JP4040854B2 - Radioactive waste disposal container, disposal facility and disposal method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射性廃棄物を地中に埋設処分する放射性廃棄物の処分容器、処分施設及び処分方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所等から排出された放射性廃棄物を地中に埋設処分する場合、一般に放射性廃棄物を処分容器に収納した状態で処分施設に埋設される。放射性廃棄物を処分容器に収納するとき、処分容器と放射性廃棄物、及び放射性廃棄物同士に隙間が生じるが、隙間にはセメントを充填して、隙間を埋めてから処分容器の蓋をして埋設することが行われている。
【0003】
地中に埋設された放射性廃棄物は、長時間に亘って土壌や地下水に曝されるうちに、処分容器が劣化し、放射性廃棄物中の放射性物質が処分容器外に放出される。従って、従来の放射性廃棄物の処分容器、処分施設及び処分方法では、放射性物質が、処分容器から放出されても、処分容器に充填されたセメント又は、処分施設を構成するセメント、粘土、あるいは処分施設をとりまく岩盤、土壌などに吸着され、地表に到達する放射性物質の量,速度が十分低減されるような設計となっている。
【0004】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、放射性物質には無機系と有機系が存在し、放射性物質のうち有機系の放射性物質は、無機系の放射性物質に比べて、セメント等への吸着性能が悪いという問題があり、地表に到達する放射性物質の量,速度の低減を妨げる原因となっている。
【0005】
そこで、本発明では、有機系の放射性物質を無機化する材料である酸化剤あるいは光触媒を、処分容器への充填材あるいは処分施設の構成材料に添加することにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができる放射性廃棄物の処分容器、処分施設及び処分方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第1の発明は、複数の放射性廃棄物を収納し、放射性廃棄物を収納した状態で生じる隙間に充填材を充填して、隙間を埋めてから蓋をするように構成された処分容器であって、前記充填材に光触媒又は酸化剤を添加することを特徴としている。
【0007】
上記構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散した場合であっても、処分容器に充填された充填材の中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができる。
【0008】
第2の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中の処分施設に埋設処分する放射性廃棄物の処分方法であって、第1の発明の処分容器を用いることを特徴としている。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散した場合であっても、処分容器に充填された充填材の中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができる。
【0009】
第3の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中に埋設処分する処分施設であって、前記処分施設を構成する構成材に光触媒又は酸化物を添加することを特徴としている。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設に流入した場合であっても、処分施設の構成材中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができる。
【0010】
第4の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中の処分施設に埋設処分する放射性廃棄物の処分方法であって、第3の発明の処分施設を用いることを特徴としている。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設に流入した場合であっても、処分施設の構成材中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1及び図2に基づいて以下に説明する。
本発明の実施の形態に係る放射性廃棄物の処分方法は、図2に示すように、原子力発電所などから排出される放射性廃棄物を地層に埋設処分する地中の処分施設1において行われる。この処分施設1は、岩盤等からなる強固な地盤内に穴7(横穴もしくは縦穴)を形成し、穴7内に後述の放射性廃棄物を収納した処分容器2を搬入して処分する。
【0012】
まず、処分容器2の一例について説明する。尚、本発明の処分容器2の構成は、以下に説明するものに限定される訳ではなく、種々の構成を適用することができる。処分容器2は容器本体と蓋とを備えている。容器本体には、放射性廃棄物と充填材とを収納する。処分容器2は、金属、コンクリートなどで形成されている。また、処分容器2の形状は、角型容器状のほか、様々な形状に形成してよい。
【0013】
容器本体は、放射性廃棄物及び充填材を収納することができるように内部が空洞になっている。蓋は、容器本体の上面に配置されており、放射性廃棄物を収納する場合に、蓋を外して容器本体の上面を開放することができる。また、容器本体の内側には放射性廃棄物を定間隔で収納することができるように、放射性廃棄物の寸法にあわせたガイドが設置されている。
【0014】
放射性廃棄物は、例えば、円筒容器型のキャニスタなどで構成され、キャニスタ内には原子力発電所などから廃棄処分される放射性物質が収容されている。また、放射性廃棄物が、原子力発電所などから発生するスクラップの場合は、キャニスタに収納せずそのままの形で容器本体に収納される。
【0015】
放射性廃棄物は、処分容器2の蓋を開放した状態で、容器本体内に設けられたガイドに従って容器本体に収納される。放射性廃棄物を容器本体に収納するとき、容器本体と放射性廃棄物の間、又は放射性廃棄物同士の間に隙間が生じるが、この隙間には、充填材を充填して、隙間を埋めてから蓋をして、放射性廃棄物を密封する。
【0016】
充填材には、光触媒または酸化剤を添加する。充填材の主成分としては、セメント、砂、珪砂等が考えられるが、光触媒のみ又は酸化剤のみを充填材として用いても良い。また、充填材は、放射性廃棄物の周囲が光触媒又は酸化剤で覆われる様に処分容器2内に充填材を充填する。
【0017】
処分施設1は、図1に示すように、穴7と、処分容器2と、構成材13とを備えている。構成材13は、コンクリート層8と、底壁部9と、ピット10と、側壁部11と、上壁部12とから構成されている。処分施設1は、まず、岩盤等からなる強固な地盤内に形成した穴7の内側全体をコンクリート層8で補強する。この後、穴7の底面にベントナイト系流動体等を敷き詰めて底壁部9を形成した後、底壁部9上にピット10をコンクリートの打設により形成し、ピット10内に、処分容器2を搬入する。そして、ピット10と穴7の側壁との間にベントナイト系流動体等を充填して側壁部11を形成した後、同様にベントナイト系流動体等により上壁部12を形成する。この後、ピット10の上方となる穴7の上側を、ベントナイト系流動体等を含む混合土で埋めることによって、処分施設1として完成する。
【0018】
処分施設1の構成材13には、光触媒または酸化剤を添加する。構成材13の主成分としては、セメント、砂、珪砂等が考えられるが、光触媒のみ又は酸化剤のみを構成材13として用いても良い。また、構成材13は、埋設する処分容器2の周囲が光触媒又は酸化剤で覆われる様に構成材13を配置する。即ち、処分施設1の構成材13の内、ピット10に光触媒又は酸化剤を添加するのが最適である。なお、底壁部9、側壁部11及び上壁部12にも同時に光触媒又は酸化剤を添加することが好ましい。更にコンクリート層8についても光触媒又は酸化剤を添加することが好ましい。
【0019】
光触媒は、有機系の放射性物質と接触する確率を向上させるために、顆粒状にして、処分容器2の充填材または処分施設1の構成材13に数多く添加する。光触媒の材料としては、市販ベースの光触媒用アナターゼ型またはルチル型の酸化チタン粉末が例示される。アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンとも、光触媒活性を有し、本発明に用いることが可能であるが、放射性廃棄物の系によって適切な使い分けが必要である。一般的にアナターゼ型酸化チタンの方が光触媒活性が高いが、ルチル型酸化チタンの方が安定相であり、放射線損傷により分解されにくい特長がある。従って、本発明の実施の形態においては、長期的に少しずつ反応させて無機化するため、放射線損傷が激しい系の場合は、光触媒活性が低く、反応が遅くとも、長期的な安定性に優れたルチル型の方が有効である。
【0020】
また、酸化剤も、光触媒と同様、有機系の放射性物質と接触する確率を向上させるために、顆粒状にして処分容器2の充填材または処分施設1の構成材13に数多く添加する。酸化剤の材料としては、Fe2O3、MnO2等が例示される。なお、処分容器2の充填材に光触媒又は酸化剤を添加することと、処分施設1の構成材13に光触媒又は酸化剤を添加することとは、何れか一方が採用されていてもよいし、両方が採用されていてもよい。
【0021】
次に、上記の構成において、処分容器2の充填材に光触媒を添加した場合の概略的な作用について説明する。
【0022】
長期的に処分容器2を地中の処分施設1において保存していると、長期間に亘って土壌や地下水に曝されるうちに、処分容器2の腐食あるいは変質が進行し、容器が破損するなど、処分容器2が劣化する。劣化した処分容器2の破損部分から地下水が処分容器2の中に流入すると、有機系の放射性物質を含んだ放射性廃棄物中の放射性物質が地下水に溶け込む。すると、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、放射性廃棄物の近傍に配置されている充填材の中に含まれる光触媒の表面に到達する。光触媒には、有機系の放射性物質、処分容器2の中に存在する他の放射性物質、あるいは処分施設1の中に存在する他の放射性物質から放射線が供給され、触媒効果を発揮し、触媒表面に接触した有機系の放射性物質を酸化分解し、CO2、H2Oなどの無機質に分解する。
【0023】
また、上記の構成において、処分施設1の構成材13に光触媒を添加した場合の概略的な作用について説明する。
【0024】
長期的に処分容器2を処分施設1において保存すると、上述の場合と同様に処分容器2が劣化する。劣化した処分容器2の破損部分から地下水が処分容器2の中に流入し、有機系の放射性物質を含んだ放射性廃棄物中の放射性物質が地下水に溶け込む。すると、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設1に流入し、処分施設の構成材13の中に含まれる光触媒の表面に到達する。光触媒には、有機系の放射性物質、処分容器2の中に存在する他の放射性物質、あるいは処分施設1の中に存在する他の放射性物質から放射線が供給され、触媒効果を発揮し、触媒表面に接触した有機系の放射性廃棄物を酸化分解し、CO2、H2Oなどの無機質に分解する。
【0025】
次に、上記の構成において、処分施設1の構成材13に酸化剤を添加した場合の概略的な作用について説明する。
【0026】
長期的に処分容器2を処分施設1において保存すると、上述の場合と同様に処分容器2が劣化する。劣化した処分容器2の破損部分から地下水が処分容器2の中に流入し、有機系の放射性物質を含んだ放射性廃棄物中の放射性物質が地下水に溶け込む。すると、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設1に流入し、処分施設の構成材13の中に含まれる酸化剤の表面に到達する。酸化剤は、酸化剤表面に接触した有機系の放射性物質を酸化分解し、CO2(CO3 2-)、H2Oなどの無機質に分解する。
【0027】
更に、上記の構成において、処分容器2の充填材に酸化剤を添加した場合の
概略的な作用について説明する。
【0028】
長期的に処分容器2を処分施設1において保存すると、上述の場合と同様に処分容器2が劣化する。劣化した処分容器2の破損部分から地下水が処分容器2の中に流入し、有機系の放射性物質を含んだ放射性廃棄物中の放射性物質が地下水に溶け込む。すると、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、放射性廃棄物の近傍に配置されている充填材に含まれる酸化剤の表面に到達する。酸化剤は、酸化剤表面に接触した有機系の放射性物質を酸化分解し、CO2(CO3 2-)、H2Oなどの無機質に分解する。
【0029】
以上のように、本実施の形態に係る放射性廃棄物の処分方法によると、例えば、構成される炭素原子が放射性のC−14であるメタノールが有機系の放射性物質である場合、本作用により、C−14はCO2の形態に変換され、処分容器2の充填材、若しくは処分施設1の構成材13に含まれるCa(OH)2に吸着され、CaCO3となり地上に放出されない状態にすることができる。
【0030】
また、処分容器2の充填材に光触媒又は酸化剤を添加した場合は、充填材は放射性廃棄物を直接取り囲んでいるため、地下水に溶け込んだ有機系の放射性物質が光触媒あるいは酸化剤と接触する確率が高い。即ち、少ない光触媒あるいは酸化剤の量で高い効果を得ることができる。
【0031】
更に、処分容器2の充填材あるいは処分施設1の構成材13に光触媒を添加した場合は、光触媒は、放射線が存在する間は酸化作用を継続することができるため、反応により消費され時間の経過とともに効果が低下する他の酸化剤と比べると、C−14のような半減期の長い放射性物質を含む有機系の放射性物質に対しては、特に有効である。なお、放射性物質の線質がα線やβ線のように透過性が悪く、遠くからでは光触媒にエネルギーを供給することができない場合でも、有機系の放射性物質自身が放射線を放ち、しかも触媒に接触した状態で放射線を放つため、線質がα線やβ線であっても触媒効果が発揮される。
【0032】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、光触媒として市販ベースの光触媒用アナターゼ型及びルチル型の酸化チタン粉末を用いているが、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタンの皮膜を付与した、ステンレス鋼やチタンなどの金属材料を用いても良い。このような金属材料は、網状、線状にして、処分容器への充填材中に添加したり、処分施設の構成材料の一部とすることができる。
【0033】
また、金属材料への光触媒膜形成は、チタンアルコキシドなどの有機系チタン化合物を塗布して500℃前後で焼成する方法が一般的で、アナターゼ型酸化チタン膜が形成される。この場合、コストが比較的安価なため、放射線損傷があまり激しくない系の場合は有効である。
【0034】
更に、チタンを主成分とする金属ターゲットをカソードとし、酸素含有雰囲気でアーク放電させて成膜する方法(アークイオンブレーティング:AIP)により形成される酸化チタンは、柱状結晶のルチル型酸化チタン膜が得られ、特にルチル型酸化チタンの<110>方向が光触媒膜表面に垂直になるように強配向した場合は、放射線照射下でも安定なルチル型酸化チタンでありながら、アナターゼ型酸化チタンに匹敵する光触媒活性を実現でき、放射線損傷が激しい系の場合に有効である。
【0035】
尚、本発明においては、処分施設の構成材あるいは処分容器の充填材に添加する材料として、光触媒あるいは酸化剤を用いることを提案しているが、処分施設の有機物(低級アルコールなど)の無機化には、光触媒を使用する方が酸化剤を使用するよりも優れている。これは、例えばメタノールの無機化(炭酸化)反応に関し(CH3OH+4OH-+CO3 2-+2H2O+2e-)、MnO2などの酸化剤が一般的に用いられるが、これらの反応は酸化剤が還元されることによって、メタノールを無機化することとなる。従って、酸化剤の還元により処分施設の環境が変化する可能性、特に酸化還元電位が変化する可能性がある。また、酸化剤は処分施設の環境のような低Eh条件下ではメタノール無機化反応以外に天然に存在する還元材と反応して消費されてしまう。即ち、酸化剤の長期保持性能に期待することが難しく、半減期が長い放射性物質(例えばC−14は5730年)に対しては、長期間酸化機能を有する必要があり問題となる。一方、光触媒は、放射線を利用した触媒であることから分解対象放射性核種が存在する期間中触媒性能の発現は可能であり、触媒自体化学変化しないことから処分施設の環境変化への影響はない。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、第1の発明は、複数の放射性廃棄物を収納し、放射性廃棄物を収納した状態で生じる隙間に充填材を充填して、隙間を埋めてから蓋をするように構成された処分容器であって、前記充填材に光触媒又は酸化剤を添加する構成である。
【0037】
上記構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散した場合であっても、処分容器に充填された充填材の中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができるという効果を奏する。
【0038】
第2の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中の処分施設に埋設処分する放射性廃棄物の処分方法であって、第1の発明の処分容器を用いる構成である。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散した場合であっても、処分容器に充填された充填材の中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができるという効果を奏する。
【0039】
第3の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中に埋設処分する処分施設であって、前記処分施設を構成する構成材に光触媒又は酸化物を添加する構成である。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設に流入した場合であっても、処分施設の構成材中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができるという効果を奏する。
【0040】
第4の発明は、複数の放射性廃棄物を収容した処分容器を地中の処分施設に埋設処分する放射性廃棄物の処分方法であって、第3の発明の処分施設を用いる構成である。
上記の構成によれば、処分容器の劣化により地下水が処分容器の中に流入し、有機系の放射性物質が地下水に溶け込んで、有機系の放射性物質が地下水中を拡散し、地下水が処分施設に流入した場合であっても、処分施設の構成材中の光触媒又は酸化剤に接触することによって酸化分解され、CO2、H2Oなどの無機質に分解されることにより、地表に到達する放射性物質の量,速度を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】処分施設の穴の縦断面図である。
【図2】処分施設の全体を示した概略図である。
【符号の説明】
1 処分施設
2 処分容器
13 構成材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radioactive waste disposal container, a disposal facility, and a disposal method for burying radioactive waste in the ground.
[0002]
[Prior art]
When radioactive waste discharged from a nuclear power plant is buried in the ground, it is generally buried in a disposal facility with the radioactive waste stored in a disposal container. When radioactive waste is stored in a disposal container, a gap is created between the disposal container, the radioactive waste, and the radioactive waste, but the gap is filled with cement and the gap is filled before closing the disposal container. It is being buried.
[0003]
As radioactive waste buried in the ground is exposed to soil and groundwater for a long time, the disposal container deteriorates and the radioactive material in the radioactive waste is released out of the disposal container. Therefore, in the conventional radioactive waste disposal container, disposal facility, and disposal method, even if radioactive material is released from the disposal container, the cement filled in the disposal container or the cement, clay, or disposal constituting the disposal facility It is designed to reduce the amount and speed of radioactive materials that are absorbed by the bedrock and soil surrounding the facility and reach the ground surface.
[0004]
[Problem to be Solved by the Invention]
However, there are inorganic and organic radioactive materials. Of the radioactive materials, organic radioactive materials have a problem that their ability to adsorb on cement etc. is poor compared to inorganic radioactive materials. This is a cause of hindering the reduction of the amount and speed of the radioactive material that reaches it.
[0005]
Therefore, in the present invention, the amount of radioactive material that reaches the earth's surface by adding an oxidizing agent or photocatalyst, which is a material that mineralizes organic radioactive materials, to the filler for the disposal container or the constituent material of the disposal facility. , Provide a radioactive waste disposal container, disposal facility and disposal method capable of reducing the speed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention stores a plurality of radioactive wastes, fills the gaps generated in the state of storing the radioactive wastes, and fills the gaps before closing the lid. The disposal container is configured to add a photocatalyst or an oxidizing agent to the filler.
[0007]
According to the above configuration, even if the groundwater flows into the disposal container due to deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, and the organic radioactive material diffuses in the groundwater, the disposal The amount and rate of radioactive materials that reach the surface of the earth by being oxidatively decomposed by contact with the photocatalyst or oxidant in the filler filled in the container, and decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O. Can be reduced.
[0008]
The second invention is a radioactive waste disposal method for burying a disposal container containing a plurality of radioactive wastes in an underground disposal facility, wherein the disposal container according to the first invention is used. .
According to the above configuration, even when the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive substance is dissolved in the groundwater, and the organic radioactive substance diffuses in the groundwater, The amount and rate of radioactive materials that reach the surface of the earth by being oxidatively decomposed by contact with the photocatalyst or oxidant in the filler filled in the disposal container, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O Can be reduced.
[0009]
The third invention is a disposal facility disposed underground disposal container containing a plurality of radioactive waste into the ground, is characterized by the addition of photocatalyst or oxide to the structure material forming the disposal facility .
According to the above configuration, the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, the organic radioactive material diffuses in the groundwater, and the groundwater enters the disposal facility. Even if it flows in, radioactive materials that reach the earth's surface by being decomposed by contact with the photocatalyst or oxidizing agent in the components of the disposal facility, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O This can reduce the amount and speed.
[0010]
A fourth invention is a radioactive waste disposal method in which a disposal container containing a plurality of radioactive wastes is buried in an underground disposal facility, wherein the disposal facility according to the third invention is used. .
According to the above configuration, the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, the organic radioactive material diffuses in the groundwater, and the groundwater enters the disposal facility. Even if it flows in, radioactive materials that reach the earth's surface by being decomposed by contact with the photocatalyst or oxidizing agent in the components of the disposal facility, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O This can reduce the amount and speed.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2 , the radioactive waste disposal method according to the embodiment of the present invention is performed in an
[0012]
First , an example of the
[0013]
Container the body, the interior so as to be able to house the radioactive waste Mono及 beauty filler is in the cavity. The lid is placed on the upper surface of the container the body, can be opened when storing radioactive wastes, the upper surface of the container the body by removing the lid. Further, the inside of the container the body so as to be able to house the radioactive waste at regular intervals, guides to match the size of the radioactive waste is placed.
[0014]
The radioactive waste is composed of , for example, a cylindrical container type canister, and the canister contains a radioactive substance to be disposed of from a nuclear power plant or the like. Moreover, radioactive waste, in the case of scrap generated from nuclear power plants, is housed in a container the body intact without receiving the canister.
[0015]
Radioactive waste, with opened lid of
[0016]
The filler is added to a photocatalyst or oxidant. The main component of the filler, cement, sand, and silica sand or the like is considered, may be used in the photocatalyst alone only or oxidizing agent and the filler. Further, the filler, around the radioactive waste is filled with a filler photocatalyst or
[0017]
As shown in FIG. 1 , the
[0018]
A photocatalyst or an oxidizing agent is added to the
[0019]
Photocatalyst, in order to improve the probability of contact with the radioactive material organic, and granulated, filling Zaima
[0020]
Also, oxidizing agents, like photocatalyst to improve the probability of contact with the radioactive material organic, filling Zaima
[0021]
Then, in the above configuration will be described schematically effects of adding a photocatalyst to
[0022]
As you long term
[0023]
Moreover, in said structure, the rough effect | action at the time of adding a photocatalyst to the
[0024]
If the
[0025]
Next, an outline effect | action at the time of adding an oxidizing agent to the
[0026]
If the
[0027]
Further, in the above configuration will be described schematically effects of adding an oxidizing agent to the
[0028]
If the
[0029]
As described above, according to the method for disposing of radioactive waste according to the present embodiment, for example, in the case where methanol in which the configured carbon atom is radioactive C-14 is an organic radioactive substance, C-14 is converted into the form of CO 2 and is adsorbed on Ca (OH) 2 contained in the filling material of the
[0030]
Also, the probability is the case of adding a photocatalyst or oxidizing agent to
[0031]
Furthermore, when filling Zire
[0032]
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, in the above-described embodiment, commercially available anatase type and rutile type titanium oxide powders for photocatalysts are used as photocatalysts, but stainless steel or titanium to which a film of anatase type titanium oxide or rutile type titanium oxide is applied. A metal material such as may be used. Such a metal material can be made into a net-like or linear shape and added to the filler in the disposal container, or can be a part of the constituent material of the disposal facility.
[0033]
The photocatalytic film formation on the metal material is generally performed by applying an organic titanium compound such as titanium alkoxide and baking at around 500 ° C., and an anatase type titanium oxide film is formed. In this case, since the cost is relatively low, it is effective for a system in which radiation damage is not so severe.
[0034]
Further, a titanium oxide formed by a method of forming a film by arc discharge in an oxygen-containing atmosphere using a metal target containing titanium as a main component (arc ion brazing: AIP) is a rutile titanium oxide film having a columnar crystal. In particular, when the <110> direction of rutile type titanium oxide is strongly oriented so as to be perpendicular to the surface of the photocatalyst film, it is comparable to anatase type titanium oxide while being rutile type titanium oxide that is stable even under irradiation. This is effective in the case of a system in which radiation damage is severe.
[0035]
In the present invention, it is proposed to use a photocatalyst or an oxidant as a material added to the constituent material of the disposal facility or the filler of the disposal container, but mineralization of organic substances (such as lower alcohol) in the disposal facility is proposed. For this, the use of a photocatalyst is superior to the use of an oxidizing agent. For example, this relates to a mineralization (carbonation) reaction of methanol (CH 3 OH + 4OH − + CO 3 2− + 2H 2 O + 2e − ), and an oxidizing agent such as MnO 2 is generally used. By being reduced, methanol is mineralized. Therefore, there is a possibility that the environment of the disposal facility is changed by the reduction of the oxidizing agent, in particular, the redox potential is changed. In addition, the oxidizing agent is consumed by reacting with a reducing material present in nature other than the methanol mineralization reaction under low Eh conditions such as the environment of the disposal facility. That is, it is difficult to expect long-term retention performance of the oxidizing agent, and it is necessary to have a long-term oxidizing function for radioactive substances having a long half-life (for example, C-14 is 5730). On the other hand, since the photocatalyst is a catalyst using radiation, the catalyst performance can be expressed during the period in which the radionuclide to be decomposed exists, and the catalyst itself does not change chemically, so there is no influence on the environmental change of the disposal facility.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the first invention is configured to store a plurality of radioactive wastes, fill a gap generated in a state in which the radioactive waste is stored, and fill the gap and then cover the gap. The disposal container is configured to add a photocatalyst or an oxidizing agent to the filler.
[0037]
According to the above configuration, even if the groundwater flows into the disposal container due to deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, and the organic radioactive material diffuses in the groundwater, the disposal The amount and rate of radioactive materials that reach the surface of the earth by being oxidatively decomposed by contact with the photocatalyst or oxidant in the filler filled in the container, and decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O. There is an effect that it can be reduced.
[0038]
A second invention is a radioactive waste disposal method in which a disposal container containing a plurality of radioactive wastes is buried in a disposal facility in the ground, and uses the disposal container of the first invention .
According to the above configuration, even when the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive substance is dissolved in the groundwater, and the organic radioactive substance diffuses in the groundwater, The amount and rate of radioactive materials that reach the surface of the earth by being oxidatively decomposed by contact with the photocatalyst or oxidant in the filler filled in the disposal container, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O There is an effect that can be reduced.
[0039]
The third invention is a plurality of radioactive waste disposal facility for receiving the disposal container disposed underground in the ground, and is configured to add the photocatalyst or oxide to the structure material forming the disposal facility.
According to the above configuration, the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, the organic radioactive material diffuses in the groundwater, and the groundwater enters the disposal facility. Even if it flows in, radioactive materials that reach the earth's surface by being decomposed by contact with the photocatalyst or oxidizing agent in the components of the disposal facility, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O This has the effect of reducing the amount and speed.
[0040]
The fourth invention is a method for disposing radioactive waste disposed underground disposal container containing a plurality of radioactive waste into the ground disposal facility, a configuration using a disposal facility of the third invention.
According to the above configuration, the groundwater flows into the disposal container due to the deterioration of the disposal container, the organic radioactive material dissolves in the groundwater, the organic radioactive material diffuses in the groundwater, and the groundwater enters the disposal facility. Even if it flows in, radioactive materials that reach the earth's surface by being decomposed by contact with the photocatalyst or oxidizing agent in the components of the disposal facility, and by being decomposed into inorganic substances such as CO 2 and H 2 O This has the effect of reducing the amount and speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hole in a disposal facility.
FIG. 2 is a schematic view showing the entire disposal facility.
[Explanation of symbols]
1
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