B原子炉 | |
 建設中のB原子炉の正面。 | |
| 位置 | ハンフォードサイトの州道24号線と州道240号線の交差点から北東約5.3マイル（8.5 km） |
|---|---|
| 最寄りの都市 | ワシントン州リッチランド |
| 座標 | 北緯46度37分49秒 西経119度38分50秒 / 北緯46.63028度 西経119.64722度 / 46.63028; -119.64722 |
| エリア | 9.5エーカー（3.8ヘクタール） |
| 建設された | 1943年6月7日[1]から1944年9月[2] |
| 建築家 | EI デュポン ド ヌムール アンド カンパニー |
| NRHP参照 番号 | 92000245 |
| 重要な日付 | |
| NRHPに追加されました | 1992年4月3日 |
| NHL指定 | 2008年8月19日[3] |
ワシントン州リッチランド近郊のハンフォード・サイトにあったB原子炉は、 250MWの出力を持つ、史上初の大型原子炉であった。1944年9月26日に臨界に達した。この原子炉は、第二次世界大戦中のアメリカの核兵器開発計画であるマンハッタン計画にとって極めて重要であった。その目的は、天然ウラン燃料の一部を中性子放射化によってプルトニウム 239に変換し、核兵器に使用することであった。その後、純粋なプルトニウムは、テネシー州にある同計画のウラン濃縮工場の代替として、このサイトの T プラントで化学的に分離された。B 原子炉は、コロンビア川を利用した汚染開放サイクルによる黒鉛減速水冷却方式であった。
その前にクリントン研究所のX-10 黒鉛原子炉があった。これは原子炉製造とプルトニウムの化学分離を行うパイロットプラントで、1944年半ばまでに 4MW の容量に達していた。したがって、 B 原子炉は原子炉設計において 2 桁の大きな飛躍を表していた。主にデュポン社によって建造され、エンリコ・フェルミ、ジョン・アーチボルド・ウィーラー、呉健雄などの科学者が操業を支援した。 D 原子炉と F 原子炉という 2 つの同一の原子炉が 1944 年 12 月と 1945 年 2 月に稼働開始した。この場所で採掘されたプルトニウムは、トリニティ実験、長崎上空で爆発したファットマン爆弾、デーモン・コア、そして冷戦中に何千もの米国の核弾頭に使用された。 1960 年代初めまでに、原子炉は 2000MW の容量にアップグレードされた。これは、世界初の大規模原子炉であり、水冷を採用した最初の原子炉であり、キセノン中毒を経験した最初の原子炉であり、熱核兵器のトリチウム製造に初めて使用された原子炉であり、全体で7番目の臨界集合体であるとして歴史的に重要です。
原子炉は1968年2月に永久に閉鎖された。2008年8月19日より米国国定歴史建造物に指定されている[3] [4]。また、2011年7月には国立公園局がマンハッタン計画を記念するマンハッタン計画国立歴史公園にB原子炉を含めることを勧告した[5]。事前予約により原子炉の見学が可能。[6]
設計と建設
この原子炉は、シカゴ大学のエンリコ・フェルミが行った実験設計と、オークリッジ国立研究所のX-10グラファイト原子炉による試験に基づき、EIデュポン・ド・ヌムール社によって設計・建造された。250メガワット（熱出力）で運転するように設計された。
この原子炉の目的は、天然ウランからプルトニウムを生成することだった。天然の主要な同位体であるウラン238から核分裂性ウラン235を濃縮するのは極めて複雑だったが、プルトニウムの独特な化学的性質により、分離は比較的容易だった。例えば、テネシー州のY12ウラン濃縮工場では、カルトロンの巻線に財務省から融資を受けた14,700トンの銀が必要となり、22,000人の従業員を雇用し、ほとんどの州よりも多くの電力を消費した。一方、原子炉Bでは数十人の従業員しか必要とせず、必要となる特殊資材もはるかに少なく、量もはるかに少なかった。最も重要な特殊資材は、中性子減速用の精製グラファイト1,200トンと、冷却ポンプを稼働させるのに十分な電力だけだった。[7] [8]
原子炉の設置面積は46×38 フィート（14×12 メートル）（約1,750平方フィート（163平方メートル））、高さは41フィート（12メートル）で、容積は71,500立方フィート（2,020立方メートル）です。原子炉の炉心自体は、高さ36フィート（11メートル）の黒鉛製の箱で構成されており、大きさは28×36フィート（8.5×11.0メートル）で、容積は36,288立方フィート（1,027.6立方メートル）、重さは1,200ショートトン（1,100トン）です。炉心には、燃料が入った2,004本のアルミニウム管が水平に貫通し、制御棒を収納するチャネルが垂直に貫通しています。[4]
炉心は厚さ8～10インチ（20～25cm）、重さ1,000米トン（910t）の鋳鉄製熱シールドで囲まれている。熱シールドの上部と側面はメゾナイトと鋼板で囲まれており、放射線防護のための生物学的シールドとなっている。熱シールドの底部は厚さ23フィート（7.0m）のコンクリート製パッドで支えられ、その上に鋳鉄製ブロックが載っていた。最初の原子炉の成功に基づき、核反応を緩和するためにグラファイトが選ばれた。この反応の燃料は、直径およそ25mm（1インチ）、長さ70mm（3インチ）（ 25セント硬貨のロールとほぼ同じ大きさ）の金属ウランスラグ200米トン（180t）で、アルミ缶に密封され、アルミ管に装填された。 [ 4 ]
原子炉は水冷式であった。冷却材はコロンビア川のハンフォード・リーチから毎分75,000米ガロン（280,000リットル）の速度で圧送され、アルミニウム管を通ってウランスラグの周囲を循環した。冷却水は沈殿池に排出された。沈殿池に貯められた水は、短寿命放射性廃棄物の崩壊、原子炉から集められた粒子状物質の沈殿、そして川の水温から華氏11度以内まで冷却された。その後、冷却水はコロンビア川に戻された。[9]
手術
B原子炉は1944年9月に、D原子炉は1944年12月に、F原子炉は1945年2月に最初の核連鎖反応を起こした。最初の運転は、フェルミと共有された呉健雄の研究論文で最初に特定された、核分裂生成物のキセノン135による中性子吸収という問題により中止された。[10]これは、装填ウランの量を増やすことで克服された。この原子炉は、核反応で発生した中性子でウラン238を照射してプルトニウム239を生成した。この原子炉は、D原子炉とF原子炉とともに、コロンビア川の南岸に約6マイル（10 km）離れて建設された3基の原子炉のうちの1つであった。各原子炉には、河川ポンプ場、大規模な貯蔵および沈殿池、ろ過施設、堆積物の表面に水を送るための大型モーター駆動ポンプ、停電の場合の緊急冷却施設などの独自の補助施設があった。[4]
原子炉の緊急停止（スクラム）は、垂直安全棒を急速に完全に挿入するか、あるいはバックアップとしてホウ酸水を原子炉に注入することで達成された。1952年1月、ホウ酸水システムは「ボール3X」システムに置き換えられた。このシステムは、垂直安全棒が挿入されたチャネルにニッケルメッキされた高ホウ素鋼球を注入する。 [4]
ニューメキシコ州でのトリニティ実験と長崎に投下されたファットマン原爆に使用された核爆弾のプルトニウムは、B原子炉で生成されました。B原子炉は20年間稼働し、その後も建設された原子炉が加わりました。1968年2月に永久的に停止されました。[4] [11]
現在の状況
米国エネルギー省は1977年からこの施設を管理しており[12] [13]、春、夏、秋の定められた日程で一般公開ツアーを実施しているほか、訪問職員向けの特別ツアーも実施している[6] [14] 。
2014年時点で、[アップデート]ハンフォードにある9基の生産原子炉のうち6基が「暫定安全貯蔵」状態にあるとみなされており、さらに2基も同様の扱いを受ける予定だった。例外はB原子炉で、歴史的重要性から特別な扱いを受けている。[15]
「コクーニング」または「エントゥームメント」と呼ばれるプロセスでは、原子炉建屋は炉心周囲の厚さ4フィート（1.2メートル）のコンクリート遮蔽体まで解体されます。開口部はすべて密閉され、新しい屋根が建設されます。[16]最初の3基の原子炉の補助建屋のほとんども解体されました。 C原子炉は1952年に稼働し、1969年に停止した。[17] 1998年に閉鎖された。[18] D原子炉は1944年から1967年6月まで稼働し、2004年に閉鎖された。DR原子炉は1950年10月にオンラインになり、[19] 1964年に停止した。2002年に閉鎖された。[20] F原子炉は1965年6月に停止し、2003年に閉鎖された。[21] H原子炉は1949年10月に稼働し、1965年4月に停止した。2005年に閉鎖された。[22] 1963年から1987年まで稼働していたN原子炉 の閉鎖は、2012年6月14日に完了した。[23] 廃止された原子炉は5年ごとにエネルギー省によって検査される。[18]
Kイースト原子炉とKウェスト原子炉は1950年代に建設され、1955年に稼働を開始した。1970年と1971年に閉鎖されたが、後に一時的に貯蔵のために再利用された。[24] 2018年1月30日時点で、Kイースト原子炉とKウェスト原子炉の暫定的な安定化のための予備計画が進行中であった。[16]
B原子炉は1992年4月3日に国家歴史登録財（登録番号92000245）に登録されました。1999年には決定記録（ROD）が発行され、2001年にはEPA行動覚書により、原子炉の一般見学を可能にすることを目的とした原子炉内の危険緩和措置が承認されました。 [25] 2008年8月19日には国定歴史建造物に指定されました。 [3] [4]
2014年12月、2015年国防権限法（NDAA）が可決され、B原子炉はマンハッタン計画国立歴史公園の一部となった。この公園にはテネシー州オークリッジとニューメキシコ州ロスアラモスの史跡も含まれている。[26] [27]この公園は、国立公園局とエネルギー省が署名した覚書によって2015年11月10日に正式に設立された。ハンフォードの博物館開発には、B原子炉、ブルッゲマンズ・ウェアハウス、ハンフォード高校、ポンプハウス、ホワイトブラッフス銀行が含まれる予定である。[28]
主要な出来事のタイムライン
| 年 | 日付 | イベント |
|---|---|---|
| 1943 | 10月 | 米陸軍工兵隊がB原子炉建設に着工[29] |
| 1944 | 9月13日 | B原子炉に装填された最初のウラン燃料スラグ[29] |
| 1944 | 9月26日 | 原子炉臨界達成[29] |
| 1945 | 2月3日 | B原子炉のプルトニウムがロスアラモスに搬送される[29] |
| 1945 | 7月16日 | 世界初の核爆発に使用されたB原子炉プルトニウム。（ニューメキシコ州トリニティ試験場）[29] |
| 1945 | 8月9日 | 長崎に投下されたファットマン 爆弾 に使用されたB原子炉プルトニウム[29] |
| 1946 | 行進 | B原子炉の運転停止[29] |
| 1948 | 6月 | B原子炉の運転再開[29] |
| 1949 | 行進 | B原子炉が水素爆弾用のトリチウム生産を開始[29] |
| 1954 | 3月1日 | ビキニ環礁での水素爆弾の実験爆発でB原子炉トリチウムが初めて使用された[要出典] |
| 1968 | 1月29日 | 原子力委員会がB原子炉の停止を指示[29] |
| 1976 | B原子炉はアメリカ機械学会により国家歴史機械工学ランドマークに指定されました[29] | |
| 1994 | B原子炉はアメリカ土木学会により国立歴史土木工学ランドマークに指定されました[29] | |
| 2008 | B原子炉は米国内務省と国立公園局によって国定歴史建造物に指定されている[29] | |
| 2009 | 米国エネルギー省が一般公開ツアーを発表[30] | |
| 2011 | 7月 | 国立公園局は、B原子炉をマンハッタン計画を記念する国立歴史公園に含めることを推奨している。[5] |
| 2014 | 12月 | 2015年の国防権限法（NDAA）には、マンハッタン計画国立歴史公園にB原子炉が含まれている[26] |
| 2015 | 11月10日 | マンハッタン計画国立歴史公園が協定覚書により正式に設立された[28] |
参照
参考文献
- ^ シャノン・ディニニー (2008年8月26日). 「世界初の原子炉、今やランドマークに」. AP通信. 2008年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年8月26日閲覧。
建設は1943年6月7日に開始された…
- ^ 「Department of Energy – B Reactor」.米国エネルギー省. 2007年4月20日. 2008年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年8月26日閲覧。
1944年9月に完成…
- ^ abc 「Weekly List Actions」（PDF） . 国立公園局. 2008年8月29日. 2008年10月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年8月30日閲覧。
- ^ abcdefgh Michele S. Gerber、Brian Casserly、Frederick L. Brown (2007年2月). 国定歴史建造物指定候補：B原子炉/105-B；ハンフォードの100-B/C地区にある105-Bビル(PDF) (報告書). 国立公園局. 2012年10月26日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ ab Cary, Annette (2011年7月13日). 「ハンフォード：国立公園局、B原子炉を国立公園に推奨」. Tri-City Herald . 2013年2月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年7月17日閲覧。
- ^ ab 「B原子炉国定歴史建造物」マンハッタン計画：B原子炉。2015年11月12日閲覧。
- ^ 『新世界1939』71ページ、リチャード・G・ヒューレット、1972年
- ^ 「B原子炉」。米国エネルギー省。
- ^ 米国エネルギー省. 「ハンフォード・サイト・バーチャルツアー：100-Bエリア」.ハンフォード・サイト・ウェブサイト.ワシントン州リッチランド. 2008年9月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年10月23日閲覧。
- ^ ウィリアム・ディッケ (1997 年 2 月 18 日)。 「Chien-Shiung Wu、84歳、トップ実験物理学者」。
- ^ ボイル、レベッカ (2017). 「アイソトピアからの挨拶」.蒸留. 3 (3): 26–35 . 2018年6月19日閲覧。
- ^ ロング、トニー（1977年8月4日）「米国のエネルギーはすべて単一の屋根の下に配置」Wired.com 。 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「S. 826 — 第95回議会：エネルギー省組織法」www.GovTrack.us . 1977年. 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「ハンフォード・サイト・ツアー」Hanford.gov 2018年6月19日閲覧。
- ^ 全米研究会議（2014年）「汚染地域におけるリスク情報に基づいた意思決定のベストプラクティス：ワークショップシリーズの要約」ワシントンD.C.：全米科学アカデミー出版局。ISBN 978-0-309-30305-7. 2018年6月19日閲覧。
- ^ ab 環境管理局 (2018年1月30日). 「ハンフォードの作業員、繭化に備えるため原子炉に入る」Energy.gov . 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「C原子炉」Hanford.gov . 2018年6月19日閲覧。
- ^ ab Cary, Annette (2015年7月4日). 「ハンフォードの繭に包まれた原子炉の内部をのぞく」. Tri-City Herald . 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「DおよびDR原子炉」Hanford.gov . 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「ISS原子炉」Hanford.gov . 2018年6月19日閲覧。
- ^ Cary, Annette (2014年10月22日). 「ハンフォードのF原子炉、5年点検に合格」. Tri-City Herald . 2018年6月19日閲覧。
- ^ 「H原子炉」Hanford.gov . 2018年6月19日閲覧。
- ^ 環境管理局（2012年6月14日）「N原子炉、暫定安全貯蔵庫に保管：ハンフォード原子炉最大のコクーニングプロジェクトが完了」Energy.gov 。 2018年6月19日閲覧。
- ^ガーバー 、ミシェル・ステネヘム（2007年）『オン・ザ・ホーム・フロント：ハンフォード核施設の冷戦遺産』（第3版）リンカーン：ネブラスカ大学出版局、p. 227。ISBN 978-0803259959. 2018年6月19日閲覧。
- ^ ロバート・F・ポッター「ハンフォードB原子炉の保存：核時代の幕開けへの記念碑」APS物理学. 2018年6月19日閲覧。
- ^ ab 「議会、マンハッタン計画国立歴史公園法案を可決」原子力遺産財団、2014年12月12日。 2018年6月20日閲覧。
- ^ 「B Reactor Museum Association Richland, Washington, USA」B Reactor . 2018年6月20日閲覧。
- ^ ab 「マンハッタン計画国立歴史公園 テネシー州、ニューメキシコ州、ワシントン州設立文書」(PDF)国立公園局・米国内務省2017年1月 33ページ2018年6月20日閲覧。
- ^ abcdefghijklm Ms, Gerber (2009年5月)、「マンハッタン計画B原子炉：世界初の本格的原子炉」、HNF-41115巻、改訂0版、米国エネルギー省、OSTI 952590
- ^ マンハッタン計画B原子炉ツアー情報、2011年2月14日、2011年7月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年7月17日閲覧。
さらに読む
- ワシントン州ハンフォード閉鎖 - 「プロジェクトニュース 第1巻 第4号」（PDF） 。 2010年11月29日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2010年9月28日閲覧。
- 「ハンフォード・サイト – 年表 1943–1990」（PDF）。1997年。2009年2月25日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
- 100-B地域の歴史（PDF）（報告書）。米国エネルギー省。WHC-EP-0273。
外部リンク
- アメリカの歴史的工学記録（HAER）第WA-164号、「ワシントン州ベントン郡リッチランドのB原子炉」、写真32枚、データページ148ページ、写真キャプションページ4ページ
- 「ポケットの中のレンジャー」オンラインツアー 原子力遺産財団
- ハンフォード25周年記念式典 B原子炉建設25周年記念式典のビデオ
- B 原子炉博物館協会 ハンフォードの B-100 原子炉の保存に取り組んでいるグループによるハンフォード関連の文書のコレクション。
- ハンフォードサイトツアー – エネルギー省、B原子炉を含む
