JP2014142312A - 放射性物質の除去方法および塗料 - Google Patents
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Abstract
【課題】剥離性塗料の取り扱いが容易で、表面に付着した放射性物質を簡便に除去することができる放射性物質の除去方法および塗料を提供する。
【解決手段】本発明は、次の手順により除去処理を行う。まず、剥離性塗料を表面に塗る（ステップＳ１）。この剥離性塗料は、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の塗料である。次に、塗った剥離性塗料を一定時間放置して硬化させ、放射性物質を吸着させた後（ステップＳ２）、途膜を表面から剥がす（ステップＳ３）。この途膜を焼却等により処分する（ステップＳ４）。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、次の手順により除去処理を行う。まず、剥離性塗料を表面に塗る（ステップＳ１）。この剥離性塗料は、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の塗料である。次に、塗った剥離性塗料を一定時間放置して硬化させ、放射性物質を吸着させた後（ステップＳ２）、途膜を表面から剥がす（ステップＳ３）。この途膜を焼却等により処分する（ステップＳ４）。
【選択図】図１
Description
本発明は、放射性物質の除去方法および塗料に関し、特に、建屋等の工作物の表面に付着した放射性セシウムなどの放射性物質を、ストリッパブルペイントなどの剥離性塗料を用いて除去する方法およびその塗料に関するものである。
従来、原子力施設での放射性物質の漏洩を伴う災害事故としては、スリーマイル島原子力発電所（アメリカ）やチェルノブイリ原子力発電所（旧ソビエト連邦）における事故が有名である。
放射性物質の漏洩が発生した施設周辺では大量の放射性物質が拡散しているので、周辺地域では建屋等の工作物をはじめとした土壌、樹木、田畑等が放射性物質で汚染されている。
汚染の主要核種は、核***生成物としての放射性セシウム（Ｃｓ−１３４、Ｃｓ−１３７）である。Ｃｓ−１３７は半減期が約３０年と長く、長期間放射線を放出し、大量被曝のおそれから住民がその場所で生活することはできない。そのため、早急かつ安全に除染することができる効果的な技術が従来より求められていた。
一般的に建屋等の工作物の除染方法としては水を使用する方法が多く、例えば高圧洗浄機による洗浄では１分間当たり数十リットルの水を使用する。そのため、その水の回収が困難であることから、放射性物質が含まれた排水が大量に発生し、それを放流せざるを得ない状況もある。さらに、洗浄中に放射性物質を周囲に拡散するため、二次汚染の可能性や作業員の被曝のおそれも生じる。
また、上記以外の除去方法として、例えば、特許文献１に示されるように、除染用ガスを汚染物表面に吹き付ける方法や、特許文献２に示されるように、表面を液体の泡で覆うことによる除去方法も知られている。
さらに、上記以外の水を使わない除去方法として、ストリッパブルペイントと呼ばれる剥離性塗料を表面に塗布して乾燥硬化後にその塗膜を剥離することで、放射性物質を除去する方法も知られている。従来のストリッパブルペイントは、水溶性のものと溶剤が多量に含まれるものとに大別され、それぞれ次のような問題がある。
まず、水溶性のストリッパブルペイントの場合には、有機溶剤中毒予防規則で規制される物質が含まれていたり、消防法上の可燃物等が含まれていないため、取り扱いが容易であるが、乾燥後に再度水に濡れてしまうと溶解してしまう性質がある。そのため、屋外での使用には配慮が必要であり、気温が低い季節では夜間に塗布表面が結露し、硬化しない可能性がある。
次に、溶剤系のストリッパブルペイントの場合には、硬化も早く被膜も硬く作業性は良好であるが、作業中に有機溶剤が拡散するため環境汚染し、作業には有機溶剤作業主任者の専任が必要であるとともに、消防法上の可燃物となることが多いため保管方法に対する配慮が必要となる。そのため、一般的な活用には配慮が必要である。
このため、剥離性塗料の取り扱いが容易で、表面に付着した放射性物質を簡便に除去することができる技術の開発が強く望まれていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、剥離性塗料の取り扱いが容易で、表面に付着した放射性物質を簡便に除去することができる放射性物質の除去方法および塗料を提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る放射性物質の除去方法は、物体の表面に付着した放射性物質を除去する方法において、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を前記表面に塗り、一定時間放置して硬化した前記剥離性塗料による途膜を前記表面から剥がすことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る放射性物質の除去方法は、上述した請求項１において、前記粘土性天然鉱物はモンモリロナイトからなることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る塗料は、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の塗料である。
本発明に係る放射性物質の除去方法によれば、物体の表面に付着した放射性物質を除去する方法において、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を前記表面に塗り、一定時間放置して硬化した前記剥離性塗料による途膜を前記表面から剥がすので、剥離性塗料の取り扱いが容易であり、物体の表面に付着した放射性物質を簡便に除去することができるという効果を奏する。
以下に、本発明に係る放射性物質の除去方法および塗料の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
本発明に係る放射性物質の除去方法は、放射能汚染した建屋等の工作物（物体）の表面に付着した放射性セシウム（放射性物質）を除去する方法であり、放射性セシウムを吸着可能なモンモリロナイトなどの粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を表面に塗り、一定時間放置して乾燥硬化した途膜を表面から剥がすものである。ここで、剥離性塗料が本発明に係る塗料に相当するものである。
ここで、本発明の基本的な吸着原理について説明する。本発明では、剥離性塗料に含ませたモンモリロナイトなどの粘土性天然鉱物による陽イオン交換性能を利用して放射性セシウムの吸着を行うものである。
粘土性天然鉱物は、自然界に存在する状態においては、その層間にナトリウム、カリウムおよびカルシウムなどの陽イオンが含まれており、このアルカリおよびアルカリ土壌金属の陽イオンは、それ以上に結合力の強い陽イオンに遭遇するとイオン交換が不可逆的に行われる。例えばセシウムイオンは陽イオンに帯電し、ナトリウム、カリウムおよびカルシウムよりも極めて強い結合力を持っているためイオン交換し、取り込まれ、固定され隔離する。したがって、粘土性天然鉱物は放射性セシウムを選択的に吸着することができる。本発明で用いる剥離性塗料は、この放射性セシウム吸着作用を有した機能性成分を多量に配合した剥離性塗料である。
また、本発明では剥離性塗料の取り扱いを容易にするために、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を用いている。本発明で用いる剥離性塗料は、高分子合成樹脂エマルジョンをベースとし、各種機能性成分を配合した剥離性塗料であり、次の（ア）、（イ）の特性を具備するものである。
（ア）乾燥後、不可逆性塗膜を形成する特性
乾燥は水分の蒸発により行われるが、乾燥の進行とともに樹脂成分が融着し、耐水性の塗膜を形成する剥離性塗料である。
乾燥は水分の蒸発により行われるが、乾燥の進行とともに樹脂成分が融着し、耐水性の塗膜を形成する剥離性塗料である。
（イ）乾燥後、被着面に対して剥離性を有する特性
塗布後、乾燥する過程において塗膜は体積収縮するが、この過程において収縮圧力によって分散された離型剤が押し出され、乾燥後、被着体と塗膜が離型可能となる剥離性塗料である。
塗布後、乾燥する過程において塗膜は体積収縮するが、この過程において収縮圧力によって分散された離型剤が押し出され、乾燥後、被着体と塗膜が離型可能となる剥離性塗料である。
また、本発明で用いる剥離性塗料は、焼却による減容化が可能な特性をさらに具備するものである。すなわち、剥離（除染）後の塗膜は廃棄物量を減量するために焼却することが可能であり、しかも焼却時に有害物質を飛散することがないものである。
次に、本発明に係る放射性物質の除去方法の具体的な手順について、図１の概略フロー図を参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１において、剥離性塗料を工作物の表面に塗布する。ここで、本発明で用いる剥離性塗料は、上述したように放射性セシウムを吸着可能なモンモリロナイトなどの粘土性天然鉱物を含んで構成され、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の塗料である。
次に、ステップＳ２において、工作物表面に塗布した剥離性塗料を一定時間放置する。こうすることで、剥離性塗料が乾燥して硬化する。工作物表面に付着している放射性セシウムは、剥離性塗料の持つ上記吸着作用により吸着されることになる。
次に、ステップＳ３において、剥離性塗料が乾燥・硬化してできた途膜を工作物表面から剥離する。放射性セシウムは塗膜とともに工作物表面から剥離・除去される。
そして最後に、ステップＳ４において、この途膜を折り畳んで焼却等により処分して減容化する。
このように、本発明の放射性物質の除去方法によれば、放射性物質で汚染した工作物の表面・壁面等に剥離性塗料を塗布し、乾燥後にそれを剥がすだけで壁面等に付着した放射性物質を除去（除染）することができる。特に、剥離性塗料の取り扱いが従来の剥離性塗料に比べて容易であることから、除去作業を簡便に行うことができる。
また、本発明によれば、以下の（１）〜（３）に示すような効果を得られる。
（１）除染性能に関する効果
本発明を一サイクル程度適用することで、建屋の壁等の表面に付着した放射性物質を概ね１／２以下に低減させることができる。また、高濃度汚染の部分に対しては同じ「塗って、剥がす」作業のサイクルを繰り返すことにより、除染効果を高めることができる。なお、いわゆる厚塗りでは効果向上はあまり見込めない。
本発明を一サイクル程度適用することで、建屋の壁等の表面に付着した放射性物質を概ね１／２以下に低減させることができる。また、高濃度汚染の部分に対しては同じ「塗って、剥がす」作業のサイクルを繰り返すことにより、除染効果を高めることができる。なお、いわゆる厚塗りでは効果向上はあまり見込めない。
また、除染対象物に水を使用することが困難な場所や、木造等の表面のように平滑でなく、微細な凹凸があるような場合でも液状の剥離性塗料が細かい凹凸に入り込んで放射性物質を吸着し硬化するので、簡便にこれを除染することができる。
（２）法規制に対する効果
取り扱う剥離性塗料が水溶性であるため、有害物や可燃物が含まれておらず、労働安全衛生法の各種規則（有機溶剤中毒予防規則、特定化学物質等予防規則等）や消防法に抵触するおそれがほとんどない。また、剥離性塗料の取り扱いに有機溶剤作業主任者などの特殊な資格は不要である。
取り扱う剥離性塗料が水溶性であるため、有害物や可燃物が含まれておらず、労働安全衛生法の各種規則（有機溶剤中毒予防規則、特定化学物質等予防規則等）や消防法に抵触するおそれがほとんどない。また、剥離性塗料の取り扱いに有機溶剤作業主任者などの特殊な資格は不要である。
（３）作業性に関する効果
「塗って、剥がす」だけの簡単な作業であるため誰でも作業に従事することができる。また、塗布から剥離までの時間としては、例えば１６時間程度（例えば気温２５℃程度の場合）であるため、塗布した翌日には剥がすことができる。さらに、はけ、ローラー、スプレー等の塗装用の器具により容易に塗布作業が可能である。
「塗って、剥がす」だけの簡単な作業であるため誰でも作業に従事することができる。また、塗布から剥離までの時間としては、例えば１６時間程度（例えば気温２５℃程度の場合）であるため、塗布した翌日には剥がすことができる。さらに、はけ、ローラー、スプレー等の塗装用の器具により容易に塗布作業が可能である。
また、硬化後の剥離作業時に汚染物を拡散することがなく、廃棄物を最小に抑えることが可能である。さらに、硬化前の剥離性塗料は液状物であるため、入墨部分や狭隘部にも簡単に塗布することができる。また、剥離性塗料は水溶性であるが、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性であるため、硬化後に雨水等が付着しても溶け出すことがない。
上記の実施の形態において、除去対象の放射性物質として放射性セシウムの場合を例にとり説明したが、これに限るものではなく、放射性セシウム以外の他の放射性物質の除去に適用することももちろん可能である。また、粘土性天然鉱物としてモンモリロナイトの場合を例にとり説明したが、これに限るものではなく、除去対象とする放射性物質を吸着可能な特性を有する粘土性天然鉱物であればこれ以外を用いてももちろん構わない。
以上説明したように、本発明に係る放射性物質の除去方法によれば、物体の表面に付着した放射性物質を除去する方法において、放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を前記表面に塗り、一定時間放置して硬化した前記剥離性塗料による途膜を前記表面から剥がすので、剥離性塗料の取り扱いが容易であり、物体の表面に付着した放射性物質を簡便に除去することができる。
以上のように、本発明に係る放射性物質の除去方法は、放射能汚染された建屋等の各種被着体を除染するに際し、被着体表面に付着した放射性セシウムなどの放射性物質を、水を使わずにストリッパブルペイントなどの剥離性塗料を用いて除去するのに有用であり、特に、剥離性塗料の取り扱いが容易であることから、放射性物質を簡便に除去するのに適している。
Claims (3)
- 物体の表面に付着した放射性物質を除去する方法において、
放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の剥離性塗料を前記表面に塗り、一定時間放置して硬化した前記剥離性塗料による途膜を前記表面から剥がすことを特徴とする放射性物質の除去方法。 - 前記粘土性天然鉱物はモンモリロナイトからなることを特徴とする請求項１に記載の放射性物質の除去方法。
- 放射性物質を吸着可能な粘土性天然鉱物を含み、硬化すると水溶性を喪失する不可逆的な水溶性の塗料。
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