[发明专利]从轻水中分离氚化水的方法

说明书

本发明提供一种工业上从轻水中分离氚化水的方法。该方法依次包括下述工序：在包含氚化水和轻水的混合液中添加重水，在重水和/或氚化水的气水合物的形成条件下、并且保持轻水的液体状态的条件下，形成在结晶结构中包含氚化水和重水的气水合物，由此，将氚化水和重水从轻水中除去；将包含氚化水和重水的气水合物结构破坏而得到包含氚化水和重水的混合液，在氚化水的气水合物形成条件下、并且保持重水的液体条件的条件下，形成在结晶结构中包含氚化水的气水合物并使得从重水中分离，然后，破坏氚化水的气水合物结构，从而由重水中收集氚化水。

技术领域

本发明涉及一种从轻水中分离氚化水的方法。

背景技术

在东京电力株式会社福岛第一原子能发电站内贮留的污染水已通过ALPS处理以及铁化合物共沉淀除去了大部分的放射性核种，因此，以超过公共水域排放浓度限制的浓度残留的放射性核种只有氚，其以氚化水(HTO)的形式存在。

污染水中的氚浓度为0.6～5×106Bq/L，污染水本身以400m³/日进行增加，因此，正在寻求开发至少一种可将污染水的氚浓度降低到环境污染排放所需要的6×10⁴Bq/L以下(海水中的氚浓度为1～3Bq/L)、且处理速度比400m³/日快的氚除去技术。

这是由于氚(T)的比放射性为3.59×10¹⁴Bq/g，因此，污染水中的氚化水的浓度为1.86～9.29×10^-8g/L，极其稀薄，要求除去该氚化水的约99％以上。

利用氚化水与轻水的气水合物(Gas Hydrate)结晶化温度之差，将氚化水从轻水中分离的想法是公知的(专利文献1)。但是，如上所述，污染水中的氚化水极其稀薄，即使要将不含轻水而含有氚化水的气水合物发生结晶化，浓度也过低，虽然可以形成前体，但形成临界核的概率小，实际上不能发生结晶化。

另外，通过利用比重差的浮游或沉淀分离来进行液相与气水合物结晶的分离的提案有很多(非专利文献1～2)。根据气体使用哪种、水合物结构为何种类型而不同，在氚化水与轻水的分离的情况下，比重差微小，因此仅通过重力不能进行充分的分离。

虽然也可以考虑利用离心分离的方法，但气水合物结晶的粒径小，因其要求高速并且长时间的分离操作，所以并不实用。

基于这样的状況，目前尚未发现在工业上将氚化水从轻水中分离的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-139015号公报

非专利文献

非专利文献1：齐藤进“气水合物法”日本海水学界志第22卷第1号(1968)114～124页

非专利文献2：西本俊雄、桥本寿夫、冈林信夫、“利用气水合物法进行的海水、盐水浓缩”第17次报告防试报告第22卷(1969)71-78页

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种工业上从轻水中分离氚化水的方法。

用于解决问题的技术方案

本发明为一种从轻水中分离氚化水的方法，其特征在于，依次包括下述工序：在包含氚化水和轻水的混合液中添加重水，在重水和氚化水和/或气水合物的形成条件下、并且保持轻水的液体状态的条件下，形成在结晶结构中包含氚化水和重水的气水合物，由此，将氚化水和重水从轻水中除去；将包含氚化水和重水的气水合物结构破坏而得到包含氚化水和重水的混合液，在使氚化水形成结晶结构的气水合物形成条件下、并且保持重水的液体条件的条件下，形成在结晶结构中包含氚化水的气水合物，由此将氚化水从重水中分离，然后，破坏氚化水的气水合物结构，从而收集氚化水。