JPS6341439B2 - - Google Patents

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JPS6341439B2
JPS6341439B2 JP56012192A JP1219281A JPS6341439B2 JP S6341439 B2 JPS6341439 B2 JP S6341439B2 JP 56012192 A JP56012192 A JP 56012192A JP 1219281 A JP1219281 A JP 1219281A JP S6341439 B2 JPS6341439 B2 JP S6341439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
type
ion exchanger
ions
ion
Prior art date
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Expired
Application number
JP56012192A
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English (en)
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JPS56120997A (en
Inventor
Korosutensukii Miran
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Westinghouse Electric Sweden AB
Original Assignee
ASEA Atom AB
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Publication date
Application filed by ASEA Atom AB filed Critical ASEA Atom AB
Publication of JPS56120997A publication Critical patent/JPS56120997A/ja
Publication of JPS6341439B2 publication Critical patent/JPS6341439B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 核反応炉プラントにおいては反応炉における1
次回路中の水からイオン性不純物が有機イオン交
換体を含有するイオン交換フイルターを使用して
通常除去される。凝縮物洗浄回路中および放出パ
イプ中の水もまた同種のイオン交換フイルターで
の精製に通常かけられる。或る時間の使用後にそ
のイオン交換体は廃棄されしたがつてこれには注
意が払われかつ安全な条件下に貯蔵されなければ
ならない。
強く水性であるイオン交換体を取扱う一つの公
知の方法はそれを通常は1立方メートルの容積を
有するコンクリート鋳型である貯蔵容器中でセメ
ントと混合してそのセメントを固化させる方法で
ある。他の公知の方法はそのイオン交換体をそれ
を乾燥したのちにビチユーメンと混合しかつそれ
をシートー金属樽中に貯蔵することである。無機
生成物中の放射性成分を移転または固定してその
のちにそれを貯蔵するまた別の公知の方法もあ
る。
通常使用される有機イオン交換体は水素イオン
を含有する化学基を有する粒子(陽イオンタイプ
のグレイン)および水酸イオンを含有する化学基
を有する粒子(陰イオンタイプの粒子)から構成
される。使用後もまた、このような基のいくらか
はなおも残留する。すなわちその使用中に消費さ
れないようなものがある。このことが使用済みの
化合物中に二種の粒子を生じ、これらは相互に引
き合つてもしそれらの分離が望まれる場合、合理
的な努力をしてもそれらを分離することが不可能
である。
本発明はもしその二種の粒子が相互に分離され
かつさらに最終的貯蔵のために別々に処理される
ならば非常に大きな利点が得られることの実現に
基礎が置かれている。長寿命でかつ強力な放射性
アイソトープであるストロンチウム―90およびセ
シウム―137は陽イオンタイプの粒子中にのみ蓄
積され、一方陰イオンタイプの粒子中に蓄積され
る放射性アイソトープは可成り短寿命でありかつ
可成り低い放射能を有する。陰イオンタイプの粒
子は通常混合イオン交換体中で陽イオンタイプの
粒子よりも大きな容積を占め、かつ後者の粒子中
の放射性アイソトープの最終的貯蔵がより大がか
りの処理を必要とするので、そのイオン交換体全
体ではなくてこの後者の粒子のみがそのようなよ
り大がかりの処置へかけられるならば材料および
作業の面で相当に大きな利点が得られるはずであ
る。本発明はそのイオン交換体を先ず陽イオンタ
イプの粒子および陰イオンタイプの粒子間の吸引
力を除去または減少させるための処理にもたら
し、そののちにそれぞれの種類の粒子が最終的貯
蔵のために別々にさらに処理される前にそれらの
粒子の分離にもたらすことによつて上記の利点を
活用するものである。
さらに詳細には本発明は、交換可能な水素イオ
ンを含有する基を有する第1の種類の粒子および
交換可能な水酸イオンを含有する基を有する第2
の種類の粒子の混合物を含む核反応炉プラントに
おける洗浄回路に使用される有機イオン交換体
を、そのイオン交換体がその中に含有されている
少くとも放射性廃物の最終的貯蔵のためにさらに
処理される前にそのイオン交換体を処理するに当
り、水素イオンおよび/または水酸イオン或は水
素イオンを含有する基および/または水酸イオン
を含有する基が上記の粒子から除去され、そのの
ちにそれぞれの種類の粒子が少なくともその中に
含有される放射性廃物の最終的貯蔵のために別々
にさらに処理される前に、その第1の種類の粒子
がその第2の種類の粒子から分離されることを特
徴とする有機イオン交換体の処理方法に関してい
る。
そのイオン交換体は好ましくは樹脂質タイプの
ものである。特に好適なものはスチレンおよびジ
ビニルベンゼンのコポリマーでスルホン酸基のよ
うな強酸性化学基を有する粒子および4級アンモ
ニウム基のような強塩基性の基を有する粒子を含
有するものからなるイオン交換体である。このイ
オン交換体は水に対して浸透性でありかつ出荷に
当つて水性であるポリマー構造を有している。
使用済みのイオン交換体中の陽イオンタイプの
粒子および陰イオンタイプの粒子間の吸引力は
種々の様式で除去または減少できる。一つの好適
な方法はそのイオン交換体を、陽イオンタイプの
粒子中の水素イオンを他のイオンで置換する能力
がありかつ/または陰イオンタイプの粒子中の水
酸イオンを他のイオンで置換する能力のある物質
で処理することである。この種の好適な物質の例
としてはアルカリ金属の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩
および酢酸塩といつたような塩類、例えば水に溶
解した硫酸ナトリウムまたは塩化ナトリウム、さ
らに塩酸および硫酸のような酸類ならびにアルカ
リ金属の水酸化物、例えば水に溶解した水酸化ナ
トリウムといつたような水酸化物類がある。もし
水素イオンまたは水酸イオンのいずれか或は両方
が十分な程度に他のイオンによつて置換される
と、それらの粒子を相互に分離することが可能に
なるであろう。
異種粒子間の吸引力を除去または減少させる他
の好適な方法はそのイオン交換体を通常は100℃
を越える温度に加熱することである。130〜150℃
においてはその処理時間は前述に例を示したイオ
ン交換体に対して15から20時間までである;より
低い温度においてはその時間は短かく、かつより
高い温度ではその時間は短かくなる。その熱処理
の効果はそれぞれ水素イオンおよび水酸イオンを
含有するスルホン酸基および4級アンモニウム基
といつたような化学基が顆粒から除去されること
である。これらの基のどちらか或は両方が十分な
程度に除去されると、それらの粒子を相互に分離
することが可能になるであろう。
その吸引力が除去または減少されたのちに、そ
れら2種の粒子は異る分離方法によつて分離でき
る。一つの好適な分離方法はそのイオン交換体を
第1の種類の粒子の密度と第2の種類の粒子の密
度との間の密度を有する流体との接触させること
である。こうして第1の種類の粒子は使用容器の
底へ沈み、一方第2の種類の粒子は表面に蓄積す
る。例えば前述したスチレン―ジビニルベンゼン
タイプのイオン交換体においては、非乾燥状態の
陽イオンタイプの粒子は約1200Kg/m3の密度を、
かつ乾燥状態では約1400Kg/m3の密度を有し、そ
して陰イオンタイプの粒子は非乾燥状態で約1060
Kg/cm3、および乾燥状態で約970Kg/cm3の密度を
有する。好適な分離用流体の例としてはジクロル
メタンおよびその他の塩素化炭化水素、これらと
エタノールとの混合物、種種の濃度のグリセリン
と水との混合物、ならびに種々の濃度の蔗糖水溶
液がある。粒子分離の他の実際的方法としては浮
選があり、また或る場合には磁気的或は電気力学
的方法が用いられる。
本発明を以下の実施例によつてさらに詳細に説
明する。
実施例 1 スルホン酸基を有する粒子および4級アンモニ
ウム基を有する粒子の1:1.5の容積比の混合物
を含有し、軽水反応炉における1次回路で使用さ
れたスチレン―ジビニルベンゼンの湿潤イオン交
換体(乾燥物質および水のほぼ等量部を含有す
る)がそのイオン交換体のm3当り100Kgの
Na2SO4で処理された。その工程で硫酸ナトリウ
ムの10%(重量で)水溶液がイオン交換体の床を
通して室温で繰返し循環されかつそののちに水で
洗浄された。こうしてその粒子間の吸引力が除去
された。次にその湿潤イオン交換体が1150Kg/m3
の密度を有するエタノールとジクロルメタンとの
混合物と接触させられ、かつ例えば撹拌機によつ
てその中で混合分散された。もし分離が通常の固
定式容器中で行なわれた場合には陰イオンタイプ
の粒子はその流体の表面へ上昇し、一方陽イオン
タイプの粒子は容器の底へ落下するであろう。も
しその分離が遠心分離機で行なわれる場合には、
陰イオンタイプの粒子は遠心分離器の中心へ集
り、かつ陽イオンタイプの粒子はその周辺に集る
であろう。前述したようにそれらは別々に取扱う
ことができる。分離用流体は別々に処理された粒
状化合物から蒸溜によつて回収できる。
実施例 2 実施例1におけると同種のイオン交換体が130
℃から150℃までの温度に15から20時間まで加熱
された。こうしてその吸引力が除去された。こう
して得られた乾燥化合物が次にジクロルメタンと
いつしよにされて実施例1に記載した様式で陰イ
オンタイプの粒子および陽イオンタイプの粒子へ
分離された。ジクロルメタンの回収もまた実施例
1に記載の方法で行なわれた。
次に実施例1および実施例2におけるように処
理された陰イオンタイプの粒子が、もし必要なら
ば水を加え乍ら、ビチユーメン或はセメントと混
合されて、本明細書の頭初に記載したように最終
的に貯蔵された。その粒子はまた化学薬品で処理
されてその放射性物質が無機質イオン交換体、例
えばゼオライトへ転移され、次にこれがガラス中
或はその他の抵抗性の無機物質、例えば酸化アル
ミニウム中に埋込まれてもよい。その有機質成分
もまた焼却されてその残渣が無機物質中へ埋込ま
れうる。
注意を払う必要のある陽イオンタイプの顆粒も
上の節に記載したと同様の方法で最終的貯蔵のた
めに処理されうる。特にその粒子がストロンチウ
ム―90およびセシウム―137のような長寿命のア
イソトープを含有する場合には、その最終的な貯
蔵に対して無機物質中への封入を含めて記載した
方法を使用することが望ましい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 核反応炉プラントの洗浄回路に使用される有
    機イオン交換体であつて、交換可能な水素イオン
    を含有する基を有する第1の種類の粒子と交換可
    能な水素イオンを含有する基を有する第2の種類
    の粒子との混合物からなるものを、このイオン交
    換体がその中に含有される少なくとも放射性廃棄
    生成物の最終的貯蔵のためにさらに処理される前
    に処理する方法において、水素イオンおよび/ま
    たは水酸イオン、或いは水素イオン含有基およ
    び/または水酸イオン含有基を上記の粒子から除
    去すること、そしてその後で第1の種類の粒子お
    よび第2の種類の粒子の各々がその中に含有され
    る少なくとも放射性の廃棄生成物の最終的貯蔵の
    ために別々にさらに処理される前に、その第1の
    種類の粒子を第2の種類の粒子から分離すること
    を特徴とする有機イオン交換体の処理方法。 2 粒子中の水素イオンを他の陽イオンで置換す
    るためおよび/またはその粒子中の水酸イオンを
    他の陰イオンで置換するために塩、酸または水酸
    化物の溶液でイオン交換体を処理することを特徴
    とする、特許請求の範囲第1項に記載の有機イオ
    ン交換体の処理方法。 3 水素イオンを含有する基および/または水酸
    イオンを含有する基をその粒子から除去するため
    にイオン交換体を加熱することを特徴とする、特
    許請求の範囲第1項に記載の有機イオン交換体の
    処理方法。 4 イオン交換体を第1の種類の粒子の密度と第
    2の種類の粒子の密度との間の密度を有する流体
    と接触させることによつて第1の種類の粒子を第
    2の種類の粒子から分離することを特徴とする、
    特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に
    記載の有機イオン交換体の処理方法。
JP1219281A 1980-01-31 1981-01-29 Method of treating organic ion exchange compound Granted JPS56120997A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8000757A SE420249B (sv) 1980-01-31 1980-01-31 Sett for behandling av en i en reningskrets i en kernreaktoranleggning anvend organisk jonbytarmassa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56120997A JPS56120997A (en) 1981-09-22
JPS6341439B2 true JPS6341439B2 (ja) 1988-08-17

Family

ID=20340124

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JP1219281A Granted JPS56120997A (en) 1980-01-31 1981-01-29 Method of treating organic ion exchange compound

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US (1) US4401591A (ja)
JP (1) JPS56120997A (ja)
CH (1) CH646543A5 (ja)
DE (1) DE3102473A1 (ja)
SE (1) SE420249B (ja)

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