Multipurpose tillämpad fysik gitterexperiment

"MAPLE" omdirigerar hit. För annan användning, se LÖNN (disambiguation) .

Multipurpose Applied Physics Lattice Experiment ( MAPLE ), senare omdöpt till MDS Medical Isotope Reactors ( MMIR ), var en dedikerad isotopproduktionsanläggning byggd av AECL och MDS Nordion . Det var tänkt att inkludera två identiska reaktorer, såväl som de isotopbearbetningsanläggningar som är nödvändiga för att producera en stor del av världens medicinska isotoper, särskilt molybden-99 , medicinsk kobolt-60 , xenon-133 , jod-131 och jod-125 . En drifttillstånd för MAPLE 1-reaktorn beviljades 1999, och reaktorn blev kritisk för första gången kort därefter. Men problem med reaktorn, framför allt en positiv effektkoefficient för reaktivitet , ledde till att projektet avbröts 2008.

Historia

Bakgrund

NRX -reaktorn stod färdig 1947, ägde AECL :s Chalk River Laboratories världens mest kraftfulla forskningsreaktor. Medan de stora neutronflödena som var tillgängliga i reaktorn ledde till framsteg inom områden som kondenserad materiens fysik och neutronspektroskopi, utfördes många experiment som involverade produktion av nya isotoper . Området nuklearmedicin utvecklades när man insåg att några av dessa artificiellt skapade isotoper kunde användas för att diagnostisera och behandla många sjukdomar, särskilt cancer.

Banbrytande medicinskt arbete utfört i slutet av 1940-talet och början av 1950-talet etablerade kobolt-60 som en användbar isotop, eftersom de relativt högenergiska gammastrålar som produceras när den genomgår beta-förfall kan penetrera patientens hud och leverera en större del av dosen direkt till tumören. Den höga neutroneffektiviteten hos NRX:s tungvattenmodererade design, i kombination med reaktorns höga neutronflöde, gjorde det relativt billigt för AECL att producera kobolt-60 av medicinsk kvalitet. Till exempel var kostnaden för hela enheten som användes för att utföra den första kobolt-60-behandlingen cirka 50 000 USD. Som kontrast skulle det kosta $50 000 000 bara att producera tillräckligt med radium (som tidigare hade använts som terapikälla) för att utföra samma procedur.

Med denna lovande start kom AECL att bli en av världens största leverantörer av medicinska isotoper, med användning av både NRX- reaktorn och NRU -reaktorn, som kom på nätet 1957. Men när dessa reaktorer började åldras blev det klart att en ny anläggning skulle behövas för att fortsätta produktionen av medicinska isotoper.

Börjande

I slutet av 1980-talet började AECL erkänna att fortsatt isotopproduktion skulle kräva byggandet av en ny reaktor för att ersätta den kapacitet som förlorades genom den planerade stängningen av NRX 1992 , och den planerade stängningen av NRU i början av det nya millenniet. Designarbetet på en ersättare, ursprungligen under namnet "Maple-X10", började i slutet av 1980-talet.

Som en del av en omstrukturering som ägde rum ungefär samtidigt, omorganiserades den medicinska isotopsidan av AECL till Nordion 1988. Arbetet med X10-projektet avslutades i princip vid denna tidpunkt. Nordion-företaget köptes av MDS 1991 och en överenskommelse nåddes mellan AECL och MDS Nordion om att en ny anläggning dedikerad till produktion av medicinska isotoper skulle behövas. Ett formellt avtal tecknades för att påbörja projektet i augusti 1996. Efter en årslång miljöbedömning påbörjades bygget i december 1997.

Designen som blev resultatet involverade en anläggning med två identiska reaktorer, som var och en kan tillgodose 100 % av världens efterfrågan på medicinska isotoper. Den andra reaktorn skulle i första hand fungera som en reserv, för att säkerställa att tillförseln av isotoper inte skulle avbrytas av underhåll eller oplanerade driftstopp. Detta är nödvändigt av naturen hos medicinska isotoper; många har korta halveringstider och måste användas inom några dagar efter tillverkningen. Med behandlingar som ständigt utförs runt om i världen var en oavbruten försörjning avgörande.

Det har funnits en del lokalt motstånd mot användningen av höganrikat uran ( HEU ) i reaktorn, liksom från aktivister i USA som fruktar att uranet kan stjälas av terrorister och användas för att tillverka en bomb.

Nuvarande status

Båda reaktorerna var ursprungligen planerade att slutföra konstruktionen 1999 och 2000, men båda reaktorerna färdigställdes istället i maj 2000. En driftlicens beviljades i augusti 1999 för MAPLE I-reaktorn och utökades till att omfatta MAPLE II-reaktorn i juni 2000. Idrifttagningsprovningen påbörjades omedelbart , med MAPLE I som uppnådde sin första varaktiga reaktion i februari 2000, och MAPLE II följde i oktober 2003.

Under testningen noterades det dock att några av nödavstängningsstavarna i MAPLE I-reaktorn kunde misslyckas med att utplaceras i vissa krävande situationer. Detta misslyckande tillskrevs utförande och designproblem och relaterade till fina metallpartiklar som samlades i kontrollstavarnas hölje och stör deras fria rörelse. [ citat behövs ]

Dessutom visade senare tester att reaktorerna har en positiv reaktivitetskoefficient (PCR), som inte överensstämde med förutsägelsen av modelleringen och var ett betydande hinder för driftsättning. En positiv effektkoefficient innebär att reaktorn blir mer reaktiv när den värms upp; i fallet med en oplanerad kraftspets kan en sådan design "rinna iväg" och potentiellt orsaka en härdsmälta .

Följaktligen gjordes betydande ansträngningar för att lösa de kvarstående frågorna, men framstegen mot idrifttagningen av reaktorerna bromsades markant. Under den efterföljande åtta år långa förseningen i starten av kommersiell produktion överskred projektet avsevärt sin budgeterade kostnad. Den ursprungliga budgeten var 140 miljoner dollar, men 2005 hade den redan kostat 300 miljoner dollar. Tvister om ansvaret för överskridandena mellan AECL och MDS Nordion lade till ett ytterligare lager av komplexitet till processen. Efter omfattande förhandlingar övertog AECL det fulla ansvaret för reaktorn i en uppgörelse.

MAPLE-anläggningen beviljades en förlängning av sin driftlicens den 25 oktober 2007, vilket skulle tillåta drift till den 31 oktober 2011. Denna (slutliga) inlämning förutsåg att MAPLE 1-reaktorn skulle vara i drift i slutet av 2008.

Den 16 maj 2008 släppte dock AECL ett uttalande som tillkännagav att MAPLE-programmet hade avslutats, eftersom det hade blivit "inte längre genomförbart att slutföra driftsättningen och uppstarten av reaktorerna". I detta uttalande indikerade AECL att de skulle gå vidare för att förlänga licensen för den operativa NRU- reaktorn för att fortsätta produktionen av medicinska isotoper. Uttalandet lämnade oklart vilken långsiktig riktning AECL skulle ta för sin medicinska isotopproduktionsverksamhet.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Multipurpose_Applied_Physics_Lattice_Experiment&oldid=1117849743 "