[发明专利]放射性碘、放射性铯的除去方法以及除去用的亲水性树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及能够对由原子能发电成套设备或使用完的核燃料设施产生的放射性废液和/或放射性固态物中的放射性铯进行除去处理的除去方法、以及适合该方法的显示出将放射性铯固定化的功能的亲水性树脂组合物。另外，本发明涉及能够对在由原子能发电成套设备或使用完的核燃料设施产生的放射性废液和/或放射性固态物中存在的放射性碘、放射性铯一同地进行除去处理的除去方法、以及显示出将该放射性碘、放射性铯均固定化的功能的亲水性树脂组合物。

背景技术

现在，在广泛普及的核反应堆发电成套设备中，通过核反应堆中的核分裂，伴随着相当量的放射性副产物的生成。这些放射性物质主要是含有放射性碘、放射性铯、放射性锶、放射性铈等极其危险的放射性同位素的核分裂产物以及活性元素。其中，由于放射性碘在184℃下成为气体，因此，在检查或更换核燃料时，还存在因核燃料处理时的事故或核反应堆功率骤增事故等意外事由而非常容易被放出的危险性。作为成为其对象的放射性碘，主要是长半衰期的碘129(半衰期：1.57年×10⁷年)、短半衰期的碘131(半衰期：8.05日)。在此，未显示放射性的普通碘是人体必需的微量元素，被集中于咽喉附近的甲状腺，成为生长激素的成分。因此，人通过呼吸或水、食物而摄入放射性碘时，与普通碘同样地，被集中于甲状腺，使内部放射能辐射增大，因此，必须实施特别严格的放出放射能量的降低对策。

另外，放射性铯为熔点为28.4℃、在常温附近显示为液状的金属之一，与放射性碘同样地非常容易被放出。成为其对象的放射性铯主要是比较短的半衰期的铯134(半衰期：2年)、长半衰期的铯137(半衰期：30年)。其中，特别是铯137，不仅半衰期长，而且放出高能量的放射线，并且，由于是碱金属，因此，具有向水中的溶解性大的性质。而且，放射性铯还容易从呼吸或皮肤被吸收进人体，基本被全身均匀分散，因此，放出时对人的健康损害严重。

因此，在因来自世界中正运转的核反应堆的意外事由等而使放射性铯偶然地被放出时，不仅担心对在核反应堆工作的劳动者或附近的居民造成放射能污染，而且担心通过被经空气输送的放射性铯污染的食品或水，对人类或动物引起更广泛的放射能污染。关于这点的危险性，已经通过切尔诺贝利原子能发电站的事故明确证实。

对于上述情况，作为用核反应堆生成的放射性碘的处理方法，研究了洗涤处理方式、使用了纤维状活性炭等的固体吸附剂填充的物理、化学处理方式(参照专利文献1、2)、利用离子交换剂进行的处理(参照专利文献3)等。

但是，上述所有的方法均存在下述课题，希望开发出解决了这些课题的放射性碘的除去方法。首先，作为利用洗涤处理方式实用化的方法，有碱洗涤法等，但是，通过利用液体吸附剂的洗涤处理方式进行处理，将其直接以液体的形式长期储存时，在量上、安全上均存在较多问题。另外，在利用固体吸附剂填充的物理、化学处理方式中，被捕捉的碘经常存在与其它气体交换的可能性，另外，存在温度上升时容易放出吸附物的难点。而且，在利用离子交换剂的处理方式中，离子交换剂的耐热温度为100℃左右，由此，存在在高温下不能发挥出充分的性能的课题。

另一方面，作为由在核反应堆内的核分裂生成的放射性铯的除去处理方法，已知有利用无机离子交换体或选择性离子交换树脂的吸附法、将重金属与可溶性亚铁氰化物或亚铁氰化物盐并用的共沉淀法、利用铯沉淀试剂的化学处理法等(例如参照专利文献4)。

但是，上述处理方法均需要循环泵或净化槽、甚至内置各吸附剂的填充槽等大型设备，另外，需要用于使它们运转的极大的能量。另外，如2011年3月11日发生的日本福岛第一核电站事故那样，切断电源时，这些设备变得不能运转，因此，此时由放射性铯带来的污染的危险度增大。并且，切断电源时，特别是对于由于核反应堆的功率骤增事故而引起的向周边地域扩散的放射性铯的除去方法陷入极其困难的状况，担心成为很有可能扩大放射能污染的状况。因此，希望尽早开发出即使在发生电源切断这样的事态的情况下也能应对的放射性铯的除去技术，若能被开发，将是极其有益的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭62－44239号公报

专利文献2：日本特开2008－116280号公报

专利文献3：日本特开2005－37133号公报

专利文献4：日本特开平4－118596号公报

发明内容

发明要解决的课题