MAPLE （多目的応用物理学格子実験、Multipurpose Applied Physics Lattice Experimentの略称、後にMDS医療用同位体原子炉（MMIR ）と改名）は、 AECLとMDS Nordionによって建設された専用の同位体製造施設でした。この施設には、I型とII型の2つの同一原子炉に加え、世界中の医療用同位体の大部分、特にモリブデン99、医療用コバルト60、キセノン133、ヨウ素131、ヨウ素125の製造に必要な同位体処理施設が含まれていました。[1]
MAPLE I 原子炉の運転許可は 1999 年に交付され、原子炉は 2000 年初頭に初めて臨界状態に達しました。MAPLE II は 2003 年秋に続きました。試験期間中の原子炉の問題、特に予期せぬ正の反応度係数により、2008 年にプロジェクトは中止され、両方の原子炉が停止しました。
歴史
背景
1947年にNRX原子炉が完成し、AECLのチョークリバー研究所は世界最強の研究用原子炉を保有するに至りました。この原子炉で得られる大量の中性子束は、凝縮系物理学や中性子分光法といった分野の進歩をもたらしただけでなく、新たな同位体の生成に関わる多くの実験も行われました。人工的に生成されたこれらの同位体の一部が、多くの疾患、特に癌の診断と治療に利用できることが認識されたことで、 核医学分野が発展しました。
1940年代後半から1950年代初頭にかけて行われた先駆的な医療研究により、コバルト60は有用な同位体として確立されました。ベータ崩壊時に生成される比較的高エネルギーのガンマ線は患者の皮膚を透過し、線量の大部分を直接腫瘍に照射することができるためです。NRXの重水減速設計による高い中性子効率と、原子炉の高い中性子束により、AECLは医療グレードのコバルト60を比較的安価に製造することができました。例えば、最初のコバルト60治療に使用された装置全体のコストは約5万ドルでした。対照的に、同じ治療を行うのに十分な量のラジウム（以前は治療線源として使用されていました）を製造するだけでも5,000万ドルの費用がかかりました。[2]
この有望なスタートにより、AECL はNRX原子炉と、 1957 年に稼働を開始したNRU原子炉の両方を使用して、医療用同位元素の世界的大手サプライヤーとなりました。しかし、これらの原子炉が老朽化し始めると、医療用同位元素の生産を継続するには新しい施設が必要であることが明らかになりました。
始まり
1980年代後半、AECLは、1992年に予定されていたNRXの閉鎖、そして2000年代初頭に予定されていたNRUの閉鎖によって失われた同位元素生産能力を補うために、新たな原子炉の建設が必要となることを認識し始めました。当初「Maple-X10」という名称で呼ばれていた代替原子炉の設計作業は、1980年代後半に開始されました。[3]
ほぼ同時期に行われた組織再編の一環として、AECLの医療用同位元素部門は1988年にノーディオン社として再編されました。X10プロジェクトの作業は、この時点で実質的に終了しました。ノーディオン社は1991年にMDS社に買収され、AECLとMDSノーディオン社の間で、医療用同位元素の製造専用の新施設が必要であるとの合意が成立しました。[3]プロジェクト開始の正式契約は1996年8月に締結されました。1年間にわたる環境アセスメントを経て、1997年12月に建設が開始されました。[4]
最終的に決定された設計は、2基の同一原子炉を備えた施設で、それぞれが世界の医療用同位元素需要の100%を供給できるものでした。2基目の原子炉は主にバックアップとして機能し、メンテナンスや計画外の停止によって同位元素の供給が中断されないようにします。これは、医療用同位元素の性質上必要なことです。多くの同位元素は半減期が短く、製造後数日以内に使用する必要があります。世界中で治療が絶えず行われているため、途切れることのない供給は不可欠でした。
原子炉での高濃縮ウラン（ HEU ）の使用に対しては地元から反対意見もあった[5]。また、ウランがテロリストに盗まれ、爆弾の製造に利用されるのではないかと懸念する米国の活動家からも反対意見があった[6] 。
プロジェクトのキャンセル
当初は1999年と2000年に建設を完了する予定でしたが、両方の原子炉は2000年5月に完成しました。MAPLE I原子炉の運転許可は1999年8月に付与され、2000年6月にはMAPLE II原子炉にも拡大されました。試運転テストは直ちに開始され、MAPLE Iは2000年2月に最初の持続反応を達成し、MAPLE IIは2003年10月に続きました。
しかし、試験中に、MAPLE I原子炉の一部の緊急遮断棒が、特定の厳しい状況下で展開しない可能性があることが確認されました。この不具合は、製造工程と設計上の問題、および制御棒ハウジング内に微細な金属粒子が蓄積し、制御棒の自由な動きを妨げたことに起因するとされています。[要出典]
さらに、その後の試験で、原子炉の反応度係数（PCR）が正であることが判明しました。これはモデル化の予測とは矛盾しており、運転開始の大きな障害となっていました。[3]正の反応度係数とは、原子炉が加熱されると反応性が高くなることを意味します。予期せぬ電力スパイクが発生した場合、このような設計は「暴走」し、メルトダウンを引き起こす可能性があります。[7]
その結果、未解決の問題解決に多大な努力が払われたものの、原子炉の稼働開始に向けた進捗は著しく遅れた。[8] [9]その後、商業生産開始が8年も遅れ、プロジェクトは予算を大幅に超過した。当初の予算は1億4000万ドルだったが、2005年までに既に3億ドルに達していた。[3] AECLとMDS Nordionの間で超過費用の責任をめぐる争いが、プロセスをさらに複雑にした。相当な交渉の末、AECLが和解により原子炉の全責任を負うことになった。[10]
MAPLE施設は2007年10月25日に運転許可の延長が認められ、2011年10月31日まで運転が許可されました。[11]この（最終的な）提案では、MAPLE I原子炉は2008年後半に稼働する予定でした。[12]
2008年5月16日、AECLは声明を発表し、MAPLEプログラムが「原子炉の試運転と起動を完了することがもはや不可能」となったため終了したことを発表しました。[7]この声明の中で、AECLは医療用同位元素の製造を継続するため、稼働中のNRU原子炉のライセンスをさらに延長する意向を示しました。しかし、この声明では、AECLが医療用同位元素製造事業の長期的な方向性について明確な方向性を示していませんでした。
参考文献
- ^ MAPLEリアクターの仕組み 2008年3月22日アーカイブ - Wayback Machine
- ^ 「CBCアーカイブ」CBCニュース。
- ^ abcd Myers, Terry (2008年5月21日). 「AECL、Mapleプロジェクトを廃止」. North Renfrew Times . 2008年6月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「アーカイブコピー」（PDF） . anes.fiu.edu . 2004年1月22日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2022年5月22日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク) - ^ MAPLEのHEUに反対する地元団体のウェブサイト
- ^ 1999年2月19日 MAPLEにおけるHEUの使用を懸念するアメリカの団体からの手紙
- ^ ab マッカーシー、ショーン (2008年5月17日). 「AECL、数百万ドルを費やした後、原子炉の建設を中止」.グローブ・アンド・メール.
- ^ 数値モデリング作業に関するINVAPとの合意に関するプレスリリース 2008年6月16日アーカイブWayback Machine
- ^ AECLがCNSCに提出したライセンス申請とその後の決定の索引。2008年5月24日、Wayback Machineにアーカイブ。
- ^ PR NewswireによるAELC-MDS Nordion和解に関するレポート（概要）
- ^ ライセンス延長を確認するリリース。2008年1月5日、Wayback Machineにアーカイブ。
- ^ 2007 年 10 月の AECL による CNSC への提出書類については、4 ページのスライド 8 を参照してください。
外部リンク
