ブルックヘブン医療研究炉

医療研究用原子炉（MRR）は、ニューヨーク州ロングアイランドのアプトンにある米国エネルギー省の国立研究所であるブルックヘブン国立研究所に設置されていた研究用原子炉であり、ニューヨーク市の東約60マイルに位置している。BNLで建設された3基の原子炉のうち2基目であるMRRは、1959年から2000年まで稼働し、部分的に廃止されている。^{[1] [2]}

MRR の主な目的は、医療研究用の中性子を生成することでした。MRR は、医療研究専用に建設された最初の原子炉でした。研究所の 1964 年の年次報告書には、「医療研究用原子炉 (MRR) は、原子炉を人間とその病気の研究に応用できる可能性を探るという唯一の目的で建設されました。原子炉のそれぞれの顕著な特徴は、治療や診断、または基礎医学の進歩への使用に関連して設計されました。」と記されています。^[3] この原子炉で開拓された治療法の 1 つが、ホウ素中性子捕捉療法 (BNCT) です。この有望な治療法は、治療不可能で致命的な脳腫瘍である多形性神経膠芽腫の治療に使用すべく開発されました。原子炉は 1959 年 3 月 15 日に初めて臨界に達し、2000 年 12 月まで稼働を続けました。^[1]

実験的利用には、電離放射線が樹木の苗木に与える影響に関する研究、中性子放射線撮影の生物材料への応用、細菌への熱中性子照射、動物治療施設を利用したファントムおよび動物への照射による熱外中性子照射研究などが含まれていた。^{[3] [2]}

MRR は、直径 60 フィート、高さ 54 フィートの円筒形の鋼鉄の建物に収容されていました。原子炉は、2 組のエアロックによって、より大きな医療研究センターに接続されていました。原子炉容器は、直径 24 インチ、高さ 7 フィート 7 インチの円筒形のアルミニウム タンクでした。冷却水は接続された配管によって供給されました。^{[4]原子炉は}濃縮ウランで燃料を供給され、軽水で冷却および減速されました。中性子効率を向上させるために、中性子反射体が原子炉容器を囲んでいました。^[5]制御棒は炉心の上から入り、高密度コンクリートの厚い壁が原子炉容器と関連機器を囲み、作業員と患者を保護しました。中性子反射体と近隣の構造物を冷却する空気は、高中性子束場 (アルゴン-41)のためにわずかに放射化され^[5]、原子炉建屋に隣接する高い排気筒から排出されました。研究用原子炉である MRR には、発電用の電力変換システムは核反応による熱は高い排気筒から大気中に排出され、熱交換器から冷却水ループに排出された。^[2]

研究プログラムの性質上、断続的な運転が求められた。連続運転では最大 3 MW の運転電力レベルが承認され、断続運転では 10 分を超えない範囲で最大 5 MW のレベルが許可された。1964 年までに、生物サンプルの照射に原子炉を使用することが増えたため、研究所は原子炉の炉心装荷を 20 個の BSF 型燃料要素に増やし、十分な過剰反応性を維持し、核分裂生成物の中毒によって MRR の連続的な毎日の起動が妨げられないようにした。^[3]

原子炉の4つの面のうち1つは大型物体の照射用に装備されており、もう1つの面を貫通する穴はサンプルの照射、放射化分析、短寿命放射性同位元素の生成を可能にした。残りの2つのポートからは中性子流が治療室に送られ、慎重に管理された動物および人間の臨床研究が行われた。最大で毎秒1平方センチメートルあたり約20兆個の中性子を生成した。^[1]

研究資金の削減により、MRRは2000年12月に最後の運用を実施し、移行と安定化の活動は2001年に開始されました。^[5]

• ブルックヘブン国立研究所
• ブルックヘブン黒鉛研究炉（GBRR）、ブルックヘブン国立研究所で最初に稼働した原子炉
• 高中性子ビーム炉（HFBR）、ブルックヘブン国立研究所で稼働していた3番目で最後の原子炉

引用