Liquid decontamination using acidic electrolyzed water for various uranium-contaminated steel surfaces in dismantled centrifuge

酒瀬川 英雄; 野村 光生; 澤山 兼吾; 中山 卓也; 矢板 由美*; 米川 仁*; 小林 登*; 有馬 立身*; 檜山 敏明*; 村田 栄一*

Progress in Nuclear Energy, 153, p.104396_1 - 104396_9, 2022/11

https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2022.104396

ウラン濃縮施設の使用済み遠心分離機を解体する際、解体部品のウラン汚染面のみを選択的に除去できる除染技術を開発することは重要である。これは適切な除染を通じて、解体部品を非放射性廃棄物として処分、もしくは、再利用するためである。これまでの研究により、ウラン汚染面を除去できる酸性電解水を利用した湿式除染技術を開発した。ただし、実用化のためにはさらなる技術の最適化は必要である。解体部品は、様々な運転履歴、七フッ化ヨウ素ガスを使用した不均一な系統除染の状況、そして、解体後の長期保管条件の変化により、ウラン汚染状態が異なるためである。本研究は遠心分離機の低炭素鋼製ケーシングからウラン汚染状態の異なる試料を採取して酸性電解水を利用した湿式除染を実施した。その結果、ウラン汚染面のみを効果的に除去することができ、最大20分間で放射能の目標値を下回った。実際の除染時間は解体部品の大きさや形状にも依存することになるが、この方法が遠心分離機のウラン汚染部品に対する除染技術として利用できることを明らかとした。

レーザークリーニングによる鋼材表面塗装膜の分離・除去

山根 いくみ; 高橋 信雄; 澤山 兼吾; 西脇 大貴; 松本 孝志; 小川 潤平; 野村 光生; 有馬 立身*

JAEA-Technology 2021-038, 18 Pages, 2022/02

JAEA-Technology-2021-038.pdf:1.61MB

人形峠環境技術センターの設備解体撤去による解体物の発生予想量は全体で約13万トンである。そのうち放射性廃棄物でない廃棄物(以下NR: Nonradioactive wasteという)となる非放射性廃棄物は約80%である。しかしながら、このNR対象となる鋼材の一部には汚染された可能性を否定できないものがあり、これらについては汚染が疑われる部分の表面塗装膜を分離・除去させた後、搬出のためのサーベイを実施してからNRとしている。現在の分離・除去方法ではグラインダー等の回転研磨工具による手作業を採用しているが、この方法は粉塵の飛散と吸入防止のためのグリーンハウスの設置や作業員のタイベックスーツと全面マスクの着用を必要とする。このため、分離・除去方法のさらなる改良による作業の短時間化(低コスト化)、作業員への負荷低減、そして、過剰な研磨による二次廃棄物発生の抑制が望まれている。そこで本研究では、工事現場等で塗装膜分離・除去に使用されるレーザークリーニング技術に着目した。NR対象物の塗装膜分離・除去技術の向上を目的とし、レーザークリーニング装置を用いたNR鋼材表面塗装膜の分離・除去性能評価、高速度カメラによる塗装膜飛散挙動の観測と塗装膜回収方法の検討、鋼材表面の粉体に対するレーザー分離・除去性能評価、鋼材表面上のウラン化合物の熱力学的評価を行った。またこれらに基づいて、今後のレーザークリーニング技術の導入による実作業への適合性についても検討して今後の展開について整理した。

濃縮工学施設における廃止措置の進捗状況; 平成26年度下半期

松本 孝志; 高橋 信雄; 林原 健一; 石森 有; 美田 豊; 垣屋 秀好

JAEA-Technology 2016-020, 80 Pages, 2016/11

JAEA-Technology-2016-020.pdf:17.8MB

人形峠環境技術センターの濃縮工学施設は、ウラン濃縮プラントの技術的基盤を確立することを目的として建設された施設である。施設内に2つのプラントがあり、天然ウラン及び、回収ウランを用いた濃縮ウランの製造試験を昭和54年度から平成元年度まで行った。平成26年度からは廃棄物調査や澱物調査等を実施する区画を整備するため、平成31年度までの計画でウラン濃縮プラントを構成するプロセス設備やユーティリティ設備などの管理区域内設備を解体・撤去する。本報告書は、濃縮工学施設の廃止措置の基本計画に基づき、廃止措置進捗状況として平成26年度下半期の実績工程、廃止措置方法、写真による廃止措置経過及び部屋・作業員種別毎の作業人工実績、についてまとめた。

エマルションフローを利用した液・液抽出法によるウラン廃液処理試験

菅田 信博; 大天 正樹; 遠藤 裕治; 吉田 英明; 美田 豊; 長縄 弘親; 永野 哲志; 柳瀬 信之

JAEA-Technology 2015-007, 43 Pages, 2015/03

JAEA-Technology-2015-007.pdf:5.33MB

日本原子力研究開発機構人形峠環境技術センターのウラン濃縮施設には、ウラン濃縮技術開発に使用した核不拡散に係わる機微情報を有する遠心分離機が存在している。この遠心機は希硫酸及び水による超音波洗浄等の湿式除染により部品表面へ付着した放射性物質を分離処理し、処理した廃液中のウランを除去することにより、廃液処理後に発生する澱物の放射能濃度を低減させることで、澱物処理が削減できるかの可能性を検討している。このため、平成19年度より原子力基礎工学研究部門と連携を図り、エマルションフロー法によるウラン抽出分離技術の開発を進めてきている。開発したエマルションフロー法を利用した試験装置について、希硫酸及び水の実廃液を用いた試験を行い、基礎試験で確認した性能が得られるかを検証した。

電離イオン式測定器に関する技術開発; クリアランスレベル測定装置への適用性評価

美田 豊; 松村 敏博; 横山 薫; 杉杖 典岳

JAEA-Technology 2008-061, 35 Pages, 2008/10

JAEA-Technology-2008-061.pdf:3.87MB

人形峠環境技術センターでは、今後の廃止措置段階において、ウランで汚染した解体物及び廃棄物が多量に発生する。これらの解体物及び廃棄物の一部は、環境保全,処分費用低減の観点から、除染処理を行い、クリアランス化する計画としている。これを実現するためには、クリアランス検認に必要な、極めて低いレベルの放射能を測定する技術が必要である。このような技術として電離放射線イオン移送型計測技術が有望であると考えている。電離イオン式測定器の基本技術である、電離イオン流体移送型計測技術は、原理的に、極低レベルの放射能が測定可能であり、またサーベイメータのように人手による詳細操作の方法と比べ、大型物品まで一括して測定できるという長所がある。一方、本装置は、新しい技術であることから、実際の測定対象の測定実績が極めて少なく、実使用環境下でのバックランドからの影響や、検出限界,測定性能や信頼性に関する情報が不足している。そこで、本測定試験では、本装置を用いて、除染済実規模サンプルを用いた測定試験を行い、クリアランスレベル測定のための適用性について評価した。

NINGYO-TOGE 核燃料施設廃止措置と廃棄物処理技術の体系化を目指して!

安念 外典; 石森 有; 江間 晃; 高信 修; 長安 孝明; 美田 豊

JNC TN6400 2003-001, 35 Pages, 2003/10

JNC-TN6400-2003-001.pdf:2.78MB

ウラン施設の廃止措置と廃棄物処理の技術開発は、人形峠環境技術センターの主要なプロジェクトの一つである。このプロジェクトを合理的、安全に進めるため、解体から廃棄物処理に全ての技術を体系的に結びつける必要がある。このため、人形峠では「解体エンジニアリング」の確立を目指している。本冊子は、解体エンジニアリングの4つの要素技術「滞留ウラン除去・回収技術」、「遠心機処理技術」、「CaF2殿物活用技術」と「解体エンジニアリングシステム」について示している。

電離イオン式測定器に関する技術開発,2; 除染済み機材の計測試験

美田 豊; 松村 敏博; 杉杖 典岳; 山口 大美; 佐野 明*; 内藤 晋*; 前川 立行*; 吉村 幸雄*; 松本 孝志*

no journal, , 

核燃料施設から発生する大型解体物のクリアランス測定を可能にするために設計・製作された電離イオン式測定器を用いて、プラントで使用した機材を湿式化学除染した後の実規模試験体計測試験を行い、検出性能等を評価し、クリアランス検認システムとしての適用性を確認した。

Development of decontamination technology using ionic liquid as a medium for treating waste contaminated with uranium

大橋 裕介

no journal, , 

BMICl及び塩化コリン尿素混合イオン液体を用いたウランに汚染されたNaF, 鋼材の処理についてプロセスの適用性について評価した。大気中でBMICl及びCCUにUFを加えた。その結果、BMIClについては100C、6時間の処理で100%溶解した。CCUについては100C、5時間で38%のウランが溶解した。また、使用済みNaFについては、BMIClを用いて100C、3時間で86%のウランが溶解した。CCUを用いた場合は100C、3時間で64%のウランが溶解した。ウランに汚染された鋼材については、BMIClで100C、大気中で除染したところ、3時間以内にクリアランス濃度以下となった。さらに汚染した鋼材の鉄成分は汚染していない金属鉄より容易に溶解することがわかった。この溶液のサイクリックボルタモグラムを測定した結果、鉄III価の可逆的還元ピークが0V付近に、ウラニルの不可逆的還元ピークが-1.2V付近に見られた。この結果から、鉄の電解析出物はウランには混入しないことを示している。

フッ素を含むスラッジ類の時間経過による固化及び溶出特性

綱嶋 康倫; 大橋 裕介; 島崎 雅夫; 野村 光生; 田中 祥雄

no journal, , 

ウラン製錬転換プラントやウラン濃縮プラントの操業廃棄物である澱物類については、有害物であるフッ素を多く含むため、セメント固化して廃棄体とする場合、フッ素の溶出が課題となっている。また澱物類は、硫酸カルシウムも多く含んでいるため、エトリンガイドの過剰生成による廃棄体の膨張も懸念されている。これらの課題に対応するために、酸化マグネシウム系固化材とリン酸水素カルシウムを用いた澱物類の固化方法を検討している。フッ素を含むスラッジ類の時間経過による固化及び溶出特性について報告する。

ウラン取扱施設の廃止措置及びクリアランスの状況について

大天 正樹

no journal, , 

製錬転換施設は、平成20年から平成25年に主要機器の解体・撤去を行った。濃縮工学施設は、平成26年から主要機器の解体を継続している。ウラン濃縮原型プラントは、機器内部のウラン除去を平成14年から実施した。ウラン除去の技術成果を基に、第1運転単位のウラン除去を開始し、平成28年度の終了に向けて進めている。また、機器のクリアランスは平成25年5月に放射能濃度の測定及び評価を開始した。そして、国の確認と確認証交付を受けて、国内初となるウラン取扱い施設からのクリアランス物の払出しを行い、アルミ材による再生利用を実施した。