特許ウォッチ

公開番号2025138465
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037572
出願日2024-03-11
発明の名称ジオポリマー、ジオポリマーの固化物、放射性廃棄物の処理方法、
出願人清水建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G21F 9/30 20060101AFI20250917BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】^{¹⁴Cを含む炭酸イオンの溶出を抑制することができるジオポリマー、ジオポリマーの固化物、および放射性廃棄物の処理方法を提供する。
【解決手段】^{¹⁴CO₂ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液と、汚染コンクリートから得られたモルタルの微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグと、を含み、前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が5mol/L未満である、ジオポリマー。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液と、汚染コンクリートから得られたモルタルの微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグと、を含み、
前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が５ｍｏｌ／Ｌ未満である、ジオポリマー。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
請求項１に記載のジオポリマーの硬化物からなる、ジオポリマーの固化物。
【請求項３】
１４
ＣＯ
２
で汚染した汚染コンクリートを破砕する破砕工程と、
破砕した前記汚染コンクリートを加熱する加熱工程と、
前記汚染コンクリートの加熱により発生した
１４
ＣＯ
２
ガスを水酸化ナトリウム水溶液で捕集し、
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液とする捕集工程と、
加熱した前記汚染コンクリートを、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練し、ジオポリマーとする混練工程と、
前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有し、
前記捕集工程における前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が５ｍｏｌ／Ｌ未満である、放射性廃棄物の処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射性廃棄物を含むジオポリマー、およびジオポリマーの固化物、並びに、コンクリートの減容処理で発生する、放射性廃棄物の処理方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
原子力発電所では、稼働中の原子炉にて放射性の炭素（
１４
Ｃ）が生成し、生成した
１４
Ｃは放射性の二酸化炭素（
１４
ＣＯ
２
）として存在している。
１４
ＣＯ
２
は、原子力発電所の原子炉建屋のコンクリートに吸収されるものの、ガス状物質は自由に動けるため、汚染の範囲が広くなる。また、
１４
ＣＯ
２
は、コンクリート中では数十ｃｍの深さにまで浸透することが分かっており、
１４
ＣＯ
２
に汚染されたコンクリート（以下、「
１４
ＣＯ
２
汚染コンクリート」と言う。）の量は莫大なものになる。
【０００３】
放射性廃棄物となる
１４
ＣＯ
２
汚染コンクリートの量を少しでも減らすためには、老朽化した原子力発電所の廃止措置の時に、汚染した部分を削って、汚染部位（
１４
ＣＯ
２
を含む部位）と非汚染部位（
１４
ＣＯ
２
を含まない部位）に分けられる。
【０００４】
汚染部位は、セメントやジオポリマー等で固化され、放射性廃棄物として処分される。非汚染部位は、非放射性の廃棄物として扱われる。放射性廃棄物は、埋没処分した場合に、地下水等へ放射性物質が溶出しにくい状態であることが望まれる。
【０００５】
１４
ＣＯ
２
の固定化には、ジオポリマーを用いることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。ジオポリマーは、フライアッシュ（石炭灰）や高炉スラグ（製鉄時に発生する副産物）等の産業廃棄物に、水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を混ぜて固化したものである。一般的に、ジオポリマーは、セメント固化体よりも強度、耐熱性、耐久性等が優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１７８７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ジオポリマーに含まれる水酸化ナトリウム水溶液としては、一般的に、高濃度（５ｍｏｌ／Ｌ～８ｍｏｌ／Ｌ）のものが用いられる。高濃度の水酸化ナトリウム水溶液を用いたジオポリマーは、
１４
Ｃを含む炭酸イオンの溶出が高くなる。そのため、
１４
Ｃを含む炭酸イオンの溶出を抑制する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、
１４
Ｃを含む炭酸イオンの溶出を抑制することができるジオポリマー、ジオポリマーの固化物、および放射性廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液と、汚染コンクリートから得られたモルタルの微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグと、を含み、
前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が５ｍｏｌ／Ｌ未満である、ジオポリマー。
［２］［１］に記載のジオポリマーの硬化物からなる、ジオポリマーの固化物。
［３］
１４
ＣＯ
２
で汚染した汚染コンクリートを破砕する破砕工程と、
破砕した前記汚染コンクリートを加熱する加熱工程と、
前記汚染コンクリートの加熱により発生した
１４
ＣＯ
２
ガスを水酸化ナトリウム水溶液で捕集し、
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液とする捕集工程と、
加熱した前記汚染コンクリートを、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記
１４
ＣＯ
２
ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練し、ジオポリマーとする混練工程と、
前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有し、
前記捕集工程における前記水酸化ナトリウム水溶液の濃度が５ｍｏｌ／Ｌ未満である、放射性廃棄物の処理方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、
１４
Ｃを含む炭酸イオンの溶出を抑制することができるジオポリマー、ジオポリマーの固化物、および放射性廃棄物の処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）}}

関連特許