特許 5787588 化学洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5787588

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】化学洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/28 20060101AFI20150910BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/28 525D

   G21F9/28 521C

   G21F9/28 521D

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-92173(P2011-92173)

(22)【出願日】2011年4月18日

(65)【公開番号】特開2012-225711(P2012-225711A)

(43)【公開日】2012年11月15日

【審査請求日】2014年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100126893

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(72)【発明者】

【氏名】金留 正人

(72)【発明者】

【氏名】中野 貴司

【審査官】 村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０９９１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３１０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１５６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９４９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００７７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１３１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２９２９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ ９／００ − ９／３６

Ｇ２１Ｄ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子力プラントを構成する部品の表面に形成された酸化皮膜中の金属を、酸化性の溶液を用いて酸化溶解する酸化工程を実施して、該部品を洗浄する化学洗浄方法において、
前記酸化工程では、前記溶液として、過鉄酸と過ホウ素酸とのうちの少なくとも一の過酸化物を含む水溶液を用いる、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項2】

請求項１に記載の化学洗浄方法において、
前記酸化工程を実施してから、前記溶液中にジカルボン酸を入れて、前記酸化皮膜中の他の金属を還元溶解し、該ジカルボン酸を含む該溶液を除去する還元工程を実施する、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項3】

請求項２に記載の化学洗浄方法において、
前記還元工程で除去された前記溶液を加熱して、該溶液中の水分を蒸発させる廃液処理工程を実施する、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の化学洗浄方法において、
前記酸化工程と、該酸化工程後の前記還元工程とを１除染工程とし、該除染工程を複数回実施する、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項5】

請求項２から４のいずれか一項に記載の化学洗浄方法において、
前記還元工程実施後の前記部品の表面に酸化皮膜を形成する皮膜形成工程を実施する、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項6】

請求項５に記載の化学洗浄方法において、
前記皮膜形成工程では、亜鉛イオンと、塩素化合物のうちのオキソ酸塩から選ばれた少なくとも一の化合物とを含む水溶液に、前記還元工程実施後の前記部品を付けて、該部品の表面に亜鉛酸化物皮膜を形成する、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の化学洗浄方法において、
前記酸化工程で用いる前記水溶液中の前記過酸化物の濃度は、２００〜３００ｐｐｍである、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の化学洗浄方法において、
前記酸化工程で用いる前記水溶液の温度は、２０℃以上、１００℃未満である、
ことを特徴とする化学洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

原子力プラントを構成する部品の表面に形成された酸化皮膜中の金属を化学的に溶解除去することで、この部品を洗浄する化学洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力プラントを構成する配管や各種機器等の部品のうち、炉水と接触する部分には、放射性核種を含む酸化皮膜が次第に形成される。このため、このような部品の周囲では時間経過に伴い放射線量が高まる。そこで、原子力プラントでは、定期点検時等において、このような部品から放射性核種を含む酸化皮膜を除去するために、部品の化学洗浄が実施されている。

【0003】

原子力プラントを構成する部品を化学的に洗浄する方法としては、例えば、以下の特許文献１に記載の方法がある。

【0004】

この洗浄方法では、まず、部品を過マンガン酸水溶液に付けて、部品の酸化皮膜中に含まれるクロム系酸化物を酸化溶解し、次に、部品の酸化皮膜の主要成分である鉄系酸化物を還元溶解する。そして、各種イオンを含む水溶液を陰イオン交換樹脂や陽イオン交換樹脂に接触させて、この水溶液から放射性核種を含む不純物を取り除いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平３−１０９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の化学洗浄方法によれば、確かに、原子力プラントを構成する部品から放射性核種を含む酸化皮膜を除去することができる。ところで、このような化学洗浄では、放射性核種を含む二次廃棄物の量をできる限り少なくすることが望まれている。

【0007】

そこで、本発明は、二次廃棄物の量を少なくすることができる化学洗浄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】

【0008】

上記目的を達成するための発明に係る化学洗浄方法は、原子力プラントを構成する部品の表面に形成された酸化皮膜中の金属を、酸化性の溶液を用いて酸化溶解する酸化工程を実施して、該部品を洗浄する化学洗浄方法において、前記酸化工程では、前記溶液として、過鉄酸と過ホウ素酸とのうちの少なくとも一の過酸化物を含む水溶液を用いることを特徴とする。

【0009】

当該化学洗浄方法では、標準酸化還元電位の高い過酸化物を含む水溶液を用いることで、部品の表面に形成された酸化皮膜中のクロム系酸化物を効率的に酸化溶解することができる。このため、当該化学洗浄方法では、水溶液中の薬剤（過酸化物）の量を少なくすることができ、結果として、放射性核種を含む二次廃棄物の量を少なくすることができる。

【0010】

ここで、前記化学洗浄方法において、前記酸化工程を実施してから、前記溶液中にジカルボン酸を入れて、前記酸化皮膜中の他の金属を還元溶解し、該ジカルボン酸を含む該溶液を除去する還元工程を実施してもよい。

【0011】

当該化学洗浄方法では、部品の酸化皮膜中の主要成分である鉄系酸化物をさらに還元溶解することができる。

【0012】

また、前記化学洗浄方法において、前記還元工程で除去された前記溶液を加熱して、該溶液中の水分を蒸発させる廃液処理工程を実施してもよい。

【0013】

当該化学洗浄方法では、イオン交換樹脂を用いて、還元工程で除去された前記溶液を処理するよりも、放射性核種を含む二次廃棄物の量を少なくすることができる。

【0014】

また、前記化学洗浄方法において、前記酸化工程と、該酸化工程後の前記還元工程とを１除染工程とし、該除染工程を複数回実施してもよい。

【0015】

当該化学洗浄方法では、部品の表面に形成された酸化皮膜をより確実に除去することができる。

【0016】

また、前記化学洗浄方法において、前記還元工程実施後の前記部品の表面に酸化皮膜を形成する皮膜形成工程を実施してもよい。この場合、前記皮膜形成工程では、亜鉛イオンと、塩素化合物のうちのオキソ酸塩から選ばれた少なくとも一の化合物とを含む水溶液に、前記還元工程実施後の前記部品を付けて、該部品の表面に亜鉛酸化物皮膜を形成してもよい。

【0017】

当該化学洗浄方法では、部品の表面に酸化皮膜を形成することにより、この酸化皮膜の表面上に放射性核種を含む酸化皮膜が形成され難くすることができる。

【0018】

また、前記化学洗浄方法において、前記酸化工程で用いる前記水溶液中の前記過酸化物の濃度は、２００〜３００ｐｐｍであることが好ましい。さらに、前記酸化工程で用いる前記水溶液の温度は、２０℃以上、１００℃未満であることが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明では、部品の表面に形成された酸化皮膜中のクロム系酸化物を効率的に酸化溶解することができる。よって、本発明によれば、酸化皮膜中のクロム系酸化物を酸化溶解する際に用いる水溶液中の薬剤の量を少なくすることができ、結果として、放射性核種を含む二次廃棄物の量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る一実施形態における化学洗浄方法を示すフローチャートである。

【図2】本発明に係る一実施形態における化学洗浄方法を実施するための洗浄設備の系統図である。

【図3】原子力発電プラントの系統図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る化学洗浄方法の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0022】

まず、本実施形態の化学洗浄方法の適用対象について説明する。

【0023】

本実施形態の化学洗浄方法の適用対象は、原子力プラントを構成する配管、容器、各種機器等の部品であって、炉水が接触する部品である。

【0024】

原子力プラントとしては、例えば、図３に示すように、加圧水型原子炉５０を備えている原子力発電プラントＰがある。

【0025】

この原子力発電プラントＰは、燃料棒５１等が収納される加圧水型原子炉５０と、加圧水型原子炉５０内の一次冷却水（軽水）の沸騰を抑えるために一次冷却水を加圧する加圧器５２と、一次冷却水の熱により二次冷却水を蒸気にする蒸気発生器５３と、蒸気発生器５３からの一次冷却水を加圧水型原子炉５０に戻す冷却材ポンプ５４と、蒸気発生器５３で発生した蒸気で駆動する蒸気タービン５６と、この蒸気タービン５６の駆動で発電する発電機５７と、蒸気タービン５６からの蒸気を水に戻す復水器５８と、復水器５８からの水を蒸気発生器５３に戻す給水ポンプ５９と、を備えている。

【0026】

加圧水型原子炉５０と蒸気発生器５３とは、一次冷却水配管５５ａ，５５ｂで接続されている。また、蒸気発生器５３と蒸気タービン５６とは蒸気配管６１で接続され、復水器５８と蒸気タービン５６とは給水配管６２で接続されている。

【0027】

この原子力発電プラントＰで、炉水、つまり一次冷却水に接する部品は、一次冷却系の部品である。一次冷却系の部品としては、加圧水型原子炉５０、加圧器５２、蒸気発生器５３、冷却材ポンプ５４、これらを接続する一次冷却水配管５５ａ，５５ｂ、この一次冷却水配管５５ａ，５５ｂ等に設けられている各種弁等がある。これら一次冷却系の部品は、Ｆｅを主成分としてＣｒやＮｉを含むステンレス鋼や、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金等で形成されている。

【0028】

これら部品を形成する金属元素は、僅かに炉水に溶け込み、一部が加圧水型原子炉５０内の燃料棒５１表面に付着する。燃料棒５１表面に付着した金属元素は、燃料から中性子線が照射させることにより、原子核反応を起こして、クロム、ニッケル、コバルト等の放射性核種となる。これら放射性核種は、大部分が酸化物の形態で燃料棒５１表面に付着したままであるが、一部が炉水中に溶出したり、不溶性固体として放出される。炉水中に溶出又は放出された放射性核種は、部品の炉水接触面に付着し、この炉水接触面にＦｅを主成分とする酸化皮膜を形成する。このため、部品近傍で作業する作業員は、部品に形成された酸化皮膜中の放射性核種からの放射線に晒されることになる。

【0029】

本実施形態では、以上で説明した部品を化学洗浄して、部品の炉水接触面に付着している酸化皮膜を除去する方法を提示する。

【0030】

次に、図２を用いて、本実施形態の化学洗浄方法を実施するための洗浄設備について説明する。

【0031】

本実施形態の洗浄設備Ｅは、部品１の表面から酸化皮膜を除去するための除染設備１０と、酸化皮膜の除去で発生した廃液を処理する廃液処理設備２０、酸化皮膜が除去された部品１を水洗いするための水洗設備３０と、部品１の表面に新たな皮膜を形成する皮膜形成設備４０と、を備えている。

【0032】

除染設備１０は、放射能核種を含む酸化皮膜が形成されている部品１が投入される除染槽１１と、ペルオキソ二硫酸水溶液が蓄えられる酸化性液槽１４と、シュウ酸水溶液が蓄えられる還元性液槽１７と、除染槽１１内の液を循環させるための循環ライン１２と、この循環ライン１２中に設けられている循環ポンプ１３と、循環ライン１２中に酸化性液槽１４内のペルオキソ二硫酸を供給するための酸化性液ライン１５と、この酸化性液ライン１５に設けられている酸化性液供給ポンプ１６と、循環ライン１２中に還元性液槽１７内のシュウ酸を供給するための還元性液ライン１８と、この還元性液ライン１８中に設けられている還元性液供給ポンプ１９と、を備えている。

【0033】

廃液処理設備２０は、除染設備１０での処理で生じた廃液を中和する中和槽２１と、中和槽２１内で中和された廃液中の水分を蒸発させて廃液を濃縮する蒸発装置２４と、中和槽２１内の液を蒸発装置２４へ送るための中和廃液ライン２２と、中和廃液ライン２２中に設けられている廃液ポンプ２３と、を備えている。

【0034】

廃液処理設備２０の中和槽２１と除染設備１０の循環ライン１２とは、廃液ライン２８で接続されている。廃液処理設備２０の蒸発装置２４は、廃液蒸発槽２５と、この廃液蒸発槽２５内の廃液を加熱するヒータ２６と、を有している。

【0035】

水洗設備３０は、酸化皮膜が除去された部品１が投入される水洗槽３１と、この水洗槽３１内で部品１に接した水から不純物を取り除くイオン交換樹脂３４，３５と、水洗槽３１内の水をイオン交換樹脂３４，３５へ送る水浄化ライン３２と、この水浄化ライン３２中に設けられている水ポンプ３３と、を備えている。イオン交換樹脂３４，３５としては、陰イオン交換樹脂３４と陽イオン交換樹脂３５とがある。

【0036】

皮膜形成設備４０は、３極式電解装置である。この３極式電解装置は、電解液で満たされる電解槽４１と、電解液中に入れられる作用極としての部品１に対する対極４２と、ＫＣｌ飽和溶液で満たされるＫＣｌ槽４３と、このＫＣｌ槽４３に入れられる参照電極４４と、作用極としての部品１と参照電極４４との距離を近づけるためのルギン管４５と、各電極に流れる電流を制御するポテンショスタット４６と、を備えている。

【0037】

次に、以上で説明した洗浄設備Ｅを利用した部品１の化学洗浄方法について、図１に示すフローチャートに従って説明する。

【0038】

まず、部品１の酸化皮膜中に含まれているクロム系酸化物をペルオキソ二硫酸水溶液で酸化溶解する酸化工程（Ｓ１）を実施する。

【0039】

この酸化工程（Ｓ１）では、まず、除染設備１０の酸化性液槽１４内にペルオキソ二硫酸水溶液を溜める。ペルオキソ二硫酸水溶液の濃度は、２００〜３００ｐｐｍが好ましく、ここでは３００ｐｐｍである。また、このペルオキソ二硫酸水溶液の温度は常温（２０℃）〜１００℃未満（水溶液が沸騰しない温度限界）が好ましく、ここでは９０℃である。

【0040】

次に、除染設備１０の除染槽１１内に、放射能核種を含む酸化皮膜が形成されている部品１を投入する。続いて、酸化性液ライン１５及び循環ライン１２を介して、酸化性液槽１４内のペルオキソ二硫酸水溶液を除染槽１１内に供給する。そして、循環ポンプ１３を駆動し、除染槽１１及び循環ライン１２内でペルオキソ二硫酸水溶液を循環させる。循環するペルオキソ二硫酸水溶液中に部品１をつけて置く時間は、５時間〜１０時間程度である。この時間は、ペルオキソ二硫酸水溶液の濃度や温度に依存し、濃度や温度が高ければ時間を短くすることができる。このため、ペルオキソ二硫酸水溶液の温度は、このペルオキソ二硫酸水溶液の加熱等の手間を省くために、部品１をつけて置く時間が長くなるものの、常温であってもよいし、逆に、部品１をつけて置く時間を短くするために、本実施形態のように１００℃近い温度であってもよい。

【0041】

この酸化工程（Ｓ１）では、酸化皮膜中にＣｒ_２Ｏ_３やＦｅＣｒ_２Ｏ_４等として存在するＣｒ^３＋が、Ｃｒ^6＋となって水溶液中に溶出する。つまり、酸化皮膜中のＣｒは酸化溶解する。

【0042】

次に、ペルオキソ二硫酸水溶液中にシュウ酸を入れて、このシュウ酸水溶液で部品１の酸化皮膜の主成分である鉄系酸化物を還元溶解する還元工程（Ｓ２）を実施する。

【0043】

この還元工程（Ｓ２）では、まず、除染設備１０の還元性液槽１７内にシュウ酸水溶液を溜める。シュウ酸水溶液の濃度は、酸化工程（Ｓ１）後のペルオキソ二硫酸水溶液中にシュウ酸水溶液を混入した後の水溶液中のシュウ酸濃度が２０００ｐｐｍになる濃度である。また、このシュウ酸水溶液の温度は常温（２０℃）〜１００℃未満（水溶液が沸騰しない温度限界）が好ましく、ここでは９０℃である。

【0044】

次に、還元性液ライン１８及び循環ライン１２を介して、還元性液槽１７内のシュウ酸水溶液を除染槽１１内に供給して、除染槽１１及び循環ライン１２内の水溶液中のシュウ酸濃度が前述したように２０００ｐｐｍになるよう調整する。そして、循環ポンプ１３を駆動し、除染槽１１及び循環ライン１２内でシュウ酸水溶液（ペルオキソ二硫酸を含む）を循環させる。循環するシュウ酸水溶液中に部品１をつけて置く時間も、５時間〜１０時間程度である。この時間も、シュウ酸水溶液の濃度や温度に依存し、濃度や温度が高ければ時間を短くすることができる。

【0045】

部品１をシュウ酸水溶液につけてから予定時間経過すると、除染槽１１及び循環ライン１２内の水溶液を廃液として、除染設備１０の循環ライン１２と廃液処理設備２０の廃液ライン２８を介して、廃液処理設備２０の中和槽２１内に送る。

【0046】

なお、以上では、酸化性液槽１４内のペルオキソ二硫酸水溶液及び還元性液槽１７内のシュウ酸水溶液は、いずれも９０℃であるが、これらの水溶液の取扱い性を高めるために、各槽１４，１７内の水溶液の温度を常温とし、これらの水溶液を除染槽１１及び循環ライン１２内で循環させる過程で、これらの水溶液を循環ライン１２等に設けたヒータで加熱し、酸化反応時間や還元反応時間を短くしてもよい。

【0047】

この還元工程（Ｓ２）では、酸化皮膜中にＦｅ_２Ｏ_３等として存在するＦｅ^２＋が、Ｆｅ^３＋となって水溶液中に溶出する。つまり、酸化皮膜中のＦｅは還元溶解する。

【0048】

還元工程（Ｓ２）が終了すると、部品１表面に形成されていた酸化皮膜が十分に除去されたか否かを判断する（Ｓ３）。酸化皮膜が十分に除去されていない場合には、酸化工程（Ｓ１）と、酸化工程（Ｓ１）後の還元工程（Ｓ２）とを１除染工程として、この除染工程を複数回実施する。

【0049】

酸化皮膜が十分に除去された場合には、除染工程（酸化工程＋還元工程）で生じた廃液を処理する廃液処理工程（Ｓ４）を実施する。

【0050】

この廃液処理工程（Ｓ４）では、まず、廃液処理設備２０の中和槽２１に送られてきた酸性の廃液を水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液で中和する。この中和では、中和槽２１に廃液が送られてくる前にアルカリ性水溶液を予め中和槽２１内に入れておいてもよいが、廃液が中和槽２１内に入った後に中和槽２１にアルカリ性水溶液を入れてもよい。

【0051】

次に、中和槽２１内で中和された廃液を廃液蒸発槽２５内に送って、この廃液蒸発槽２５内の廃液をヒータ２６で加熱して、廃液中の水分等を蒸発させ、廃液を例えば２０倍程度まで濃縮する。この濃縮された廃液は、例えば、コンクリートピット処分等の処理が成される。

【0052】

なお、ここでは、部品１表面に形成された酸化皮膜が十分に除去されたと判断された後に、廃液処理工程（Ｓ４）を実施しているが、還元工程（Ｓ２）が終了する毎に、この廃液処理工程（Ｓ４）を実施してもよい。

【0053】

また、酸化皮膜が十分に除去された場合には、廃液処理工程（Ｓ４）と並行して、又は廃液処理工程（Ｓ４）の前に、又は廃液処理工程（Ｓ４）の後に、除染槽１１内の部品１を水洗いする部品水洗工程（Ｓ５）を実施する。

【0054】

この部品水洗工程（Ｓ５）では、除染槽１１内の部品１を取り出して、この部品１を水洗設備３０の水洗槽３１に入れて、水洗する。水洗後の水は、イオン交換樹脂３４，３５に通され、この水中の不純物が除去される。水洗後の水を複数回処理したイオン交換樹脂３４，３５は、別途処理される。

【0055】

次に、部品水洗工程（Ｓ５）で水洗された部品１の表面に皮膜を形成する皮膜形成工程（Ｓ６）を実施する。この皮膜形成工程（Ｓ６）では、部品１の表面に亜鉛酸化物皮膜を形成する。

【0056】

皮膜形成設備４０の電解槽４１に入れる電解液は、亜鉛イオンと、塩素化合物のうちのオキソ酸塩から選ばれた少なくとも一種の化合物とを含む水溶液である。亜鉛イオンを含む水溶液は、例えば、過塩素酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、リン酸亜鉛、炭酸亜鉛、亜鉛金属、酸化亜鉛、水酸化亜鉛等を酸性またはアルカリ性溶液中で溶解させることで得ることができる。また、塩素化合物のうちのオキソ酸塩から選ばれた少なくとも一種の化合物としては、例えば、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、亜塩素酸、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等がある。

【0057】

ここでは、電解液として、例えば、１重量％のアンモニア水溶液中に、塩化亜鉛、亜塩素酸ナトリウムをそれぞれ０．０５ｍｏｌ／Ｌの割合で入れて、ｐＨ５に調整したものを用いる。なお、電解液のｐＨは、１〜７程度が適当で、５〜６が特に好ましい。また、電解液の温度は、常温（２０℃）〜１００℃未満（水溶液が沸騰しない温度限界）が好ましく、特に５０〜９０℃が好ましく、ここでは８０℃である。

【0058】

作用極は、部品水洗工程（Ｓ５）で水洗された部品１である。また、対極４２は、白金製の電極であり、参照電極４４は、ＫＣｌ飽和溶液中の白金製の電極である。

【0059】

皮膜形成工程（Ｓ６）では、前述したように、部品水洗工程（Ｓ５）で水洗された部品１を作用極とし、これを電解槽４１内の電解液中に入れる。そして、作用電極電位を、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準で、−０．１〜−２．０Ｖ程度、好ましくは、−０．７〜−１．３Ｖにする。この部品１の表面に、目的の厚みの亜鉛酸化物皮膜が形成されると、この部品１を電解液から引き上げて、皮膜形成工程（Ｓ６）を終了する。

【0060】

このように、部品１の表面に亜鉛酸化皮膜が形成されると、この亜鉛酸化皮膜の表面上に放射性核種を含む酸化皮膜が形成され難くなる。このため、部品１の表面に亜鉛酸化皮膜を形成することにより、部品１の化学洗浄周期を長くすることができる。

【0061】

以上で、部品１の化学洗浄の全工程が終了する。

【0062】

以上、本実施形態の酸化工程（Ｓ１）では、従来用いている過マンガン酸水溶液に代えて、ペルオキソ二硫酸水溶液を用いている。ここで、過マンガン酸の標準酸化還元電位は１．６９５Ｖであり、ペルオキソ二硫酸の標準酸化還元電位は２．０１Ｖである。このため、酸化工程（Ｓ１）で、過マンガン酸水溶液を用いるよりも、ペルオキソ二硫酸水溶液を用いた方が効率的に、部品１の酸化皮膜中に含まれているクロム系酸化物を酸化溶解することができる。言い換えると、本実施形態では、酸化性水溶液中の溶質（ペルオキソ二硫酸）の量を少なくしても、過マンガン酸水溶液を用いる場合と同等以上の効果を得ることができる。

【0063】

また、本実施形態では、除染工程（酸化工程＋還元工程）で生じた廃液の処理に、イオン交換樹脂を用いず、廃液中の水分を蒸発させて、この廃液を濃縮しているので、大量のイオン交換樹脂の処分が不要になる。

【0064】

以上のように、本実施形態では、酸化工程（Ｓ１）で使用する薬剤（ペルオキソ二硫酸）の量を少なくすることができる共に、廃液処理工程（Ｓ４）でイオン交換樹脂を用いずに廃液を処理しているため、放射性核種を含む二次廃棄物の量を少なくすることができる。

【0065】

次に、以上で説明した実施形態の変形例について説明する。

【0066】

以上の実施形態の酸化工程（Ｓ１）では、ペルオキソ二硫酸の水溶液を用いているが、このペルオキソ二硫酸に代えて、過硫酸、過鉄酸、過ホウ素酸の水溶液を用いてもよい。また、ペルオキソ二硫酸と過硫酸と過鉄酸と過ホウ素酸とのうちの二以上の過酸化物を含む水溶液を用いてもよい。これらの過酸化物の標準酸化還元電位は、いずれも、過マンガン酸の標準酸化還元電位よりも高く、例えば、過鉄酸の標準酸化還元電位は２．２０Ｖである。よって、過マンガン酸水溶液を用いるよりも、これらの水溶液を用いた方が、ペルオキソ二硫酸水溶液を用いる場合と同様、効率的に、部品１の酸化皮膜中に含まれているクロム系酸化物を酸化溶解することができる。

【0067】

また、以上の実施形態の還元工程（Ｓ２）では、ジカルボン酸の一種であるシュウ酸を用いているが、このシュウ酸にさらにクエン酸を加えてもよい。また、シュウ酸の代わりに、他のジカルボン酸を用いてもよく、例えば、メソシュウ酸、マロン酸、ジドロキシフマル酸、ジヒドロキシ酒石酸等を用いてもよい。

【0068】

また、以上の実施形態の廃液処理工程（Ｓ４）では、廃液中の水分を蒸発させて、この廃液を濃縮処理しているが、この廃液をイオン交換樹脂に通して処理してもよい。但し、この場合、前述したように、廃液処理後に生じた大量のイオン交換樹脂を別途処理する必要がある。

【0069】

また、以上の実施形態の部品水洗工程（Ｓ５）では、イオン交換樹脂３４，３５を用いて、水洗後の水を処理しているが、この水洗後の水を廃液蒸発槽２５内に送って、この廃液蒸発槽２５内で廃液と共に加熱して、蒸発させてもよい。

【0070】

また、以上の実施形態では、原子力発電プラントＰから一次冷却水に接する部品１を取り外して、これを除染槽１１に入れて、除染工程を行っているが、原子力発電プラントＰから部品を取り外さずに、一次冷却水が通るライン中で、以上で説明した酸化性液や還元性液を循環させることで、除染工程を実施してもよい。この場合、加圧水型原子炉５０と蒸気発生器５３とを接続する一次冷却水配管５５ｂに、酸化性液や還元性液を供給するための薬液供給配管を接続すると共に、薬液排出配管を接続するとよい。

【0071】

また、以上の実施形態は、加圧水型原子炉５０を備えている原子力発電プラントＰを例にしたものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、原子炉の燃料に水が接触するプラントであれば、如何なる原子力プラントに適用してもよく、例えば、沸騰水型原子炉を備えた原子力プラントに適用してもよい。

【符号の説明】

【0072】

１０…除染設備、１１…除染槽、１２…循環ライン、１４…酸化性液槽、１７…還元性液槽、２０…廃液処理設備、２１…中和槽、２４…蒸発装置、３０…水洗設備、３１…水洗槽、４０…皮膜形成設備、４１…電解槽、５０…加圧水型原子炉、５１…燃料棒、５２…加圧器、５３…蒸気発生器、５４…冷却材ポンプ、５５ａ，５５ｂ…一次冷却水配管、５６…蒸気タービン、５７…発電機、５８…復水器

【図1】

【図2】

【図3】