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技術 放射性廃棄物の減容方法

出願人 株式会社IHI
発明者 水野大
出願日 1997年5月14日 (22年3ヶ月経過) 出願番号 1997-124193
公開日 1998年12月4日 (20年8ヶ月経過) 公開番号 1998-319188
状態 未査定
技術分野 汚染除去及び汚染物処理
主要キーワード 破砕場 鋭敏化処理 衝撃抵抗 液体空気 収容効率 低レベル放射性廃棄物 粒界炭化物 バンドソー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年12月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

低レベル放射性廃棄物収納容器放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させるべく、放射性廃棄物を有効に細分化する。

解決手段

炭素鋼からなる放射性廃棄物1を減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物1を液体窒素11に浸して脆性破壊温度または衝撃値を低下させる温度以下に冷却した後、直ちに応力を加えて破砕して細分化する。

概要

背景

原子力発電所定期検査時放射性物質使用施設改良工事の時に発生する低レベル放射性廃棄物は、低レベル放射性廃棄物収納容器に詰められ、地下数メートル以下の貯蔵庫埋設され、その上部に数メートルの盛土が施されて、定期的にモニタリングされて管理されるようになっている。

上記放射性廃棄物の中で、特に、炭素鋼ステンレス鋼等からなる放射性廃棄物を低レベル放射性廃棄物収納容器に詰めるに際しては、バンドソー等の切断機を用いて、放射性廃棄物を細切れに切断して、低レベル放射性廃棄物収納容器内部に収容可能な大きさに減容するようにしていた。

概要

低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させるべく、放射性廃棄物を有効に細分化する。

炭素鋼からなる放射性廃棄物1を減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物1を液体窒素11に浸して脆性破壊温度または衝撃値を低下させる温度以下に冷却した後、直ちに応力を加えて破砕して細分化する。

目的

そこで、本発明は、上記問題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させるべく、放射性廃棄物を有効に細分化することができる放射性廃棄物の減容方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

炭素鋼からなる放射性廃棄物減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物を液体窒素に浸して脆性破壊温度以下に冷却した後、直ちに応力を加えて破砕して細分化するようにしたことを特徴とする放射性廃棄物の減容方法

請求項2

ステンレス鋼からなる放射性廃棄物を減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物を鋭敏化温度に一旦加熱した後、液体窒素に浸して脆性破壊温度以下に冷却し、その後直ちに応力を加えて破砕して細分化するようにしたことを特徴とする放射性廃棄物の減容方法。

技術分野

0001

本発明は、原子力発電所等から発生する低レベル放射性廃棄物ドラム缶等の専用の収納容器に隙間なく充填すべく減容する放射性廃棄物の減容方法に関するものである。

背景技術

0002

原子力発電所の定期検査時放射性物質使用施設改良工事の時に発生する低レベルの放射性廃棄物は、低レベル放射性廃棄物収納容器に詰められ、地下数メートル以下の貯蔵庫埋設され、その上部に数メートルの盛土が施されて、定期的にモニタリングされて管理されるようになっている。

0003

上記放射性廃棄物の中で、特に、炭素鋼ステンレス鋼等からなる放射性廃棄物を低レベル放射性廃棄物収納容器に詰めるに際しては、バンドソー等の切断機を用いて、放射性廃棄物を細切れに切断して、低レベル放射性廃棄物収納容器内部に収容可能な大きさに減容するようにしていた。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述のバンドソー等の切断機では、切断する大きさに限界があり、細分化することが困難であった。そのため、放射性廃棄物を低レベル放射性廃棄物収納容器に収容する際に、切断処理された放射性廃棄物の大きさが大きく収納容器の形状に合わせて収容できず、隙間が発生してしまい、収納容器全体に詰めることができない。従って、充填率に限界があり、収容効率を向上させることが困難であった。

0005

そこで、本発明は、上記問題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は、低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させるべく、放射性廃棄物を有効に細分化することができる放射性廃棄物の減容方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決すべく本発明は、炭素鋼からなる放射性廃棄物を減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物を液体窒素に浸して脆性破壊温度以下に冷却した後、直ちに応力を加えて破砕して細分化するようにした方法である。

0007

上記方法によれば、炭素鋼からなる放射性廃棄物を容易に破砕して有効に細分化することができ、低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させることができる。

0008

また、ステンレス鋼からなる放射性廃棄物を減容すべく細分化するに際して、上記放射性廃棄物を鋭敏化温度に一旦加熱した後、液体窒素に浸して脆性破壊温度または衝撃値を低下させる温度以下に冷却し、その後直ちに応力を加えて破砕して細分化するようにした方法である。

0009

上記方法によれば、ステンレス鋼からなる放射性廃棄物を容易に破砕して有効に細分化することができ、低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、本発明の実施の一形態を添付図面に従って説明する。

0011

図1は本発明に係る放射性廃棄物の減容方法の第一の実施の形態を示した工程説明図、図2は本発明に係る放射性廃棄物の減容方法の第二の実施の形態を示した工程説明図である。

0012

まず、放射性廃棄物が炭素鋼からなる第一の実施の形態の場合の減容方法について説明する。

0013

最初に細断工程として、図1(a)に示すように、例えば円筒状の炭素鋼からなる放射性廃棄物1をバンドソー(図示せず)等の切断機を用いて、後述の冷却槽2に挿入可能な大きさに切断する。

0014

次に冷却工程として、図1(b)に示すように、予め液体窒素11を溜めた冷却槽2の中に、切断された放射性廃棄物1aを挿入する。ところで、炭素鋼の低温度における機械的性質を見ると、図3グラフに示すように、温度の低下と共にその衝撃値は低下することが分かる。特に、温度がマイナス40℃付近より低くなると衝撃値は著しく低下するようになり、マイナス70℃付近まで低くなると、衝撃値はほとんど0となり、炭素鋼の脆性破壊温度はマイナス70℃付近と考えることができる。液体窒素11の沸点はマイナス196℃であるので、放射性廃棄物1aは冷却槽2の液体窒素11の中に挿入されることによって、脆性破壊温度以下に冷却されることになる。

0015

その後破砕工程として、図1(c)に示すように、脆性破壊温度以下に冷却された放射性廃棄物1aを冷却槽2から取り出した後、すぐに破砕場3に移動させて、直ちにハンマー4等を用いて衝撃力(応力)を加えて脆性破壊を起こさせ破砕して粒状の小片5(図1(d)参照)に細分化する。

0016

この小片5を回収して、図1(e)に示すように、専用の低レベル放射性廃棄物収納容器6に、小片5を隙間なく充填、収容する。なお、破砕から回収、充填の一連の作業中は、局所排風機(図示せず)の使用により放射性物質の拡散を防止するようになっている。

0017

最後に、図1(f)に示すように、放射性廃棄物1aの小片5が隙間なく充填、収容された収納容器6を密閉して、低レベル放射性廃棄物として保管するようになっている。

0018

次に、放射性廃棄物がステンレス鋼からなる第二の実施の形態の場合の減容方法について説明する。

0019

最初に細断工程として、図2(a)に示すように、例えば円筒状のステンレス鋼からなる放射性廃棄物7をバンドソー(図示せず)等の切断機を用いて、後述の電気炉8及び冷却槽2に挿入可能な大きさに切断する。

0020

次に加熱工程として、図2(b)に示すように、切断された放射性廃棄物7aを電気炉8内に挿入して、約850℃で2時間加熱して、その後、自然冷却させる。なお、加熱の方法は、電気炉8に限られるものではない。

0021

その後冷却工程として、図2(c)に示すように、予め液体窒素11を溜めた冷却槽2の中に、切断され一旦加熱された放射性廃棄物7aを挿入する。

0022

ところで、ステンレス鋼の低温度における機械的性質を見ると、広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼は、液体空気のような超低温でもその高い靱性を失わない特性があるが、代表的なオーステナイト系ステンレス鋼304の焼なまし状態の低温における機械的性質を表した図4のグラフに示すように、マイナス196℃に冷却する場合の低温衝撃抵抗に及ぼす鋭敏化処理の影響は、850℃で2時間加熱したときに最も大きくなることが分かる。すなわち、鋭敏化温度に加熱して焼なましにより鋭敏化処理され、粒界炭化物析出することによって、低温で脆化することになる。従って、液体窒素で冷却すると衝撃値が低下して、脆性破壊を起こし易くすることができる。

0023

その後破砕工程として、上述の第一の実施の形態と同じく、図2(d)に示すように、衝撃値を低下させるために冷却された放射性廃棄物7aを冷却槽2から取り出した後、すぐに破砕場3に移動させて、直ちにハンマー4等を用いて衝撃力(応力)を加えて脆性破壊を起こさせ破砕して粒状の小片9(図2(e)参照)に細分化する。

0024

この小片9を回収して、図2(f)に示すように、専用の低レベル放射性廃棄物収納容器6に、小片9を隙間なく充填、収容する。なお、破砕から回収、充填の一連の作業中は、局所排風機(図示せず)の使用により放射性物質の拡散を防止するようになっている。

0025

最後に、図2(g)に示すように、放射性廃棄物7aの小片9が隙間なく充填、収容された収納容器6を密閉して、低レベル放射性廃棄物として保管するようになっている。

0026

次に、本発明に係る放射性廃棄物の減容方法の作用について説明する。

0027

上述のように、炭素鋼からなる放射性廃棄物1においては、炭素鋼が温度の低下と共にその衝撃値は低下するという性質を有していることを利用して、液体窒素11で冷却することによって、脆化させることができ、放射性廃棄物1を容易に破砕することができる。

0028

また、ステンレス鋼からなる放射性廃棄物7においては、焼なましにより鋭敏化処理され、粒界炭化物を析出することによって、低温で脆化するという性質を有していることを利用して、約850℃で2時間加熱して鋭敏化処理した後に、液体窒素11で冷却することによって、脆化させることができ、放射性廃棄物1を容易に破砕することができる。

0029

このように、放射性廃棄物1,7を破砕して粒状の小片5,9に細分化することによって、収納容器6の中に隙間なく充填して収容することができ、放射性廃棄物の収納効率を向上させることができる。

0030

さらに、上記方法においては、冷却剤(液体窒素11)を入れるよう容器と、ハンマー4等の衝撃手段が有れば減容することができ、特別な装置が不要であり、また、液体窒素11も入手が容易であり、安価に減容することができる。

発明の効果

0031

以上要するに本発明によれば、放射性廃棄物を脆化させることによって、容易に破砕して粒状の小片に細分化することができ、低レベル放射性廃棄物収納容器に放射性廃棄物を収容する際に、その内部の隙間をなくして収納効率を向上させることができるという優れた効果を発揮する。

図面の簡単な説明

0032

図1本発明に係る放射性廃棄物の減容方法の第一の実施の形態を示した工程説明図である。
図2本発明に係る放射性廃棄物の減容方法の第二の実施の形態を示した工程説明図である。
図3炭素鋼の低温度における機械的性質を表したグラフである。
図4ステンレス304の低温衝撃抵抗に及ぼす鋭敏化処理の影響を表したグラフである。

--

0033

1,7放射性廃棄物
11 液体窒素

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