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MAPLE は、多目的応用物理学格子実験 (Multipurpose Applied Physics Lattice Experiment )の略で、後にMDS 医療用同位体原子炉( MMIR ) と改名され、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。これには、I 型と II 型の 2 つの同一の原子炉と、世界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 を製造するため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 年に付与され、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。試験期間中に原子炉に問題が発生し、特に予期せぬ正の出力反応度係数が示されたため、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所有するようになりました。原子炉で得られる大量の中性子束によって、凝縮物質物理学や中性子分光法などの分野が進歩したほか、新しい同位体の生成に関わる実験も数多く行われました。人工的に生成されたこれらの同位体の一部が、多くの病気、特に癌の診断と治療に使用できることが認識され、 核医学の分野が発展しました。
1940 年代後半から 1950 年代前半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、より多くの線量を腫瘍に直接届け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できました。たとえば、最初のコバルト 60 治療に使用されたユニット全体のコストは約 5 万ドルでした。対照的に、同じ手順を実行するのに十分なラジウム(以前は治療源として使用されていました) を製造するだけでも 5000 万ドルかかります。[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になりました。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、同位元素生産を継続するには、 1992年のNRXの閉鎖計画と新世紀初頭のNRUの閉鎖計画によって失われた能力を補うために新しい原子炉を建設する必要があることを認識し始めました。当初「Maple-X10」という名前で呼ばれていた代替原子炉の設計作業は、1980年代後半に始まりました。[3]
同じ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Nordion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。Nordion社は1991年にMDSに買収され、AECLとMDS Nordionの間で、医療用同位元素の製造専用の新しい施設が必要であるという合意に達しました。[3]プロジェクトを開始するための正式な合意は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の後、1997年12月に建設が開始されました。[4]
最終的に、2 つの同一の原子炉を備えた施設の設計が採用され、各原子炉は世界の医療用同位元素需要の 100% を供給できるようになりました。2 番目の原子炉は主にバックアップとして機能し、メンテナンスや予定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が不可欠でした。
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 原子炉も対象に拡大されました。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 原子炉の緊急遮断棒の一部が、特定の厳しい状況で展開できない可能性があることが分かりました。この故障は、職人技と設計の問題によるもので、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関係していました。[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たが、これはモデリングの予測とは一致せず、稼働開始の大きな障害となっていた。[3]正の反応度係数は、原子炉が加熱されると反応性が高くなることを意味する。予期せぬ電力スパイクが発生した場合、このような設計では「暴走」し、メルトダウンを引き起こす可能性がある。[7]
その結果、未解決の問題を解決するために多大な努力が払われたが、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、商業生産の開始が8年間遅れ、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年までにすでに3億ドルの費用がかかっていた。[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。かなりの交渉の末、和解によりAECLが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日まで運転が可能となった。[11]この（最終）提案では、MAPLE I原子炉は2008年後半に稼働すると想定されていた。[12]
2008年5月16日、AECLは、原子炉の試運転と始動を完了することが「もはや実行不可能」となったため、MAPLEプログラムが終了したことを発表する声明を発表した。[7]この声明で、AECLは、医療用同位元素の生産を継続するために、稼働中のNRU原子炉のライセンスをさらに延長する動きを見せた。この声明では、AECLが医療用同位元素生産事業の長期的な方向性が不明確であった。
参考文献
- ^ MAPLE リアクターの仕組み 2008-03-22 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ 「CBCアーカイブ」。CBCニュース。
- ^ abcd Myers, Terry (2008年5月21日). 「AECLが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に反対する地元グループのウェブサイト
- ^ 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 McCarthy, Shawn (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」The Globe and Mail。
- ^ 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 2008-06-16 にWayback Machineでアーカイブ
- ^ AECL が CNSC にライセンス申請した内容とその後の決定の索引。2008 年 5 月 24 日にWayback Machineにアーカイブされました。
- ^ 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。2008-01-05 にWayback Machineにアーカイブされました。
- ^ 2007 年 10 月の AECL による CNSC への提出書類、4 ページのスライド 8 を参照。