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PROCESSING METHOD OF GLASS SOLIDIFIED BODY UPDATE_EN

Patent code P170014605
File No. IP08P002
Posted date Oct 2, 2017
Application number P2017-168763
Publication number P2019-043810A
Date of filing Sep 1, 2017
Date of publication of application Mar 22, 2019
Inventor
  • (In Japanese)井上 博之
  • (In Japanese)渡邉 康裕
  • (In Japanese)槇田 篤哉
  • (In Japanese)鄭 載▲イェ▼
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title PROCESSING METHOD OF GLASS SOLIDIFIED BODY UPDATE_EN
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method of a glass solidified body capable of eluting a prescribed metal element more easily.
SOLUTION: A processing method of a glass solidified body includes a first process for adding, melting and solidifying at least one of at least one kind selected from Li2O and a Li2O raw material which is decomposed to Li2O when melting, and at least one kind selected from ZnO and a ZnO raw material which is decomposed to ZnO to obtain a modified glass, a second process for heat treating the modified glass to obtain a phase splitting glass, and a third process for treating the phase splitting glass with one kind of pure water, acid solution and basic solution and eluting a prescribed metal element contained in the glass solidified body.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高レベル放射性廃棄物はガラス原料とともに溶融、固化された「ガラス固化体」として長期間地層処分される。地層処分されたガラス固化体から放射性物質が流出しないよう、ガラス固化体は化学的耐久性が非常に高い組成が用いられる。非特許文献1によると、図1に示すように、ガラス固化体の組成は図中の黒塗り領域の組成と同等であると推定される。ガラス固化体を評価するために用いられる模擬ガラス固化体の組成の一例を表1に示す。なお、表1中の「*」は長寿命核種の成分を表す。
【表1】
(省略)

一方、放射性廃棄物の新しい処理方法が開発される等によって、今後、ガラス固化体から所定の金属元素(特に、長寿命核種)を溶出する必要が生じることも考えられる。この場合、ガラス固化体は約400~500kgの質量を有し、かつ、化学的耐久性が非常に高いため、直接溶解しようとすると、高濃度で大量の酸性又は塩基性水溶液が必要となる。さらに、実際にガラス固化体を直接溶解すると、膨大な量の放射性物質を含む水溶液が生成されるため、所定の金属元素の濃縮が必要になる。したがって、ガラス固化体から所定の金属元素(特に、長寿命核種)を溶出するには、より簡便なガラス固化体の処理方法が望まれる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ガラス固化体の処理方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ガラス固化体に、Li2O及び溶融の際にLi2Oに分解するLi2O原料から選ばれる少なくとも1種並びにZnO及び溶融の際にZnOに分解するZnO原料から選ばれる少なくとも1種の少なくともいずれか一方を添加、溶融、固化して改質ガラスを得る第1工程と、
前記改質ガラスを熱処理して、ガラス固化体に含まれていた所定の金属元素をB2O3リッチ相に偏析させた分相ガラスを得る第2工程と、
前記分相ガラスを純水、酸性水溶液及び塩基性水溶液から選ばれるいずれか1種で処理して前記所定の金属元素を溶出する第3工程とを含むことを特徴とするガラス固化体の処理方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載のガラス固化体の処理方法において、
前記第1工程でLi2O及び溶融の際にLi2Oに分解するLi2O原料から選ばれるいずれか1種を添加する場合、前記改質ガラスに含まれるLi2Oの含有量は4~30質量%であり、
前記第1工程でZnO及び溶融の際にZnOに分解するZnO原料から選ばれるいずれか1種を添加する場合、前記改質ガラスに含まれるZnOの含有量は4~40質量%であることを特徴とするガラス固化体の処理方法。

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載のガラス固化体の処理方法において、
前記第1工程でガラス固化体に、SiO2及び溶融の際にSiO2に分解するSiO2原料から選ばれる少なくとも1種並びにB2O3及び溶融の際にB2O3に分解するB2O3原料から選ばれる少なくとも1種の少なくともいずれか一方をさらに添加することを特徴とするガラス固化体の処理方法。

【請求項4】
 
請求項3に記載のガラス固化体の処理方法において、
前記第1工程でSiO2及び溶融の際にSiO2に分解するSiO2原料から選ばれる少なくとも1種を添加する場合、前記改質ガラスに含まれるSiO2の含有量は35~50質量%であり、
前記第1工程でB2O3及び溶融の際にB2O3に分解するB2O3原料から選ばれる少なくとも1種を添加する場合、前記改質ガラスに含まれるB2O3の含有量は10~50質量%であることを特徴とするガラス固化体の処理方法。

【請求項5】
 
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガラス固化体の処理方法において、
前記所定の金属元素が長寿命核種であることを特徴とするガラス固化体の処理方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載のガラス固化体の処理方法において、
前記長寿命核種がZr、Pd及びSeから選ばれる1種又は2種以上を含むことを特徴とするガラス固化体の処理方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2017168763thum.jpg
State of application right Published
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