El Experimento de celosía de física aplicada multipropósito (MAPLE) , más tarde rebautizado como Reactores de isótopos médicos MDS (MMIR) , fue una instalación dedicada a la producción de isótopos construida por AECL y MDS Nordion . Se pretendía incluir dos reactores idénticos, así como las instalaciones de procesamiento de isótopos necesarias para producir una gran parte de los isótopos médicos del mundo, especialmente molibdeno-99 , cobalto 60 médico , xenón-133 , yodo-131 y yodo-125 . [1]En 1999 se otorgó una licencia operativa para el reactor MAPLE 1, y poco después el reactor entró en estado crítico por primera vez. Sin embargo, los problemas con el reactor, sobre todo un coeficiente de reactividad de potencia positivo , llevaron a la cancelación del proyecto en 2008.
Historia
Fondo
Con la finalización del reactor NRX en 1947, los Laboratorios Chalk River de AECL poseían el reactor de investigación más poderoso del mundo. Si bien los grandes flujos de neutrones disponibles en el reactor dieron lugar a avances en campos como la física de la materia condensada y la espectroscopia de neutrones, se llevaron a cabo muchos experimentos relacionados con la producción de nuevos isótopos . El campo de la medicina nuclear se desarrolló cuando se descubrió que algunos de estos isótopos creados artificialmente podrían usarse para diagnosticar y tratar muchas enfermedades, especialmente cánceres.
El trabajo médico pionero realizado a fines de la década de 1940 y principios de la de 1950 estableció al cobalto-60 como un isótopo útil, ya que los rayos gamma de energía relativamente alta producidos cuando sufre desintegración beta pueden penetrar la piel del paciente y liberar una mayor porción de la dosis directamente al tumor. La alta eficiencia de neutrones del diseño moderado por agua pesada del NRX , junto con el alto flujo de neutrones del reactor, hizo que AECL tuviera un costo relativamente bajo para producir cobalto-60 de grado médico. Por ejemplo, el costo de toda la unidad utilizada para realizar el primer tratamiento con cobalto-60 fue de aproximadamente $ 50,000. Por el contrario, costaría $ 50,000,000 solo para producir suficiente radio (que se había utilizado anteriormente como fuente de terapia) para realizar el mismo procedimiento. [2]
Con este comienzo prometedor, AECL se convirtió en un importante proveedor mundial de isótopos médicos, utilizando tanto el reactor NRX como el reactor NRU , que entró en funcionamiento en 1957. Sin embargo, a medida que estos reactores empezaron a envejecer, quedó claro que un se necesitarían nuevas instalaciones para continuar la producción de isótopos médicos.
Principios
A fines de la década de 1980, AECL comenzó a reconocer que la producción continua de isótopos requeriría la construcción de un nuevo reactor para reemplazar la capacidad perdida por el cierre planeado del NRX en 1992, y el cierre planeado de la NRU a principios del nuevo milenio. El trabajo de diseño en un reemplazo, originalmente bajo el nombre "Maple-X10", comenzó a fines de la década de 1980. [3]
Como parte de una reestructuración que tuvo lugar aproximadamente al mismo tiempo, el lado de los isótopos médicos de AECL se reorganizó como Nordion en 1988. El trabajo en el proyecto X10 esencialmente terminó en este punto. La empresa Nordion fue comprada por MDS en 1991 y se llegó a un acuerdo entre AECL y MDS Nordion de que se necesitaría una nueva instalación dedicada a la producción de isótopos médicos. [3] Se firmó un acuerdo formal para comenzar el proyecto en agosto de 1996. Después de una evaluación ambiental de un año, la construcción comenzó en diciembre de 1997. [4]
El diseño resultante involucró una instalación con dos reactores idénticos, cada uno capaz de suministrar el 100% de la demanda mundial de isótopos médicos. El segundo reactor funcionaría principalmente como respaldo, para asegurar que el suministro de isótopos no se vea interrumpido por mantenimiento o paradas no planificadas. Esto es necesario por la naturaleza de los isótopos médicos; muchos tienen períodos de semidesintegración cortos y deben utilizarse a los pocos días de su producción. Dado que los tratamientos se llevan a cabo constantemente en todo el mundo, un suministro ininterrumpido era esencial.
Ha habido cierta oposición local al uso de uranio altamente enriquecido ( UME ) en el reactor, [5] así como de activistas en los Estados Unidos que temen que el uranio pueda ser robado por terroristas y utilizado para fabricar una bomba. [6]
Estado actual
La construcción de ambos reactores se planeó originalmente para completar en 1999 y 2000, pero en mayo de 2000 se terminaron en cambio. En agosto de 1999 se otorgó una licencia de funcionamiento para el reactor MAPLE I, que se amplió para incluir el reactor MAPLE II en junio de 2000. Las pruebas de puesta en servicio se iniciaron de inmediato , con MAPLE I logrando su primera reacción sostenida en febrero de 2000, y MAPLE II después en octubre de 2003.
Sin embargo, durante las pruebas, se observó que algunas de las varillas de cierre de emergencia del reactor MAPLE I podrían fallar al desplegarse en determinadas situaciones exigentes. Esta falla se atribuyó a problemas de mano de obra y diseño, y se relacionó con partículas finas de metal que se acumulaban en la carcasa de las barras de control e interferían con su libre movimiento. [ cita requerida ]
Además, las pruebas posteriores encontraron que los reactores tienen un coeficiente de reactividad de potencia positivo (PCR), que estaba en desacuerdo con la predicción del modelo, y fue una barrera significativa para la puesta en servicio. [3] Un coeficiente de potencia positivo significa que el reactor se vuelve más reactivo cuando se calienta; en el caso de un pico de potencia no planificado, dicho diseño puede "escaparse" y potencialmente causar una fusión . [7]
En consecuencia, se hicieron esfuerzos importantes para resolver las cuestiones pendientes, pero los avances hacia la puesta en servicio de los reactores se ralentizaron notablemente. [8] [9] Durante el posterior retraso de ocho años en el inicio de la producción comercial, el proyecto superó significativamente su costo presupuestado. El presupuesto original era de 140 millones de dólares, pero en 2005 ya había costado 300 millones de dólares. [3] Las disputas sobre la responsabilidad por los excesos entre AECL y MDS Nordion agregaron una capa adicional de complejidad al proceso. Después de una negociación considerable, AECL asumió la responsabilidad total del reactor en un asentamiento. [10]
A la instalación de MAPLE se le otorgó una extensión de su licencia de funcionamiento el 25 de octubre de 2007, que permitiría las operaciones hasta el 31 de octubre de 2011. [11] Esta presentación (final) preveía que el reactor MAPLE 1 estaría en funcionamiento a finales de 2008. [12]
Sin embargo, el 16 de mayo de 2008, AECL emitió un comunicado en el que anunciaba que el programa MAPLE había sido terminado, ya que "ya no era factible completar la puesta en servicio y la puesta en marcha de los reactores". [7] En esta declaración, AECL indicó que se moverían para extender aún más la licencia del reactor NRU en funcionamiento para continuar la producción de isótopos médicos. La declaración no dejaba claro qué dirección a largo plazo tomaría AECL para su negocio de producción de isótopos médicos.
Referencias
- ^ Cómo funcionan los reactores MAPLE Archivado el 22 de marzo de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ "Archivos de CBC" . CBC News .
- ^ a b c d Myers, Terry (21 de mayo de 2008). "Proyecto AECL scraps Maple" . North Renfrew Times . Archivado desde el original el 2 de junio de 2008.
- ^ http://anes.fiu.edu/Pro/s4ma1.pdf [ enlace muerto permanente ]
- ^ Sitio web del grupo local opuesto a HEU en MAPLE
- ^ 19/2/99 Carta del grupo estadounidense preocupado por el uso de HEU en MAPLE
- ^ a b McCarthy, Shawn (17 de mayo de 2008). "AECL desconecta los reactores después de millones gastados" . El globo y el correo .
- ^ Comunicado de prensa de un acuerdo con INVAP para trabajos de modelado numérico Archivado el 16 de junio de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ Índice de presentaciones de la AECL a la CNSC para la concesión de licencias y las decisiones posteriores. Archivado el 24 de mayo de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ Informe de PR Newswire del acuerdo de AELC-MDS Nordion (en breve)
- ^ Liberación confirmando la extensión de la licencia. Archivado el 5 de enero de 2008 en la Wayback Machine.
- ^ Presentación de la AECL de octubre de 2007 a la CNSC, ver diapositiva 8 en la página 4. [ enlace muerto permanente ]
enlaces externos
- Artículo sobre la terapia temprana con cobalto
- https://web.archive.org/web/20080618221319/http://www.aecl.ca/NewsRoom/News/Press-2008/080516.htm
- Magnus, B. (2008). "Sobre presupuesto, vencido y, quizás, sobrediseñado" . Revista de la Asociación Médica Canadiense . 178 (7): 813–4. doi : 10.1503 / cmaj.080320 . PMC 2267837 . PMID 18362369 .