SrとCsを吸着した無機イオン交換体の焼結固化試験

Development of solidification method of Sr and Cs adsorbed inorganic ion-exchangers

藤原 武; 照沼 直広; 中山 真一 

Fujiwara, Takeshi; Terunuma, Naohiro; Nakayama, Shinichi

高レベル放射性廃棄物に含まれる主要な発熱性核種であるSr-90及びCs-137を含む元素群(以下、「発熱性元素群」と呼ぶ)を分離・回収し、必要に応じて保管して発熱量を減衰させることによる処分場設計の柔軟性向上の可能性などに着目し、回収した発熱性元素群を含む廃棄物の特性評価を進めている。発熱性元素群の分離回収方法の一つとして、無機イオン交換体(天然ゼオライトと含水チタン酸の混合物)による吸着法が提案されている。SrとCsを吸着した無機イオン交換体を、ホットプレス装置によって圧力をかけながら加熱して成型と焼結を同時に行った結果、無機イオン交換体は成型・焼結の過程で体積が1/2から1/3にまで圧縮され、コンパクトなSr-Cs焼結体とすることが可能であった。本試験で調製した焼結体は、その母材にゼオライトを含む場合には不均質な焼結体となり、チタン酸のみからなる焼結体は外見上均質な焼結体となった。

Sr-90 and Cs-137 are the main nuclides of heat generation in the high-level radioactive waste. To improve the flexibility of the disposal site design by attenuating the calorific value of the nuclides of heat generation, the evaluation of characteristics of waste including the nuclides of heat generation is advanced. The absorption method with the inorganic ion-exchangers is proposed as one of the methods of collecting the nuclides of heat generation. The inorganic ion-exchangers that adsorbed Sr and Cs became Sr-Cs sintered compact by heating it under pressurizing with a hot press device and its volume was less than half of initial inorganic ion-exchangers. It became an inhomogeneous sintered compact when the zeolite was contained. A homogeneous sintered compact was obtained when consisting only of the titanic acid.