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公開番号2025062317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171292
出願日2023-10-02
発明の名称放射性物質の処理装置および方法
出願人株式会社アキュサイト
代理人個人
主分類G21F 9/00 20060101AFI20250407BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】セラミック材を利用することにより簡便な装置で容易に、トリチウムやセシウム137等の放射性物質に壊変を生じさせ、放射能を低減させる。
【解決手段】SiO₂:45～75重量%、Al₂O₃:7.5～20重量%およびFe:3～25重量%を含有すると共にCaとNaとMgとKを合計量で3～10重量%含有してなるセラミック材と、上記セラミック材が充填された処理槽と、上記処理槽に対し放射性物質を含有する水を流して循環させる循環ポンプとを備え、上記処理槽内において、上記セラミック材に対して上記放射性物質を含有する水を接触させるように構成した。上記セラミック材の極表面において強い電場が発生し、このような電場によれば放射性物質内に電気エネルギーが蓄積されてベータ崩壊が促進し、上記簡便な装置で容易に放射性物質に壊変を生じさせ、放射能を低減できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＳｉＯ
２
：４５～７５重量％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：７．５～２０重量％およびＦｅ：３～２５重量％を含有すると共にＣａとＮａとＭｇとＫを合計量で３～１０重量％含有してなるセラミック材と、
上記セラミック材が充填された処理槽と、
上記処理槽に対し放射性物質を含有する水を流して循環させる循環ポンプとを備え、
上記処理槽内において、上記セラミック材に対して上記放射性物質を含有する水を接触させるように構成した
ことを特徴とする放射性物質の処理装置。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
ＳｉＯ
２
：４５～７５重量％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：７．５～２０重量％およびＦｅ：３～２５重量％を含有すると共にＣａとＮａとＭｇとＫを合計量で３～１０重量％含有してなるセラミック材と、
上記セラミック材が充填された処理槽と、
上記処理槽に対し放射性物質を含有する水を流して循環させる循環ポンプとを準備し、
上記処理槽内において、上記セラミック材に対して上記放射性物質を含有する水を接触させる
ことを特徴とする放射性物質の処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリチウムやセシウム１３７等の放射性物質について壊変を生じさせ、放射能を低減させる放射性物質の処理装置および方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
トリチウム含有水等の放射性物質を無害化して廃棄することが緊急の課題である。このようなトリチウム含有水の分解除去に関する先行技術文献として、本出願人は、下記の特許文献１を把握している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－４１９８８号公報
【０００４】
上記特許文献１は、トリチウム含有水の分解除去処理方法及び分解除去処理装置に関するもので、以下の記載がある。
［要約］
［課題］放射性汚染水としてのトリチウム含有水に含まれる放射性物質であるトリチウムの分解除去を行う。
［解決手段］トリチウム含有水貯蔵容器１１０と、α線を放射する元素からなる第１の天然自然放射性元素を含んだトリチウム分解除去用セラミック体１２０を備え、第１の天然自然放射性元素のα崩壊を利用しながらトリチウム除去を促進する密閉型のトリチウム分解除去炉１４０を用意し、空気を導入しながら燃料を燃焼させて発生させた過熱空気を利用してトリチウム含有水の過熱水蒸気を発生させ、トリチウム含有水の過熱水蒸気と過熱空気とを混合充満させ、α線によって過熱空気の窒素を陽子と質量数１７で陽子数８の酸素に変化させる第１化学反応を生じさせ、トリチウムと陽子を反応させてヘリウムに変化させる第２化学反応を生じさせてトリチウムを分解除去していく。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術では、燃焼の過熱とα線によって陽子数８の酸素を得る第１化学反応を生じさせ、さらに陽子とトリチウムをヘリウムに変化させる第２化学反応を生じさせる。このように、２段階の複雑な反応を生じさせるために、燃焼による過熱を行わねばならない。したがって、燃焼炉、過熱水蒸気ガスの発生装置等の大掛かりな設備と、多量の燃焼エネルギーが必要になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、つぎの目的をもってなされたものである。
セラミック材を利用することにより簡便な装置で容易に、トリチウムやセシウム１３７等の放射性物質に壊変を生じさせ、放射能を低減させることができる放射性物質の処理装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、簡便な装置で容易に放射性物質に壊変を生じさせて上記課題を解決しうる技術について鋭意研究を重ねた。その過程で、セラミック材の極表面において強い電場が発生することに着目した。なお、セラミック材の表面に電場が生じることは、論文「Scale Prevention by Ceramic Balls」（Hideo Kawarada and Olivier Pironneau、doi:10.4208/eajam 310718.02020119 East Asian on Applied Mathematics Vol.9 No.3, pp424-446 August 2019)より得た情報による。
【０００８】
上記のような電場によって、ＨＴＯ等の放射性物質分子中に電気エネルギーが発生してベータ崩壊を促進させるのではないかとの着想を得て、さらに研究を重ねた。その結果、ＳｉＯ
２
：４５～７５重量％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：７．５～２０重量％およびＦｅ：３～２５重量％を含有すると共にＣａとＮａとＭｇとＫを合計量で３～１０重量％含有してなるセラミック材により、上記の現象が起きることを突き止め、本発明を完成した。
【０００９】
請求項１記載の放射性物質の処理装置は、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
ＳｉＯ
２
：４５～７５重量％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：７．５～２０重量％およびＦｅ：３～２５重量％を含有すると共にＣａとＮａとＭｇとＫを合計量で３～１０重量％含有してなるセラミック材と、
上記セラミック材が充填された処理槽と、
上記処理槽に対し放射性物質を含有する水を流して循環させる循環ポンプとを備え、
上記処理槽内において、上記セラミック材に対して上記放射性物質を含有する水を接触させるように構成した。
【００１０】
請求項２記載の放射性物質の処理方法は、上記目的を達成するため、つぎの構成を採用した。
ＳｉＯ
２
：４５～７５重量％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：７．５～２０重量％およびＦｅ：３～２５重量％を含有すると共にＣａとＮａとＭｇとＫを合計量で３～１０重量％含有してなるセラミック材と、
上記セラミック材が充填された処理槽と、
上記処理槽に対し放射性物質を含有する水を流して循環させる循環ポンプとを準備し、
上記処理槽内において、上記セラミック材に対して上記放射性物質を含有する水を接触させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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