ミズーリ科学技術大学の原子炉

MSTR
2008年の原子炉
運営機関ミズーリ科学技術大学
位置ミズーリ州ローラ
座標北緯37度57分16秒、西経91度46分21秒 / 北緯37.95454度、西経91.77248度 / 37.95454; -91.77248
タイププール
力200kW（熱）
最初の臨界1961 （1961年）
技術仕様
燃料の種類プレートタイプ（19x）アセンブリあたり9〜18個
冷却軽水
中性子減速装置軽水
制御棒ボロン＆ステンレス鋼（4個）
出典: [ 1 ]

ミズーリ科学技術大学原子炉（MSTRまたはミズーリS&TR）は、ミズーリ科学技術大学（ミズーリS&T）が運営するスイミングプール型原子炉です。1961年に臨界を達成し、ミズーリ州で初めて稼働した原子炉となりました。[ 2 ]ミズーリS&Tは、訓練、教育、研究を目的としてこの原子炉を運用しています。

原子力規制委員会に提出された2020～2021年度年次進捗報告書によると、MSTRは稼働中の228.4時間を含む1,122.4時間使用され、13,563.19キロワット時の熱エネルギーを生産した。[ 3 ]

歴史

原子炉の設計はオークリッジ国立研究所のバルクシールド炉（BSR）をベースとしており、MSTRは1961年12月9日に初期臨界を達成し、ミズーリ州で初めて稼働する原子炉となった。[ 3 ]当初の認可出力は10kWで、1966年に200kWに引き上げられた。1992年夏、燃料装荷時に高濃縮ウランが低濃縮ウランに転換された。2009年3月、MSTRの認可はさらに20年間更新された。[ 3 ]

2017年6月、原子炉付近で不審な小包が発見され、ミズーリ科学技術大学のキャンパス内の4棟の建物が避難を余儀なくされました。小包は大学警察とフォート・レナード・ウッドの軍事専門家によって検査・分析されましたが、危険物ではないと判断されました。[ 4 ]

2019年初頭、原子炉の運転は資格を有するスタッフの離職により著しく妨げられ、2019年6月14日から2019年12月18日まで、常勤の資格を有する運転員がスタッフにいなかった。[ 5 ] 2人の常勤MSTR上級原子炉運転員（SRO）は低い報酬を受けて辞職し、キャンパス管理者はミズーリ大学システムに影響を与える予算削減のために熟練したスタッフを維持するために必要なリソースを投入することを望まなかった。[ 6 ] COVID -19パンデミックも、2020年3月初旬からMSTRの運転を妨げた。[ 5 ]

2025年7月、マイク・ケホー知事はMSTRに小型モジュール原子炉の科学開発プログラムを作成するために300万ドルを承認しました。[ 7 ] [ 8 ]

仕様

原子炉の炉心は、可動式の鉄道橋から吊り下げられた格子板の上に設置された高純度軽水の貯留プール内にあります。このプールは、底部が19×9フィート（5.8m×2.7m）、深さ27～30フィート（8.2～9.1m）のコンクリート製のケーシング内に、32,000米ガロン（ 120m³）の軽水を保持しています。約19個の燃料要素には、9～18枚の低濃縮ウラン燃料板が含まれています。この原子炉の最大出力は200キロワットです。生成される電力はすべて熱エネルギーであり、電力生産には利用されません。[ 1 ]

この原子炉には合計4本の制御棒が使用されています。これらの制御棒のうち3本は、粗い出力制御と緊急スクラム停止に使用され、ステンレス鋼とホウ素の組み合わせが使用されています。もう1本の制御棒は、微少な出力制御に使用され、ステンレス鋼のみを使用しています。[ 1 ]

建物にはいくつかの実験施設があります。これらの施設は、研究や教室の実験活動に使用されます。3.5×3.5×5 フィート (1.1×1.1×1.5 m) のグラファイトブロックで構成されるサーマル コラムが、低速中性子の発生源となります。ビーム ポートと呼ばれる直径 6 インチ (150 mm) のアルミニウム管を原子炉建屋 1 階の実験エリアと原子炉心の間に配置して、サンプルに高エネルギー中性子を照射することができます。ラビットと呼ばれるその他の施設は、指定された時間、サンプルを原子炉心に直接空気圧で注入するために使用されます。ラビット施設の 1 つは、低エネルギー中性子を阻止しながらサンプルに高エネルギー中性子を照射できるように、 カドミウムで裏打ちされています。

研究

DOEの資金提供により、「ミズーリ科学技術大学（ミズーリS&T）の200kW研究用原子炉（MSTR）の炉心に空気圧アクセス可能な、インターネットアクセス可能な二重室の重遮蔽施設が建設され、現在、サンプルの照射と分析に利用可能です。この施設では、ミズーリS&Tとの共同活動に従事する許可された遠隔ユーザーが、中性子照射されたサンプルを遠隔操作および分析することができます。」[ 9 ]

2012年10月、ウェスティングハウス・エレクトリック・コーポレーションはミズーリS&Tと複数年にわたる研究協力協定を締結し、MSTRを活用し、「ウェスティングハウスの小型モジュール炉（SMR）プロジェクトと原子力産業全体に利益をもたらす複数の最先端研究プロジェクトの開発を支援する」ことを目指しました。[ 10 ]

ミズーリS&Tの研究者は、MSTRと協力して、将来の第4世代原子炉で使用するための核燃料ペブルの研究を行ってきました。[ 11 ]ミズーリS&Tの研究者はまた、MSTRで新型核燃料の試験に使用されている冷却プールに沈められたままの照射済み核燃料ピンを測定するための新しい移動式プラットフォームを開発しました。[ 12 ]

MSTRは癌研究にも利用されており、癌細胞を標的とした放射性金・銀ナノ粒子の合成を改善する方法の実験にも利用されている。[ 13 ]

アウトリーチ

ミズーリS&T大学の原子力工学部は、高校3年生、4年生、そして大学1年生を対象としたアウトリーチ・プログラムに取り組んでおり、その一例として、夏季の原子力工学キャンプが挙げられます。このキャンプでは、ミズーリS&T大学の原子炉見学に加え、原子力工学に関連するいくつかの専門分野の学習や実験が行われます。[ 14 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c「ミズーリS&T原子炉、原子力工学」ミズーリ科学技術大学。2017年12月17日閲覧。
  2. ^ 「ミズーリ科学技術大学（S&TR）の原子炉に関する一般的な事実と情報」ミズーリ科学技術大学。2021年12月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年12月17日閲覧。
  3. ^ a b c Taber, Ethan (2022年5月29日). 「ミズーリ科学技術大学原子炉施設の進捗報告書 – 2021年4月1日から2022年3月31日まで」(PDF) .原子力規制委員会. 2022年6月27日閲覧。
  4. ^ 「ミズーリS&T原子炉付近で発見された荷物は危険ではない」 US News & World Report 2017年6月17日. 2017年12月17日閲覧。
  5. ^ a b Taber, Ethan (2020年6月16日). 「ミズーリ科学技術大学原子炉施設の進捗報告書 – 2019年4月1日から2020年3月31日まで」(PDF) .原子力規制委員会. 2022年6月27日閲覧。
  6. ^グラハム、ジョセフ（2019年4月22日）「ミズーリ科学技術大学 – ミズーリS&T原子炉（R-79）の人員配置状況に関する最新情報」（PDF）原子力規制委員会. 2022年6月27日閲覧。
  7. ^ナイト、パーカー (2025年7月10日). 「天然資源省、ミズーリS&Tの核科学イニシアチブに資金提供」 KOMU 8. 2025年8月11日閲覧。
  8. ^ミズーリ科学大学テクノロジー部門 (2025年7月17日)。「ミズーリ科学技術大学、小型モジュール原子炉構想に対し州から300万ドルを授与」。ニュースとイベント。2025年8月11日閲覧。
  9. ^ Grant, Edwin; Mueller, Gary; Castaño, Carlos; Usman, Shoaib; Kumar, Arvind (2011年8月). 「ミズーリS&T原子炉におけるガンマ線分光法を用いたインターネットアクセス可能なホットセル」.原子力工学設計. 241 (8): 3306– 3316. doi : 10.1016/j.nucengdes.2011.05.015 .
  10. ^ Hackbarth, Paul (2012年10月26日). 「ウェスティングハウスと大学、原子炉に関する協定に署名」 . The Rolla Daily News . 2017年12月8日閲覧。
  11. ^スタッフライター（2013年4月17日）「ミズーリS&Tの科学者たちが『第4世代』原子炉の開発に取り組む」セントルイス・パブリック・ラジオ。 2017年12月8日閲覧。
  12. ^ Ehrhard, Peter (2018年8月2日). 「核燃料ピンの内部を覗き込み、原子力エネルギーの向上を目指す」ミズーリ科学技術大学. 2020年7月21日閲覧。
  13. ^ Zagier, Alan Scher (2017年8月16日). 「研究者がS&T原子炉を活用し、より優れたがん治療薬を開発」ミズーリ科学技術大学. 2020年7月21日閲覧。
  14. ^ 「原子力工学キャンプ、サマーキャンプ」ミズーリ科学技術大学。 2017年12月17日閲覧。
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