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BORAX実験は、 1950年代から1960年代にかけてアイダホ州東部の国立原子炉試験所でアルゴンヌ国立研究所が実施した沸騰水型原子炉の安全性に関する一連の実験である。[1]アルゴンヌが設計・建造した5基のBORAX原子炉を使用して実施された。[2] BORAX-IIIは1955年に米国で 電力網に電力を供給した最初の原子炉であった。
BORAXの進化
この一連のテストは、1952年にBORAX-I原子炉の建設から始まりました。[4] [3] BORAX-I実験により、水を直接沸騰させる原子炉は、炉心での気泡形成により不安定になるのではなく、実用的であることが証明されました。 [5]その後、原子炉は出力逸脱テストに使用され、水を蒸気に急速に変換することで安全に反応を制御できることが示されました。 1954年に行われた最後の、意図的に破壊的なテストでは、予想外に大きな出力逸脱が発生し、「数枚の燃料プレートが溶ける代わりに、テストでは炉心全体の大部分が溶けました」。 この炉心メルトダウンと核燃料および核分裂生成物の放出に関するデータは、数学モデルの改善に役立ちました。 テストにより、現代の原子力発電炉の設計における重要な安全原則が証明されました。 BORAX-Iの設計出力は1.4メガワット熱でした。 BORAX-I の設計は、1958 年に近くで稼働を開始したSL-1プラントの前身でした。BORAX-I の実験で発見された原理は、科学者が 1961 年に SL-1 で発生した致命的なメルトダウンを理解するのに役立ちました。
BORAX-II 原子炉は 1954 年に建設され、設計出力は 6 MW(t) でした。1955 年 3 月、BORAX-II は原子炉を「即臨界」状態にすることで意図的に破壊されました。
BORAX-IIIはBORAX-IIの設計にタービンを追加したもので、タービンの汚染が問題にならないことを証明した。1955年7月17日に約1時間、地元の電力網に接続された。[6] BORAX-IIIは、アイダホ州アルコ近郊のBORAX試験施設（500kW） に2,000kWの電力を供給し、国立原子炉試験所（2004年以降はアイダホ国立研究所）（1,000kW）にも部分的に電力を供給した。こうして、アルコは原子力エネルギーのみで稼働する最初のコミュニティとなった。原子炉は1956年まで試験に使用され続けた。
1956 年に建造された BORAX-IV は、 20 MW の熱出力でトリウム燃料サイクルとウラン 233燃料を研究しました。この実験では、損傷した燃料プレートでの長期プラント運転を研究するために、意図的に欠陥だらけにした燃料プレートを使用しました。放射性ガスが大気中に放出されました。
BORAX-V は、過熱装置の使用を含む沸騰水型原子炉の設計作業を継続し、1962 年から 1964 年まで稼働しました。
BORAX-I 破壊試験とクリーンアップ
テストの概要:
このテストは、5本の制御棒のうち4本を、非常に低い出力レベルで原子炉を臨界状態にするのに十分な距離まで引き抜くことで実施された。次に、5本目の制御棒がバネによって炉心から発射された。このテストでは、制御棒は約0.2秒で放出された。制御棒が放出された後、原子炉内で爆発が起こり、制御機構が吹き飛ばされ、炉心が吹き飛んだ。半マイルの地点で、放射線レベルは25ミリ/時まで上昇した。職員は約30分間避難した。[7]
BORAX-I の破壊により、「BORAX-I 原子炉の最終実験から生じた汚染物質の空中拡散」が発生し、付近の約 2 エーカーの土壌の最上層 1 フィートが汚染された可能性があります。[8]この場所は、その後の実験に使用する前に清掃が必要でした。84,000 平方フィート (7,800 m 2 ) のエリアは 1954 年に 6 インチの砂利で覆われましたが、それ以降、草、セージブラシ、その他の植物が再びこのエリアに植えられました。BORAX-I の残骸は、一般公開されている国定記念物である実験用増殖炉 1の北西約 2,730 フィート (830 m) に埋められています。1987 年以来、米国環境保護庁は、この埋設地をスーパーファンドサイト操作可能ユニット 6-01に分類しており、アイダホ国立研究所のそのようなサイト 2 つ ( SL-1と共に)のうちの 1 つです。 1995 年、EPA は墓地の主な対策として「主に天然素材で作られた人工バリアで覆うことによる封じ込め」を命じた。[8]この敷地は、320 年後の長期居住でがんリスクが 10,000 分の 2 以下にしか増加しないと予想されており、それ以降は有意な増加は見られない。このリスク計算では、EPA の決定時点では被曝を背景レベルよりわずかに減らしていた土壌被覆による遮蔽を無視し、影響の低い側よりも影響の高い側に意図的に焦点を当てるために、予測リスクを大幅に増加させる非常に悲観的なモデリング仮定を行っている。[8]
参照
参考文献
- 注記
- ^ 軽水炉技術開発、アルゴンヌ国立研究所
- ^ USAEC 技術情報部 (1970)。ANL-175 – 1970 年 6 月 30 日現在で米国で建設済み、建設中、または計画中の原子炉 TID-8200 (第 22 版) (PDF) (レポート)。
- ^ ハロルドセン 2008、p. iv-vより。
- ^ BORAXは「沸騰水型原子炉実験」の略語である。[3]
- ^ ハロルドセン 2008、35ページ。
- ^ 米国原子力委員会 (1955年8月12日)。「アイダホ州の町、原子力発電のデモンストレーションで原子力と照明を獲得」 。 2014年10月11日閲覧。アイダホ州アルコの BORAX-III 照明に関する AEC プレスリリース。
- ^ 「臨界事故」。2014年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月11日閲覧。
- ^ abc 「EPAスーパーファンド決定記録：アイダホ国立工学研究所（USDOE）EPA ID：ID4890008952、OU 24、アイダホフォールズ、ID、1999年12月1日」（PDF）。アイダホ国立工学研究所（USDOE）。1996年。 2014年10月11日閲覧。
- 文献
- Haroldsen, Ray (2008)。「BORAX 原子炉と EBR-I メルトダウンの物語」(PDF)。アルゴンヌ国立研究所。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズの BORAX 実験に関連するメディア- アルゴンヌ国立研究所の BORAX-I 原子炉の説明。
- アルゴンヌ国立研究所の Web サイトにある BORAX-II 原子炉の説明。
- アルゴンヌ国立研究所の Web サイトにある BORAX-III 原子炉の説明。
- アルゴンヌ国立研究所の Web サイトにある BORAX-IV 原子炉の説明。
- アルゴンヌ国立研究所の Web サイトにある BORAX-V 原子炉の説明。
- アイダホ国立研究所の歴史書「原理の証明」の付録 B にある BORAX 実験の要約。
- ホウ砂 – YouTubeの沸騰水型原子炉の安全性実験
北緯43°31′05″ 西経113°00′34″ / 北緯43.51798° 西経113.00946° / 43.51798; -113.00946