放射性セシウムによる汚染物の収納方法、及び放射性セシウムによる汚染物の収納容器
【課題】比較的低レベルの放射性セシウムを含む大量の廃棄物を迅速に処理可能な、汚染物の収納方法と、その収納した容器を提供して、長期間保管する場合、及び地下水と接触する可能性ある環境に処分した容器から漏出する放射性セシウムを極力低減することを目的とする。
【解決手段】収納容器内部の少なくとも底部に、繊維状セピオライト又はゼオライトと、ゼオライト、フェロシアン化合物、マンガン化合物から選ばれた１以上の吸着剤を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【解決手段】収納容器内部の少なくとも底部に、繊維状セピオライト又はゼオライトと、ゼオライト、フェロシアン化合物、マンガン化合物から選ばれた１以上の吸着剤を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムによる汚染物の収納方法、及び放射性セシウムによる汚染物の収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
いままで、原子力発電所及び原子燃料再処理施設等の放射性物質取扱施設から発生する濃縮廃液，使用済みイオン交換樹脂，放射性雑固体等のいわゆる低レベル放射性廃棄物の処理，処分の際，固化容器，固化材，埋め戻し材、及び処分場構造物等にセメント，コンクリート、及び水ガラス（ケイ酸ナトリウム）等の水硬性の無機固化材を用いている。
【０００３】
また、放射性核種を漏出することを遅延させるものとして、放射性廃棄物の固化容器に保護層を設け、かつ、この保護層にイオン交換性かつ吸着性を有する充填剤を包埋させるというものがある（特許文献２）。
【０００４】
さらに、曲げ強度を増大でき、かつ耐衝撃性の向上及び放射能浸出率の低減を図れる放射
性廃棄物充填容器、及び放射性廃棄物の充填量を増加できる放射性廃棄物の固化材を提供するために、放射性核種を吸着する繊維状活性炭等の核種吸着補強材を含んでいることを特徴とするコンクリート製放射性廃棄物充填容器が、開発されている（特許文献１）。
【０００５】
これら、水硬性の無機固化材と固化容器は、比較的少量の、低レベル放射性廃棄物に対しては、固化操作が容易で、安価で、耐放射線性に優れている、と思われる。
【０００６】
しかし、例えば、原発事故によるセシウムの低レベル放射能を含む大量の瓦礫、汚染土等に対して、固化処理、固化容器への収納を行うには、大量の処理を安全且つ迅速に行うことが求められている。
【０００７】
このため、可能ならば、工数の多い固化処理をしなくても、収納できる方法が望ましい。ところが、固化処理を省くと、被収納物は、水を含むので、収納容器内に、セシウム汚染水が生ずる。また、収納容器で、水を完全に密閉することは、通常のコンクリートでは、困難である。又、大量の収納容器を、建屋内でなく、雨水の影響ある場所に、長時間保管することも想定され、収納容器外部から水が浸透する懸念もある。従って、大量の低レベル放射性廃棄物の処理，処分のために、通常のコンクリート容器を用いたとき、また、保管場所を屋外とすると、水を介して、放射性核種が収納容器外へ漏出するおそれが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１５３６９０号公報
【特許文献２】特開昭５８−０４００００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、繊維強化コンクリートを使用して、曲げ強度を増大でき、かつ耐衝撃性の向上及び放射能浸出率の低減を図れる放射性廃棄物充填容器を提供し、かつ放射性廃棄物の充填量を増加できる放射性廃棄物の固化材を提供できる。しかし、容器製造の工数が多く、これを大量に準備して、大量の汚染物を、より迅速に処理できるものとは言い難い。また、核種に応じた放射能封じ込め対策はなされていなかった。また、これらの大量の汚染廃棄物は水分を伴うのが通常であるが、水溶性の放射性核種に対する対策が十全とは言い難い。
【００１０】
そこで、水溶性である放射性セシウムで汚染された大量の土壌、稲藁、瓦礫、下水汚泥や焼却灰などを、固化処理をせずに、通常の肉厚コンクリートの容器に収納できれば、処理は、迅速に行われる。
【００１１】
しかし、コンクリート自体は、放射線の遮蔽性能は優れるが、完全な水密性を有しているとはいえない。また、放射性セシウムは、セメント系材料に対する執着性が比較的低く、セメント・コンクリート中の高いアルカリ性環境においても陽イオンとして存在するため、長年に亘り、コンクリートの間隙水の中で拡散して、コンクリート製の容器の外部に漏出することが懸念される。
【００１２】
即ち、セシウムイオンは、コバルトイオン等のセメントの高アルカリ性環境下で溶解度が低い核種に比べて、セメント中での溶解度は高く、セメント（固相）への水（液相）からの吸着率が小さく固液間の分配係数が小さいので、水が存在する状態では、放射性セシウム自体の容器内封じ込めには、特別の配慮が必要である。コンクリート容器の場合、コンクリートの透水係数はゼロではないため、セシウム含有水の漏出の虞がある。
【００１３】
そこで、本発明は、比較的低レベルの放射性セシウムを含む大量の廃棄物を迅速に処理する汚染物の収納方法と、その収納した容器を提供して、建屋外の保管場所に、長期間保管する場合であっても、又は、地下水と接触する可能性ある環境であっても、そして、容器が、万一、ひび割れても、収納容器から漏出する放射性セシウムを極力低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
繊維状セピオライトの集合体であるセピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末の層と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤層を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法、を提供する。
【００１５】
前記セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を混合して、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法、を提供する。
【００１６】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤のセシウムに対する固液分配係数を測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤量を決定して、前記セピオライト及び／又はベントナイトと前記吸着剤を、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とするセシウム汚染物収納方法、を提供する。
【００１７】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を、セシウムに対する固液分配係数Kdを式（１）にて、測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤の最低必要量ｍを式（２）から決定して、前記セピオライト及び／又はベントナイトと前記吸着剤を、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とするコンクリート製セシウム汚染物収納方法、を提供する。式（１）及び式（２）は、後述する。
【００１８】
止水材（前記セピオライト、ベントナイト）又は吸着剤（ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩）を予めフレキシブルコンテナ内の底部に配置して、それらのフレキシブルコンテナをコンクリート製収納容器に格納することによって、コンクリート製収納容器底部の止水材又は吸着剤設置部分に止水材又は吸着剤を配置したことを特徴とする放射性セシウム汚染物収納方法、を提供する。
【００１９】
前記セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、前記吸着剤を、前記の通り底部を覆うように配置し、セシウム汚染物を収納容器内に収納したことを特徴とするセシウム汚染物用コンクリート製容器、を提供する。
【００２０】
（収納容器）
放射線の遮蔽性能は、密度２．３ｃｍ３／ｇの１５ｃｍ厚コンクリートで密閉して、γ線を１／１０とすることができる。重量骨材を用いた重量コンクリートでは、密度の大きなことで、遮蔽性能を高めることができる。一方、道路整備状況が良好とはいえない農村や山間部においては、厚肉のコンクリート容器を取扱える重機を搬入することが困難な地域も存在すると考えられることから、放射線の遮蔽性能を犠牲にした軽量骨材を用いたコンクリート容器の適用も有効である。本願では、密度１．７ｃｍ３／ｇ以上の容器を用いる。好ましくは、密度２．３ｃｍ３／ｇ以上の容器を用いる。密度が１．７ｃｍ３／ｇ未満では、放射線の遮蔽性能が十分でない。収納容器の容積は、問わないが、移動、搬送等のハンドリングを考慮すると、１ｍ３から２ｍ３程度が好ましい。
【００２１】
本発明は、放射能遮蔽効果は、従前のものと同等であるが、密度１．７ｃｍ３／ｇ以上のコンクリートを用いて、セシウムイオンの外部漏えいを飛躍的に防ぐことができる。
【００２２】
具体的には、例えば、コンクリート製角型容器で、肉厚１５ｃｍ程度、一辺１〜１．５ｍ、内容積１〜２ｍ３、重量２ｔ〜６ｔを用いることができる。重量２ｔのものは、軽量骨材を用いて搬送性を高めたもの、重量６ｔのものは、重量骨材を用いて、密度を高め遮蔽性能を高めたものである。
【００２３】
被汚染物は、収納容器に入る大きさに、サイズを調製して、そのセシウム放射線量を測定する。土壌、稲藁、小さな瓦礫（家屋・ビルなどの建物その他工作物などの撤去時に出るコンクリートや舗装補修工事で掘り起こされたアスファルトがらなどの廃棄物で屑状のもの）はコンテナバッグで、集合して収納容器に入るサイズで、セシウム放射線量を測定する。セシウム放射線量から、半減期を考慮して、セシウム全量を算出する。
【００２４】
（吸着剤）
次いで、セシウム吸着剤を準備する。ハンドリング性を高めるため、粉末を顆粒状にしたものももちいることができる。例えば、天然ゼオライトとして、クリノプチロライト、モルデナイトが用いられる。合成ゼオライト、シリカゲル、アルミノシリケート系化合物、活性アルミナ、活性炭、ケイチタン酸塩も好ましい。また、フェロシアン化塩として、フェロシアン化コバルト、フェロシアン化鉄、マンガン系吸着剤として、酸化マンガン、マンガン砂が好適に用いられる。これらに、必要に応じて、凝集剤や、担持体としての珪砂等も用いることができる。
【００２５】
（計量と配置）
【数１】
【００２６】
式（１）に、吸着剤の分配係数の計算式を示した。分配係数Ｋｄは、水層から固層にセシウムイオンを吸着して移行させる実験により算出できる。その実験方法は、所定濃度Ｃｏのセシウムイオン水溶液の所定量（Ｖ）と吸着剤所定量（ｍ）を混合、振盪して、吸着後のセシウムイオン濃度Ｃを測定して、Ｋｄを算出する。即ち、Ｃｏは、模擬水のセシウムイオン濃度であり、蒸留水を用いて希釈する。収納容器の設置環境により、海水、模擬海水、模擬地下水等を適宜選択する。Ｃは、吸着剤で吸着後に測定した前記模擬水中のセシウム濃度である。ｍは実験に用いた吸着剤量である。ここで算出されたＫｄから、本発明で使用する吸着剤の使用量を求めることができる。このとき、セシウムは、放射性セシウムを含む全量である。
【００２７】
【数２】
【００２８】
式（２）は、測定した分配係数から、容器内に配置する吸着剤量を算出する式である。Ｖは、収納容器体積であり、Ｃｏは、当該容器の容積の水にセシウムが均等に溶解したと仮定したときのイオン濃度であり、Ｃは、吸着剤に吸着後に、当該容器が水で満たされたと仮定したときのセシウムイオン濃度となる。分配係数Ｋｄが大きいと使用する吸着剤量は少なくて済む。これが、吸着剤の最低必要量となる。これに１以上の安全係数、例えば、１．５を乗じた吸着剤量を最低量として、設定することが好ましい。
【００２９】
さらに、吸着剤は、すくなくとも、容器底部の全面にゆきわたるように、設置厚さ５ｍｍ以上、好ましくは、２０ｍｍ以上となるように敷詰め、容器底部と収納物または、これを覆うコンテナが、直接、接触しないように設置されることが好ましい。従って、（２）から算出される最低必要量が容器底面全面を覆うことができないときは、設置厚さ５ｍｍ以上とする。５ｍｍ未満であると、セシウムイオンを含む水が、コンクリート製の収納壁と接触する確率が大きくなる。
【００３０】
図１に、セシウムに汚染された被汚染物を本容器に収納する方法の模式図を示した。容器は、１５ｃｍ厚で、収納部分が１ｍ角の立方体のコンクリート製角型容器１０とした。本容器の底部に、止水材又は吸着剤設置部分２０を設けた。ここに、粉末、又は顆粒状の吸着剤を設置した。粉末の種類によっては、流動性が悪く、ハンドリング性を向上させるために、顆粒状とすることが好ましいからである。粉末は、比表面積が大きいと、吸着平衡に速やかに到達するので好ましい。
【００３１】
吸着剤は、前記吸着剤を複数混合して用いることができる。異なる吸着剤への吸着反応は、競争的に起きるが、被汚染物の性状によっては、特定の吸着剤の性能が実験値通りに効果を奏しない場合もあり、例えば、ゼオライトとフェロシアン化鉄の併用も好ましい。微粉末の吸着剤には、凝集剤や、担持体としての珪砂等を併用することができる。
【００３２】
さらに止水材として、セピオライト、ベントナイトを予め、容器底部に敷詰めることができる。また、これらを混合することも好ましい。これら、止水材は、吸着剤の作用を妨害しないので、吸着剤とセシウムイオン含有水との接触を妨げない範囲ならば、任意の使用割合で混合して、使用することができる。特に短繊維タイプのセピオライト（トルコ産セピオライト）は、乾燥重量の３００％程度の吸水が可能であり、この性能は、水分のｐＨ、共存するイオンの影響が小さく、放射性セシウムの漏えい媒体となる水を吸収するので、特に好ましい。セピオライト粉末（例えば、トルコ産セピオライト原石を解砕、粉砕して、繊維長２００〜１μｍとした繊維状セピオライトの集合体）を、吸着剤と同量程度以下を混合して、使用するか、吸着剤と収納容器の底面の間に層状に敷詰めることが好ましい。層状に敷詰めたときは、セピオライト粉末の使用量は、底面を覆うことができる層厚５ｍｍ以上とする。このとき、止水材は、セシウムイオンが吸着された後の水分を吸収したり、セピオライトにいったんトラップされた水中のセシウムイオンを吸着したりすることも考えられる。
【００３３】
ベントナイトは、例えば、商品名スーパークレイ（株式会社ホージュン製）を、吸着剤と同量程度以下を混合するか、吸着剤と収納容器の底面の間に層状に敷詰めることが好ましい。ベントナイトの使用量も、セピオライトの使用量に準ずる。吸着剤設置部を本容器の底部に設けたのは、容器中の被汚染物中の水が重力で底部に滞留するからである。止水材は、水を容器内にとどめ、吸着剤の吸着平衡へ達する時間を確保するとともに、コンクリートのひび割れ等による漏水を防御する。
【００３４】
止水材と吸着剤は、これらが密接に共存する形態であると、セシウムイオンの閉じ込め効果が確実なものとなる。両者を直接混合するか、両者を別々に層状にしたものを互いに密接して配置することが好ましい。両者は役割が別であり、止水材は、汚染水を止めて、流動化を防止するが、セシウムイオンを選択的にとどめるものでない。一方、吸着剤は、水中のセシウムイオンを選択して吸着して、水中のセシウムイオンの濃度勾配を生むが、水自体の吸収能は、止水材ほどでない。
【００３５】
止水材がトラップした水中のセシウムイオンが、止水材に密接する吸着剤で、吸着されると、吸着剤粉末表面近傍ほど、セシウムイオン濃度が小さくなり、濃度勾配を生ずる。すると、その周辺の水中から吸着剤表面に向かって、セシウムイオンが順次移動して、効率よくセシウムイオンの固定が進行することとなる。分配係数Ｋｄが大きく、吸着剤が少量でセシウムイオンの固定が済むときは、両者を混合しても、止水力は、低下しないが、Ｋｄが比較的小さく、かなり大量の吸着剤で、吸着剤の止水が不十分なときは、両者を分けて別々の層状として、密接配置するか、止水材を比較的多めに配分することが好ましい。両者の層を2層以上、交互に設けて配置することも好ましい。セシウムイオンが吸着平衡に達するまでの時間は、両者の配分比と両者の密接形態と関係する。
【００３６】
こうして、止水材粉末と吸着剤粉末を設置後、被汚染物３０を本容器に格納する。このとき、被汚染物は、フレキシブルコンテナに収納して、コンテナごと格納することもできる。このとき、止水材又は吸着剤を予めコンテナ内の底部にセットして、コンテナを格納したとき、本容器底部の止水材又は吸着剤設置部分２０に止水材又は吸着剤がセットされるようにすることもできる。コンテナ内での止水材と吸着剤の配置は、コンクリート製容器内に直接配置する前記方法に準じて行うことができる。
【００３７】
その後、収納容器の蓋部１２を収納容器本体部１１に被せて、収納容器内に汚染物を密閉する。
【発明の効果】
【００３８】
固化処理をしない放射能汚染物質の放射能のセシウムイオンの閉じ込め性能を大幅に向上させる収納容器、収納方法を提供する。放射線の遮蔽性能は、変化しないが、遮蔽性能の満足できる容器への水の浸み込みがあったとき、また、被汚染物とともに水が、容器内に持ち込まれたとき、水中のセシウムイオンが吸着剤に止まり、セシウムイオンを含有する水の濃度を低下させ、セシウムイオンの外部への漏出を遅延させる さらに、止水効果のｐＨ依存性のない止水材により、セシウムを含有しない水も吸収して、容器へのセシウムイオンの浸透を防止し、吸着剤からのセシウムイオンの脱離も防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［実施の形態］
図１に示した角型コンクリート容器（普通コンクリート製キューブ内容積１ｍ３、重量コンクリート製キューブ内容積１ｍ３）を用いて、放射性セシウムに汚染された収納物から放射性セシウムを含む溶液が漏出したことを想定して浸透試験を実施した。フレキシブルコンテナに40万Ｂｑ／ｋｇのセシウム１３７で汚染した表層土を１０００ｋｇ詰めたと仮定すると、セシウムの半減期からセシウム量は０．１２４ｍｇと計算される。この放射性セシウム全量が１リットルの水に溶解して容器底部に浸出したと仮定すると溶液のセシウム濃度は、０．１２４ｐｐｍとなる。そこで、安定同位体の塩化セシウム試薬で、この濃度のセシウム溶液を調整して模擬セシウム溶液とした。しかし、高濃度の汚染物を処理する場合を想定して、本模擬セシウム溶液１００リットルを、収納容器１０内に散布し、コンクリート容器へのセシウムの浸透状況を確認した。即ち、４０万Ｂｑ／ｋｇ相当の１００倍量のセシウムで試験を実施した（４０００万Ｂｑ相当）。模擬セシウム溶液散布の後、7日後に吸着剤及び止水材を回収した。コンクリート製角型容器への浸透状態の確認は、模擬セシウム溶液と接触したコンクリート容器底面の表面を1ｍｍ削り取り、回収したコンクリートの粉末に存在するセシウムの量を測定した。回収したコンクリートの粉末は塩酸に溶解し、その塩酸溶液のセシウムの濃度をICP-MASを用いて測定することでコンクリート製角型容器に浸透したセシウムの量を評価した。吸着剤及び止水材へのセシウム吸着性能の評価は、回収した吸着剤及び／又は止水材から代表試料100gを分取して１リットルの水に24時間浸漬し、溶出したセシウムの濃度をICP-MASを用いて測定した。
【００４０】
角型コンクリート容器に、そのまま前記の模擬セシウム溶液を投入してセシウムのコンクリートへの浸透実験（Ａ）を行った。
【００４１】
一方、浸透実験（Ｂ）として、吸着剤として、クリノプチロライト（山形県板谷地区の天然ゼオライト）、ベントナイト（商品名スーパークレイ：株式会社ホージュン製）を用いて行った。
浸透実験（Ａ）と同じ仕様のコンクリートキューブを用いた。コンクリートキューブの底に厚さ２ｃｍのベントナイトを敷き詰め、その上に17.9ｋｇのクリノプチロライトを層状に敷きつめた。そして、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。クリノプチロライトのＫｄを、式（１）から算出すると、５．６×１０３であった。この値を用いて、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１００にするために、吸着させるための必要量を式（２）から算出して、17.9ｋｇを得たものである。
【００４２】
（浸透実験（Ｃ））
収納容器の底部にセピオライトを厚さ２ｃｍ敷きつめた。その上に、フェロシアン化鉄粉末を１ｋｇ設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。フェロシアン化鉄のＫｄを、式（１）から算出すると、１．０×１０６であった。この値を用いて、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするために、固層のフェロシアン化鉄に吸着させるための必要量（１ｋｇ）は式（２）から算出した。
【００４３】
（浸透実験（Ｄ））
結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）のＫｄを、式（１）から算出すると、１．６×１０５であった。この値を用いて、式（２）から、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするための、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２の必要量（６．２５ｋｇ）を算出した。
収納容器の底部に、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）、６．２５ｋｇとセピオライト粉末５ｋｇを混合して設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４４】
（浸透実験（Ｅ））
収納容器の底部に、吸着剤を用いず、セピオライト粉末を２ｃｍ敷詰めて設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４５】
（浸透実験（Ｆ））
結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）のＫｄを、式（１）から算出すると、１．６×１０５であった。この値を用いて、式（２）から、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするための、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２の必要量（６．２５ｋｇ）を算出した。
収納容器の底部に、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）、３ｋｇを層状に覆うように敷き詰め、その上に密接して、セピオライト粉末３ｋｇを敷き詰め、更に３．２５ｋｇのＣＳＴ−２と、セピオライト粉末２ｋｇを層状に密接に設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４６】
上記浸透実験例Ａ乃至Ｆにおいて、コンクリート容器への浸透量と吸着量測定をおこなった。上記吸着剤と止水材を設置したコンクリートキューブに模擬セシウム溶液を１００リットル散布投入した。7日間放置した後、吸着剤及び／又は止水材を回収し、コンクリート容器底部表面から1mmコンクリートを削り取りセシウムの浸透状況を評価した。さらに、吸着剤及び／又は止水材から代表試料を分取してセシウムイオン抽出測定用の水１リットルに浸漬してセシウムイオンの吸着量を評価した。吸着剤及び／又は止水材を浸漬した後２４時間静置して、セシウム吸着量測定用の水を採取して、未吸着のセシウムイオン濃度測定をICP-MASでおこなった。これらの結果を、表１に示した。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１が示す通り、遮蔽効果はコンクリート材料の密度と厚さから評価される通常の効果が期待できるうえ、セシウムイオン吸着効果と浸透に対する止水効果が優れているのは、実験例Ｂ乃至Ｄであった。以上の模擬セシウム水を用いた実験とは、別に、実際の土壌と模擬セシウム水を混合して試験をおこなったが、いずれも、セシウムイオンの吸着促進、コンクリート壁への浸透抑制について、模擬セシウム水単独の実験より、好ましい結果が得られた。従って、模擬セシウム水の単独散布の実験は、最も厳しい条件下を想定した試験であって、これをクリアーすることで、実際の土壌等の汚染物収納に対する対応が可能となったことを確認した。
【００４９】
実験例Ｆにおいては、実験例Ｄに匹敵する、セシウムの吸着能が得られ、容器へのセシウムの浸透も実験例Ｄと同等程度に減少した。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】セシウムに汚染された被汚染物を本容器に収納する方法の模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 収納容器
１１ 収納容器本体部
１２ 収納容器の蓋部
２０ 止水材又は吸着剤設置部
３０ セシウムに汚染された被収納物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性セシウムによる汚染物の収納方法、及び放射性セシウムによる汚染物の収納容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
いままで、原子力発電所及び原子燃料再処理施設等の放射性物質取扱施設から発生する濃縮廃液，使用済みイオン交換樹脂，放射性雑固体等のいわゆる低レベル放射性廃棄物の処理，処分の際，固化容器，固化材，埋め戻し材、及び処分場構造物等にセメント，コンクリート、及び水ガラス（ケイ酸ナトリウム）等の水硬性の無機固化材を用いている。
【０００３】
また、放射性核種を漏出することを遅延させるものとして、放射性廃棄物の固化容器に保護層を設け、かつ、この保護層にイオン交換性かつ吸着性を有する充填剤を包埋させるというものがある（特許文献２）。
【０００４】
さらに、曲げ強度を増大でき、かつ耐衝撃性の向上及び放射能浸出率の低減を図れる放射
性廃棄物充填容器、及び放射性廃棄物の充填量を増加できる放射性廃棄物の固化材を提供するために、放射性核種を吸着する繊維状活性炭等の核種吸着補強材を含んでいることを特徴とするコンクリート製放射性廃棄物充填容器が、開発されている（特許文献１）。
【０００５】
これら、水硬性の無機固化材と固化容器は、比較的少量の、低レベル放射性廃棄物に対しては、固化操作が容易で、安価で、耐放射線性に優れている、と思われる。
【０００６】
しかし、例えば、原発事故によるセシウムの低レベル放射能を含む大量の瓦礫、汚染土等に対して、固化処理、固化容器への収納を行うには、大量の処理を安全且つ迅速に行うことが求められている。
【０００７】
このため、可能ならば、工数の多い固化処理をしなくても、収納できる方法が望ましい。ところが、固化処理を省くと、被収納物は、水を含むので、収納容器内に、セシウム汚染水が生ずる。また、収納容器で、水を完全に密閉することは、通常のコンクリートでは、困難である。又、大量の収納容器を、建屋内でなく、雨水の影響ある場所に、長時間保管することも想定され、収納容器外部から水が浸透する懸念もある。従って、大量の低レベル放射性廃棄物の処理，処分のために、通常のコンクリート容器を用いたとき、また、保管場所を屋外とすると、水を介して、放射性核種が収納容器外へ漏出するおそれが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１５３６９０号公報
【特許文献２】特開昭５８−０４００００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、繊維強化コンクリートを使用して、曲げ強度を増大でき、かつ耐衝撃性の向上及び放射能浸出率の低減を図れる放射性廃棄物充填容器を提供し、かつ放射性廃棄物の充填量を増加できる放射性廃棄物の固化材を提供できる。しかし、容器製造の工数が多く、これを大量に準備して、大量の汚染物を、より迅速に処理できるものとは言い難い。また、核種に応じた放射能封じ込め対策はなされていなかった。また、これらの大量の汚染廃棄物は水分を伴うのが通常であるが、水溶性の放射性核種に対する対策が十全とは言い難い。
【００１０】
そこで、水溶性である放射性セシウムで汚染された大量の土壌、稲藁、瓦礫、下水汚泥や焼却灰などを、固化処理をせずに、通常の肉厚コンクリートの容器に収納できれば、処理は、迅速に行われる。
【００１１】
しかし、コンクリート自体は、放射線の遮蔽性能は優れるが、完全な水密性を有しているとはいえない。また、放射性セシウムは、セメント系材料に対する執着性が比較的低く、セメント・コンクリート中の高いアルカリ性環境においても陽イオンとして存在するため、長年に亘り、コンクリートの間隙水の中で拡散して、コンクリート製の容器の外部に漏出することが懸念される。
【００１２】
即ち、セシウムイオンは、コバルトイオン等のセメントの高アルカリ性環境下で溶解度が低い核種に比べて、セメント中での溶解度は高く、セメント（固相）への水（液相）からの吸着率が小さく固液間の分配係数が小さいので、水が存在する状態では、放射性セシウム自体の容器内封じ込めには、特別の配慮が必要である。コンクリート容器の場合、コンクリートの透水係数はゼロではないため、セシウム含有水の漏出の虞がある。
【００１３】
そこで、本発明は、比較的低レベルの放射性セシウムを含む大量の廃棄物を迅速に処理する汚染物の収納方法と、その収納した容器を提供して、建屋外の保管場所に、長期間保管する場合であっても、又は、地下水と接触する可能性ある環境であっても、そして、容器が、万一、ひび割れても、収納容器から漏出する放射性セシウムを極力低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
繊維状セピオライトの集合体であるセピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末の層と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤層を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法、を提供する。
【００１５】
前記セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を混合して、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法、を提供する。
【００１６】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤のセシウムに対する固液分配係数を測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤量を決定して、前記セピオライト及び／又はベントナイトと前記吸着剤を、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とするセシウム汚染物収納方法、を提供する。
【００１７】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を、セシウムに対する固液分配係数Kdを式（１）にて、測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤の最低必要量ｍを式（２）から決定して、前記セピオライト及び／又はベントナイトと前記吸着剤を、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とするコンクリート製セシウム汚染物収納方法、を提供する。式（１）及び式（２）は、後述する。
【００１８】
止水材（前記セピオライト、ベントナイト）又は吸着剤（ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩）を予めフレキシブルコンテナ内の底部に配置して、それらのフレキシブルコンテナをコンクリート製収納容器に格納することによって、コンクリート製収納容器底部の止水材又は吸着剤設置部分に止水材又は吸着剤を配置したことを特徴とする放射性セシウム汚染物収納方法、を提供する。
【００１９】
前記セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、前記吸着剤を、前記の通り底部を覆うように配置し、セシウム汚染物を収納容器内に収納したことを特徴とするセシウム汚染物用コンクリート製容器、を提供する。
【００２０】
（収納容器）
放射線の遮蔽性能は、密度２．３ｃｍ３／ｇの１５ｃｍ厚コンクリートで密閉して、γ線を１／１０とすることができる。重量骨材を用いた重量コンクリートでは、密度の大きなことで、遮蔽性能を高めることができる。一方、道路整備状況が良好とはいえない農村や山間部においては、厚肉のコンクリート容器を取扱える重機を搬入することが困難な地域も存在すると考えられることから、放射線の遮蔽性能を犠牲にした軽量骨材を用いたコンクリート容器の適用も有効である。本願では、密度１．７ｃｍ３／ｇ以上の容器を用いる。好ましくは、密度２．３ｃｍ３／ｇ以上の容器を用いる。密度が１．７ｃｍ３／ｇ未満では、放射線の遮蔽性能が十分でない。収納容器の容積は、問わないが、移動、搬送等のハンドリングを考慮すると、１ｍ３から２ｍ３程度が好ましい。
【００２１】
本発明は、放射能遮蔽効果は、従前のものと同等であるが、密度１．７ｃｍ３／ｇ以上のコンクリートを用いて、セシウムイオンの外部漏えいを飛躍的に防ぐことができる。
【００２２】
具体的には、例えば、コンクリート製角型容器で、肉厚１５ｃｍ程度、一辺１〜１．５ｍ、内容積１〜２ｍ３、重量２ｔ〜６ｔを用いることができる。重量２ｔのものは、軽量骨材を用いて搬送性を高めたもの、重量６ｔのものは、重量骨材を用いて、密度を高め遮蔽性能を高めたものである。
【００２３】
被汚染物は、収納容器に入る大きさに、サイズを調製して、そのセシウム放射線量を測定する。土壌、稲藁、小さな瓦礫（家屋・ビルなどの建物その他工作物などの撤去時に出るコンクリートや舗装補修工事で掘り起こされたアスファルトがらなどの廃棄物で屑状のもの）はコンテナバッグで、集合して収納容器に入るサイズで、セシウム放射線量を測定する。セシウム放射線量から、半減期を考慮して、セシウム全量を算出する。
【００２４】
（吸着剤）
次いで、セシウム吸着剤を準備する。ハンドリング性を高めるため、粉末を顆粒状にしたものももちいることができる。例えば、天然ゼオライトとして、クリノプチロライト、モルデナイトが用いられる。合成ゼオライト、シリカゲル、アルミノシリケート系化合物、活性アルミナ、活性炭、ケイチタン酸塩も好ましい。また、フェロシアン化塩として、フェロシアン化コバルト、フェロシアン化鉄、マンガン系吸着剤として、酸化マンガン、マンガン砂が好適に用いられる。これらに、必要に応じて、凝集剤や、担持体としての珪砂等も用いることができる。
【００２５】
（計量と配置）
【数１】
【００２６】
式（１）に、吸着剤の分配係数の計算式を示した。分配係数Ｋｄは、水層から固層にセシウムイオンを吸着して移行させる実験により算出できる。その実験方法は、所定濃度Ｃｏのセシウムイオン水溶液の所定量（Ｖ）と吸着剤所定量（ｍ）を混合、振盪して、吸着後のセシウムイオン濃度Ｃを測定して、Ｋｄを算出する。即ち、Ｃｏは、模擬水のセシウムイオン濃度であり、蒸留水を用いて希釈する。収納容器の設置環境により、海水、模擬海水、模擬地下水等を適宜選択する。Ｃは、吸着剤で吸着後に測定した前記模擬水中のセシウム濃度である。ｍは実験に用いた吸着剤量である。ここで算出されたＫｄから、本発明で使用する吸着剤の使用量を求めることができる。このとき、セシウムは、放射性セシウムを含む全量である。
【００２７】
【数２】
【００２８】
式（２）は、測定した分配係数から、容器内に配置する吸着剤量を算出する式である。Ｖは、収納容器体積であり、Ｃｏは、当該容器の容積の水にセシウムが均等に溶解したと仮定したときのイオン濃度であり、Ｃは、吸着剤に吸着後に、当該容器が水で満たされたと仮定したときのセシウムイオン濃度となる。分配係数Ｋｄが大きいと使用する吸着剤量は少なくて済む。これが、吸着剤の最低必要量となる。これに１以上の安全係数、例えば、１．５を乗じた吸着剤量を最低量として、設定することが好ましい。
【００２９】
さらに、吸着剤は、すくなくとも、容器底部の全面にゆきわたるように、設置厚さ５ｍｍ以上、好ましくは、２０ｍｍ以上となるように敷詰め、容器底部と収納物または、これを覆うコンテナが、直接、接触しないように設置されることが好ましい。従って、（２）から算出される最低必要量が容器底面全面を覆うことができないときは、設置厚さ５ｍｍ以上とする。５ｍｍ未満であると、セシウムイオンを含む水が、コンクリート製の収納壁と接触する確率が大きくなる。
【００３０】
図１に、セシウムに汚染された被汚染物を本容器に収納する方法の模式図を示した。容器は、１５ｃｍ厚で、収納部分が１ｍ角の立方体のコンクリート製角型容器１０とした。本容器の底部に、止水材又は吸着剤設置部分２０を設けた。ここに、粉末、又は顆粒状の吸着剤を設置した。粉末の種類によっては、流動性が悪く、ハンドリング性を向上させるために、顆粒状とすることが好ましいからである。粉末は、比表面積が大きいと、吸着平衡に速やかに到達するので好ましい。
【００３１】
吸着剤は、前記吸着剤を複数混合して用いることができる。異なる吸着剤への吸着反応は、競争的に起きるが、被汚染物の性状によっては、特定の吸着剤の性能が実験値通りに効果を奏しない場合もあり、例えば、ゼオライトとフェロシアン化鉄の併用も好ましい。微粉末の吸着剤には、凝集剤や、担持体としての珪砂等を併用することができる。
【００３２】
さらに止水材として、セピオライト、ベントナイトを予め、容器底部に敷詰めることができる。また、これらを混合することも好ましい。これら、止水材は、吸着剤の作用を妨害しないので、吸着剤とセシウムイオン含有水との接触を妨げない範囲ならば、任意の使用割合で混合して、使用することができる。特に短繊維タイプのセピオライト（トルコ産セピオライト）は、乾燥重量の３００％程度の吸水が可能であり、この性能は、水分のｐＨ、共存するイオンの影響が小さく、放射性セシウムの漏えい媒体となる水を吸収するので、特に好ましい。セピオライト粉末（例えば、トルコ産セピオライト原石を解砕、粉砕して、繊維長２００〜１μｍとした繊維状セピオライトの集合体）を、吸着剤と同量程度以下を混合して、使用するか、吸着剤と収納容器の底面の間に層状に敷詰めることが好ましい。層状に敷詰めたときは、セピオライト粉末の使用量は、底面を覆うことができる層厚５ｍｍ以上とする。このとき、止水材は、セシウムイオンが吸着された後の水分を吸収したり、セピオライトにいったんトラップされた水中のセシウムイオンを吸着したりすることも考えられる。
【００３３】
ベントナイトは、例えば、商品名スーパークレイ（株式会社ホージュン製）を、吸着剤と同量程度以下を混合するか、吸着剤と収納容器の底面の間に層状に敷詰めることが好ましい。ベントナイトの使用量も、セピオライトの使用量に準ずる。吸着剤設置部を本容器の底部に設けたのは、容器中の被汚染物中の水が重力で底部に滞留するからである。止水材は、水を容器内にとどめ、吸着剤の吸着平衡へ達する時間を確保するとともに、コンクリートのひび割れ等による漏水を防御する。
【００３４】
止水材と吸着剤は、これらが密接に共存する形態であると、セシウムイオンの閉じ込め効果が確実なものとなる。両者を直接混合するか、両者を別々に層状にしたものを互いに密接して配置することが好ましい。両者は役割が別であり、止水材は、汚染水を止めて、流動化を防止するが、セシウムイオンを選択的にとどめるものでない。一方、吸着剤は、水中のセシウムイオンを選択して吸着して、水中のセシウムイオンの濃度勾配を生むが、水自体の吸収能は、止水材ほどでない。
【００３５】
止水材がトラップした水中のセシウムイオンが、止水材に密接する吸着剤で、吸着されると、吸着剤粉末表面近傍ほど、セシウムイオン濃度が小さくなり、濃度勾配を生ずる。すると、その周辺の水中から吸着剤表面に向かって、セシウムイオンが順次移動して、効率よくセシウムイオンの固定が進行することとなる。分配係数Ｋｄが大きく、吸着剤が少量でセシウムイオンの固定が済むときは、両者を混合しても、止水力は、低下しないが、Ｋｄが比較的小さく、かなり大量の吸着剤で、吸着剤の止水が不十分なときは、両者を分けて別々の層状として、密接配置するか、止水材を比較的多めに配分することが好ましい。両者の層を2層以上、交互に設けて配置することも好ましい。セシウムイオンが吸着平衡に達するまでの時間は、両者の配分比と両者の密接形態と関係する。
【００３６】
こうして、止水材粉末と吸着剤粉末を設置後、被汚染物３０を本容器に格納する。このとき、被汚染物は、フレキシブルコンテナに収納して、コンテナごと格納することもできる。このとき、止水材又は吸着剤を予めコンテナ内の底部にセットして、コンテナを格納したとき、本容器底部の止水材又は吸着剤設置部分２０に止水材又は吸着剤がセットされるようにすることもできる。コンテナ内での止水材と吸着剤の配置は、コンクリート製容器内に直接配置する前記方法に準じて行うことができる。
【００３７】
その後、収納容器の蓋部１２を収納容器本体部１１に被せて、収納容器内に汚染物を密閉する。
【発明の効果】
【００３８】
固化処理をしない放射能汚染物質の放射能のセシウムイオンの閉じ込め性能を大幅に向上させる収納容器、収納方法を提供する。放射線の遮蔽性能は、変化しないが、遮蔽性能の満足できる容器への水の浸み込みがあったとき、また、被汚染物とともに水が、容器内に持ち込まれたとき、水中のセシウムイオンが吸着剤に止まり、セシウムイオンを含有する水の濃度を低下させ、セシウムイオンの外部への漏出を遅延させる さらに、止水効果のｐＨ依存性のない止水材により、セシウムを含有しない水も吸収して、容器へのセシウムイオンの浸透を防止し、吸着剤からのセシウムイオンの脱離も防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［実施の形態］
図１に示した角型コンクリート容器（普通コンクリート製キューブ内容積１ｍ３、重量コンクリート製キューブ内容積１ｍ３）を用いて、放射性セシウムに汚染された収納物から放射性セシウムを含む溶液が漏出したことを想定して浸透試験を実施した。フレキシブルコンテナに40万Ｂｑ／ｋｇのセシウム１３７で汚染した表層土を１０００ｋｇ詰めたと仮定すると、セシウムの半減期からセシウム量は０．１２４ｍｇと計算される。この放射性セシウム全量が１リットルの水に溶解して容器底部に浸出したと仮定すると溶液のセシウム濃度は、０．１２４ｐｐｍとなる。そこで、安定同位体の塩化セシウム試薬で、この濃度のセシウム溶液を調整して模擬セシウム溶液とした。しかし、高濃度の汚染物を処理する場合を想定して、本模擬セシウム溶液１００リットルを、収納容器１０内に散布し、コンクリート容器へのセシウムの浸透状況を確認した。即ち、４０万Ｂｑ／ｋｇ相当の１００倍量のセシウムで試験を実施した（４０００万Ｂｑ相当）。模擬セシウム溶液散布の後、7日後に吸着剤及び止水材を回収した。コンクリート製角型容器への浸透状態の確認は、模擬セシウム溶液と接触したコンクリート容器底面の表面を1ｍｍ削り取り、回収したコンクリートの粉末に存在するセシウムの量を測定した。回収したコンクリートの粉末は塩酸に溶解し、その塩酸溶液のセシウムの濃度をICP-MASを用いて測定することでコンクリート製角型容器に浸透したセシウムの量を評価した。吸着剤及び止水材へのセシウム吸着性能の評価は、回収した吸着剤及び／又は止水材から代表試料100gを分取して１リットルの水に24時間浸漬し、溶出したセシウムの濃度をICP-MASを用いて測定した。
【００４０】
角型コンクリート容器に、そのまま前記の模擬セシウム溶液を投入してセシウムのコンクリートへの浸透実験（Ａ）を行った。
【００４１】
一方、浸透実験（Ｂ）として、吸着剤として、クリノプチロライト（山形県板谷地区の天然ゼオライト）、ベントナイト（商品名スーパークレイ：株式会社ホージュン製）を用いて行った。
浸透実験（Ａ）と同じ仕様のコンクリートキューブを用いた。コンクリートキューブの底に厚さ２ｃｍのベントナイトを敷き詰め、その上に17.9ｋｇのクリノプチロライトを層状に敷きつめた。そして、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。クリノプチロライトのＫｄを、式（１）から算出すると、５．６×１０３であった。この値を用いて、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１００にするために、吸着させるための必要量を式（２）から算出して、17.9ｋｇを得たものである。
【００４２】
（浸透実験（Ｃ））
収納容器の底部にセピオライトを厚さ２ｃｍ敷きつめた。その上に、フェロシアン化鉄粉末を１ｋｇ設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。フェロシアン化鉄のＫｄを、式（１）から算出すると、１．０×１０６であった。この値を用いて、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするために、固層のフェロシアン化鉄に吸着させるための必要量（１ｋｇ）は式（２）から算出した。
【００４３】
（浸透実験（Ｄ））
結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）のＫｄを、式（１）から算出すると、１．６×１０５であった。この値を用いて、式（２）から、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするための、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２の必要量（６．２５ｋｇ）を算出した。
収納容器の底部に、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）、６．２５ｋｇとセピオライト粉末５ｋｇを混合して設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４４】
（浸透実験（Ｅ））
収納容器の底部に、吸着剤を用いず、セピオライト粉末を２ｃｍ敷詰めて設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４５】
（浸透実験（Ｆ））
結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）のＫｄを、式（１）から算出すると、１．６×１０５であった。この値を用いて、式（２）から、収納容器の容積に匹敵する水にセシウムが溶解したと仮定したイオン濃度を１／１０００にするための、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２の必要量（６．２５ｋｇ）を算出した。
収納容器の底部に、結晶性ケイチタン酸塩ＣＳＴ−２（米国ＵＯＰ社製）、３ｋｇを層状に覆うように敷き詰め、その上に密接して、セピオライト粉末３ｋｇを敷き詰め、更に３．２５ｋｇのＣＳＴ−２と、セピオライト粉末２ｋｇを層状に密接に設置し、本願発明容器に模擬セシウム溶液を投入した。
【００４６】
上記浸透実験例Ａ乃至Ｆにおいて、コンクリート容器への浸透量と吸着量測定をおこなった。上記吸着剤と止水材を設置したコンクリートキューブに模擬セシウム溶液を１００リットル散布投入した。7日間放置した後、吸着剤及び／又は止水材を回収し、コンクリート容器底部表面から1mmコンクリートを削り取りセシウムの浸透状況を評価した。さらに、吸着剤及び／又は止水材から代表試料を分取してセシウムイオン抽出測定用の水１リットルに浸漬してセシウムイオンの吸着量を評価した。吸着剤及び／又は止水材を浸漬した後２４時間静置して、セシウム吸着量測定用の水を採取して、未吸着のセシウムイオン濃度測定をICP-MASでおこなった。これらの結果を、表１に示した。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１が示す通り、遮蔽効果はコンクリート材料の密度と厚さから評価される通常の効果が期待できるうえ、セシウムイオン吸着効果と浸透に対する止水効果が優れているのは、実験例Ｂ乃至Ｄであった。以上の模擬セシウム水を用いた実験とは、別に、実際の土壌と模擬セシウム水を混合して試験をおこなったが、いずれも、セシウムイオンの吸着促進、コンクリート壁への浸透抑制について、模擬セシウム水単独の実験より、好ましい結果が得られた。従って、模擬セシウム水の単独散布の実験は、最も厳しい条件下を想定した試験であって、これをクリアーすることで、実際の土壌等の汚染物収納に対する対応が可能となったことを確認した。
【００４９】
実験例Ｆにおいては、実験例Ｄに匹敵する、セシウムの吸着能が得られ、容器へのセシウムの浸透も実験例Ｄと同等程度に減少した。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】セシウムに汚染された被汚染物を本容器に収納する方法の模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 収納容器
１１ 収納容器本体部
１２ 収納容器の蓋部
２０ 止水材又は吸着剤設置部
３０ セシウムに汚染された被収納物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状セピオライトの集合体であるセピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末の層と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤層を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【請求項２】
繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を混合して、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に、底面を覆うように層状に配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【請求項３】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤のセシウムに対する固液分配係数を測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤量を決定して、繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と密接させて、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器に収納することを特徴とする請求項1又は、２記載のセシウム汚染物収納方法。
【請求項４】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を、セシウムに対する固液分配係数Kdを式（１）にて、測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤の最低必要量ｍを式（２）から決定して、繊維状セピオライト及び／又はベントナイトと密接させて、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかに記載のセシウム汚染物収納方法。
【数１】
【数２】
【請求項５】
止水材又は吸着剤を予めフレキシブルコンテナ内の底部に配置して、それらのフレキシブルコンテナをコンクリート製収納容器に格納することによって、コンクリート製収納容器底部の止水材又は吸着剤設置部分に止水材又は吸着剤を配置したことを特徴とする請求項1乃至４記載のいずれかに記載の放射性セシウム汚染物収納方法。
【請求項６】
繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤と、セシウム汚染物を、請求項1乃至５の方法のいずれかの方法で収納した放射性セシウム汚染物収納コンクリート製容器。
【請求項１】
繊維状セピオライトの集合体であるセピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末の層と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤層を互いに密接させて、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に敷き詰め、底面を覆うように配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【請求項２】
繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を混合して、コンクリート製収納容器の少なくとも底部に、底面を覆うように層状に配置し、その上に、セシウム汚染物を前記コンクリート製収納容器に収納することを特徴とする収納方法。
【請求項３】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤のセシウムに対する固液分配係数を測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤量を決定して、繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と密接させて、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器に収納することを特徴とする請求項1又は、２記載のセシウム汚染物収納方法。
【請求項４】
ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤を、セシウムに対する固液分配係数Kdを式（１）にて、測定し、収納容器内の容積を勘案して、前記吸着剤の最低必要量ｍを式（２）から決定して、繊維状セピオライト及び／又はベントナイトと密接させて、底面を覆うように設置した後、セシウム汚染物を収納容器内に収納することを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれかに記載のセシウム汚染物収納方法。
【数１】
【数２】
【請求項５】
止水材又は吸着剤を予めフレキシブルコンテナ内の底部に配置して、それらのフレキシブルコンテナをコンクリート製収納容器に格納することによって、コンクリート製収納容器底部の止水材又は吸着剤設置部分に止水材又は吸着剤を配置したことを特徴とする請求項1乃至４記載のいずれかに記載の放射性セシウム汚染物収納方法。
【請求項６】
繊維状セピオライト粉末及び／又はベントナイト粉末と、ゼオライト、フェロシアン化塩、マンガン化合物、ケイチタン酸塩から選ばれた１以上の吸着剤と、セシウム汚染物を、請求項1乃至５の方法のいずれかの方法で収納した放射性セシウム汚染物収納コンクリート製容器。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０１０９４（Ｐ２０１３−１０１０９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５５３１（Ｐ２０１２−１５５３１）
【出願日】平成２４年１月２７日（２０１２．１．２７）
【出願人】（３９８０４３２８５）株式会社太平洋コンサルタント (20)
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月２７日（２０１２．１．２７）
【出願人】（３９８０４３２８５）株式会社太平洋コンサルタント (20)
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