低レベル放射性廃棄物の水熱固化に関する研究

福本 雅弘; 飯島 和毅; 牧野 鉄也; 林 晋一郎; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC TN8410 96-055, 147 Pages, 1998/02

PNC-TN8410-96-055.pdf:4.96MB

再処理施設から発生する低レベル放射性廃棄物を対象に、模擬廃棄物を用いた水熱固化試験を平成3年度から7年度にかけて実施した。本研究は、低レベル放射性廃棄物を減容性に優れ、所定の強度を有した安定な固化体とするために、固化母材を加えないか出来る限り少なくした水熱固化法の適用可能性を評価することを目的とする。試験は、 1)「廃シリカゲル」への適用を考えた、100mmの固化体作製用水熱固化装置を用いた水熱ホットプレス法によるシリカゲルの固化試験、 2)「低レベル濃縮廃液核種去スラッジ」への適用を考えた、100mm及び30mmの固化体作製用水熱固化装置を用いた水熱ホットプレス法による模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの固化試験及び低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの主要成分である酸化鉄(Fe2O3)及びヨウ化銀(AgI)を対象にHIP装置を用いた水熱HIP法にようる固化試験、 3)「廃ヨウ素フィルター」への適用を考えた、30mmの固化体作製用装置を用いた水熱ホットプレス法にようるAgX、AgZ、AgSの固化試験等を行った。 1)シリカゲルの水熱ホットプレス法による固化試験の結果、添加剤としてBa(OH)2が有効であり、減容係数は1.32、一軸圧縮強度は105kg/cm2であった。 2)模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの水熱ホットプレス法による固化試験の結果、可溶性成分(NaNO3、NaNO2)のほとんどを絞り出し水側に分離でき、ヨウ化銀の絞り出し水への移行割合は0.2wt%未満であった。模擬低レベル濃縮廃液核種除去スラッジの減容係数は3.3、一軸圧縮強度は1014kg/cm2であった。また、酸化鉄及びヨウ化銀の水熱HIP法による固化試験の結果、酸化鉄の場合減容係数は5.2(固化体のかさ密度は3.710kg/m3)、ヨウ化銀の場合減容係数は1.4(固化体のかさ密度は4.910^3kg/m3)であった。 3)AgX、AgZ、AgSは、水のみ添加で水熱ホットプレス法により固化体を得られた。減容係数はそれぞれ3.08、1.78、2.03、一軸圧縮強度はそれぞれ944kg/cm2、208kg/cm2、533kg/cm2が得られた。AgXは水熱ホットプレス固化によって非晶質化した。

RADIONUCLIDES REMOVAL FROM HIGH SALT CONTENT LOW LEVEL LIQUID WASTE FROM THE REPROCESSING PLANT - EXPERIMENT RESULTS OF ACTUAL LIQUID WASTE -

小林 師; 飯島 和毅; 宮本 陽一; 中西 芳雄

WASTE MANAGEMENT '96, 0 Pages, 1996/00

東海・再処理工場で発生する低放射性廃液から放射性核種を分離・除去する方法について、各種パラメータ試験を実施し、最適な分離・除去方法を選定し、実際の低放射性廃液を用いて核種除去性能を確認した。本報告では特に共沈除去工程の特性等を中心に試験成果を報告する。

アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験(3) 錯体形成に関与する可溶性有機成分の定性・定量分析

加川 昭夫; 須黒 寿康; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC TN8410 95-202, 108 Pages, 1995/06

PNC-TN8410-95-202.pdf:1.9MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際、廃棄体から地下水中へ溶解した可溶性有機成分とTRU核種が安定な錯体を形成して、TRU核種の溶解度が高くなるおそれや核種移行速度が速まるおそれがある。このため、今回、東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内、貯蔵量が多く今後も増加が考えられるアスファルト固化体を評価対象物に選定し、1.アスファルト+水という単純系、2.アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+水という複合系、3.アスファルト+水酸化カルシウム+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水という複合系でのアスファルト中の可溶性有機成分の浸出試験を行った。浸出液のTOC(全有機炭素量)を測定した結果、各浸出試験とも浸出期間が長くなるに従い、増加すること、また、浸出液をIC(イオンクロマトグラフィー)により定量分析した結果、各浸出試験ともギ酸及び酢酸が同定され、浸出期間が長くなるに従い、濃度が上昇することがわかった。浸出液をGC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)により定量分析した結果、錯体形成剤として可能性の高いと考えられるカルボン酸を同定定量することができた。単純系では芳香多価カルボン酸及び脂肪酸が、複合系では脂肪酸が検出された。また、アスファルト中にも存在する可溶性有機成分を同定するため、水酸化ナトリウム溶液で抽出し有機物をGC/MSで分析した。

アスファルトから浸出する可溶性有機成分に関する評価試験(2)

加川 昭夫; 須黒 寿康; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC TN8410 94-281, 60 Pages, 1994/08

PNC-TN8410-94-281.pdf:1.02MB

有機系TRU廃棄体(マトリックスが有機物であるもの及び廃棄物中に有機物を含むもの)は地下深部へ処分した際,廃棄体から地下水中へ溶解した可溶性有機成分とTRU核種が安定な錯体を形成して,TRU核種の溶解度が高くなるおそれや核種移行速度が速まるおそれがある。このため,今回,東海事業所から発生する有機系TRU廃棄物の内,貯蔵量が多く今後も増加が考えられるアスファルト固化体を評価対象物に選定し,アスファルト+水酸化カルシウム(TRU廃棄物処分場の人工バリア材として使用する可能性の大きなセメント中の間隙水を想定)+硝酸ナトリウム(実際のアスファルト固化処理対象である濃縮廃液の主成分を模擬)+水という複合系でのアスファルト中の可溶性有機成分の浸出試験を行った。複合系のアスファルト浸出試験28dの浸出液中の全有機炭素量を測定した結果,151gC/g-アスファルトとなった。また,有機成分の平均分子量をFDMS(フィールドディソープション質量分析法)により測定した結果,比較的低分子量(数平均分子量400,重量平均分子量520)であることがわかった。さらに,同浸出液中の有機成分をGC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析法)により分析した結果、錯体形成剤として可能性の高いと考えられる14種類のカルボン酸を同定することができた。

石油アスファルトの液相酸化基礎試験

牧野 鉄也; 福本 雅弘; 宮本 陽一; 中西 芳雄

PNC TN8410 94-218, 188 Pages, 1994/01

PNC-TN8410-94-218.pdf:1.3MB

再処理施設から発生するアスファルト固化体を減容・無機化して、貯蔵・処分の合理化を図ることの可能性を確認するため、石油アスファルトの液相酸化基礎試験を実施した。アスファルト固化体のマトリックスである石油アスファルトのみ、およびアスファルト固化が高硝酸塩濃度溶液を固化対象とするため、硝酸ナトリウムを50wt%含む石油アスファルトを、過酸化水素-酸化銅触媒にて48時間液相酸化した。その結果、赤外分光分析(FT-IR)スペクトルからは酸化劣化を示す指標であるカルボニル基の吸収ピーク(1700cmー1)が認められ、微少量の石油アスファルトの酸化分解を示したが、重量変化および溶液中の無機・有機成分の分析では顕著な変化がみられなかった。また、硝酸ナトリウムの添加は液相酸化反応には、ほとんど影響しなかった。

希ガスの固定化技術

阿部 進*; 水口 宏司*; 中西 芳雄; 林 晋一郎

日本原子力学会誌, 32(4), 361 Pages, 1990/00

貴事業団殿より受託研究として実施してきた、イオン応用やアモルファス合金の形成等の新しい技術要素からなる掲記研究に関して、基本原理、技術課題、とそれを解決してきた過程及び現状に至った技術レベル等の全体概要を紹介する。特に、現状、1000時間程度の連続運転で150Nlのクリプトンを固定化でき、固化体は熱的にも安定であることなどから長期貯蔵に期待できることを記述。