研究用原子炉

研究用原子炉の概要

研究用原子炉は、主に放射線を利用した実験や研究を行うために設計された原子炉です。発電用原子炉とは異なり、核分裂反応によって発生する熱エネルギーは利用されません。これにより、研究用原子炉は安全で効率的に放射線資源を提供することが可能となります。

分類

研究用原子炉は、その使用目的によっていくつかの種類に分けられます。代表的なものには、材料試験炉、教育訓練炉、ビーム炉、ラジオアイソトープ生産炉などがあります。

材料試験炉

材料試験炉は、中性子線をさまざまな条件で照射可能なように設計されている研究炉です。原子炉の燃料や構成材料を加速試験するため、この炉は「原子炉を作るための原子炉」とも呼ばれています。高密度の中性子線を生成するため、放射性同位体の生成にも使用されています。例として、アイダホ国立研究所のATR、オークリッジ国立研究所のHFIR、フランスのカダラッシュ炉などがあります。

日本にもJMTRという材料試験炉があり、これは大洗町に設置されています。JMTRは50MWの熱出力を持ち、中性子束の密度も高く、さまざまな実験に利用されています。

教育訓練炉

これらの炉は、主に教育やトレーニングのために使用されます。アルゴノート炉やTRIGA炉などがその例です。

ビーム炉

ビーム炉は、中性子を炉の外に引き出して利用する特別な炉です。[JRR-3]]Mや京都大学の研究用[[原子炉]などが有名です。

ラジオアイソトープ生産炉

ほとんどの研究用炉はラジオアイソトープの生産にも利用されていますが、専用のものはほとんどありません。

臨界実験装置

臨界実験装置は、研究用原子炉内で核特性を測定するために、炉心の構造を簡単に変更できるように設計されています。日本では、京都大学のKUCAや日本原子力研究開発機構のFCA、TCAなどがこれに該当します。

日本の研究用原子炉

日本には多くの研究用原子炉があります。それぞれの炉には特有の特性があり、利用される目的も多岐にわたります。例えば、原研のJRR-1は50kWの濃縮ウラン軽水炉であり、1968年まで運転されていました。JRR-3は天然ウラン重水炉で、1962年に臨界に達しました。

さらに、京都大学の研究炉(KUR)は濃縮ウラン軽水炉であり、1964年に臨界を迎えました。この炉は、異なる出力範囲での研究を可能にする多目的な施設です。

また、近畿大学や立教大学などの大学にも各自の研究用原子炉があります。

まとめ

研究用原子炉は、科学研究の進展に欠かせない重要な施設です。さまざまなタイプの研究炉が存在し、それぞれの特性や機能を通じて、放射線研究や物質の性質の解明に貢献しています。これらの研究の成果は、新しい技術の開発や医学分野への応用など、広範な分野に影響を与え続けています。

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