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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024175851
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】放射性廃棄物の処理方法、ジオポリマーの固化物
(51)【国際特許分類】
G21F 9/30 20060101AFI20241212BHJP
G21F 9/32 20060101ALI20241212BHJP
【ＦＩ】
G21F9/30 Z
G21F9/30 531M
G21F9/32 Z
G21F9/30 501Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023093901
(22)【出願日】2023-06-07
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】木下 哲一
(57)【要約】
【課題】効率的かつ適切に放射性廃棄物を処理することができる放射性廃棄物の処理方法、および、放射性廃棄物を含むジオポリマーの固化物を提供する。
【解決手段】 １４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
【選択図】図１
【解決手段】 １４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
【請求項2】
前記加熱工程において、前記汚染コンクリートを加熱する温度が３００℃以上４００℃以下である、請求項１に記載の放射性廃棄物の処理方法。
【請求項3】
前記アルカリ溶液は、１ｍｏｌ／Ｌ以上の水酸化ナトリウム水溶液である、請求項１に記載の放射性廃棄物の処理方法。
【請求項4】
アルカリ炭酸塩と、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、を含む、ジオポリマーの固化物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、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、および、放射性廃棄物を含むジオポリマーの固化物に関する。
【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（１４Ｃ）が生成し、生成した１４Ｃは放射性の二酸化炭素（１４ＣＯ２）として存在している。１４ＣＯ２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。原子力発電所の原子炉建屋のコンクリートには１４ＣＯ２による汚染が見つかっているため、放射性廃物となる物量は多い。原子力発電所からの放射性の解体廃棄物は、物量が多いが、減容により保管場所の確保やコストの低下が可能となる。
【0003】
従来、放射性廃棄物を処理する方法としては、例えば、特許文献１に記載の方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－２２７４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、これまで放射性廃棄物を処理する効率的かつ適切な方法がなかった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、効率的かつ適切に放射性廃棄物を処理することができる放射性廃棄物の処理方法、および、放射性廃棄物を含むジオポリマーの固化物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】
【0007】
本発明は、以下の態様を有する。
［１］１４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
［２］前記加熱工程において、前記汚染コンクリートを加熱する温度が３００℃以上４００℃以下である、［１］に記載の放射性廃棄物の処理方法。
［３］前記アルカリ溶液は、１ｍｏｌ／Ｌ以上の水酸化ナトリウム水溶液である、［１］または［２］に記載の放射性廃棄物の処理方法。
［４］アルカリ炭酸塩と、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、を含む、ジオポリマーの固化物。
［１］１４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、
前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する放射性廃棄物の処理方法。
［２］前記加熱工程において、前記汚染コンクリートを加熱する温度が３００℃以上４００℃以下である、［１］に記載の放射性廃棄物の処理方法。
［３］前記アルカリ溶液は、１ｍｏｌ／Ｌ以上の水酸化ナトリウム水溶液である、［１］または［２］に記載の放射性廃棄物の処理方法。
［４］アルカリ炭酸塩と、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、を含む、ジオポリマーの固化物。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、効率的かつ適切に放射性廃棄物を処理することができる放射性廃棄物の処理方法、および、放射性廃棄物を含むジオポリマーの固化物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る放射性廃棄物の処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の一実施形態に係る放射性廃棄物の処理方法、およびジオポリマーの固化物の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【0011】
［放射性廃棄物の処理方法］
本実施形態の放射性廃棄物の処理方法は、１４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する。
本実施形態の放射性廃棄物の処理方法は、１４ＣＯ２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１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ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すりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する分離工程と、前記１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、前記微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、前記ジオポリマーを固化する固化工程と、を有する。
【0012】
【0013】
「破砕工程」
破砕工程では、原子炉にて発生した放射性物質である１４ＣＯ２で汚染した汚染コンクリートを破砕する（図１に示すＳ１）。
汚染コンクリートは、原子炉の運転状況に応じて１４ＣＯ２が内部深くにまで浸透している。場所によっては数十ｍｍの深さにまで浸透しているものもある。このような汚染コンクリートを対象とする除染処理では、汚染コンクリートの表層部を少なくとも数十ｍｍ程度の厚さで除去して、この除去された部分を放射性廃棄物として処理する。
汚染コンクリートを破砕する方法は、特に限定されないが、例えば、汚染コンクリートの表層部を磨砕して除去する等が挙げられる。
破砕工程では、原子炉にて発生した放射性物質である１４ＣＯ２で汚染した汚染コンクリートを破砕する（図１に示すＳ１）。
汚染コンクリートは、原子炉の運転状況に応じて１４ＣＯ２が内部深くにまで浸透している。場所によっては数十ｍｍの深さにまで浸透しているものもある。このような汚染コンクリートを対象とする除染処理では、汚染コンクリートの表層部を少なくとも数十ｍｍ程度の厚さで除去して、この除去された部分を放射性廃棄物として処理する。
汚染コンクリートを破砕する方法は、特に限定されないが、例えば、汚染コンクリートの表層部を磨砕して除去する等が挙げられる。
【0014】
破砕後の汚染コンクリートの粒径は、１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以上６０ｍｍ以下がより好ましく、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下がさらに好ましい。破砕後の汚染コンクリートの粒径が前記下限値以上であると、後述する、分離工程において、効率的に汚染コンクリートをすりもみ処理することができる。破砕後の汚染コンクリートの粒径が前記上限値以下であると、後述する、加熱工程において、効率的に汚染コンクリートから１４ＣＯ２ガスを発生させることができる。
【0015】
「加熱工程」
加熱工程では、破砕工程にて破砕した汚染コンクリートを加熱する（図１に示すＳ２）。
分離工程におけるすりもみ処理の前に、汚染コンクリートを加熱することにより、すりもみ処理において、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効率がよくなる。
加熱工程では、破砕工程にて破砕した汚染コンクリートを加熱する（図１に示すＳ２）。
分離工程におけるすりもみ処理の前に、汚染コンクリートを加熱することにより、すりもみ処理において、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効率がよくなる。
【0016】
汚染コンクリートを加熱する温度は、２５０℃以上４００℃以下が好ましく、２８０℃以上３７０℃以下がより好ましく、３００℃以上３５０℃以下がさらに好ましい。汚染コンクリートを加熱する温度が前記下限値以上であると、大量の１４ＣＯ２を揮発させずに加熱処理できる。汚染コンクリートを加熱する温度が前記上限値以下であると、加熱により汚染コンクリートの強度が低下し、すりもみ効率が向上する。
【0017】
汚染コンクリートの加熱により、汚染コンクリートから１４ＣＯ２ガスが発生する。
【0018】
「捕集工程」
捕集工程では、加熱工程にて汚染コンクリートの加熱により発生した１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液とする（図１に示すＳ３）。
捕集工程では、加熱工程にて汚染コンクリートの加熱により発生した１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液で捕集し、１４ＣＯ２ガスをアルカリ溶液とする（図１に示すＳ３）。
【0019】
アルカリ溶液は、１ｍｏｌ／Ｌ以上の水酸化ナトリウム水溶液であることが好ましい。水酸化ナトリウム水溶液の濃度が１ｍｏｌ／Ｌ以上であると、１４ＣＯ２ガスを充分に捕集することができる。例えば、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液は、２５℃にて、１Ｌ当たり、１２．３Ｌの１４ＣＯ２を含んだＣＯ２ガスを捕集することができる。
【0020】
「分離工程」
分離工程では、加熱工程にて加熱した汚染コンクリートをすりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する（図１に示すＳ４）。
１４ＣＯ２ガスはコンクリート中のモルタルの部分に浸透するため、モルタル部分に汚染が見られ、粗骨材は汚染しないことが知られている。分離工程において、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ことにより、粗骨材が非放射性廃棄物、モルタルの微粉末が放射性廃棄物となる。すなわち、汚染コンクリートをすりもみ処理することにより、汚染コンクリートを、粗骨材とモルタルの微粉末に分離して、放射性廃棄物を減容化することができる。特に、汚染コンクリートを加熱して、１４ＣＯ２ガスを発生させた後、汚染コンクリートをすりもみ処理することにより、放射性廃棄物となるモルタルの微粉末を減容することができる。
分離工程では、加熱工程にて加熱した汚染コンクリートをすりもみ処理して、粗骨材とモルタルの微粉末に分離する（図１に示すＳ４）。
１４ＣＯ２ガスはコンクリート中のモルタルの部分に浸透するため、モルタル部分に汚染が見られ、粗骨材は汚染しないことが知られている。分離工程において、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ことにより、粗骨材が非放射性廃棄物、モルタルの微粉末が放射性廃棄物となる。すなわち、汚染コンクリートをすりもみ処理することにより、汚染コンクリートを、粗骨材とモルタルの微粉末に分離して、放射性廃棄物を減容化することができる。特に、汚染コンクリートを加熱して、１４ＣＯ２ガスを発生させた後、汚染コンクリートをすりもみ処理することにより、放射性廃棄物となるモルタルの微粉末を減容することができる。
【0021】
すりもみ処理は、例えば、特開２０１７－２２７４９３号公報に記載の方法に準拠して行うことができる。
【0022】
すりもみ処理により得られるモルタルの微粉末の粒径は、０．１５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、０．１５ｍｍ以上４ｍｍ以下がより好ましく、０．１５ｍｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましい。微粉末の粒径が前記下限値以上であると、後述する、アルカリ溶液、フライアッシュおよび高炉スラグとの混練の際に多くのエネルギーを必要としない。微粉末の粒径が前記上限値以下であると、後述する、アルカリ溶液、フライアッシュおよび高炉スラグとの混練の際に、これらの原料と微粉末とを十分に混ぜることができる。
【0023】
分離工程にて得られた粗骨材は、非放射性廃棄物となる。非放射性廃棄物の粗骨材は、再利用される。
【0024】
「固化工程」
固化工程では、捕集工程にて得られた１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、分離工程にて得られた微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、そのジオポリマーを固化する（図１に示すＳ５）。
固化工程では、捕集工程にて得られた１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と、分離工程にて得られた微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、そのジオポリマーを固化する（図１に示すＳ５）。
【0025】
アルカリ溶液（以下、「Ａ１成分」と言う。）と、フライアッシュ（以下、「Ｂ１成分」と言う。）と、高炉スラグ（以下、「Ｃ１成分」と言う。）と、微粉末（以下、「Ｄ１成分」と言う。）との配合比は、特に限定されないが、例えば、以下に示す範囲が好ましい。
Ａ１成分＋Ｃ１成分に対するＢ１成分の配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））は、質量比で、０．６以上１．７以下が好ましく、０．６５以上１．５以下がより好ましく、０．７以上１以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））が前記下限値以上であると、ジオポリマーが固まる。前記配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））が前記上限値以下であると、練り混ぜて廃棄体を作製することができる。
Ａ１成分＋Ｃ１成分に対するＢ１成分の配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））は、質量比で、０．６以上１．７以下が好ましく、０．６５以上１．５以下がより好ましく、０．７以上１以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））が前記下限値以上であると、ジオポリマーが固まる。前記配合比（Ｂ１成分／（Ａ１成分＋Ｃ１成分））が前記上限値以下であると、練り混ぜて廃棄体を作製することができる。
【0026】
Ａ１成分に対するＣ１成分の配合比（Ｃ１成分／Ａ１成分）は、質量比で、０．１以上１以下が好ましく、０．３以上０．７以下がより好ましく、０．４以上０．５以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｃ１成分／Ａ１成分）が前記下限値と上限値の範囲内であると、フライアッシュの種類を変えても品質が安定する。
【0027】
Ａ１成分＋Ｂ１成分＋Ｃ１成分に対するＤ１成分の配合比（Ｄ１成分／（Ａ１成分＋Ｂ１成分＋Ｃ１成分））は、質量比で、０．５以上２．５以下が好ましく、１以上２．５以下がより好ましく、１．５以上２．５以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｄ１成分／（Ａ１成分＋Ｂ１成分＋Ｃ１成分））が前記下限値以上であると、廃棄体化するときに効率の良い廃棄物の配合である。前記配合比（Ｄ１成分／（Ａ１成分＋Ｂ１成分＋Ｃ１成分））が前記上限値以下であると、練り混ぜて廃棄体を製作することができる。
【0028】
フライアッシュは、石炭を燃焼する際に生じる灰の一種である。
フライアッシュとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０１：２０１５に品質規格が定められたフライアッシュＩ種～ＩＶ種が挙げられる。
また、本発明では、石炭火力発電所から発生したフライアッシュに対して分級処理等が一切施されていないＪＩＳ規格外のフライアッシュ原粉を使用してもよい。
フライアッシュは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用できる。
フライアッシュとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０１：２０１５に品質規格が定められたフライアッシュＩ種～ＩＶ種が挙げられる。
また、本発明では、石炭火力発電所から発生したフライアッシュに対して分級処理等が一切施されていないＪＩＳ規格外のフライアッシュ原粉を使用してもよい。
フライアッシュは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用できる。
【0029】
高炉スラグとしては、高炉徐冷スラグおよび高炉水砕スラグのいずれも使用できる。
高炉スラグとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３に品質規格が定められたコンクリート用高炉スラグ微粉末（ブレーン値３０００ｃｍ２／ｇクラス、４０００ｃｍ２／ｇクラス、６０００ｃｍ２／ｇクラス、８０００ｃｍ２／ｇクラス）が挙げられる。
高炉スラグとしては、例えば、ＪＩＳ Ａ ６２０６：２０１３に品質規格が定められたコンクリート用高炉スラグ微粉末（ブレーン値３０００ｃｍ２／ｇクラス、４０００ｃｍ２／ｇクラス、６０００ｃｍ２／ｇクラス、８０００ｃｍ２／ｇクラス）が挙げられる。
【0030】
アルカリ溶液と、微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練する方法は、特に限定されないが、例えば、前記の原料を練り鉢等の容器に投入し、二軸式ミキサー等の撹拌装置を用いて練り混ぜることにより行うことが好ましい。なお、放射性廃棄物である微粉末については、安全性の観点から、他の原料（アルカリ溶液、フライアッシュ、および高炉スラグ）を練り混ぜてペーストとした後に投入することが好ましい。
【0031】
アルカリ溶液と、微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを含むジオポリマーは、型枠に流し込まれ、例えば、１日～１４日放置されて、固化される。
【0032】
ジオポリマーの固化物は、放射性廃棄物として、最終処分場に送られ、廃棄される。
【0033】
本実施形態の放射性廃棄物の処理方法によれば、汚染コンクリートの加熱により発生した１４ＣＯ２ガスを含むアルカリ溶液と加熱した汚染コンクリートをすりもみ処理して得られたモルタルの微粉末と、フライアッシュと、高炉スラグとを混練してジオポリマーとし、そのジオポリマーを固化して放射性廃棄物とするため、効率的かつ適切に放射性廃棄物を処理することができる。言い換えれば、本実施形態の放射性廃棄物の処理方法において用いられる成分の全てが廃棄物であるため、廃棄物を有効利用して、放射性廃棄物を固化することができる。
【0034】
［ジオポリマーの固化物］
本実施形態のジオポリマーの固化物は、アルカリ炭酸塩と、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、を含む。
本実施形態のジオポリマーの固化物は、上述の実施形態の放射性廃棄物の処理方法によって得られる。
本実施形態のジオポリマーの固化物は、アルカリ炭酸塩と、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、を含む。
本実施形態のジオポリマーの固化物は、上述の実施形態の放射性廃棄物の処理方法によって得られる。
【0035】
本実施形態のジオポリマーの固化物において、アルカリ炭酸塩（以下、「Ａ２成分」と言う。）と、フライアッシュ（以下、「Ｂ２成分」と言う。）と、高炉スラグ（以下、「Ｃ２成分」と言う。）と、微粉末（以下、「Ｄ２成分」と言う。）との配合比は、特に限定されないが、例えば、以下に示す範囲が好ましい。
アルカリ炭酸塩は、上述のアルカリ溶液に１４ＣＯ２ガスが結合してなるものである。
アルカリ炭酸塩は、上述のアルカリ溶液に１４ＣＯ２ガスが結合してなるものである。
【0036】
Ａ２成分＋Ｃ２成分に対するＢ２成分の配合比（Ｂ２成分／（Ａ２成分＋Ｃ２成分））は、質量比で、０．６以上１．７以下が好ましく、０．６５以上１．５以下がより好ましく、０．７以上１以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｂ２成分／（Ａ２成分＋Ｃ２成分））が前記下限値以上であると、ジオポリマーが固まる。前記配合比（Ｂ２成分／（Ａ２成分＋Ｃ２成分））が前記上限値以下であると、練り混ぜて廃棄体を作製することができる。
【0037】
Ａ２成分に対するＣ２成分の配合比（Ｃ２成分／Ａ２成分）は、質量比で、０．１以上１以下が好ましく、０．３以上０．７以下がより好ましく、０．４以上０．５以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｃ２成分／Ａ２成分）が前記下限値と上限値の範囲内であると、フライアッシュの種類を変えても品質が安定する。
【0038】
Ａ２成分＋Ｂ２成分＋Ｃ２成分に対するＤ２成分の配合比（Ｄ２成分／（Ａ２成分＋Ｂ２成分＋Ｃ２成分））は、質量比で、０．５以上２．５以下が好ましく、１以上２．５以下がより好ましく、１．５以上２．５以下がさらに好ましい。前記配合比（Ｄ２成分／（Ａ２成分＋Ｂ２成分＋Ｃ２成分））が前記下限値以上であると、廃棄体化するときに効率の良い廃棄物の配合である。前記配合比（Ｄ２成分／（Ａ２成分＋Ｂ２成分＋Ｃ２成分））が前記上限値以下であると、練り混ぜて廃棄体を製作することができる。
【0039】
本実施形態のジオポリマーの固化物は、ＪＩＳ Ａ １１０８：２０１８「コンクリートの圧縮強度試験方法」に準拠した測定方法によって測定された圧縮強度が１４７０ｋＰａ以上であることが好ましい。ジオポリマーの固化物の圧縮強度が１４７０ｋＰａ以上であれば、ジオポリマーの固化物を、放射性廃棄物として、最終処分場に廃棄することができる。
【0040】
本実施形態のジオポリマーの固化物は、全ての成分が廃棄物であるため、廃棄物以外の材料を用いることなく、安全かつ適切に放射性廃棄物として、最終処分場に廃棄することができる。
【図1】