Брукхейвенский медицинский исследовательский реактор
Медицинский исследовательский реактор ( MRR ) — исследовательский реактор , расположенный в Брукхейвенской национальной лаборатории , национальной лаборатории Министерства энергетики США, расположенной в Аптоне, штат Нью-Йорк , на Лонг-Айленде , примерно в 60 милях к востоку от Нью-Йорка . MRR, второй из трех реакторов, построенных на БНЛ, работал с 1959 по 2000 год и был частично выведен из эксплуатации. [1] [2]
История
[ редактировать ]Основной целью MRR было производство нейтронов для медицинских исследований; MRR был первым реактором, построенным специально для медицинских исследований. Как описано в годовом отчете лаборатории за 1964 год, «Медицинский исследовательский реактор (MRR) был построен с единственной целью изучения возможных применений ядерных реакторов для изучения человека и его болезней. Каждая существенная особенность реактора была разработана с учетом его использования для терапии и диагностики или для развития фундаментальной медицинской науки». [3] Одним из методов лечения, впервые примененных на этом реакторе, была бор-нейтронозахватная терапия, или БНЗТ. Это многообещающее лечение было разработано для лечения мультиформной глиобластомы, неизлечимой и смертельной формы рака головного мозга. Реактор впервые достиг критичности 15 марта 1959 года и продолжал работать до декабря 2000 года. [1]
Экспериментальное использование включало исследования воздействия ионизирующей радиации на саженцы деревьев, применение нейтронной радиографии к биологическим материалам, облучение бактерий тепловыми нейтронами, а также исследования эпитермального нейтронного облучения с использованием установки для лечения животных для фантомного облучения и облучения животных. [3] [2]
Дизайн
[ редактировать ]MRR размещался в цилиндрическом стальном здании диаметром 60 футов и высотой 54 фута. Реактор был соединен с более крупным Медицинским исследовательским центром двумя шлюзами. Корпус реактора представлял собой цилиндрический алюминиевый резервуар диаметром всего 24 дюйма и высотой 7 футов 7 дюймов. Охлаждающая вода подавалась по подключенным трубопроводам. [4] Реактор работал на обогащенном уране , охлаждался и замедлялся легкой водой. Отражатель нейтронов окружал корпус реактора для улучшения экономии нейтронов. [5] Стержни управления вошли сверху активной зоны; Корпус реактора и сопутствующее оборудование окружала толстая стена из бетона высокой плотности, обеспечивающая защиту рабочих и пациентов. Воздух, охлаждавший нейтронный отражатель и соседние конструкции, слегка активизировался из-за поля высокого нейтронного потока ( аргон -41). [5] и был истощен в высокой дымовой трубе, примыкающей к зданию реактора. Будучи исследовательским реактором, MRR никогда не имел системы преобразования энергии для выработки электроэнергии; Тепло ядерных реакций отводилось через высокую дымовую трубу в атмосферу и через теплообменники в контуры охлаждающей воды. [2]
Операция на прерывистой основе была обусловлена характером исследовательской программы. Эксплуатационные уровни мощности до 3 МВт допускались для непрерывной работы, а уровни до 5 МВт допускались с перерывами продолжительностью не более 10 минут. К 1964 году более широкое использование реактора для облучения биологических образцов побудило лабораторию увеличить загрузку активной зоны реактора до 20 твэлов типа BSF, чтобы поддерживать достаточную избыточную реактивность, чтобы отравление продуктами деления не мешало последовательным ежедневным запускам МРР. [3]
Одна из четырех граней реактора была оборудована для облучения крупных объектов, а отверстия, проникавшие в другую грань, позволяли облучать образцы, активационный анализ и производство короткоживущих радиоизотопов. Из оставшихся двух портов потоки нейтронов направлялись в процедурные кабинеты для тщательно контролируемых клинических исследований на животных и людях. Он произвел максимальный нейтронный поток около 20 триллионов нейтронов на квадратный сантиметр в секунду. [1]
Вывод из эксплуатации
[ редактировать ]Из-за сокращения финансирования исследований MRR провел свой последний запуск в декабре 2000 г.; Деятельность по переходу и стабилизации началась в 2001 году. [5]
См. также
[ редактировать ]
- Брукхейвенская национальная лаборатория
- Брукхейвенский графитовый исследовательский реактор (GBRR), первый реактор, работавший в Брукхейвенской национальной лаборатории.
- Пучковый реактор с высоким потоком (HFBR), третий и последний реактор, работавший в Брукхейвенской национальной лаборатории.
Ссылки
[ редактировать ]- Цитаты
- ^ Jump up to: а б с История Брукхейвена: использование реакторов в качестве исследовательских инструментов - Брукхейвенская национальная лаборатория медицинского исследовательского реактора. По состоянию на 19 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с https://www.bnl.gov/60th/BMRR.asp «Шестьдесят лет открытий – медицинский исследовательский реактор». БНЛ. По состоянию на 20 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с https://www.osti.gov/servlets/purl/4632170 «Годовой отчет Брукхейвенской национальной лаборатории». 1 июля 1964 года.
- ^ [1] Фарр, Ли Э. «Медицинский исследовательский реактор в Брукхейвене». Наука. 23 октября 1959 года.
- ^ Jump up to: а б с https://www.cdc.gov/niosh/ocas/pdfs/tbd/brooknl-r2.pdf «Профиль объекта Брукхейвенской национальной лаборатории». ORAUT-TKBS-0048 Ред. 2. 7 февраля 2013 г.