ＦＮＣＡ 2004電子加速器利用ワークショップ ―排煙電子線処理―
議 事 録 (仮訳)
2004年9月6 - 10日、北京、中国
１．はじめに
本ワークショップは、文部科学省と中国国家原子能機構（CAEA）の共催により中国科学院近代物理研究所（IMP-CAS）と日本原子力研究所（JAERI）の協力のもとに、中国北京市のPrimeホテル
(華僑大廈)で開催された。ワークショップの主題は、アジア原子力協力フォーラム(FNCA)プロジェクト加盟各国の排煙電子線処理への電子加速器利用の現状を分析し、将来計画のプログラムを策定することであった。
今回は、 FNCAプロジェクトの電子加速器利用の第4回ワークショップにあたる｡ プロジェクトの主な目的は、低エネルギー電子線照射システムを用いる新しい技術の開発を行うことである。新技術は、さまざまの応用分野と優れた安全特性を持ち、応用例は公開される。自己遮蔽型低エネルギー電子加速器システムは、初期投資がコバルト60施設より少なく、運転維持管理は簡単で、安全であるため、放射線加工や環境保全などさまざまな分野に応用できると期待されている｡
このプロジェクトはFNCA加盟8ヶ国により組織された｡
ワークショップには各加盟国からの電子加速器利用の専門家、中国（9名）、インドネシア（1名）、韓国（1名）、マレーシア（3名）、フィリピン（1名）、タイ（1名）、ベトナム（1名）と日本から10名が出席した。
 ワークショップの初日に電子加速器利用に関する上級管理者セミナーが開催され、中国の産業界、大学、研究機関からの参加者およびFNCA加盟各国専門家、合計67名が参加した｡ 文部科学省研究開発局原子力課原
真太郎国際協力係長が開会の辞を述べた。原氏は開催国中国に謝意を、また、参加者に歓迎の意を表し、同時にFNCAは原子力利用の国際協力にとって重要な機構であると述べた。
セミナーは、CAEA国際協力部部長代理Mr. Wei Huangが主宰して開かれた。Mr. Huangは参加者に歓迎の辞を述べ、FNCA事業に対する中国政府の援助に謝意を表した。中国は、FNCAがアジア地域諸国の協力、とくに原子力科学技術協力において成功を果たした会議の一つであると評価していることを述べ、最後に、セミナーの成功を希望し、一層のFNCA支援を約束した。
冒頭に、町 末男原子力委員会委員が放射線とアイソトープ利用の世界展望について講演した。さらに、電子加速器の開発と電子線加工処理の現況、排煙処理、機能性高分子、ナノテクノロジー、天然ゴムラテックスの加硫への応用、の７題の講演があった。セミナーのプログラムを付属書２にしめした。
FNCAワークショップはIMP-CAS所長Dr. Wenlong Zhanが主宰し、開催された。日本のFNCAコーディネーター町氏から2003年度のFNCA活動の概要報告があった。
2003年12月2 - 3日に沖縄で開かれた第4回大臣級会合では｢放射線とラジオアイソトープ利用の社会経済効果の増強｣および｢原子力開発の継続維持｣について討議された。2004年3月2～4日に日本で開催された第5回コーディネーター会議では、11プロジェクトすべてがほぼ計画どおりに実施されたことおよびその成果が報告された。
電子加速器利用プロジェクトのリーダーであるJAERIの久米氏はプロジェクトの概要を報告し、プロジェクトの目標は電子加速器利用の拡大および情報交換と共同研究を通じて加盟各国の利益になる実用的応用研究を実施することであると強調した。また、2003年度の活動を報告した。
ワークショップでは、2つの招待講演、参加各国からの現状報告、排煙の電子線処理施設の見学などがあり、将来計画と新しい活動目標について討議が行われた。
２． 招待講演
中国工程物理研究所（CAEP）のDr. Min Renは、「排煙の電子線処理」と題して講演した。CAEPは電子線による排煙の脱硫と脱硝処理技術を中国で独自に開発した。この技術は、設備投資が少なく、環境への二次汚染のない優れた環境汚染対策技術であり、自然生態系に対し硫黄と窒素資源の包括的利用を実現した。パイロットプラントのプロセスおよび性能試験の結果が報告された。このCAEP設計の排煙脱硫施設が北京金峰火力発電会社に納入された。
｢排煙処理における電子加速器と線量測定｣と題して原研の須永博美氏が講演した。日本における研究と開発の概況を含めて電子線排煙処理のさまざまな状況および電子加速器設置の必要条件と線量測定法が紹介された。
実証プラントがだんだんとスケールアップされ、環境保存への有用性が明らかになってきた。電子線出力の拡大、長時間連続運転時の安定性、低運転経費および低価格化などへの技術開発が必要であると指摘された。いくつかの線量測定の実験結果が例示された。
３. 参加各国の報告
電子加速器利用の現状、特に排煙処理について参加8ケ国から報告があった。出席者は、討論、意見交換を通じて、放射線処理と排煙処理を対象とした低エネルギー電子加速器の利用について有益な情報を得ることができた。参加各国の報告の要旨は以下のとおりである。
 中国
石炭は中国の一次エネルギー消費の四分の三を占める重要なエネルギー資源である。酸化硫黄放出量は年間およそ2000万tonである。電子線アンモニア（EBA）技術は中国国務院の先端技術産業指針において脱硫の優先開発技術に指定されている。
1985年に排煙のSO2とNOx 低減化電子線処理技術を実験室規模（25 Nm3/h）で上海原子核研究所が開発した。清華大学とCAEPは21世紀はじめにパイロット規模（10,000
? 12,000 Nm3/h）のEBA技術を開発した。これはセミドライ方式を採り入れて電子線のエネルギーを節約し、副産物の回収を容易にしたものである。
日本の㈱荏原製作所は1995年に成都火力発電所に商業規模の排煙処理施設を建設した。引続いて2002年Ebara‐Guohuaコーポレーションは杭州Xielian火力発電所に商業規模の施設を建設した。電子線による排煙脱硫、脱硝の工業規模（630,000
Nm3/h）の施設が北京の金峰火力発電所に建設中である。
EBA技術の主要設備は高出力電子加速器である。600 keV, 260 mAの中間規模加速器を中国科学院上海応用物理研究所が建設した。また、IMP-CASは1.5
MeV, 300 mAの高出力電子加速器を建設中である。
 インドネシア
インドネシアの主要エネルギー資源は石炭と石油である。また、大気汚染の主因はSO2とNOxの放出である。石炭火力発電所の90
%は政府環境基準（2000）より高いSO2を放出しつづけることになる。これは石炭火力発電所にとって深刻な問題である。排煙問題を逓減するためにBATANはインドネシア発電㈱（インドネシアの石炭火力発電所の最大手）と共同で2005－2006にSuralaya石炭火力発電所に電子線排煙処理の実証プラントを開発することになった。
このプラントの主な目的は電子線排煙処理法が通常法より優位で、より低価格であることを実証することである。2005年に電子線排煙処理実証プラントが成功すれば、原子力技術の実施、特に電子加速器の利用に重要な役割を果たすであろう。現時点では、インドネシアにはジャワ島の東部に在来法の排煙処理施設（民間会社所有）が一基あるだけである。
 日本
排煙処理と現行の天然高分子の放射線処理の研究について二つに報告があった。解決すべき問題点と線量測定を含む電子線排煙処理のさまざまな側面の概況が紹介された。
35 MeV線型電子加速器をもちいた電子線パルスラジオリシス法による多糖類とその誘導体の放射線化学的動力学が報告された。天然高分子と水和電子またはヒドロキシラジカルとの反応速度定数を求めた。この研究はセルロース、キチン、キトサンおよびそのカルボキシメチル誘導体からセロビオースおよびグルコースへ対象をひろげて実施する予定である。
 韓国
韓国では工業団地からのVOCs（揮発性有機化合物）の放出および発電所からのSOxとNOx放出が増加している。韓国の電子加速器を用いた環境保存の開発研究は、水および廃水処理、大気汚染物質管理、廃棄物処理を対象としている。
排煙処理の中間規模試験はほとんど完了し、従来の通常技術と比べて素晴らしい成果をしめした。適当なエンドユーザーを選抜中である。VOCｓ除去については、放射線と既存の技術を組み合わせて通常の確立された技術に対する経済的不利を最小にするよう研究が進められてきた。
放射線利用の高度研究センターが建設中であり、2005年初めに開所する予定である。食品照射、環境保全などの研究開発が高度研究センターで実施される。センターには2台の電子加速器(10
MeVと2 MeV)を含む数台の照射装置が納入される予定である。
 マレーシア
実験室規模の排煙電子線処理施設がMINTのALURTRON電子線照射センターにMINTと民間会社のTNB
Research Sdn. Bhd.との共同研究プログラムで設置されている。この共同研究は民間会社の排煙電子線処理技術について有用な経験と技術情報を得たいという要請に基づいて実施された。
試験施設はいくつかのコンポーネントからなり、2台のジーゼル発電機、ガス分析器、噴霧冷却器を設置した。ジーゼル発電機から出る排煙は主としてNOxとSO2であり、これにNH4を添加した。
試運転およびその後の実験の結果から1.0 MeVの電子加速器を用いて排煙中の汚染ガスを除去できることが明らかになった。しかし、マレーシアの電力会社に排煙処理のための電子線技術を導入させるためにはさらに説得力のある努力が必要である。
MINTはベンゼンガスを用いたVOCｓの電子線処理の研究を行っている。ベンゼンはひじょうに安定な有機化合物である。ベンゼンは低濃度の1.0
ppmvから100 ppmvでは電子線照射で簡単に分解できる。焼却炉から発生するVOCsの電子線処理の研究を計画している。
 フィリピン
フィリピンは石炭、地熱、石油、天然ガス、水力のような固有のエネルギー資源を大量にもっている。資源の大部分は石炭で、
全発電量の33 %を占める。石炭火力発電所は11基あり、総発電容量は3,060 MWである。2004
? 2013年の計画発電量は21,034 MWで、うち4,158 MWは石炭、2,542 MWは石油によるものとされている。フィリピンの工業化が進むにつれて適切な規制がなければ、深刻な空気汚染問題が起こるであろう。
1999年のPhilippines Clean Air Actは固定汚染源からのSOxとNOxの濃度限度を定めている。2002年にNOxは517,214
ton, SOxは530,101 ton のレベルを記録した。現在、気体洗浄装置（酸化カルシウム）が排煙処理の唯一の手段である。電子線排煙処理が強く期待されているが、導入には採算性を重視しなければならない。
カルボキシメチルセルロース（CMC）/κ-カラギーナン（KC）ブレンドハイドロゲルまたはヒドロキシプロピルセルロース（HPC）/KCブレンドハイドロゲルの2種類を作製した。このハイドロゲルはKC含量の増加とともに引っ張り強度が増す特性をしめした。CMC-KCブレンドゲルではKC含量5
%まで、HPC-KCブレンドゲルでは2.5 ％まではゲル分率は変わらなかった。KC含量が増加すると水による膨潤性は低下した。HPC-KCブレンドゲルはKC含量に応じて、低温臨界転移温度（LCST）での膨潤挙動が変化した。
 タイ
タイの電力は主として褐炭、石油、天然ガスのような化石燃料を燃焼して作られている。化石燃料による発電は結果として大量のPM、SO2、CO2を放出する。十年前、タイの発電所の深刻な問題はタイ電力公社（EGAT）がタイ北部Mae
Moh Valleyで操業していた発電所のSO2の過剰放出であった。1992年に現在の環境1時間あたり平均SO2基準値７80μｇ/m3の4倍以上の3,418μg/
m3を記録し、状況は危機的になった。この公害危機以来、脱硫技術が発電所に積極的に導入され、Mae
Moh Valleyの環境SO2レベルも低下した。さらに、石炭火力発電所は石炭の硫黄含有量、発電所の立地にかかわらず、脱硫気体洗浄機を設置するようになった。今のところタイには電子線排煙処理計画はない。
電子線施設の開発を目的として5 MWのマイクロウェーブ・システムをもつ30 MeV線型加速器の研究開発がチェンマイ大学の速中性子研究施設（FNRF）で行われている。γ線によるポリビニールアルコール（PVA）／絹フィブロイン（SF）・ブレンドハイドロゲルの研究を行った。照射PVA／SFブレンドゲルの水蒸気透過率と細菌成長抑制効果をしらべた。PVPグラフト・デンプンハイドロゲルを合成し、その特性をしらべた。
 ベトナム
ベトナムにおける石炭火力発電所からの放出ガス問題と2003‐2004年期のプロジェクトの進歩を報告した。ベトナムの電力の現状と開発、工業排出基準、大気環境基準について調査した。今後5年間に石炭火力発電量はベトナム総発電量の19
%を占めるようになるだろう。現時点で石炭、石油、天然ガス火力発電からの公害は危機的ではない。しかし、いまや電子加速器を用いる排煙処理のための要員と技術を準備しなければならない。
2003‐2004年期にベトナムは市販化または近く市販化する4つの製品を開発した。まず、二つの植物防護剤、STOP
5DDとGOLD RICEを開発し、市販化した。2番目には、アクリル酸と糊状のデンプンをγ線でグラフトして作製した高吸水剤である。高吸水剤は来年農業および農村開発省から製造許可が出るはずである。三番目は創傷被覆用ハイドロゲルを開発した。この製品は臨床試験の段階にあり、来年市販化されるだろう。最後に、ゴム加工工場からの廃水の処理技術について現場試験を行っている。
４．施設訪問
中国原子能研究院（CIAE）と清華大学の原子力・新エネルギー技術研究所（INET）を訪問した。
CIAEでは、タンデム加速器, CYCIAE30サイクロトロン, および非破壊探傷検査のための線形電子加速器（Electron
Linacs）を見学した。INETでは電子線による排煙処理パイロットプラントを見学した。この施設ではSO2とNOxを同時に効率よく除去し、2次汚染を起さず、さらに肥料副産物を生み出す半乾燥式の排煙処理技術の開発がすすめられていた。
５．２００４‐２００５年の計画
久米氏からFNCAの低エネルギー電子加速器利用プロジェクトの作業計画改訂版が提出された（Annex
4）。来年のワークショップは2005年11月に韓国で開催することになった。主題テーマは廃水の電子線処理である。各参加国は国内の廃水電子線処理の潜在的需要を予備調査することになった。
６．現行プロジェクトの事前評価
プロジェクトの目的に基づいて現行プロジェクトの事前評価を行った。プロジェクトの目的は
・ 液体、フィルム、気体に対する低エネルギー電子加速器照射システムを用いた新しい技術を開発すること。
・ 新しい技術の利用を開発し、実証することである。
最終評価は2005年に開かれるワークショップで行われる。
この事前評価では各国のプロジェクトの現状を市場化済みまたは市場化予定に分けて行った。
I. 液体天然高分子の放射線分解
(i) アルギン酸とキトサンの放射線（γ）分解物が植物成長促進剤として開発され、ベトナムで果実／植物保護剤として市販された。
(ii) 日本でアルギン酸の電子線照射加工が行われたが、市販化されていない。
(iii) キトサンの化学分解物が植物成長促進剤としてタイで市販された。
II. 天然高分子フィルムの放射線橋かけ
(iv) 糊状のデンプンとアクリル酸を放射線（γ）橋かけした高吸水剤を鉢植え観賞用植物用にベトナムでは市場へ供給しようとしている。
(v) CMCのフィルムを放射線（EB）橋かけし､床ずれ防止用材として日本で市販されている。
(vi) CMCとCMSを放射線（EB）橋かけしたドライゲルを糞尿処理に利用し､日本で市販されている。
(vii) 寒天ハイドロゲルとサゴデンプン・ハイドロゲルの放射線（EB）橋かけによるフィルムが創傷被覆材､化粧用フェイスマスクとしてマレーシアで市販された。
(viii) 創傷被覆材用としてカラギーナンの放射線橋かけ法の中間規模試験がフィリピンで行われる予定。
(ix) 絹ベースのハイドロゲルの放射線（γ）橋かけフィルムがタイで臨床実験の段階にある。
(x) キトサンハイドロゲルの放射線橋かけフィルムがベトナム（γ）と韓国（EB）で臨床実験中である。
III. 排煙放射線処理
(xi) 電子線排煙処理技術は日本と韓国で中間規模試験が行われた。
(xii) 電子線排煙処理技術は中国では実用化されつつある。
IV. 電子線廃水処理
(xiii) 工業廃水の放射線処理が韓国で実用化されつつある。
多くの国が天然高分子の電子線加工､排煙と廃水の電子線処理のプロジェクトを継続することが重要であると主張した。
本ワークショップは、公衆のための公開セミナーを技術の末端使用者へ移転するための重要な活動として評価した。公開セミナーは今後ともFNCAワークショッププログラムの一部として継続すべきである。
７．新しい活動 2006－2008の第2期計画への要望
第6節に記した第1期プロジェクトの成果に基づいてFNCA電子加速器利用プロジェクトの新規活動について討議した。本ワークショップは第2期プロジェクトにおいて加速器の利用が低エネルギー加速器にのみ限定されるべきでないことを主張するものである。
下記項目は第2期プロジェクトに対する予備的な提案であり､2005年のワークショップでさらに検討される。
（１）植物成長促進剤としての天然高分子の分解については化学法、γ線処理法、低エネルギー電子加速器法をもちいて技術､品質､原価計算の比較検討を行う。
（２）低エネルギー電子加速器を用いる創傷被覆材用の放射線橋かけ法を開発する。
（３）排煙処理の効率の改善と電子線エネルギーの低減を考慮して電子線排煙処理法の費用便益を決定する。
（４）各種汚染物質を含む工業廃水について電子線処理法と通常法とを組み合わせた適切な技術の改良研究を継続する。
（５）有機廃棄物の電子線処理を研究する。
具体的方法
１．FNCA加盟国の一つに低エネルギー電子加速器を据え付け､技術的経済的実現可能性を例示する。
２．消費者を含めたワーキンググループを設立する。
３．FNCA参加国への電子加速器の輸送､運転､保守管理のための資金拠出を検討する。
本ワークショップは、中国と韓国に排煙と廃水の電子線処理に関してFNCA参加国からの研修生の受入を要請する。
本ワークショップは、FNCA電子加速器利用プログラムの活動の一つとして、天然高分子プロジェクトを継続すべきであるとの合意に達した。
本ワークショップは、第2期FNCAプロジェクトへの提案作製にあたっては放射線技術の費用便益に注目する必要があり､ また、これからのプロジェクトは消費者と直接結びついたマーケット・ドリブン型でなければならないと考える。
ワークショップ参加者は、主催者および主宰研究所に対し深甚の謝意を表明した。
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