ミズーリ科学技術大学原子炉

ミズーリ科学技術大学原子炉（MSTRまたはMissouri S&TR）は、ミズーリ科学技術大学（Missouri S&T）が運営するプール型原子炉です。1961年に初めて臨界に達し、ミズーリ州で最初の稼働中の原子炉となりました。^{[ 2 ]} Missouri S&Tはこの原子炉を訓練、教育、研究目的で運営しています。

原子力規制委員会に提出された2020～2021年度年次進捗報告書によると、MSTRは1,122.4時間使用され、そのうち228.4時間は稼働しており、13,563.19キロワット時の熱エネルギーを生成した。^{[ 3 ]}

原子炉の設計はオークリッジ国立研究所のバルク遮蔽原子炉の設計に基づいており、MSTRは1961年12月9日に最初の臨界に達し、ミズーリ州で最初の稼働中の原子炉となった。^{[ 3 ]}当初認可された出力は10kWで 、1966年に200kWに増強された。 1992年半ば、燃料装荷中に当初の高濃縮ウランが低濃縮ウランに転換された。2009年3月、MSTRのライセンスはさらに20年間更新された。^{[ 3 ]}

2017年6月、原子炉付近で不審な荷物が発見され、ミズーリ科学技術大学のキャンパス内の4つの建物が避難を余儀なくされた。荷物は大学警察とフォート・レナード・ウッドの軍事専門家によって検査・分析されたが、危険物ではないと判断された。^{[ 4 ]}

2019 年初頭から、原子炉の運転は資格を持つ職員の離職により著しく妨げられ、2019 年 6 月 14 日から 12 月 18 日の間は常勤の資格を持つ運転員がいなかった。^{[ 5 ]} 2 人の常勤 MSTR上級原子炉運転員(SRO)は報酬が低いことを理由に辞職し、ミズーリ大学システムに影響を与える予算削減のため、大学当局は熟練した職員を維持するために必要なリソースを投入することを望まなかった。^{[ 6 ]}また、2020 年 3 月初旬から、COVID-19 パンデミックも MSTR の運転を妨げた。^{[ 5 ]}

2025年7月、マイク・キーホー知事は、小型モジュール式原子炉の科学開発プログラムを作成するためにMSTRに300万ドルを承認した。^{[ 7 ] [ 8 ]}

原子炉炉心は、可動レール橋から吊り下げられた格子板上の高純度軽水が満たされた静置プール内に設置されている。このプールには、底部が19 フィート × 9 フィート (5.8 m × 2.7 m)、深さが 27 ～ 30 フィート (8.2 ～ 9.1 m) のコンクリートケーシング内に、32,000米ガロン( 120 m 3 ⁾の水が貯められている。約 19 個の燃料要素には、9 ～ 18 枚の低濃縮ウラン燃料板が含まれている。原子炉の最大出力は 200キロワットである。生成されるエネルギーはすべて熱エネルギーであり、発電には使用されない。^{[ 1 ]}       

この原子炉は合計4本の制御棒を使用する。これらの制御棒のうち3本は粗出力制御と緊急スクラム停止に使用され、ステンレス鋼とホウ素の組み合わせを使用している。残りの1本は微出力制御に使用され、ステンレス鋼のみを使用している。^{[ 1 ]}

この建物にはいくつかの実験設備が収容されています。これらの設備は研究や教室での実験活動に使用されます。3.5 ×3.5×5フィート（1.1×1.1×1.5メートル）の黒鉛ブロックからなる熱中性子柱は、低速中性子源となります。ビームポートと呼ばれる直径6インチ（150ミリメートル）のアルミニウム管は、原子炉炉心と原子炉建屋の1階にある実験エリアの間に配置でき、試料に高エネルギー中性子を照射することができます。ラビットと呼ばれる他の設備は、試料を一定時間、原子炉炉心に直接空気圧注入するために使用されます。ラビット設備の1つは、低エネルギー中性子を阻止しつつ、試料に高エネルギー中性子を照射できるように、カドミウムで覆われています。  

DOEの資金提供により、「ミズーリ大学科学技術学部（Missouri S&T）の200kW研究用原子炉（MSTR）の炉心に空気圧でアクセスできる、インターネット接続可能な二重チャンバー構造の重遮蔽施設が建設され、現在、試料の照射と分析に利用可能です。この施設により、ミズーリS&Tとの共同研究に従事する認可された遠隔ユーザーが、中性子照射された試料を遠隔操作および分析することができます。」^{[ 9 ]}

2012年10月、ウェスチングハウス・エレクトリック社は、ミズーリ科学技術大学と複数年にわたる研究協力協定を締結し、MSTRを利用して「ウェスチングハウス小型モジュール炉（SMR）プロジェクトと原子力エネルギー産業全体に利益をもたらす、複数の最先端研究プロジェクトの開発を支援する」こととした。^{[ 10 ]}

ミズーリ科学技術大学の研究者たちは、 MSTRと共同で、将来の第4世代原子炉での使用を目的とした核燃料ペブルの研究を行ってきた。^{[ 11 ]}また、ミズーリ科学技術大学の研究者たちは、冷却プールに浸されたまま照射済みの核燃料ピンを測定するための新しい移動式プラットフォームも開発しており、これはMSTRで新しいタイプの核燃料の試験に使用されている。^{[ 12 ]}

がん研究に関わっているMSTRは、がん細胞を標的とする放射性金および銀ナノ粒子の合成を改善する方法を実験するためにも使用されている。^{[ 13 ]}

ミズーリ科学技術大学の原子力工学科は、夏期原子力工学キャンプなど、高校3年生、4年生、大学1年生を対象としたアウトリーチプログラムに取り組んでいます。このキャンプでは、ミズーリ科学技術大学の原子炉の見学に加え、原子力工学に関連するいくつかの専門分野の学習や実験が行われます。^{[ 14 ]}

• ミズーリ大学研究炉センター

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