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

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

В Многоцелевой эксперимент по прикладной физике на решетке (MAPLE), позже переименован Медицинские изотопные реакторы MDS (MMIR), был специализированный завод по производству изотопов, построенный AECL и MDS Nordion. Он был предназначен для включения двух идентичных реакторов, а также оборудования для обработки изотопов, необходимого для производства значительной части мировых медицинских изотопов, особенно молибден-99, медицинские кобальт-60, ксенон-133, йод-131 и йод-125.[1] 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 положительные энергетический коэффициент реактивности, привел к отмене проекта в 2008 году.

История

Фон

С завершением NRX реактор в 1947 г., AECL с Лаборатории Чок-Ривер обладал самым мощным исследовательским реактором в мире. В то время как большие потоки нейтронов, доступные в реакторе, привели к успехам в таких областях, как физика конденсированного состояния и нейтронной спектроскопии, было проведено множество экспериментов с получением новых изотопы. Поле ядерная медицина были разработаны, когда стало ясно, 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. кобальт-60 как полезный изотоп, как относительно высокоэнергетический гамма излучение производится, когда он проходит бета-распад способны проникать через кожу пациента и доставлять большую часть дозы непосредственно в опухоль. Высокая нейтронная эффективность NRX тяжелая вода - умеренная конструкция в сочетании с высоким нейтронным потоком реактора сделала 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, это будет стоить 50 000 000 долларов только для того, чтобы произвести достаточно радий (который ранее использовался в качестве источника терапии) для выполнения той же процедуры.[2]

Благодаря этому многообещающему началу AECL превратилась в крупного мирового поставщика медицинских изотопов, используя как NRX реактор, и NRU реактор, который был введен в эксплуатацию в 1957 году. Однако, когда эти реакторы начали стареть, стало ясно, что для продолжения производства медицинских изотопов потребуется новая установка.

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 завода. NRX в 1992 г. и запланированное закрытие NRU в начале нового тысячелетия. Проектные работы по замене, первоначально носившей название «Maple-X10», начались в конце 1980-х годов.[3]

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.[3] Было подписано официальное соглашение о начале реализации проекта в августе 1996 года. После годичной экологической экспертизы строительство началось в декабре 1997 года.[4]

В результате была разработана 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; у многих короткие период полураспада, и его необходимо использовать в течение нескольких дней после производства. Поскольку лечение постоянно проводится по всему миру, бесперебойная поставка была необходима.

Некоторые местные жители возражали против использования высокообогащенного урана (ВОУ ) в реакторе,[5] а также от активистов в Соединенных Штатах, которые опасаются, что уран может быть украден террористами и использован для изготовления бомбы.[6]

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 накапливаются в корпусе управляющих стержней и мешают их свободному перемещению.[нужна цитата ]

Кроме того, более поздние испытания показали, что реакторы имеют положительный энергетический коэффициент реактивности (PCR), что не соответствовало прогнозам моделирования и являлось серьезным препятствием для ввода в эксплуатацию.[3] Положительный коэффициент мощности означает, что реактор становится более реактивным, когда он нагревается; в случае незапланированного скачка мощности такая конструкция может «уйти» и потенциально вызвать крах.[7]

Следовательно, были предприняты значительные усилия для решения нерешенных вопросов, но прогресс в вводе реакторов в эксплуатацию заметно замедлился.[8][9] В течение последующей восьмилетней задержки с запуском промышленного производства проект значительно превысил заложенную в бюджет стоимость. Первоначальный бюджет составлял 140 миллионов долларов, но к 2005 году он уже стоил 300 миллионов долларов.[3] Споры об ответственности за перерасход между AECL а MDS Nordion добавила этому процессу еще один уровень сложности. После длительных переговоров AECL взяла на себя полную ответственность за реактор в урегулировании.[10]

25 октября 2007 года производственная лицензия предприятия MAPLE продлила срок действия лицензии до 31 октября 2011 года.[11] В этом (окончательном) представлении предполагалось, что реактор MAPLE 1 будет запущен в конце 2008 года.[12]

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».[7] В этом заявлении AECL указала, что они будут продвигать дальнейшее продление лицензии на операционную NRU реактор для продолжения производства медицинских изотопов. В заявлении неясно, в каком долгосрочном направлении будет развиваться бизнес AECL по производству медицинских изотопов.

Рекомендации

  1. ^ Как работают реакторы MAPLE В архиве 2008-03-22 на Wayback Machine
  2. ^ «Архивы Си-Би-Си». CBC Новости.
  3. ^ а б c d Майерс, Терри (21 мая 2008 г.). «AECL отказывается от проекта Maple». North Renfrew Times. Архивировано из оригинал 2 июня 2008 г.
  4. ^ http://anes.fiu.edu/Pro/s4ma1.pdf[постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Сайт местной группы, выступающей против ВОУ в MAPLE
  6. ^ 19.02.99 Письмо американской группы, обеспокоенной использованием ВОУ в КЛЕНЕ
  7. ^ а б Маккарти, Шон (17 мая 2008 г.). «AECL отключает реакторы после того, как потрачены миллионы». Глобус и почта.
  8. ^ Пресс-релиз о соглашении с INVAP на выполнение работ по численному моделированию В архиве 2008-06-16 на Wayback Machine
  9. ^ Указатель представлений AECL в CNSC для лицензирования и последующих решений. В архиве 2008-05-24 на Wayback Machine
  10. ^ Репортаж PR Newswire об урегулировании AELC-MDS Nordion (вкратце)
  11. ^ Релиз, подтверждающий продление лицензии. В архиве 2008-01-05 на Wayback Machine
  12. ^ Представление AECL в октябре 2007 г. в CNSC, см. Слайд 8 на стр. 4.[постоянная мертвая ссылка ]

внешняя ссылка