チョークリバー研究所(フランス語: Laboratoires de Chalk River、CRL、チョークリバー研究所、旧称チョークリバー原子力研究所、CRNL)は、オタワの北西約180km (110マイル)に位置するディープリバーにあるカナダの原子力研究施設です。
CRLは、原子力技術、特にCANDU炉技術を支援・発展させるための重要な研究開発拠点です。CRLは物理学、冶金学、化学、生物学、工学の専門知識を有し、独自の研究施設を備えています。例えば、マクマスター大学の教授であるバートラム・ブロックハウスは、1950年から1962年までCRLに在籍していた間に中性子分光法の先駆的な研究を行い、1994年にノーベル物理学賞を受賞しました。ジョン・コッククロフト卿はCRLの初期の所長であり、ノーベル賞受賞者でもあります。2018年に原子炉が停止するまで、CRLは世界の医療用放射性同位元素供給量の大部分を生産していました。[ 1 ]これは、カナダ原子力公社の子会社であるカナダ原子力研究所が所有しており、アトキンスレアリス(旧SNC-ラバリン)が率いる民間セクターのコンソーシアム「カナダ国立エネルギー同盟」によって契約に基づいて運営されていましたが、 [ 2 ] 2025年12月に新しいコンソーシアム「カナダ原子力研究所パートナー」に契約が授与されました。[ 3 ]核兵器産業とつながりのある米国に拠点を置く3社からなる新しいコンソーシアムについて懸念が提起されています。[ 4 ] [ 5 ]

「チョークリバー計画」は、1945年8月13日、国会議員CDハウのオタワ事務所で行われた記者会見で発表された。当時、JDコッククロフト博士、CJマッケンジー博士、GCローレンス博士など、他の著名な技術者や物理学者も出席し、「原子爆弾材料製造のためのパイロットプラントの設計」が説明された。NRX原子炉が必要な核分裂プロセスを提供し、その後、化学的方法によってプルトニウムが抽出される予定だった。1950年の春までに抽出プロセスが開発され、プラントはNRX燃料棒の周りのトリウムを装填した環状チューブから週に50グラムのプルトニウムを抽出していた。[ 6 ]
1952年、カナダ政府は原子力エネルギーの平和利用を促進するために、カナダ原子力公社(AECL)を設立しました。AECLはまた、原子力規制委員会(NRC)からチョークリバーの運営を引き継ぎました。1950年代以降、AECLは医療および科学用途の核物質を生産するために、さまざまな原子炉を運営してきました。一時期、チョークリバー研究所は世界の医療用同位体の約3分の1 、北米の供給量の半分を生産していました。平和利用の宣言にもかかわらず、プルトニウムの抽出は継続され、1955年から1985年にかけて、チョークリバー施設は使用済み原子炉燃料の形で約254.2キログラム(560ポンド)のプルトニウムを米国エネルギー省に供給し、核兵器の製造に使用されました。[ 7 ] (長崎に投下された原爆には約6.4キログラム(14ポンド)のプルトニウムが使用されました。)
カナダ初の原子力発電所は、AECLとオンタリオ水力発電委員会の共同事業として、1962年にチョークリバー研究所の敷地近くに建設され、稼働を開始した。この原子炉、原子力発電実証炉(NPD)は、世界で最も安全で成功を収めた原子炉の一つであるCANDU型原子炉の設計を実証するものであった。
ディープリバー中性子モニターはチョークリバーで一度稼働した。[ 8 ]
NRXを含む原子炉では、燃料棒内でウラン238がプルトニウム239に変換されます。兵器用物質計画では、原子炉内で生成される数十種類の化学同位体からプルトニウムを抽出する必要がありました。まず、燃料棒を硝酸に溶解し、次に有機溶媒であるトリグリコールジクロリドを用いてプルトニウムを分離し、硝酸プルトニウム溶液を得ました。トリグリコールジクロリドを用いた塩析法により、爆発性混合物の主要成分である硝酸アンモニウムが大量に生成されました。
1950年12月13日、蒸発させて容量を減らして保管していた硝酸アンモニウム濃縮液で爆発が発生した。作業員のステファン・ウェーレンは即死し、数名が負傷、うち4名が入院を余儀なくされた。
調査の結果、硝酸、有機溶媒、硝酸アンモニウムの間で爆発的な反応が起こったことが示唆された。この事故の後、より安全な塩析法が開発された。[ 9 ]
チョークリバーでは、1950年代に2件の原子力事故も発生した。最初の事故は1952年12月12日に発生し、NRX原子炉で出力の急激な変化と冷却材の部分的な喪失が発生し、炉心に大きな損傷を与えた。制御棒は機械的な問題と人為的なミスにより炉心に降ろすことができなかった。3本の制御棒は目的地に到達せず、誤って再び引き抜かれた。燃料棒は過熱し、メルトダウンが発生した。水素爆発により原子炉と原子炉建屋は深刻な損傷を受けた。原子炉容器のシールは4フィート吹き飛ばされ、建屋の地下室で4,500立方メートル(1,200,000米ガロン)の放射性水が発見された。この水はオタワ川の境界から約1,600メートル(5,200フィート)離れた溝に投棄された。この事故では、約10キロキュリー(400 TBq )の放射性物質が放出された。[ 10 ]当時ニューヨーク州スケネクタディの米海軍士官だった後の米国大統領ジミー・カーターは、危険な除染作業に携わった26人のチームの一員で、その中には13人の米海軍ボランティアも含まれていた。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 14か月後、原子炉は再び稼働した。[ 14 ]
1958年に発生した2度目の事故は、国立研究用汎用原子炉(NRU)の原子炉建屋で燃料の破裂と火災が発生した。燃料棒の一部が過熱した。ロボットクレーンで金属ウランを含む燃料棒の1本が原子炉容器から引き出された。クレーンのアームが容器から離れると、ウランに引火し、燃料棒が折れた。燃料棒の最も大きな部分は、まだ燃えている状態で格納容器内に落下した。建屋全体が汚染された。換気システムのバルブが開かれ、建屋の外側の広い範囲が汚染された。火災は、防護服を着た科学者と保守作業員が、格納容器の穴に沿って濡れた砂の入ったバケツを持って走り、煙の出る入口を通過する際に砂を投げ捨てることで消火された。[ 15 ]
どちらの事故も、多くの民間人や軍人が関わる大規模な清掃作業を必要とした。これらの作業員のその後の健康モニタリングでは、2つの事故による悪影響は明らかになっていない。[ 16 ] [ 17 ]しかし、反核監視団体であるカナダ原子力責任連合は、NRU原子炉建屋に配属された軍部隊の一員であった清掃作業員の一部が、健康被害を理由に軍人障害年金を申請したが認められなかったと指摘している。[ 11 ]
2007年11月18日、医療用放射性同位元素を製造していたNRUは定期メンテナンスのため停止した。この停止は、AECLがカナダ原子力安全委員会(CNSC)と協議の上、原子炉の冷却ポンプ2台に耐震性緊急電源装置(EPS)を接続することを決定したため延長された(既に設置されているACおよびDCバックアップ電源システムに加えて)。これは、2006年8月にCNSCから発行された運転許可の一部として要求されていた。チョークリバーは世界の医療用放射性同位元素供給量の大部分、世界のテクネチウム99mの3分の2を製造していたため、この結果、医療用放射性同位元素が世界的に不足した。[ 18 ]
2007年12月11日、カナダ下院は独立した専門家の助言に基づいて、NRU原子炉の再稼働と120日間の運転を承認する緊急法案を可決した(CNSCの決定に反して)。この法案は上院で可決され、 12月12日に国王裁可を受けた。スティーブン・ハーパー首相は、この停止措置についてCNSCを批判し、「数万人のカナダ人の健康と安全を危険にさらした」と述べ、当時のCNSC社長兼CEOリンダ・キーンの証言に反して、リスクはないと主張した。キーンは後に、原子炉の再稼働に関する議会の決定を無視したとして解任された。これは、原子炉の運転に関する全体的な安全上の懸念を評価する際に、必須の核医学を必要とする市民の安全を考慮に入れるべきであるという議会の方針を反映したものである。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] NRU原子炉は2007年12月16日に再稼働した。
2008年12月5日、トリチウムを含む重水が原子力研究施設から漏洩した。[ 24 ]
AECLは、2008年12月9日にCNSCに提出した正式報告書(漏洩量が報告書の要件を満たすと判断された日)の中で、原子炉から47リットル(10英ガロン、12米ガロン)の重水が放出され、その約10%が蒸発し、残りは封じ込められたが、漏洩は深刻ではなく、公衆衛生に脅威を与えるものではないと断言した。[ 25 ]大気中に蒸発した量はごくわずかで、規制限度の1000分の1未満であると考えられている。[ 26 ]
別の事故では、同じ原子炉から、原子炉反射板システムの溶接部の亀裂から、1日あたり7,001リットル(1,540英ガロン、1,849米ガロン)の軽水が漏洩していた。この水は系統的に収集され、敷地内の廃棄物処理センターで浄化され、最終的にはカナダ原子力安全委員会(CNSC)、カナダ保健省、環境省の規制に従ってオタワ川に放出された。漏洩は健康、安全、環境の観点からはCNSCの懸念事項ではなかったが、[ 27 ] AECLは運用上の理由から現在の漏洩率を下げるための修理計画を立てた。
2009 年 5 月中旬、2008 年に初めて検出された NRU 原子炉容器底部からの重水漏洩 (上記参照) が、より激しい速度で再発し、2010 年 8 月まで再び一時的な停止を余儀なくされた。この長期停止は、まず原子炉全体の燃料を完全に抜き取り、次に容器の腐食の全容を確認し、最後に修理を行うために必要であった。原子炉容器内の残留放射能のため、すべて8 メートル (26フィート)以上の距離からの遠隔かつ制限されたアクセスで行われた。2009 年の停止は、世界の他の 4 基の通常の医療用同位体供給原子炉のうち 1 基しか稼働していなかった時期に発生したため、世界的な不足が生じた。[ 28 ]
NRU原子炉のライセンスは2016年に期限切れとなったが、2018年3月31日まで延長された。[ 29 ]原子炉は2018年3月31日午後7時に最後に停止され、[ 30 ] CNSCが発行する将来の運転または廃止措置ライセンスの範囲内で今後何年も続く廃止措置作業の前に「保管状態」に入った。
2024年現在も、この施設は現役で使用されている。2016年には、120棟の古い建物を廃止し、新しい建物を建設するために、10年間で12億カナダドルが割り当てられた。[ 31 ] [ 32 ]新しい建物は、カナダ原子力研究所研究施設として2020年から完成し始めた。[ 33 ]
2023年5月、Global First Power (GFP) による世界初のマイクロモジュール型原子炉がチョークリバー研究所で建設され、実証ユニットとしてCNLキャンパスの電力供給に使用されることが発表された。その後、輸送コンテナほどの大きさの複数のマイクロ原子炉がCNLで建設され、北部の遠隔地のコミュニティに輸送され、既存のディーゼル発電機のインフラを置き換え、約2億リットルの燃料を節約することが期待されている。[ 34 ] [ 35 ]
放射性になった腐食粒子は、原子力産業では「クラッド」として知られています。これは、この研究サイトにちなんで名付けられた「チョークリバー未確認堆積物」の頭文字をとったものだと主張されることもありますが、これは事実ではありません。[ 36 ]
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