JP2846540B2 - Container for producing vitrified radioactive waste - Google Patents
Container for producing vitrified radioactive wasteInfo
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放射性廃棄物の処理方
法に関する。特に、放射性廃棄物のガラス固化体を作製
するための容器(以下、ガラス固化体作製用容器と記
す。)に関する。The present invention relates to a method for treating radioactive waste. In particular, the present invention relates to a container for producing a vitrified radioactive waste (hereinafter, referred to as a vitrified container).
【0002】[0002]
【従来の技術】原子力発電所等から排出される高レベル
放射性廃棄物中に含まれる所謂超ウラン元素類は、ウラ
ンおよびプルトニウムを回収後、ガラス溶融体として容
器内へ注入され、該容器内でガラス固化され、容器ごと
放射性レベルが減衰するまで貯蔵保管される。そのた
め、放射性廃棄物を注入する容器は図1に示すように、
固化した後のガラス固化体を取り出すことを考慮されて
いない形状であった。2. Description of the Related Art So-called transuranium elements contained in high-level radioactive waste discharged from a nuclear power plant or the like are recovered into uranium and plutonium, and then injected into a container as a glass melt. It is vitrified and stored in a container until the radioactivity level attenuates. Therefore, the container for injecting radioactive waste, as shown in Figure 1,
The shape did not consider taking out the solidified glass after solidification.
【0003】更に、長期保存の観点から該容器は、ステ
ンレススチールが主な材料として使用されている。この
ようなステンレス容器に、高温のガラス溶融体を注入
し、そのまま冷却固化させると、容器の内壁にガラス固
化体が強固に固着し、上記の容器形状とも相まって、ガ
ラス固化体を容器の外部へ取り出すことは殆ど不可能で
あった。Further, from the viewpoint of long-term storage, the container is mainly made of stainless steel. When a high-temperature glass melt is poured into such a stainless steel container and solidified by cooling as it is, the vitrified material is firmly fixed to the inner wall of the container, and in combination with the above-described container shape, the vitrified material is discharged to the outside of the container. It was almost impossible to remove it.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来技術
には、下記のような解決すべき問題がある。Accordingly, the above prior art has the following problems to be solved.
【0005】(1)超ウラン元素類の半減期は概ね10
0万年のオーダーであり、100万年以上の使用に耐え
る保管容器を開発することは現時点では殆ど不可能であ
る。(1) The half-life of transuranium elements is generally about 10
At present, it is almost impossible to develop a storage container that is on the order of 100,000 years and can be used for more than 1 million years.
【0006】(2)長期保管中に、容器の腐食もしくは
破損等の欠陥が生じた場合、欠陥を生じた容器からガラ
ス固化体を取り出し、他の容器へ移し替えることは殆ど
不可能である。そのため、欠陥を生じた容器ごと新たな
容器へ移す方法等により処理することになり、より大が
かりな廃棄物処理設備が必要となる。(2) If a defect such as corrosion or breakage of the container occurs during long-term storage, it is almost impossible to remove the vitrified material from the defective container and transfer it to another container. For this reason, the processing is performed by a method of transferring the defective container to a new container or the like, and a larger waste treatment facility is required.
【0007】上記の問題点に鑑みて、容器の中で固化し
たガラス固化体を取り出し、他の容器へ移し替えること
の可能なガラス固化体作製用容器が待たれている。本発
明は、そのようなガラス固化体作製用容器を提供するこ
とを目的とするものである。In view of the above problems, there is a need for a vitrified container that can take out a vitrified solidified product in a container and transfer it to another container. An object of the present invention is to provide such a container for producing a vitrified body.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者は、タングステ
ンワイヤーが灼熱されたガラスに接した際、ガラスに付
着しにくいこと、また、ガラスの温度が室温付近に下が
った場合でも容易にガラスから外れることに着目し鋭意
検討の結果、本発明に至った。Means for Solving the Problems The present inventor has found that when a tungsten wire comes into contact with a scorched glass, it does not easily adhere to the glass, and even when the temperature of the glass drops to around room temperature, the tungsten wire can be easily removed from the glass. As a result of intensive studies, paying attention to the deviation, the present invention has been achieved.
【0009】即ち、本発明は、一般式(1)That is, the present invention provides a compound represented by the general formula (1)
【0010】[0010]
【化2】aMc Od ・bWx Oy 一般式(1) [上式中、Wはタングステン元素を示し、Oは酸素元素
を示し、MはNb、Zr、Ni、Co、Cu、Mn、M
gからなる群より選ばれる1の元素、または2以上の元
素の組み合わせを示し、aおよびbは整数または小数
で、a/bは0以上1以下の範囲にあり、cおよびdは
主としてMのイオン価数によって定まる整数値であり、
xおよびyは主としてWのイオン価数によって定まる整
数値である。]で示されるセラミックスを構成要素とす
る放射性廃棄物ガラス固化体作製用容器である。## STR2 ## aM c O d · bW x O y Formula (1) [In the formula, W is shown an elemental tungsten, O represents an oxygen element, M is Nb, Zr, Ni, Co, Cu, Mn , M
g represents an element selected from the group consisting of g, or a combination of two or more elements, a and b are integers or decimal numbers, a / b is in the range of 0 or more and 1 or less, and c and d are mainly M An integer value determined by the ionic valence,
x and y are integer values mainly determined by the ionic valence of W. ] Is a container for producing a vitrified radioactive waste vitreous body comprising the ceramics represented by the formula
【0011】また、本発明は、前記一般式(1)で示さ
れるセラミックスが容器内側にライニングされてなる放
射性廃棄物ガラス固化体作製用容器を含むものである。Further, the present invention includes a container for producing a vitrified radioactive waste in which the ceramic represented by the general formula (1) is lined inside the container.
【0012】[0012]
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0013】本発明のガラス固化体作製用容器を構成す
るセラミックスは上記一般式(1)で示されるものであ
るが、上記一般式(1)においてa/bは特に0以上
0.5以下、更には0以上0.3以下であることがより
好ましい。The ceramics constituting the vitrified container of the present invention is represented by the general formula (1). In the general formula (1), a / b is particularly preferably 0 or more and 0.5 or less. More preferably, it is 0 or more and 0.3 or less.
【0014】一般式(1)で示されるセラミックスは粉
末冶金により成形するか、または鋳鉄、ステンレス容器
の内面に鍍金、蒸着等の従来技術で金属皮膜を形成させ
た後、酸化、セラミックス化させてセラミックス皮膜と
してライニングすることが好ましい。ライニングされる
セラミックス皮膜の厚みは10μm以上であることが好
ましい。10μm未満ではセラミックス皮膜にピンホー
ルが発生する場合があるためである。The ceramics represented by the general formula (1) may be formed by powder metallurgy or by forming a metal film on the inner surface of a cast iron or stainless steel container by a conventional technique such as plating and vapor deposition, and then oxidizing and ceramicizing. It is preferable to line it as a ceramic film. The thickness of the ceramic film to be lined is preferably 10 μm or more. If the thickness is less than 10 μm, pinholes may be generated in the ceramic film.
【0015】容器形状は、ガラス固化体の取り出し易さ
を考慮して、入口部が他の部分と同じもしくはそれ以上
の広さを持つことが好ましい。ガラス固化体の取扱い、
保管の点から円柱状、長方体、円錐型、角錘型等が好ま
しく、特に円柱状、長方体が好ましい。また、底面と高
さとの関係は、作業性を考慮すると、円の直径に喚算し
た値と高さとの比が0.25以上、5以下であることが
好ましい。容器の肉厚は、その大きさにより異なるが、
容器強度等の観点から2mm以上であることが好まし
い。本発明容器の1態様を図2に示す。図2は、円柱状
の容器の内側がライニングされたガラス固化体作製用容
器を示している。The shape of the container is preferably such that the inlet has the same size as or larger than other portions in consideration of the ease of taking out the vitrified body. Handling of vitrified products,
From the viewpoint of storage, a columnar shape, a rectangular shape, a conical shape, a pyramidal shape, and the like are preferable, and a cylindrical shape and a rectangular shape are particularly preferable. In addition, as for the relationship between the bottom surface and the height, it is preferable that the ratio between the value calculated for the diameter of the circle and the height is 0.25 or more and 5 or less in consideration of workability. The thickness of the container depends on its size,
It is preferably 2 mm or more from the viewpoint of container strength and the like. One embodiment of the container of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 shows a container for producing a vitrified body in which the inside of a cylindrical container is lined.
【0016】ガラス固化体作製用容器はガラス溶融体を
注入する前に、予熱しておくことが好ましい。ガラス固
化体に用いられるガラスは珪ほう酸ガラスである場合が
多く、その融点は珪酸の含有率によって異なるが、約1
000℃前後の高温であるため、できるだけ温度差を生
じないように、予熱温度は500℃以上、好ましくは5
00℃以上1000℃以下とすることが好ましい。It is preferable that the vitrified container is preheated before pouring the glass melt. The glass used for the vitrified body is often silicate glass, and its melting point varies depending on the content of silicic acid.
Since the temperature is as high as about 000 ° C., the preheating temperature is 500 ° C. or higher, preferably 5
It is preferable that the temperature is not lower than 00 ° C and not higher than 1000 ° C.
【0017】ガラス固化体作製用容器にガラス溶融体を
注入するときの、容器と溶融体との温度差は、500℃
未満であることが好ましい。温度差が500℃以上の場
合は、ガラス溶融体を一度に容器に流し込まず、2回以
上に分けて流し込むことが好ましい。When a glass melt is poured into a container for producing a vitrified body, the temperature difference between the container and the melt is 500 ° C.
It is preferably less than. When the temperature difference is 500 ° C. or more, it is preferable to pour the glass melt into two or more portions without pouring the glass melt into the container at once.
【0018】ガラス固化体作製用容器に注入された溶融
物は、自然空冷、強制空冷等により冷却され、ガラス固
化体となる。冷却手段は特に制限されるものではない。The molten material poured into the vitrified container is cooled by natural air cooling, forced air cooling, or the like, and becomes a vitrified material. The cooling means is not particularly limited.
【0019】ガラス固化体を作製容器から取り出す温度
は、ガラス固化体の温度が400℃未満であれば、取り
出し可能である。他の保管用容器へ移す場合の操作性、
移し替えた保管用容器の内壁へのガラス固化体の付着防
止の観点から、ガラス固化体を200℃以下に降温して
から取り出すことがより好ましい。The temperature at which the vitrified product is taken out of the production container can be taken out if the temperature of the vitrified product is less than 400 ° C. Operability when transferring to another storage container,
From the viewpoint of preventing the vitrified body from adhering to the inner wall of the transferred storage container, it is more preferable to take out the vitrified body after lowering the temperature to 200 ° C. or lower.
【0020】ガラス固化体作製用容器から取り出したガ
ラス固化体を保管するための保管容器は、従来のステン
レス、鋳鉄等により固化体作製用容器と同一の形状に形
成すればよい。但し、操作性の観点から、得られるガラ
ス固化体の外形の寸法より1mm以上の余裕をもって製
作することが好ましい。The storage container for storing the vitrified product taken out of the vitrified container production container may be made of a conventional stainless steel, cast iron or the like into the same shape as that of the vitrified container production container. However, from the viewpoint of operability, it is preferable to manufacture the vitrified body with a margin of 1 mm or more from the outer dimensions of the obtained vitrified body.
【0021】[0021]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to the following examples.
【0022】実施例1 化学式WO3 で示される粉末材料を用いて粉末冶金法に
て肉厚3mm、1辺100mm、高さ100mmの正立
方体の上部が開放されたガラス固化体作製用容器1を用
意した。一方、ステンレスにて肉厚3mm、1辺102
mm、高さ102mmの蓋付き正立方体容器を用意し保
管用容器2とした。[0022] Example 1 Formula WO 3 thickness by powder metallurgy using a powder material represented by 3 mm, 1 side 100mm, vitrified manufactured container 1 an open top of the positive cube height 100mm Prepared. On the other hand, it is made of stainless steel and has a thickness of 3 mm and a side of 102 mm.
A cubic container with a lid having a height of 102 mm and a height of 102 mm was prepared and used as a storage container 2.
【0023】放射性廃棄物を含む約1000℃のガラス
溶融体を500℃に保温されているガラス固化体作製用
容器1に流し込み、1昼夜放置して自然空冷した。空冷
後のガラス固化体の温度は200℃であった。これを保
管用容器2に移した際の作業性を表1に示した。A glass melt containing radioactive waste at about 1000 ° C. was poured into a vitrified container 1 kept at 500 ° C., and allowed to stand for one day and night to cool naturally. The temperature of the vitrified body after air cooling was 200 ° C. The workability when this was transferred to the storage container 2 is shown in Table 1.
【0024】実施例2 肉厚3mm、直径100mm、高さ150mmの円柱の
上部が開放された鋳鉄円柱容器の内部を、Nb、Wを1
/10の比で鍍金し、鍍金皮膜を酸化して化学式0.1
Nb2 O5 ・WO3 で示される材料とし100μmの厚
さにライニングしガラス固化体作製用容器3を製作し
た。一方、ステンレスにて肉厚3mm、直径102m
m、高さ150mmの蓋付き円柱容器を保管用容器4と
して製作した。Example 2 The inside of a cast iron cylindrical container having a thickness of 3 mm, a diameter of 100 mm, and a height of 150 mm and having an open upper portion was filled with Nb and W by 1%.
Plating at a ratio of / 10
A material indicated by Nb 2 O 5 · WO 3 was lined to a thickness of 100 μm to manufacture a vitrified container 3. On the other hand, it is made of stainless steel and has a thickness of 3 mm and a diameter of 102 m.
A cylindrical container with a lid having a height of 150 mm and a height of 150 mm was manufactured as the storage container 4.
【0025】放射性廃棄物を含む約1000℃のガラス
溶融体を500℃に保温されているガラス固化体作製用
容器3に流し込み、一昼夜放置して自然空冷した。空冷
後のガラス固化体の温度は200℃であった。これを保
管用容器4に移した際の作業性を表1に示した。A glass melt containing radioactive waste at about 1000 ° C. was poured into a vitrified container 3 kept at 500 ° C., and left standing all day and night for natural air cooling. The temperature of the vitrified body after air cooling was 200 ° C. The workability when this was transferred to the storage container 4 is shown in Table 1.
【0026】実施例3 実施例2のNbを、Zr、Ni、Co、Fe、Cu、M
n、Mgに各々替えた以外は、それぞれ実施例2と同様
の作業を行った。結果を表1に示した。Example 3 Nb of Example 2 was replaced with Zr, Ni, Co, Fe, Cu, M
The same operation as in Example 2 was performed, except that n and Mg were changed respectively. The results are shown in Table 1.
【0027】比較例 実施例1で用いた容器1の材料をステンレスに替えて実
施例1と同様の作業を行ったときの作業性を表1に示し
た。Comparative Example Table 1 shows the operability when the same operation as in Example 1 was performed except that the material of the container 1 used in Example 1 was changed to stainless steel.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】[0029]
【発明の効果】ガラスと親和性の無いタングステンを主
成分とする材料で、入口部を底部と同等もしくは広く構
成した容器をガラス固化体作製用容器として使用するこ
とにより該容器内で形成されたガラス固化体が該容器内
壁に固着せず、他の保管用容器に容易に移し替えが可能
となるため、本発明により次の利点が得られる。According to the present invention, a container made of a material mainly composed of tungsten having no affinity for glass and having an inlet portion equal to or wider than the bottom portion is formed in the container by using the container as a container for producing a vitrified body. Since the vitrified material does not adhere to the inner wall of the container and can be easily transferred to another storage container, the following advantages are obtained by the present invention.
【0030】(1)ガラス固化体の保管用容器が腐食、
破損した場合、いつでも取り替えが可能なため、保管用
容器からガラス固化体が散逸しないよう管理することが
容易になる。(1) The container for storing the vitrified body is corroded,
In the case of breakage, the vitrified body can be replaced at any time, so that it becomes easy to manage the vitrified body so that it does not escape from the storage container.
【0031】(2)大がかりな廃棄物処理設備を必要と
しない。(2) No large-scale waste treatment equipment is required.
【0032】(3)100万年のオーダーという途方も
ない年月に耐える保管用容器を開発せずとも、安全に放
射性廃棄物を処理できる。(3) The radioactive waste can be safely treated without developing a storage container that can withstand the tremendous years of the order of one million years.
【図1】従来の放射性廃棄物ガラス固化体容器のイメー
ジ図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a conventional vitrified radioactive waste container.
【図2】ライニングされた放射性廃棄物ガラス固化体容
器の1態様を示すイメージ図である。FIG. 2 is an image diagram showing one embodiment of a lined radioactive waste vitrified container.
1 ガラス固化体 2 容器本体 3 フタ 4 ライニング材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vitrified body 2 Container main body 3 Lid 4 Lining material
Claims (2)
を示し、MはNb、Zr、Ni、Co、Cu、Mn、M
gからなる群より選ばれる1の元素、または2以上の元
素の組み合わせを示し、aおよびbは整数または小数
で、a/bは0以上1以下の範囲にあり、cおよびdは
主としてMのイオン価数によって定まる整数値であり、
xおよびyは主としてWのイオン価数によって定まる整
数値である。]で示されるセラミックスを構成要素とす
る放射性廃棄物ガラス固化体作製用容器。During 1. A general formula (1) ## STR1 ## aM c O d · bW x O y Formula (1) [the above equation, W is shown an elemental tungsten, O represents an oxygen element, M is Nb , Zr, Ni, Co, Cu, Mn, M
g represents an element selected from the group consisting of g, or a combination of two or more elements, a and b are integers or decimal numbers, a / b is in the range of 0 or more and 1 or less, and c and d are mainly M An integer value determined by the ionic valence,
x and y are integer values mainly determined by the ionic valence of W. ] A container for producing a vitrified radioactive waste, comprising the ceramics represented by the formula:
スが容器内側にライニングされてなる請求項1に記載の
放射性廃棄物ガラス固化体作製用容器。2. The container for producing a vitrified radioactive waste according to claim 1, wherein the ceramic represented by the general formula (1) is lined inside the container.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5009969A JP2846540B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Container for producing vitrified radioactive waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5009969A JP2846540B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Container for producing vitrified radioactive waste |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222197A JPH06222197A (en) | 1994-08-12 |
| JP2846540B2 true JP2846540B2 (en) | 1999-01-13 |
Family
ID=11734756
Family Applications (1)
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| JP5009969A Expired - Lifetime JP2846540B2 (en) | 1993-01-25 | 1993-01-25 | Container for producing vitrified radioactive waste |
Country Status (1)
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Families Citing this family (3)
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| JP4766471B2 (en) * | 2008-10-20 | 2011-09-07 | 裕 渡邊 | Photovoltaic cell using nuclear waste radiation |
| JP5472704B2 (en) * | 2009-08-26 | 2014-04-16 | 三菱マテリアル株式会社 | Co-based alloy member for electric melting furnace and electric melting furnace for high-level radioactive waste vitrification treatment |
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1993
- 1993-01-25 JP JP5009969A patent/JP2846540B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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