Многоцелевой эксперимент по прикладной физике на решетке - Multipurpose Applied Physics Lattice Experiment

"КЛЕН" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см КЛЕН (значения) .

Эксперимент Многоцелевой Applied Physics Lattice (КЛЕН) , позже переименованный МДС Медицинский Изотоп Реакторы (MMIR) , был посвящен изотопно-производственный комплекс , построенный AECL и MDS Nordion . Предполагалось, что он будет включать два идентичных реактора, а также оборудование для обработки изотопов, необходимое для производства значительной части мировых медицинских изотопов, особенно молибдена-99 , медицинского кобальта-60 , ксенона-133 , йода-131 и йода-125. . Лицензия на эксплуатацию реактора MAPLE 1 была выдана в 1999 году, и вскоре после этого реактор впервые вышел из строя. Однако проблемы с реактором, в первую очередь положительный коэффициент мощности реактивности , привели к отмене проекта в 2008 году.

История

Задний план

С завершением NRX реактора в 1947 году, AECL «s Chalk River Laboratories обладал самым мощным в мире исследовательского реактора. Несмотря на то, что большие потоки нейтронов, доступные в реакторе, привели к успехам в таких областях, как физика конденсированного состояния и нейтронная спектроскопия, было проведено множество экспериментов, связанных с получением новых изотопов . Область ядерной медицины развивалась, когда стало понятно, что некоторые из этих искусственно созданных изотопов можно использовать для диагностики и лечения многих заболеваний, особенно рака.

Новаторская медицинская работа, выполненная в конце 1940-х - начале 1950-х годов, позволила установить кобальт-60 в качестве полезного изотопа, поскольку относительно высокоэнергетические гамма-лучи, образующиеся, когда он подвергается бета-распаду , способны проникать через кожу пациента и доставлять большую часть доза непосредственно в опухоль. Высокая нейтронная эффективность конструкции NRX с тяжелым водным замедлителем в сочетании с высоким нейтронным потоком реактора сделали производство кобальта-60 медицинского качества для AECL относительно недорогим. Например, стоимость всей установки, использованной для проведения первой обработки кобальтом-60, составляла около 50 000 долларов. Для сравнения: просто производство радия (который ранее использовался в качестве терапевтического источника) для выполнения той же процедуры будет стоить 50 миллионов долларов .

Благодаря этому многообещающему началу, AECL стала крупным мировым поставщиком медицинских изотопов, используя как реактор NRX , так и реактор NRU , который был введен в эксплуатацию в 1957 году. Однако, когда эти реакторы начали стареть, стало ясно, что для продолжения производства медицинских изотопов потребуется новое предприятие.

Начало

В конце 1980-х годов AECL начала осознавать, что продолжение производства изотопов потребует строительства нового реактора, чтобы заменить мощность, потерянную из-за запланированного закрытия NRX в 1992 году и запланированного закрытия NRU в начале нового тысячелетия. Проектные работы по замене, первоначально носившей название «Maple-X10», начались в конце 1980-х годов.

В рамках реструктуризации, происходившей примерно в то же время, в 1988 году подразделение медицинских изотопов AECL было реорганизовано в Nordion. На этом работа над проектом X10 по существу закончилась. Компания Nordion была приобретена MDS в 1991 году, и между AECL и MDS Nordion было достигнуто соглашение о том, что потребуется новое предприятие, предназначенное для производства медицинских изотопов. Было подписано официальное соглашение о начале реализации проекта в августе 1996 года. После годичной экологической экспертизы строительство началось в декабре 1997 года.

В результате была создана установка с двумя идентичными реакторами, каждый из которых способен обеспечить 100% мирового спроса на изотопы для медицины. Второй реактор будет функционировать в основном как резервный, чтобы гарантировать, что подача изотопов не будет прервана из-за технического обслуживания или незапланированных остановов. Это необходимо из-за природы медицинских изотопов; многие из них имеют короткий период полураспада и должны использоваться в течение нескольких дней после производства. Поскольку лечение постоянно проводится по всему миру, бесперебойная поставка была необходима.

Были некоторые местные возражения против использования высокообогащенного урана ( ВОУ ) в реакторе, а также со стороны активистов в Соединенных Штатах, которые опасаются, что уран может быть украден террористами и использован для изготовления бомбы.

Текущее состояние

Первоначально строительство обоих реакторов планировалось завершить в 1999 и 2000 годах, но вместо этого оба реактора были завершены в мае 2000 года. В августе 1999 года была выдана лицензия на эксплуатацию реактора MAPLE I, а в июне 2000 года она была расширена, чтобы включить реактор MAPLE II. , причем MAPLE I достиг своей первой устойчивой реакции в феврале 2000 года, а MAPLE II - в октябре 2003 года.

Однако во время испытаний было отмечено, что некоторые из стержней аварийного отключения в реакторе MAPLE I могут не сработать в определенных сложных ситуациях. Этот сбой был приписан проблемам изготовления и конструкции и связан с тем, что мелкие металлические частицы накапливались в корпусе управляющих стержней и мешали их свободному перемещению.

Кроме того, более поздние испытания показали, что реакторы имеют положительный коэффициент мощности реактивности (ПЦР), что противоречило прогнозам моделирования и являлось серьезным препятствием для ввода в эксплуатацию. Положительный коэффициент мощности означает, что реактор становится более реактивным, когда он нагревается; в случае незапланированного скачка мощности такая конструкция может «ускользнуть» и потенциально вызвать срыв .

Следовательно, были предприняты значительные усилия для решения нерешенных вопросов, но прогресс в вводе реакторов в эксплуатацию заметно замедлился. Во время последующей восьмилетней задержки с запуском коммерческого производства проект значительно превысил заложенную в бюджет стоимость. Первоначальный бюджет составлял 140 миллионов долларов, но к 2005 году он уже стоил 300 миллионов долларов. Споры об ответственности за перерасход средств между AECL и MDS Nordion еще больше усложнили процесс. После длительных переговоров AECL приняла на себя полную ответственность за реактор в урегулировании.

25 октября 2007 года для установки MAPLE было продлено действие лицензии на ее эксплуатацию, которая позволит эксплуатировать ее до 31 октября 2011 года. В этом (окончательном) представлении предусматривалось, что реактор MAPLE 1 будет введен в эксплуатацию в конце 2008 года.

Однако 16 мая 2008 года AECL выпустила заявление, в котором объявила, что программа MAPLE была прекращена, так как «больше не представляется возможным завершить ввод в эксплуатацию и запуск реакторов». В этом заявлении AECL указала, что они намерены продлить лицензию на действующий реактор NRU, чтобы продолжить производство медицинских изотопов. В заявлении остается неясным, в каком долгосрочном направлении AECL будет развивать свой бизнес по производству медицинских изотопов.

Ссылки

внешние ссылки