Fundamental study on immobilization of sludge generated from treatment of remaining water used for cooling of the stricken power reactors

被災した原子炉の冷却に使用された水の処理によって発生したスラッジの安定化に関する基礎的研究

天本 一平; 小林 秀和 ; 横澤 拓磨; 山下 照雄 ; 永井 崇之  ; 鈴木 良和*; 武部 博倫*; 三田村 直樹*; 都築 達也*

Amamoto, Ippei; Kobayashi, Hidekazu; Yokozawa, Takuma; Yamashita, Teruo; Nagai, Takayuki; Suzuki, Yoshikazu*; Takebe, Hiromichi*; Mitamura, Naoki*; Tsuzuki, Tatsuya*

東日本大震災によって被災した福島第一原子力発電所の原子炉を冷却するために使用されている大量の水が、原子炉建屋やタービン建屋内に滞留水となって残留している。これらの滞留水は、CsやSr等の放射性物質によって汚染されているため除染が必要である。これまでに公開された情報によると、福島第一原子力発電所は、滞留水を除染するプロセスのひとつに、フランスのラ・アーグ再処理工場で用いられている除染装置を採用しているようである。文献によると、同装置を用いた場合、Csはフェロシアン化物と、またSrはBaSOと沈殿させることにより、スラッジとして分離することができる。以上の調査結果のもと、本研究では、BaSOを模擬スラッジとして、さまざまな溶融温度で鉄リン酸塩ガラスに充填する試験を行った。その結果、BaSOは加熱によってBaOに分解し、最大48mol%のBaOがIPG中に溶け込むことがわかった。さらにBaOを充填したガラス固化体の場合、BaOの充填率が高いほど、また低い溶融温度で製造したガラスほど、ガラス固化体として良い性能を示すことが判明した。

The great amount of water used for cooling the stricken reactors at Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant following the earthquake and tsunami of 11 March 2011 had resulted in accumulation of "remaining water" in some buildings. From public announcements, it seems likely the decontamination process of La Hague reprocessing plant would be employed as one of the treatment processes for the remaining water contaminated by FPs such as Cs, Sr, etc.. Based on literature study, Cs would precipitate with ferrocyanide compound as well as Sr with BaSO by applying the above-mentioned process. In this study, BaSO as the simulated sludge was loaded into the iron phosphate glass (IPG) medium under different melting temperature. Based on the results, the performance of IPG containing BaO (decomposed from BaSO) improved with increase loading of BaO up to 48 mol% at lower melting temperature.