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公開番号2025155442
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024065785
出願日2024-03-29
発明の名称超音波振動子の利用
出願人個人
代理人
主分類G21F 9/00 20060101AFI20251002BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】2011年に地震と津波で爆発事故を起こした福島第一原発の収束を早期に5～10年内に実現する。その為に、放射能汚染水と固形物の放射能の無害化を図る。
【解決手段】・濾過済みのトリチウム水が残存するタンク保管水からトリチウム水を降下濃縮する。
・放射能汚染水を浄化処理しないで、超音波の衝撃で強制β崩壊・α崩壊させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
超音波振動子に本多電子のＨＥＣ－４５２８２ランジュバン型振動子を使用し、ＮＥ５５５Ｐ素子で発生させた～４ＫＨｚの矩形波パルスを、豊澄のＨＴ－－１２０３変圧器（３Ω：１８０Ω）とＫ２３１３素子で増幅して加振することを特徴とする超音波振動衝撃の利用方法。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
トリチウム水を含有する水を筒に入れ、上部から〔請求項１〕の超音波振動衝撃を与えて、下部にトリチウム水と重水を降下濃縮することを特徴とする超音波振動衝撃の利用方法。
【請求項３】
ウラン、プルトニウム、それらの核分裂放射能原子が溶解している水溶液に、〔請求項２〕のトリチウム水と重水を添加して〔請求項１〕の超音波刺激を与えて、放射能原子の固有の半減期に拠らずに、意図的にα崩壊、β崩壊させることを特徴とする超音波振動衝撃の利用方法。
【請求項４】
意図的にα崩壊させることによって懸念されるＰｕの蓄積を無くす超音波振動衝撃の利用方法。
【請求項５】
固体固形物に固定されて居る放射能原子を、〔請求項１〕の超音波振動衝撃で溶解させる超音波振動衝撃の利用方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、２０１１年に爆発した福島第一原子力発電所と、茨城県東海村の原子力施設及び青森県六ケ所村の再処理工場、及び他の原子力施設の放射能汚染水と放射能固定物の放射能原子を無害化処分する方法に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
水は通常、軽水分子と重水分子から構成されるが、原子炉・再処理工場ではトリチウム水が発生する。軽水の分子量は１８、重水の分子量は１９または２０、トリチウム水の分子量は２０である。そして、軽水分子は微量の正負電荷に帯電分極しているので、１００個分子程度の塊をつくって居る。重水分子とトリチウム水分子は帯電して居ないので、軽水分子塊の隙間に孤立して存在する。従って、筒水の上部から超音波振動子衝撃を与えると、下部に降下濃縮されることになる。
分子数の比較は、１Ｌ当たり、軽水は１０の２５乗個、重水は１０の２１乗個、トリチウム水は１０の１４乗個（１０の６乗ベクレルの場合）である。
【０００３】
核分裂は電気的中性の中性子が、ウランやプルトニウムの大きい原子の電気的陽性の原子核に衝突して起こる。重水素原子とトリチウム原子は原子核の陽子が１個で、重水素の場合は中性子１個で、トリチウムの場合は中性子２個でその核陽電荷が弱められる。
【０００４】
従って、重水とトリチウム水の混合水に放射能原子を溶解して超音波振動子の衝撃を与えると、分離された重水素原子とトリチウム原子が、放射能原子の核に当たる「核励起」と表現される現象が起きる。
【０００５】
衝撃を受けた原子は、陽子の数より中性子の数が多いので、中性子を陽子に変換して中性子を減らす為にβ崩壊する。更に、殆ど核分裂しないＵ２３８の場合は、中性子の吸収とβ崩壊を繰り返してＮｐ、Ｐｕ、Ａｍ、Ｃｍ等のアクチノイド系の原子を発生させる。これらの原子番号が大きい原子の場合は、陽子も中性子も減らすために、α崩壊する（陽子２個と中性子２個のＨｅ原子を放出）。懸念される再処理工場のＰｕ処分が可能になる：図２、図３、図４、図５参照。
【０００６】
β崩壊原子が粘土等の負電荷の隙間に固定されると、電子が原子核から出難くなるので崩壊が抑制されて検出が困難になる。そのため、放射能汚泥の処分は、大きな衝撃を与えて、隙間深くに存在する放射能原子を叩き出さなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
福島第一原子力発電所や放射能施設の放射能汚染水と放射能汚泥から放射能が出ないようにする為に、意図的に事前に強制崩壊せることである。
【０００８】
多核種除去設備ＡＬＰＳで濾過された放射能汚染水には、分離されないトリチウム水分子が残る。但し、その絶対量は、５０万トンで５グラム程度である。
【０００９】
従来のいかなる方法でも、半減期減少の放射能を無くすことはできない。
【００１０】
ウラン原子核分裂の放射能汚染水の原子の種類は豊富である。Ｃｓ等は固体に吸収固定され易いので、ＡＬＰＳの浄化処理汚泥や爆発汚泥から放射能原子を水に溶解させるのが課題である。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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