Experimento reticular de física aplicada multipropósito

Con la finalización del reactor NRX en 1947, los Laboratorios Chalk River de AECL contaban con el reactor de investigación más potente del mundo. Si bien los grandes flujos de neutrones disponibles en el reactor propiciaron avances en campos como la física de la materia condensada y la espectroscopia de neutrones, también se llevaron a cabo numerosos experimentos para la producción de nuevos isótopos . El campo de la medicina nuclear se desarrolló al comprenderse que algunos de estos isótopos creados artificialmente podían utilizarse para diagnosticar y tratar muchas enfermedades, especialmente el cáncer.

El trabajo médico pionero realizado a finales de la década de 1940 y principios de la de 1950 estableció el cobalto-60 como un isótopo útil, ya que los rayos gamma de energía relativamente alta que produce al sufrir desintegración beta pueden penetrar la piel del paciente y administrar una mayor parte de la dosis directamente al tumor. La alta eficiencia neutrónica del diseño moderado por agua pesada del NRX , junto con el alto flujo de neutrones del reactor, hizo que para AECL fuera relativamente económico producir cobalto-60 de grado médico. Por ejemplo, el costo de la unidad completa utilizada para realizar el primer tratamiento con cobalto-60 fue de aproximadamente 50 000 dólares. En contraste, costaría 50 000 000 de dólares solo producir suficiente radio (que se había utilizado previamente como fuente terapéutica) para realizar el mismo procedimiento. ^{[ 2 ]}

Con este prometedor comienzo, 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 envejecían, quedó claro que se necesitaría una nueva instalación para continuar la producción de isótopos médicos.

A finales 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 previsto del NRX en 1992 y el cierre previsto del NRU a principios del nuevo milenio. El trabajo de diseño de un reemplazo, originalmente bajo el nombre de "Maple-X10", comenzó a finales de la década de 1980. ^{[ 3 ]}

Como parte de una reestructuración que tuvo lugar por esas mismas fechas, la división de isótopos médicos de AECL se reorganizó como Nordion en 1988. El trabajo en el proyecto X10 prácticamente finalizó en ese momento. La empresa Nordion fue adquirida por MDS en 1991, y se llegó a un acuerdo entre AECL y MDS Nordion sobre la necesidad de una nueva planta dedicada a la producción de isótopos médicos. ^{[ 3 ]} En agosto de 1996 se firmó un acuerdo formal para iniciar el proyecto. Tras una evaluación ambiental que duró un año, la construcción comenzó en diciembre de 1997. ^{[ 4 ]}

El diseño resultante contemplaba una instalación con dos reactores idénticos, cada uno capaz de cubrir el 100 % de la demanda mundial de isótopos médicos. El segundo reactor funcionaría principalmente como reserva, para garantizar que el suministro de isótopos no se interrumpiera por mantenimiento o paradas imprevistas. Esto se debe a la naturaleza de los isótopos médicos: muchos tienen una vida media corta y deben utilizarse a los pocos días de su producción. Dado que se realizan tratamientos constantemente en todo el mundo, un suministro ininterrumpido era esencial.

Había habido cierta oposición local al uso de uranio altamente enriquecido ( UHE ) en el reactor, ^{[ 5 ]} así como por parte de activistas en los Estados Unidos que temen que el uranio pueda ser robado por terroristas y utilizado para fabricar una bomba. ^{[ 6 ]}

Originalmente, se planeó que la construcción de ambos reactores finalizara entre 1999 y 2000, pero finalmente se completaron en mayo de 2000. En agosto de 1999 se otorgó la licencia de operación para el reactor MAPLE I, y en junio de 2000 se extendió al reactor MAPLE II. Las pruebas de puesta en marcha comenzaron de inmediato: el MAPLE I logró su primera reacción sostenida en febrero de 2000, y el MAPLE II lo hizo en octubre de 2003.

Sin embargo, durante las pruebas se observó que algunas de las barras de parada de emergencia del reactor MAPLE I podían fallar al desplegarse en ciertas situaciones críticas. Este fallo se atribuyó a problemas de fabricación y diseño, y se relacionó con la acumulación de finas partículas metálicas en la carcasa de las barras de control, que interferían con su libre movimiento.

Además, pruebas posteriores revelaron que los reactores tienen un coeficiente de potencia de reactividad (PCR) positivo, lo cual contradecía la predicción del modelo y representaba un obstáculo significativo para su puesta en marcha. ^{[ 3 ]} Un coeficiente de potencia positivo significa que el reactor se vuelve más reactivo al calentarse; en caso de un pico de potencia imprevisto, este diseño puede descontrolarse y potencialmente provocar una fusión del núcleo . ^{[ 7 ]}

En consecuencia, se hicieron esfuerzos significativos para resolver los problemas pendientes, pero el progreso hacia la puesta en marcha de los reactores se ralentizó notablemente. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Durante el retraso posterior de ocho años en el inicio de la producción comercial, el proyecto superó significativamente su costo presupuestado. El presupuesto original era de $140 millones, pero para 2005 ya había costado $300 millones. ^{[ 3 ]} Las disputas sobre la responsabilidad de los sobrecostos entre AECL y MDS Nordion agregaron una capa más de complejidad al proceso. Después de una considerable negociación, AECL asumió la responsabilidad total del reactor en un acuerdo. ^{[ 10 ]}

La instalación MAPLE obtuvo una prórroga de su licencia de operación el 25 de octubre de 2007, lo que permitiría su funcionamiento hasta el 31 de octubre de 2011. ^{[ 11 ]} Esta presentación (final) preveía que el reactor MAPLE I estaría operativo a finales de 2008. ^{[ 12 ]}

El 16 de mayo de 2008, AECL emitió un comunicado anunciando la cancelación del programa MAPLE, ya que resultaba inviable completar la puesta en marcha de los reactores. ^{[ 7 ]} En dicho comunicado, AECL indicó que procedería a extender la licencia del reactor NRU en funcionamiento para continuar la producción de isótopos médicos. El comunicado no aclaró la estrategia a largo plazo de AECL para su negocio de producción de isótopos médicos.