MIT原子核研究炉
研究用原子炉
MITR-II
マサチューセッツ州ケンブリッジにある MIT 原子炉研究所。手前にはタワーテックの冷却塔が見える。
MIT原子核研究炉はマサチューセッツ州にあります
MIT原子核研究炉
MITR-IIの位置
運営機関マサチューセッツ工科大学
位置マサチューセッツ州ケンブリッジ
座標北緯42°21′37″ 西経71°05′47″ / 北緯42.36028° 西経71.09639° / 42.36028; -71.09639
タイプタンク[1]
力6MW [1] [2]（熱）
建設と維持
建設費 300万ドル
建設開始1956年6月6日
（69年前）[1] （1956年6月6日）
最初の臨界1958年7月21日
（67年前）[1] [3] （1958年7月21日）
年間維持費 250万ドル
スタッフ36 [1]
オペレーター15 [1]
燃料補給頻度3～4ヶ月
技術仕様
最大熱流束6.0 × 10 13 cm −2 s −1 [4]^
マックスファストフラックス1.2 × 10 14 cm −2 s −1 [4]^
燃料の種類プレート型[4] (27 (うち3つは炉心実験専用) [6] x)
冷却軽水[1]
中性子減速装置軽水[1]
中性子反射体
制御棒
  • 6つのボロンとステンレス鋼[1]
  • カドミウムを巻いたアルミニウム棒1本[5]
クラッディング材アルミニウム合金[5]

MIT原子核研究炉（MITR ）は、マサチューセッツ工科大学の研究目的に使用されています。タンク型の原子炉です。6メガワットの原子炉[2]は、軽水減速・冷却方式を採用し、重水を反射体として利用しています。米国で2番目に大きい大学研究炉（ミズーリ大学研究原子炉センターに次ぐ）であり、1958年から稼働しています[7]。米国で4番目に古い稼働中の原子炉です[1]。

歴史

この原子炉の最初のバージョンであるMITR-Iは1958年から1974年まで稼働しました。その後、より高い中性子束を提供する新しい設計のMITR-IIにアップグレードされました。[8] : 46 

核拡散リスクを軽減するために、高濃縮ウランの代わりに低濃縮ウランを使用するように原子炉を改造する計画があり、2016年時点では、この改造は2027年に予定されていました。[9]

技術仕様

MITR-II設計では、フィン付きプレート型燃料が菱形燃料集合体の六角形パターンに配列されている。[5] 出力は、6本の手動式ボロンステンレス鋼製ブレード型制御棒と、自動制御可能な1本のカドミウム入りアルミニウム製制御棒によって制御される。軽水は炉心を上昇し、重水タンクが炉心を囲んでいる。重水タンクの周囲には、遮蔽体として機能する高密度コンクリートの壁が配置されている。冷却材の最高温度は50℃（122℉）である。[2]軽水と重水は、熱交換器を介した強制循環によって二次冷却システムへと冷却される。原子炉から発生する熱は、最終的に2基のモジュ​​ラー式タワーテック冷却塔（モデルTTXL-081950）を使用した二次冷却システムを介して大気中に放散される。[10]

この原子炉は、アルミニウム被覆のウラン・アルミニウム・サーメットの形で、高濃縮ウラン 235燃料を使用します。

燃料交換は年間3～4回行われます。[5] 1回の燃料交換では、炉心内のアセンブリの並べ替え、または並べ替えと古いアセンブリの新しいアセンブリへの交換の組み合わせが行われます。これは、原子力発電所やほとんどの研究炉よりも頻繁に行われます。発電所では通常、燃料交換のための停止間隔は17～23ヶ月で、その際に炉心全体の並べ替えと炉心の1 / 3～1 / 2の交換が行われます。多くの研究炉（特に大学の原子炉）では、核燃料のエネルギー密度が高く、高出力での使用頻度が低いため、数十年にわたって燃料交換が行われません。

用途

MITRの研究プログラムは、核医学を含む中性子科学と工学のほぼすべての側面を網羅しています。これらの活動の一部を以下に示します。

MITRは、脳腫瘍と皮膚がんの両方の治療にホウ素中性子捕捉療法（BNCT）を用いた患者臨床試験を行っていた世界でわずか6施設のうちの1つです。MITRの核分裂コンバータービームは、BNCT用に設計された最初のものです。現在、同施設ではBNCTの臨床試験は実施されていません。

ジェームズ・マーティン核拡散防止研究センターのマイルス・ポンパーは、この原子炉は高濃縮ウランを使用するリスクに比べて、その用途が十分に独自性がないとして批判している。 [9]

  • MIT ビル 37 から見た MITR とメトロポリタン ストレージ ウェアハウス。
    MIT ビル 37 から見た MITR とメトロポリタン ストレージ ウェアハウス。
  • 同じ場所からの夜景。冷却塔から発生する霧が投光照明で明るく照らされています。
    同じ場所からの夜景。冷却塔から発生する霧が投光照明で明るく照らされています。
  • 原子炉のクローズアップ写真。
    原子炉のクローズアップ写真。

さらに読む

  • Perez, Pedro B.; Richards, Wade J. (2000年2月22日). 「大学研究用原子炉：1953年から2000年、そしてそれ以降の国家科学技術基盤への貢献（報告書）」国立試験研究訓練炉機構（NERAC）; 大学原子力工学研究用原子炉の将来分析小委員会。2007年7月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月24日閲覧。
  • Riley, KJ; Binns, PJ; Harling, OK (2003年3月18日). 「MIT核分裂コンバーターを用いたエピサーマル中性子ビームの性能特性」. Physics in Medicine and Biology . 48 (7). Institute of Physics and Engineering in Medicine : 943–958 . doi :10.1088/0031-9155/48/7/310. eISSN  1361-6560. ISSN  0031-9155. LCCN  58049741. OCLC  1762343. PMID  12701897. Wikidata  Q34191347.
  • MITRスタッフ（1970年10月1日）。MIT研究炉（MITR-II）の安全性解析報告書、MITNE-15（報告書）。マサチューセッツ工科大学原子力工学部。

参考文献

  1. ^ abcdefghijkl 「IAEA研究炉データベース（RRDB）」.国際原子力機関. 2021年12月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月27日閲覧。
  2. ^ abc “原子炉 | 原子炉システム | 冷却システム”.原子炉研究所 | マサチューセッツ工科大学. nd 2021年12月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月27日閲覧。
  3. ^ Taylor, Tracy (2021年7月21日). 「NRLの歴史における今日 - 1958年7月21日」.原子炉研究所 | マサチューセッツ工科大学. 2021年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。MITR -Iが初めて臨界を達成してから今日で63年になります！MITR-IはMIT原子炉（MITR）の最初の炉心構成であり、1958年から1973年（MITRの現在の炉心構成であるMITR-IIへの転換が始まった年）まで運転されていました。
  4. ^ abc “Reactor | The Reactor at MIT”. Nuclear Reactor Laboratory | マサチューセッツ工科大学. nd 2021年12月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月27日閲覧。
  5. ^ abcd “Reactor | Core Description”. Nuclear Reactor Laboratory | Massachusetts Institute of Technology . nd 2021年12月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月27日閲覧。
  6. ^ “Reactor Experiments | Facilities”. Nuclear Reactor Laboratory | Massachusetts Institute of Technology . nd 2021年12月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月27日閲覧。
  7. ^ Yen, Earl C. (1986年1月29日). 「ケンブリッジ大学、MITの原子炉を評価」. The Tech . 第105巻、第59号. ISSN  0148-9607. OCLC  3406944. 2021年2月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年12月24日閲覧。
  8. ^ 米国科学・工学・医学アカデミー（2016年）「民生研究炉における高濃縮ウランの使用削減」全米アカデミー出版局、ISBN 978-0309379182。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
  9. ^ ab Adams, Dan (2016年9月2日). 「MIT原子炉のより安全な燃料への転換、2027年に延期」.ボストン・グローブ. 2021年9月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  10. ^ ユニットプラカード。
  • 公式サイト
  • 2004-5年 MIT学長への報告書
  • ABCのRadioactive Roadtripセキュリティレビュー
  • ケンブリッジ市長による原子炉に関するABCの主張の反駁
  • ウィキメディア・コモンズにおける原子炉研究所（MITビルNW12）に関連するメディア
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