夜放置したところ充てん物は重合固化して強
固な固化体が得られた。この固化体上部を実ｈＯ４例１
と同様に加工して密封し同化体（１３）を得た。

、実施例３ 不飽和ポリエステル樹脂（ＰＳ−２２１７，日立化成商
品名）１００部、低収縮付与剤（ＰＳ−Ｂ９１４５゜日
立化成商品名）２０部、硬化剤（ターンャリプチルパー
ベンプエーＮ１．０部、雛形剤（ステアリンｌ″１′２
亜≦’ｉ′Ｊ）４．０部、充てん剤（炭ｔ２カルシウム
）１５０部およびガラス＋３戒（チョツプドストランド
、富士ファイバーグラス社製）ｌｏｏ部とから當法によ
ＩＩ）ＳＩ’ｖｆＣを作製した後゛′、所定の金型を用
いてＳＭＣ成形加工ヲ施し、１４５８Ｃ，３分間で成形
して円筒状谷□、Ｊと蓋を作製した。この８ＭＣ成形容
器に実施例１と同じ充てん剤１１８３０５４を充てんし
、そのま寸１夜放ｉ亡？　したところ冗てん物は重合固
化して強固な同化体が得られた。この固化体上部にＳＭ
Ｃ成形蓋を載せ、接合部にハンドレイアップをｊｒｑ　
Ｌ　＋模擬廃棄物の同化体Ｃｆ得た。

上記試料についての試験結果は次の通りである。

〔溶出試１験〕 同化体を４１のイオン交換水に２０日間浸漬し。

模擬廃莱物（芒硝）中のＮａ＋溶出量を原子吸光光度法
により測定し、結果を表１に示した。

〔耐水性〕

同化体を４１の海水に２０日間浸漬し、固化体の重−に
；・増加率を測定し、結果を表１に示した。

〔圧潰強度〕

固化体の圧潰強度をアムスラー圧縮試１次機（島津製１
ＬＥＨ−３０型）を使用して測定し、結果を表１に示し
た。

実施例で明らかなように本発明になる放射性廃棄物の固
化体作製に１余して＋　ｔ４ｊ維強化プラスチック製容
器内で固化させてｙ（人する方法により作製した漠擬廃
巣吻同化体は、）ノロ棄物の溶出防止に顕著な効果を示
すのみでなく、繊維強化プラスチツク独自のもつ特徴が
反映されて耐水性、圧潰強度も改Ｂされ、地中埋設また
は海洋投棄した場合も土庄や水圧による破壊がなく、ま
た腐食の問題も生じないため、放射性１？＾棄物の拡故
を長期に亘って防ぐ効果を有する同化体ケ得ることがで
きる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射性廃棄物を固化剤に混合または浸貸し。 繊維強化プラスチックの容器内で固化させることを特徴
   とする放射性廃棄物の封入方法。