特許 7107983 除染システム及び除染方法

(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】

(24)【登録日】2022-07-19

(45)【発行日】2022-07-27

(54)【発明の名称】除染システム及び除染方法

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/28 20060101AFI20220720BHJP

【ＦＩ】

G21F9/28 501A

G21F9/28 501Z

G21F9/28 521Z

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020062974

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021162431

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2021-07-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000204000

【氏名又は名称】太平電業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】特許業務法人 インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】佐山 和宏

(72)【発明者】

【氏名】五嶋 智久

(72)【発明者】

【氏名】砂川 武義

【審査官】後藤 大思

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１５６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４５０７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｆ ９／００－９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染システムであって、
前記除染剤と前記被除染対象物を格納し、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋とに区切られた容器と、
前記第１の部屋においてゲル状の前記除染剤により前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離手段と、
前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を液状化させる液状化剤を投入する液状化手段と、
前記液状化剤により前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出手段と、
前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去手段と、
前記除去手段により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還手段と、
前記送還手段が前記液状の除染剤を前記容器に送還した後に、前記容器内の前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤を投入するゲル状化手段と、
を備えることを特徴とする除染システム。

【請求項2】

グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染システムであって、
前記除染剤と前記被除染対象物を格納し、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋とに区切られた容器と、
前記第１の部屋において、液状の前記除染剤と、前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤とを攪拌しつつ、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離手段と、
前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内のゲル状の除染剤を液状化させる液状化剤を投入する液状化手段と、
前記液状化剤により前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出手段と、
前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去手段と、
前記除去手段により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還手段と、
を備えることを特徴とする除染システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の除染システムであって、
前記スリット壁は、開閉式のスリット壁であり、前記分離手段が前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させている際に開状態であることを特徴とする除染システム。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記スリット壁は、開閉式のスリット壁であり、前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に閉じられ、
前記排出手段は、前記開閉式のスリット壁が閉じられた後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出することを特徴とする除染システム。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記容器内の前記除染剤を攪拌する攪拌手段を備え、
前記攪拌手段は、
前記液状化剤が投入された後に、前記容器内の前記除染剤を攪拌する、及び、前記ゲル状化剤が投入された後に、前記容器内の前記除染剤を攪拌する、の少なくとも何れか一方を行うことを特徴とする除染システム。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記分離手段は、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を振動させて、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させることを特徴とする除染システム。

【請求項7】

請求項１乃至５の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記分離手段は、前記容器を回転させて、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させることを特徴とする除染システム。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記液状化剤は、ホウ酸水溶液に果糖を加えた混合水溶液、又は、クエン酸水溶液であることを特徴とする除染システム。

【請求項9】

請求項１乃至８の何れか一項に記載の除染システムであって、
前記ゲル状化剤は、水酸化リチウム水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液であることを特徴とする除染システム。

【請求項10】

グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤と、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋に区切られた容器と、を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染方法であって、
前記除染剤が格納されている容器における前記第１の部屋に前記被除染対象物を投入する投入工程と、
前記第１の部屋においてゲル状の前記除染剤により前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離工程と、
前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を液状化させる液状化工程と、
前記除染剤が液状化し、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出工程と、
前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去工程と、
前記除去工程により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還工程と、
前記送還工程により前記液状の除染剤を前記容器に送還した後に、前記容器内の前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化工程と、
を含むことを特徴とする除染方法。

【請求項11】

グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤と、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋に区切られた容器と、を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染方法であって、
液状の前記除染剤が格納されている容器における前記第１の部屋に前記被除染対象物を投入する投入工程と、
前記第１の部屋において前記液状の前記除染剤と、前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤とを攪拌しつつ、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離工程と、
前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内のゲル状の除染剤を液状化させる液状化工程と、
前記除染剤が液状化し、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出工程と、
前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去工程と、
前記除去工程により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還工程と、
を含むことを特徴とする除染方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、被除染対象物に付着した放射性物質を、除染剤を用いて除去する除染システム等に関するものである、

【背景技術】

【0002】

原子力発電所等の原子力関連施設においては、機械の分解、点検作業、解体撤去作業及び放射性物質の除染等の作業等によって、例えば、周辺の構造物の表面が、コバルト60、マンガン54等の放射性物質によって汚染される事態が起こる可能性がある。

【0003】

構造物の表面に付着した放射性物質は、放射線を出し続けるので、作業従業者等が放射線被曝する。

【0004】

放射性物質が付着した被除染対象物を除染する方法の一つとして、乾式ではブラスト除染（被除染対象物にブラスト材（粒体）を衝突させて、表面に付着した放射性物質を取り除く除染方法）がある。

【0005】

一方、湿式として構造物の表面に高圧水をまんべんなく吹き付けて洗浄する高圧水洗浄は、多大な時間と労力を要する。また、洗浄作業後の汚染廃液の回収にも多大な時間と労力を要する。さらに、汚染廃液が周囲に流出したり、地下に浸透したりして、二次汚染を招くおそれもある。

【0006】

そこで、上記問題を解決する除染方法として、被除染表面にゲル状の除染剤の被膜を形成し、放射性物質を内包した除染剤を被除染表面から剥離し、除去する方法が提案されている。

【0007】

そして、特許文献１には、この方法に用いることができる除染剤であって、除染作業が容易に行え、生分解性であることから後処理が容易で、しかも、再使用可能な除染剤が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第６５６０３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１に記載の除染剤を用いて作業員が手作業で除染作業をする場合、被爆のおそれもあり、また、大量の被除染対象物を除染するのに膨大な時間が掛かってしまう。

【0010】

本発明は、こうした事情に鑑み、被除染対象物の除染作業に関して、作業者が被爆する可能性と作業時間を大幅に削減することができる除染システム等を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明は、上記課題を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

【0012】

請求項１記載の発明は、グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染システムであって、前記除染剤と前記被除染対象物を格納し、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋とに区切られた容器と、前記第１の部屋においてゲル状の前記除染剤により前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離手段と、前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を液状化させる液状化剤を投入する液状化手段と、前記液状化剤により前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出手段と、前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去手段と、前記除去手段により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還手段と、前記送還手段が前記液状の除染剤を前記容器に送還した後に、前記容器内の前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤を投入するゲル状化手段と、を備えることを特徴とする。

【0013】

請求項２に記載の発明は、グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染システムであって、前記除染剤と前記被除染対象物を格納し、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋とに区切られた容器と、前記第１の部屋において、液状の前記除染剤と、前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤とを攪拌しつつ、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離手段と、前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内のゲル状の除染剤を液状化させる液状化剤を投入する液状化手段と、前記液状化剤により前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出手段と、前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去手段と、前記除去手段により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還手段と、を備えることを特徴とする。

【0014】

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の除染システムであって、前記スリット壁は、開閉式のスリット壁であり、前記分離手段が前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させている際に開状態であることを特徴とする。

【0015】

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の除染システムであって、前記スリット壁は、開閉式のスリット壁であり、前記除染剤が液状化され、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に閉じられ、前記排出手段は、前記開閉式スリットが閉じられた後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出することを特徴とする。

【0016】

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の除染システムであって、前記容器内の前記除染剤を攪拌する攪拌手段を備え、前記攪拌手段は、前記液状化剤が投入された後に、前記容器内の前記除染剤を攪拌する、及び、前記ゲル状化剤が投入された後に、前記容器内の前記除染剤を攪拌する、の少なくとも何れか一方を行うことを特徴とする。

【0017】

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の除染システムであって、前記分離手段は、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を振動させて、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させることを特徴とする。

【0018】

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の除染システムであって
、前記分離手段は、前記容器を回転させて、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させることを特徴とする。

【0020】

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか一項に記載の除染システムであって、 前記液状化剤は、ホウ酸水溶液に果糖を加えた混合水溶液、又は、クエン酸水溶液であることを特徴とする。

【0021】

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか一項に記載の除染システムであって、前記ゲル状化剤は、水酸化リチウム水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液であることを特徴とする。

【0022】

請求項１０に記載の発明は、グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤と、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋に区切られた容器と、を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染方法であって、前記除染剤が格納されている容器における前記第１の部屋に前記被除染対象物を投入する投入工程と、前記第１の部屋においてゲル状の前記除染剤により前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離工程と、前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内の前記ゲル状の除染剤を液状化させる液状化工程と、前記除染剤が液状化し、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出工程と、前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去工程と、前記除去工程により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還工程と、前記送還工程により前記液状の除染剤を前記容器に送還した後に、前記容器内の前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化工程と、を含むことを特徴とする。

【0023】

請求項１１に記載の発明は、グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤と、スリット壁により第１の部屋と第２の部屋に区切られた容器と、を用いて被除染対象物に付着した放射性物質を除去する除染方法であって、液状の前記除染剤が格納されている容器における前記第１の部屋に前記被除染対象物を投入する投入工程と、前記第１の部屋において前記液状の前記除染剤と、前記液状の除染剤をゲル状化させるゲル状化剤とを攪拌しつつ、前記被除染対象物から前記放射性物質を分離させる分離工程と、前記被除染対象物から前記放射性物質が分離された後に、前記容器内のゲル状の除染剤を液状化させる液状化工程と、前記除染剤が液状化し、前記放射性物質が前記第２の部屋に貯留された後に、前記第２の部屋から前記放射性物質を含む前記液状の除染剤を排出する排出工程と、前記第２の部屋から排出された前記放射性物質を含む前記液状の除染剤から前記放射性物質を除去する除去工程と、前記除去工程により前記放射性物質が除去処理された前記液状の除染剤を前記容器に送還する送還工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

この発明によれば、被除染対象物の除染時に作業者が直接被除染対象物に触れる必要が無く、機械的に除染処理を行うことができることから、被除染対象物の除染作業に関して、作業者が被爆する可能性と作業時間を大幅に削減することができる。また、乾式のブラスト除染で、表層を削り取った際に被除染対象物の表面に粉状に残って付着した残り滓を洗浄する際にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】除染システムの構成を示す概略図である。

【図2】被除染対象物を除染する際のステップ１時の除染システムの状態を示す図である。

【図3】被除染対象物を除染する際のステップ２時の除染システムの状態を示す図である。

【図4】被除染対象物を除染する際のステップ３時の除染システムの状態を示す図である。

【図5】被除染対象物を除染する際のステップ４時の除染システムの状態を示す図である。

【図6】他の除染システムの構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0027】

まず、図１を用いて、本実施形態に係る除染システム１００の構成について説明する。

【0028】

除染システム１００は、除染容器１を有し、除染容器１内において放射性物質が付着した被除染対象物を除染剤により除染する。

【0029】

ここで、本実施形態の除染剤について説明する。除染剤は、グアガム（Ｇｕａｒ Ｇｕｍ）、タラガム（Ｔａｒａ Ｇｕｍ）、コンニャク粉の少なくとも１つと、これらの架橋剤としてのホウ砂、および、還元性単糖・少糖とを含むものからなっている。

【0030】

ホウ砂は、グアガム分子間を繋ぐ架橋反応を促進させて、ゲル状除染剤の剛性を高める作用を有している。しかし、グアガムにホウ砂を加えると、ゲル状除染剤の剛性は、高まる反面、流動性が低下する。

【0031】

そこで、還元性単糖・少糖をさらに加えることによって、ゲル状除染剤の剛性および流動性の両方を向上させている。

【0032】

除染剤は、例えば、水５０ｍｌに０．５ｇのグアガムを添加し、攪拌し、静置して膨潤させる。次いで、ほう砂糖液（ほう砂１０ｗｔ％と果糖１３ｗｔ％）を添加し、攪拌することによって、製造することができる（この製造方法を「製造方法１」という）。

【0033】

このように製造される除染剤の粘度は、還元性単糖・少糖の添加量を変えることによって調整することができる。

【0034】

ゲル状の除染剤を放射性物質が付着した被除染対象物の表面に接着させ、除去することにより被除染対象物を除染することができる。

【0035】

ゲル状の除染剤は、液状化剤を用いて液状化させることができる。液状化剤としては、例えば、ホウ酸水溶液に果糖を加えた混合水溶液、又は、クエン酸水溶液を採用することができる。ゲル状の除染剤を液状化させる際には、液状化剤を加えた後に攪拌することにより液状化を促進させることができる。

【0036】

例えば、上記製造方法１により製造したゲル状の除染剤に、ホウ酸４．６３ｗｔ％、果糖７．４１ｗｔ％の水溶液（ｐＨ３．５）を作製し、この水溶液約２０ｇをゲル状の除染剤に加え、攪拌することによって、ゲル状の除染剤を液状化することができる（この液状化方法を「液状化方法１」という）。

【0037】

また、例えば、上記製造方法１により製造したゲル状の除染剤に、ｐＨ３．３程度に調整したクエン酸水溶液を作製し、このクエン酸水溶液約８ｇをゲル状の除染剤に加え、攪拌することによって、ゲル状の除染剤を液状化することができる（この液状化方法を「液状化方法２」という）。

【0038】

その一方で、この液状化した除染剤は、ゲル状化剤を用いてゲル状化させることができる。ゲル状化剤としては、例えば、水酸化リチウム水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液を採用することができる。液状の除染剤をゲル状化させる際には、ゲル状化剤を加えた後に攪拌することによりゲル状化を促進させることができる。

【0039】

例えば、上記液状化方法１、液状化方法２により液状化した液状の除染剤に、１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨを約１０ｇ加え、攪拌することによって、液状化した除染剤を再ゲル状化することができる。

【0040】

このように、除染剤Ｄは水素イオン指数（ｐＨ）によってゲル状から液状の何れの状態にあるかをゲル硬度という。ゲル硬度が高ければゲル状であることを示し、ゲル硬度が低ければ液状であることを示す。

【0041】

この除染剤を使用することにより、放射性物質を内包したゲル状の使用済みの除染剤を液状化し、この後、液状化した使用済みの除染剤から放射性物質を分離、除去し、この後、液状化した使用済みの除染剤を、再度、ゲル状化することによって、使用済みの除染剤の再使用が可能となる。この結果、除染コストの低減を図ることができる。また、この除染剤は、生分解性であり、処理が面倒な薬品等が使用されていないので、後処理が容易に行える。

【0042】

除染システム１００は、除染容器１の他に、スリット開閉用モーター１１、放射性物質除去器１３、一時仮受タンク１４、液状化剤貯留タンク１５と、ゲル状化剤貯留タンク１６と、純水貯留タンク１７と、バルブ１２、１８Ａ－１８Ｆ（バルブ１８Ａ－１８Ｆは逆止弁）、センサーＳ、マイコン９及び中央制御装置（例えば、ＰＣ）１０を有する。

【0043】

除染容器１は、上述した除染剤の原料となるグアガム等や架橋剤を投入するための投入口２、３が設けられている。除染容器１は、除染処理前まで除染剤により満たされる。

【0044】

除染容器１は開閉式スリット壁５が設けられている。除染容器１は、開閉式スリット壁５により、第１の部屋１Ａと、第２の部屋１Ｂとに区切られる。開閉式スリット壁５は、スリット開閉用モーター１１により駆動され、開状態と閉状態に制御される。

【0045】

第１の部屋１Ａは、被除染対象物が投入される部屋である。第１の部屋１Ａには、超音波発生器４が設けられている。超音波発生器４は、超音波を発生して第１の部屋１Ａ内にあるゲル状の除染剤と被除染対象物を振動させることにより、被除染対象物に付着した放射性物質を分離させる。また、超音波発生器４は、除染容器１内の除染剤を攪拌する役割も担う。

【0046】

第２の部屋１Ｂは、第１の部屋１Ａの下方に位置している。放射性物質を含んだゲル状の除染剤が液状化されると、放射性物質は第２の部屋１Ｂに沈殿し、放射性物質を含んだ液状の除染剤が第２の部屋１Ｂに貯留される。

【0047】

第２の部屋１Ｂには、排出口８が設けられ、排出口８はバルブ１２により開閉される。バルブ１２が開状態になると、放射性物質を含んだ液状の除染剤が第２の部屋１Ｂから排出される。

【0048】

第２の部屋１Ｂから排出された放射性物質を含んだ液状の除染剤は、放射性物質及び不純物（以下、「放射性物質等」という場合がある）を除去する機構である放射性物質除去器１３に移送される。放射性物質除去器１３は、例えば、フィルターや遠心分離機などで構成され、液状の除染剤から放射性物質等を除去する。なお、放射性物質等を除去する方法として濾過法、比重差による沈殿分離法等を用いたり、化学的に析出させたりする方法を実現する放射性物質除去器１３を採用してもよい。

【0049】

放射性物質除去器１３により放射性物質等が除去された液状の除染剤は、一時仮受タンク１４に移送される。一時仮受タンク１４にはポンプＰと、その先にバルブ１８Ａが設けられている。バルブ１８Ａを開状態にし、ポンプＰを駆動させると、一時仮受タンク１４の放射性物質等が除去済みの液状の除染剤は、除染容器１のバルブ１８Ｅ、１８Ｆを介して、投入口６、７から除染容器１に投入される。つまり、除染容器１から排出された液状の除染剤は、放射性物質除去器１３により放射性物質等が除去され、一時仮受タンク１４を介して、除染容器１に送還される。

【0050】

液状の除染剤が除染容器１に送還されると、除染容器１内の液状の除染剤は再度ゲル状化される。これにより、除染システム１００は、繰り返し被除染対象物を除染することができる。

【0051】

液状化剤貯留タンク１５は液状化剤（例えば、ホウ酸水溶液に果糖を加えた混合水溶液）を貯留し、ゲル状化剤貯留タンク１６はゲル状化剤（例えば、水酸化リチウム）を貯留し、純水貯留タンク１７は純水を貯留する。タンク１５、１６、１７について、ポンプＰとバルブ１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄがそれぞれ設けられており、液状化剤、ゲル状化剤及び純水が適宜、バルブ１８Ｅ、１８Ｆを介して投入口６、７から投入され、除染容器１内において除染剤のゲル硬度が調整される。なお、純水は、除染システム１００の配管等の洗浄やゲルの原材料（但し、除染剤はｐＨをアルカリ性に移行させることにより固くすることができる）として用いられる。

【0052】

センサーＳ及びマイコン９は、第１の部屋１Ａ、第２の部屋１Ｂ、一時仮受タンク１４、液状化剤貯留タンク１５、ゲル状化剤貯留タンク１６、純水貯留タンク１７のそれぞれについて設けられ、センサーＳがそれぞれの内部の様子等を検知し、マイコン９がその様子等を示す情報を中央制御装置１０に送信する。

【0053】

中央制御装置１０は、マイコン９から受信する情報や、オペレータからの入力操作に基づいて、超音波発生器４のＯＮ／ＯＦＦ、放射性物質除去器１３のＯＮ／ＯＦＦ、ポンプＰのＯＮ／ＯＦＦ、バルブ１２、１８Ａ－１８Ｆの開閉、スリット開閉用モーター１１による開閉式スリット壁５の開閉等を制御する。

【0054】

次に、図２－５を用いて、除染システム１００が被除染対象物を除染する際の動作をステップ１からステップ４に分けて説明する。

【0055】

［ステップ１］
図２を用いてステップ１について説明する。ステップ１を開始するに当たって、開閉式スリット壁５は開状態としておき、バルブ１２、１８Ａ－１８Ｆは全て閉状態とする。また、除染容器１をゲル状の除染剤Ｄにより満たす。

【0056】

この準備ができたらまず、第１の部屋１Ａに被除染対象物２００を投入する（「投入工程」の一例）。

【0057】

次に、中央制御装置１０は、超音波発生器４を駆動させることにより超音波を発生させ、ゲル状の除染剤Ｄと被除染対象物２００を振動させて、被除染対象物２００に付着している放射性物質を分離させる（「分離工程」の一例）。

【0058】

［ステップ２］
次に、図３を用いてステップ２について説明する。ステップ１により、被除染対象物２００から放射性物質が分離したら、次いで、除染容器１内のゲル状の除染剤Ｄを液状化させる（「液状化工程」の一例）。具体的には、中央制御装置１０は、除染容器１のセンサーＳからの情報等に基づいて除染容器１内の除染剤Ｄのゲル硬度を特定しつつ、除染剤Ｄが所定のゲル硬度に液状化されるようにバルブ１８Ｂを開状態とし、液状化剤貯留タンク１５から液状化剤を除染容器１内に投入する。なお、液状化が進み過ぎた場合には、バルブ１８Ｃを開状態とし、ゲル状化剤貯留タンク１６はゲル状化剤を投入しゲル硬度を調整する。なお、液状化剤又はゲル状化剤を投入した際には、超音波発生器４により超音波を発生させ、除染剤Ｄを攪拌することにより満遍なくゲル硬度を調整できる。

【0059】

除染剤Ｄのゲル硬度が所定のゲル硬度の液状になったら、全てのバルブ１２、１８Ａ－１８Ｆを閉状態とする。除染容器１内の除染剤Ｄが液状化されると、比重の大きな放射性物質は開閉式スリット壁５を通って、第２の部屋１Ｂに貯留される。

【0060】

［ステップ３］
次に、図４を用いてステップ３について説明する。ステップ２により、放射性物質が第２の部屋１Ｂに十分貯留されたら、中央制御装置１０は、スリット開閉用モーター１１を制御して、開閉式スリット壁５を閉状態とする。次に、バルブ１２を開状態とし、第２の部屋１Ｂから液状の除染剤Ｄを排出し、放射性物質除去器１３に移送する（「排出工程」の一例）。

【0061】

放射性物質除去器１３は液状の除染剤Ｄから放射性物質を除去し（「除去工程」の一例）、除去処理済みの除染剤Ｄを一時仮受タンク１４に移送する。なお、第２の部屋１Ｂから除染剤Ｄの排出が完了したら、バルブ１２を閉状態とする。

【0062】

［ステップ４］
次に、図５を用いてステップ４について説明する。ステップ４では、バルブ１８Ａを開状態とし、一時仮受タンク１４から放射性物質等が除去処理済みの除染剤Ｄを除染容器１内に送還する（「送還工程」の一例）。一時仮受タンク１４から送還される除染剤Ｄでは除染容器１を十分に満たせない場合には、投入口２、３から除染剤Ｄの原料であるグアガム等や架橋剤を投入して量を調整する。

【0063】

次いで、除染容器１内の液状の除染剤Ｄをゲル状化させる（「ゲル状化工程」の一例）。具体的には、中央制御装置１０は、除染容器１のセンサーＳからの情報等に基づいて除染容器１内の除染剤Ｄのゲル硬度を特定しつつ、除染剤Ｄが所定のゲル硬度にゲル状化されるようにバルブ１８Ｃを開状態とし、ゲル状化剤貯留タンク１６からゲル状化剤を除染容器１内に投入する。なお、ゲル状化が進み過ぎた場合には、バルブ１８Ｂを開状態とし、液状化剤貯留タンク１５は液状化剤を少量ずつ投入しゲル硬度を調整する。なお、ゲル状化剤又は液状化剤を投入した際には、超音波発生器４により超音波を発生させ、除染剤Ｄを攪拌することにより満遍なくゲル硬度を調整できる。

【0064】

除染容器１内の除染剤Ｄがゲル状化されたら、第１の部屋１Ａから被除染対象物２００を取り出す。ゲル状化させてから被除染対象物２００を取り出す目的は、被除染対象物２００を取り出す際に液状の除染剤Ｄがしたたり落ちて、飛散（汚染拡大防止）させないためである。これにより、被除染対象物２００の除染が完了する。なお、開閉式スリット壁５はステップ４の何れかのタイミングで開状態とする。

【0065】

以上説明したように、本実施形態の除染システム１００は、グアガム、タラガム、コンニャク粉の少なくとも１つと、ホウ砂と、還元性単糖・少糖とを含む除染剤Ｄを用いて被除染対象物２００に付着した放射性物質を除去するため、除染剤Ｄと被除染対象物２００を格納し、開閉式スリット壁５（「スリット壁」の一例）により第１の部屋１Ａと第２の部屋１Ｂとに区切られた除染容器１（「容器」の一例）と、第１の部屋１Ａにおいてゲル状の除染剤Ｄにより被除染対象物２００から放射性物質を分離させる超音波発生器４（「分離手段」の一例）と、被除染対象物２００から放射性物質が分離された後に、除染容器１内のゲル状の除染剤Ｄを液状化させる液状化剤を投入する中央制御装置１０及び液状化剤貯留タンク１５のポンプＰ（「液状化手段」の一例）と、液状化剤により除染剤Ｄが液状化され、放射性物質が第２の部屋１Ｂに貯留された後に、第２の部屋１Ｂから放射性物質を含む液状の除染剤Ｄを排出する排出口８及びバルブ１２（「排出手段」の一例）と、第２の部屋１Ｂから排出された放射性物質を含む液状の除染剤Ｄから放射性物質を除去する放射性物質除去器１３（「除去手段」の一例）と、放射性物質除去器１３により放射性物質が除去処理された液状の除染剤Ｄを除染容器１に送還する中央制御装置１０及び一時仮受タンク１４のポンプＰ（「送還手段」の一例）と、中央制御装置１０及び一時仮受タンク１４のポンプＰが液状の除染剤Ｄを除染容器１に送還した後に、除染容器１内の液状の除染剤Ｄをゲル状化させるゲル状化剤を投入する中央制御装置１０及びゲル状化剤貯留タンク１６のポンプＰ（「ゲル状化手段」の一例）と、を有する。

【0066】

したがって、本実施形態の除染システム１００によれば、被除染対象物２００の除染時に作業者が直接、被除染対象物２００に触れる必要が無く、機械的に除染処理を行うことができることから、被除染対象物２００の除染作業に関して、作業者が被爆する可能性と作業時間を大幅に削減することができる。

【0067】

また、本実施形態の除染システム１００は、超音波発生器４（「攪拌手段」の一例）が、液状化剤が投入された後に、除染容器１内の除染剤Ｄを攪拌する、及び、ゲル状化剤が投入された後に、除染容器１内の除染剤Ｄを攪拌する、の少なくとも何れか一方を行うこととすることができる。これにより、ゲル状の除染剤Ｄの液状化を促進させたり、液状の除染剤Ｄのゲル状化を促進させたりすることができる。

【0068】

なお、本実施形態では、超音波発生器４が第１の部屋１Ａ内にあるゲル状の除染剤Ｄと被除染対象物２００を振動させることにより、被除染対象物２００に付着した放射性物質を分離させたり、除染容器１内の除染剤Ｄを攪拌したりすることとしたが、超音波発生器４に代えて、又は加えて、同様の作用を実現する、例えばフィンを有する攪拌機を除染容器１に設けることとしてもよい。

【0069】

また、除染容器１を回転させる回転機構を設けて、ステップ１においてゲル状の除染剤Ｄと被除染対象物２００が入った除染容器１を回転させることにより、被除染対象物２００に付着している放射性物質を分離させることとしてもよい。なお、回転機構が除染容器１を回転させる軸は直交する２軸、３軸又はそれ以上とすることとしてもよい。除染容器１に回転機構を設ける場合、放射性物質が遠心力により第２の部屋１Ｂに貯留されるように除染容器１を開閉式スリット壁５により区切ることとする。開閉式スリット壁５は、回転機構が除染容器１を回転させている際に開状態とし、遠心力により放射性物質が第２の部屋１Ｂに十分に貯留されたら閉状態として、回転終了後に放射性物質が第１の部屋１Ａに移動することを防ぐこととする。なお、回転終了後の放射性物質の移動を防ぐために、開閉式スリット壁５の代わりに、第１の部屋１Ａから第２の部屋１Ｂの一方向にしか放射性物質を通さない一方向透過壁を設けることとしてもよい。

【0070】

さらに、本実施形態では、ステップ１において、第１の部屋１Ａにおいて、ゲル状の除染剤Ｄにより被除染対象物２００に付着している放射性物質を分離させることとしたが、第１の部屋１Ａにおいて、液状の除染剤Ｄとゲル状化剤とを攪拌しつつ、被除染対象物２００から放射性物質を分離させることとしてもよい。例えば、液状の除染剤Ｄで満たされた除染容器１に被除染対象物２００とゲル状化剤を投入し（投入順序は任意）、次いで、超音波発生器４を駆動させることにより超音波を発生させ、液状の除染剤Ｄとゲル状化剤を攪拌してゲル状化を促進させつつ、被除染対象物２００に付着している放射性物質を分離させることとしてもよい。この場合、ステップ４において、放射性物質が除染処理済みの除染剤Ｄを除染容器１に送還した後に、液状の除染剤Ｄをゲル状化させずに液状のままとしておくのが好ましい。

【0071】

さらにまた、本実施形態では、除染容器１を開閉式スリット壁５により、第１の部屋１Ａと、第２の部屋１Ｂとに区切ることとしたが、図６に示すように、開閉式スリット壁５の代わりにスリット２１（常に開状態のスリット）を設けることとしてもよい。図６では、開閉式スリット壁５が設けられていないため、開閉式スリット壁５に対応するスリット開閉用モーター１１及びマイコン９も設けられていない。なお、開閉式スリット壁５の代わりにスリット２１を設けた場合における、除染システム１００が被除染対象物を除染する際の動作は、開閉式スリット壁５の開閉を行わない点を除いて開閉式スリット壁５を設けた場合と同様である。

【符号の説明】

【0072】

１ 除染容器
１Ａ 第１の部屋
１Ｂ 第２の部屋
２ 投入口
３ 投入口
４ 超音波発生器
５ 開閉式スリット壁
６ 投入口
７ 投入口
８ 排出口
９ マイコン
１０ 中央制御装置
１１ スリット開閉用モーター
１２ バルブ
１３ 放射性物質除去器
１４ 一時仮受タンク
１５ 液状化剤貯留タンク
１６ ゲル状化剤貯留タンク
１７ 純水貯留タンク
１８ バルブ
１００ 除染システム
２００ 被除染対象物
Ｄ 除染剤
Ｓ センサー
Ｐ ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】