JPS63273096A - 放射性廃棄物の固化体の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱硬化性樹脂を使用した放射性廃棄物の固化
体の製造方法に関する。

（従来の技術） 原子力発電所その他の原子力施設から発生する放射性廃
液を乾燥粉体化し、この粉体を熱硬化性樹脂等で固化し
て処理することが考えられている。

しかしながら放射性廃棄物中には熱硬化性樹脂の重合反
応を阻害する物質が判明している。例えば沸騰水型原子
力発電所で発生する濃縮原液の主成物は、硫酸ナトリウ
ムであるが、この他に微量放物としてカルシウム、硅素
、鉄、コバルト、ニッケル、銅等の元素が往々にして含
まれておシ。

特に銅の水酸化物が熱硬化性樹脂の重合反応を阻害する
ことが知られておシ、これを防止する方法として水酸化
ナトリウムや酸化マグネシウムを予め混合した熱硬化性
樹脂を用いることが特開昭５９−５８３９４号公報に開
示されている。また特開昭５９−５８３９５号公報およ
び特開昭５９−７７３９６号公報にも銅の水酸化物によ
る硬化阻害を防止する方法が提案されている。しかし熱
硬化性樹脂の重合反応を阻害する物質が亜硝酸塩である
場合１重合反応の阻害を防止する方法は。

知られていない。

（発明が解決しようとする問題点） 亜硝酸塩を添加した熱硬化性樹脂に特開昭５９−５８３
９４号公報に開示されたナトリウム、マグネシウム又は
カルシウムの水酸化物の水溶液を添加混合後、コバルト
の有機酸塩とケトンパーオキサイドで重合したところ重
合反応は阻害され硬度９機械強度も低い固化体しか得ら
れなかった。

またナトリウム、マグネシウム或いはカルシウムの水酸
化物や酸化物の粉末を添加した場合にはほとんど重合反
応の阻害防止効果は認められなかつ念。

本発明は、亜硝酸塩による熱硬化性樹脂の重合反応の阻
害を防止し、良好なプラスチック固化体を製造しうる放
射性廃棄物の固化体の製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、亜硝酸塩を含む放射性廃棄物を、熱硬化性樹
脂９重合開始剤１重合促進剤、有機金属塩および重合抑
制剤を用いて固化する放射性廃棄物の同化体の製造方法
に関する。

亜硝酸塩を含む放射性廃棄物に、熱硬化性樹脂。

重合開始剤および重合促進剤を用いて固化する場合、前
述した通シ重合反応が阻害され硬化不良のプラスチック
固化体となる。亜硝酸塩による熱硬化性樹脂の重合阻害
を防止するために９重合禁止剤と同様に重合反応の反応
率を低下させ、硬化物の硬度を下げる作用を有する重合
抑制剤を有機金属塩と共に用いることは、全く予期でき
ないところである。

なお、亜硝酸塩による重合阻害を防止するため重合抑制
剤を用いずに有機金属塩のみを用いた場合には、容量１
８１！以下のグラスチック固化体については硬度の低下
もなく良好な硬化物が得られるが、容量が２００１！の
ドラム缶を用いて成形したプラスチック同化体は、中心
部の硬度が低く重合性単量体が未反応で多量に残存して
い念。又。

亜硝酸塩による重合阻害を防止するため有機金属塩を用
いずに重合抑制剤のみを用いた場合には。

容量に関係なく硬化不良なプラスチック固化体しか得ら
れず１重合阻害防止効果はない。

本発明でいう亜硝酸塩は、亜硝酸のアルカリ金属塩又は
アルカリ土類金属塩を意味し、吸湿したシ充填剤と共に
熱処理されると熱硬化性樹脂に対する重合阻害作用がよ
シ大きくなる。亜硝酸のアルカリ金属塩およびアルカリ
土類金属塩は共に含まれていてもよい。亜硝酸塩の含有
量が多い程熱硬化性樹脂の重合反応を阻害し、大容量で
硬化した場合の硬度の低下も大きいが、亜硝酸塩が熱硬
化性樹脂に対して０．１５重量％含まれるだけで重合阻
害作用が顕著に現われる。

本発明の放射性廃棄物とは、原子力発電所その他の原子
力施設から発生する放射性廃棄液を乾燥・粉末化したも
のであシ９例えば硫酸ナトリウム又はイオン交換樹脂を
主成分とするものをいう。

また熱硬化性樹脂とは、不飽和ポリエステルを重合性単
量体に溶解した不飽和ポリエステル樹脂。

エポキシ樹脂とアクリル酸又はメタクリル酸との反応生
成物を重合性単量体に溶解したビニルエステル樹脂など
の常温でラジカル重合し硬化可能な樹脂をいう。重合性
単量体としては、スチレン。

α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン
、ジビニルベンゼン、アクリル酸又はメタクリル酸のア
ルキルエステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、トリ
メチロールプロパンジアリルエーテル、ジアリルフタレ
ート等が挙げられ、これらを組合せて使用してもよい。

これらの樹脂を重合開始剤と重合促進剤の組合セハ９例
えばメチルエチルケトンペルオキシド。

アセチルアセトンペルオキシド、シクロヘキサノンペル
オキシド等のケトンペルオキシドなどの重合開始剤とす
７テンー酸又はオクトエ酸のコバルト又はバナジウム塩
、硫酸バナジウムを有機リン化合物に溶解したものなど
の重合促進剤の組合せが挙げられる。なおこれらの重合
開始剤と重合促進剤の組合せに１．１−ビス（ｔ−ブチ
ルペルオキシ）３．３．５−）リメチルシクロヘ斧サン
、２．２−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン等のペ
ルオキシケタール類、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジ
クミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド類。

オクタノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシ）”
、　ヘｙ　ｌイルヘルオキシド等のジアシルペルオキシ
ド類、ジ−ｎ−プロピルペルオキシジカーボネート、ジ
アリルペルオキシジカーボネート等のペルオキシジカー
ボネート類、ｔ−プチルペルオキシビバレイト、ｔ−ブ
チルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−プチ
ルペルオキシベンゾエート等のペルオキシエステル類な
どの中温ないし高温で作用する重合開始剤を加えてもよ
い。

重合開始剤は、熱硬化性樹脂に対して０．５〜２重量％
の範囲が好ましく２重合促進剤は、熱硬化性樹脂に対し
て金属量で０．００６〜０．１重量慢の範囲が好ましい
。重合開始剤９重合促進剤共に使用量が少ないと混合不
良による部分的硬化不良が起とシ易く、使用量が多い場
合には急激な硬化発熱によるクラック等が発生し易くな
シ好ましく々い。

本発明でいう有機金属塩とは、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属のナンテン酸、オクトエ酸。

オレイン酸塩等であり、その使用量は熱硬化性樹脂に対
して金属量で０．０１〜１重量％の範囲が好ましい。有
機金属塩が熱硬化性樹脂に対して金属量で０．０１１重
量より少ないと充分な機械強度を有するプラスチック同
化体となるのに長時間を要す場合がちシ好ましくなく、
１″ｆｉ：量チより多く用いてもその効果は０．０１〜
１重ｆ％の場合と変らず経済上好ましくない。

次に本発明でいう重合抑制剤とは、化学大辞典〔化学大
辞典編集委員会編、共立出版刊（Ｓ　３５゜３）〕でい
われているように重合反応において誘導期間を有さすに
反応速度を抑制する化合物であり、λ６−ジターシャリ
ブチルー４−メチルフェノール、２．２’−メチレン−
ビス（４−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）
、４．４’−チオビス−（３−メチル−６−ターシャリ
ブチルフェノール）、ム５−ジターシャリブチルハイド
ロキノン、レゾルシン等の７エノール誘導体、ニトロベ
ンゼン、ジニトロベンゼン、トリニトロトルエン等の芳
香族ニトロ化合物などが代表的な化合物であり、その使
用量は熱硬化性樹脂に対して０．０１〜０．３重量−の
範囲が好ましい。重合抑制剤の１吏用量が熱硬化性樹脂
に対して０．０１重量％より少ないと２００１ドラム缶
でプラスチック固化体を製造した場合中心部の硬化不良
が発生し、０．３重ｉ％よシ多い場合も硬度不足が発生
し易くなシ好ましくない。

本発明における熱硬化性樹脂には、必要に応じてハイド
ロキノン、ベンゾキノン、ターシャリブチルカテコール
等の重合禁止剤を添加してもよく。

さらに炭酸カルシウム、クレー、石こう、水酸化アルミ
ニウム等の充填剤、ジブチルフタレート。

ジブチルマレート、ジオクチルフタレート等の可塑剤、
トリブチルフォスフェート、トリスクロロエチルホスフ
ェート、塩素化ペラフィン、三酸化アンチモン、デカブ
ロモフェニルエーテル等の難・　燃剤、有機質又は無機
質の顔料、熱可塑性樹脂等の低収縮剤などを添加しても
よい。

本発明においては、亜硝酸塩を含む放射性廃棄物と熱硬
化性樹脂等とは、公知の方法で混合され。

その栄件等に特に制限はない。本発明において混合物の
固化は常温で行なわれる。

（実施例） 次に本発明を実施例により説明する。

実施例１ 市販の不飽和ポリエステル樹脂（日立化成工業■製ポリ
セン）１７１４Ｂ、重合性単量体としてスチレンを含有
）ｉｚｏｉｃｇと放射性廃棄物の模擬粉体として亜硝酸
ナトリウム１０に９を含有する硫酸ナトリウム粉体２０
０に、を２００１！ドラム缶に入れ、攪拌機で混合して
からオクトエ酸カリウム（金属含有量１７７重量、以下
同様）３．６に９．す７テン酸コバルト（金属含有量６
重量％、以下同様）０．６に９．　２．２’−メチレン
−ビス（４−メチル−６−ターシャリブチルフェノール
）０．１５に９およびメチルエチルケトンペルオキシド
２．４　ｋｇをそれぞれ添加混合し、常温で硬化した。

ドラムを切開いて得られた円柱状の固化体表面の硬度（
ショアＤ、以下同様）は８３〜９０であシ、ま丸面化体
を縦割シに２分割した切断面の硬度も８３〜９０であり
、充分硬化していた。

実施例２ 実施例１の配合のうち２．２′−メチレン−ビス（４−
メチル−６−ターシャリブチルフェノール）０．１５に
９を４５−ジターシャリブチルハイドロキノン０．１２
　ｋｇに変更した以外は、実施例１と同様にして円柱状
の固化体を得た。

この固化体表面の硬度は８３〜８９であり、また固化体
を縦割シに２分割した切断面の硬度も８３〜９０であシ
、充分硬化していた。

実施例３ 実施例１の配合のうち４２′−メチレン−ビス（４−メ
チル−６−ターシャリブチルフェノール）０．１５に９
をジニトロベンゼン０．１２に９１Ｃ変更した以外は、
実施例１と同様にして円柱状の同化体を得た。

この固化体表面の硬度は８２〜９ｏであシ、また固化体
を縦割りに２分割した切断面の硬度も８３〜９０であり
、充分硬化していた。

実施例４ 実施例１の配合のうち亜硝酸ナトリウム１０に９を含む
硫酸ナトリウム粉体２００に９を亜硝酸ナトリウムを含
まない硫酸ナトリウム粉体２００に９に変更し九以外は
、実施例１と同様にして円柱状の固化体を得た。

この固化体表面の硬度は８３〜９０であシ、ｔた固化体
を縦割シに２分割した切断面の硬度も８３〜９０であり
、充分硬化してい念。

実施例５ 実施例１の配合のうちメチルエチルケトンペルオキシド
Ｌ４ｋｇｔメチルエチルケトンペルオキシ）”１．２ｋ
ｇトｔ−フｆルベルオキシー２−エチルヘキサノニー）
１．２に９との混合物とに変更した以外は、実施例１と
同様にして円柱状の固化体を得た。

この固化体表面の硬度は８２〜９０であシ、また固化体
を縦割シに２分割した切断面の硬度も８４〜９０であシ
、充分硬化していた。

比較例１ 実施例１の同化体配合からオクトエ酸カリウムを除いた
以外は、実施例１と同様にして行ない常温で放置したが
、１日後も硬化しなかった。

比較例２ 実施例１の固化体配合から４２′−メチレン−ビス（４
−メチル−６−ターシャリブチルフェノール）を除いた
以外は、実施例１と同様にして行ない円柱状の固化体を
得喪。

この固化体の表面硬度は７６〜８９であシ比較的良好で
あったが、固化体を縦割シに２分割した切断面は中心部
はど硬度が低く、中心部硬度は２８で硬化不良が発生し
てい友。

比較例３ 実施例１の固化体配合からオクトエ酸カリウムと２．２
′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ターシャリブチ
ルフェノール）を除いた以外は、実施例１と同様にして
行ない常温で放置したが、１日後も硬化しなかった。

参考例１ 実施例１で用いた不飽和ポリエステル樹脂１２０に９と
硫酸ナトリウム粉体２００に９を２００／、ドラム缶に
入れ、攪拌機で混合してからす７テン酸コバルトα６ｋ
Ｌ　メチルエチルケトンペルオキシド２．４に９をそれ
ぞれ添加混合し、常温で硬化した。

ドラムを切開いて得られた円柱状の固化体表面の硬度は
８３〜９０であシ、また固化体を縦割シに２分割した切
断面の硬度も８３〜９ｏであシ。

充分硬化していた。

（発明の効果） 実施例からも明らかなように本発明によれば。

亜硝酸塩が放射性廃棄物中に混入していても、混入して
いない場合と同様の硬化が充分な良好な固化体を製造で
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、亜硝酸塩を含む放射性廃棄物を、熱硬化性樹脂、重
   合開始剤、重合促進剤、有機金属塩および重合抑制剤を
   用いて固化することを特徴とする放射性廃棄物の固化体
   の製造方法。