清华大学水池式反应器
| 清华大学水池式反应器 | |
|---|---|
.jpg) 清华大学水池式反应器 | |
| 国家／地区 |  中华民国（台湾） |
| 位置 | 新竹市东区 |
| 现况 | 运行中 |
| 始建日期 | 1958年12月9日 |
| 启用日期 | 1961年12月2日 |
| 持有单位 | 国立清华大学 |
| 运营单位 | 国立清华大学原子科学技术发展中心 |
| 核电站 | |
| 反应堆类型 | TRIGA反应堆 |
| 反应堆供应商 | 通用原子 |
| 发电概况 | |
| 装机机组 | 2 MW[1] （初始：1 MW）[2] |
| 网站 | |
| thor | |
清华大学水池式反应器（英语：Tsing-Hwa Open-pool Reactor）是国立清华大学的一座研究用核子反应堆，位于台湾新竹市东区清华大学校本部。由通用原子设计，于1958年开始建造、1961年4月14日首次达到临界，同年12月2日正式启用。
清华大学水池式反应器是中华民国第一座、亚洲第二座投入使用的核子反应堆，也是台湾目前唯一仍在运转中的研究用核反应堆。除了研究教学与生产放射性同位素等用途，还能进行硼中子捕获治疗。
历史
| 外部视频链接 | |
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1953年，美国总统德怀特·艾森豪威尔于联合国大会第八届会议提出“原子和平用途”的主张，并宣布愿向世界分享核子技术后，中华民国政府随即向美国提出支援核子技术的请求。1955年7月18日两国签署《中华民国政府与美利坚合众国政府民用原子能合作协定》，美国以“原子和平用途”政策方针为基础输出核子技术，并协助中华民国建造第一座核子反应堆。同年8月12日，中华民国总统蒋中正召开国防会议，决定由筹备复校的国立清华大学负责核能研究，拍板将第一座核子反应堆建造于清华大学校园内。[3][4]
1956年清大在新竹市复校，起初仅设原子科学研究所。同年与美国阿冈国家实验室签约，由该实验室设计制造一座小型核子反应堆[5]，然而考量对放射性同位素的制造能力[6]，在1958年3月改向通用电气（奇异）子公司通用原子订购TRIGA反应堆。[7][2]
1958年5月24日，在时任中华民国副总统陈诚与美国驻中华民国大使庄莱德的共同主持下，位于清华大学校内的反应堆基地于举办破土典礼[8]。5月29日，美国原子能委员会主席路易斯·斯特劳斯宣布美国将提供35万美元的援助支应所需经费[9]，12月9日建筑工程正式展开[10]。在建造期间，总统蒋中正、菲律宾总统卡洛斯·贾西亚及来自泰国的考察团均曾到清大校内参观相关设施的建造情形[11][12][13]。清华大学水池式反应器的装设工作在1961年2月大抵告成，然而原定于同月落成的整体工程因机件延误交件而延宕[14][15]，2月7日，美国原子能委员会正式交付首批500磅由通用原子制造的铀燃料，并由泛美航空及民航空运公司承运至台湾。[16]
1961年4月14日20时12分，清华大学水池式反应器首次达到临界，成为中华民国第一座、亚洲第二座投入使用的核子反应堆[17]，同年12月2日在行政院副院长王云五的主持下正式启用[18]，1962年10月，达到首次全功率运转[1]。清华大学水池式反应器的启用对于中华民国的核子发展具有极大的意义，落成后总统蒋中正、物理学家袁家骝、吴健雄夫妇等人均曾前往参观[19][20]，交通部邮政总局亦于1961年至1962年间发行纪念邮票[21]。除了研究及实验用途外，清华大学水池式反应器亦具有放射性同位素的制造能力，可生产18种放射性同位素，除供国内使用外并曾出口至东南亚国家。[22][23]
清大的原子能科技设备与人员均归原子科学技术发展中心所辖，该中心原先隶属于原子科学院原子科学研究所，自1984年从原科所独立为校级中心，1993年后改属研究发展处管辖。[24]
设计建造
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清华大学水池式反应器本体由通用电气位于美国加利福尼亚州的电力装备部制造，属TRIGA系列核子反应堆，初始额定功率为1MW，1998年后提升为2 MW，炉心体积为15x18x25英寸大，位于用以阻绝辐射的10米深的水池中，内注有8万6,000加仑的冷水，周围以8呎厚的混凝土保护，特点是运转时可直接观察到契忍可夫辐射的光辉，建造时采用特殊的冰水降温工法，以减少混凝土干燥收缩产生的裂缝。[1][25][2][26]，其土木工程部分由清大校友张昌华建筑师设计、大陆工程营造，机械装置则由中国石油公司、台湾电力公司、台湾铝业公司分别派员操作并得到经济部联合工业研究所的协助，是台湾第一次由产官学界合作的成果。[27]
清华大学水池式反应器的造价约200万美元，由清华大学借由庚子赔款孳息、借款及美国政府援助支应[28]。反应器装置于为其建造的5层楼高的原子炉实验馆大楼内，大楼建造成本约新台币1,400万元，于1963年时改名为“梅贻琦纪念馆”以纪念清大在台复校首任校长物理学家梅贻琦。[25][29]
医疗用途
1992年起清华大学原子科学院与原科中心组成研究团队，规划设计改建水池式反应器为可执行硼中子捕获治疗的设施。2001年，国家科学委员会通过清大申请“改建THOR做为BNCT医疗设施”整合型研究计划。2004年完工，反应器原有之热中子柱改建成为超热中子束，并兴建中子照射治疗室、监控室等配套设施。2010年起与京都大学及台北荣民总医院合作，展开硼中子捕获治疗的临床试验，用以治疗头颈癌、脑癌等癌症患者；2023年6月，卫生福利部颁发“清大中子放射照射系统”医疗器材许可证，使其成为世界上第一个正式投入临床治疗的硼中子捕获治疗设施。[30][31][32][33]
除役计划
清华大学曾于清华大学水池式反应器启用届30年之际计划将其除役，并投入新台币8亿元新造一座5MW功率的核子反应堆取而代之，然而因反对声浪过大而作罢，改为更新零件延长仪器寿命。[34]该反应器于1961年启用，其运转执照有效期限为40年（即2001年届满），然其已多次延长运转期限迄今。[35][36]
参考资料
- ^ 1.0 1.1 1.2 里程碑. 清华水池式反应器. 国立清华大学. [2023-08-21]. （原始内容存档于2023-08-21）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 新型核子爐 明年初運台 清華數位研究員將赴美接受訓練. 联合报. 1958-04-02.
- ^ 傅丽玉. 美援時期台灣中等科學教育發展(1951-1965). 科学教育学刊. 2006-01-01, 14 (3): 333–380 [2023-08-22]. doi:10.6173/CJSE.2006.1403.05. （原始内容存档于2023-08-22）.
- ^ 台大聘請留美學者 即將回國執教 夜間班課程將按正式編排 我正謀發展原子能研究. 联合报. 1955-11-05.
- ^ 清華研究院九月間招生 將先設核子物理研究所 梅貽琦博士稱：已在美購原子爐，並已約聘專家返國講學. 联合报. 1956-07-15.
- ^ 原子能會議閉幕 中美定今發表聯合聲明 在台發展原子能 已商獲具體決定. 联合报. 1957-06-14.
- ^ 梅貽琦將赴美 洽購原子爐 原子能會等電賀李楊獲獎. 联合报. 1957-11-02.
- ^ 清華物理館落成 原子爐基地破土 陳副總統主持兩典禮 胡適籲改善授生活. 联合报. 1958-05-26.
- ^ 美捐卅五萬元 供我購核子爐. 联合报. 1958-05-30.
- ^ 原子爐到達「臨界」梅貽琦表欣慰 並謝各方協助. 联合报. 1961-04-14.
- ^ 總統昨日蒞新竹 參觀清華原子研究所. 联合报. 1959-06-15.
- ^ 賈西亞總統農村行. 联合报. 1960-05-04.
- ^ 泰國考察團 昨參觀清華原子研究所. 中国时报. 1960-01-31.
- ^ 清華原子爐 裝設完成 月底行落成禮. 联合报. 1961-02-01.
- ^ 清華原子爐 落成尚有待 末批機件迄未運到. 联合报. 1961-02-02.
- ^ 五百磅鈾元素 美交與我國 已啟運來台 供清華反應爐使用. 联合报. 1961-02-09.
- ^ 我國第一座原子爐 裝置完成開始發動 台糖中油台電即將用以進行核子研究 並將供遠東友邦科學家利用. 联合报. 1961-04-14.
- ^ 清大核子反應器 昨日正式啟用. 联合报. 1961-12-03.
- ^ 總統昨蒞清華大學 參觀原子爐. 联合报. 1961-12-28.
- ^ 袁家騮吳健雄夫婦 昨在清大講演. 联合报. 1965-07-23.
- ^ 原子爐落成 將發新郵票. 联合报. 1961-11-21.
- ^ 清華大學原子爐 生產八種同位素 被認定合於國際水準 已外銷到東南亞各地. 联合报. 1964-05-20.
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- ^ 歷史沿革. 国立清华大学原子科学院.
原子科学院与原子科学技术发展中心息息相关。原子能科技的主要设备与技术人力均归原子科学技术发展中心所辖，大型原子能科技设施包括2MW清华水池式反应器、范氏加速器、串级加速器、碘同位素制造设施、30000居里钴照射场、人员剂量计系统等。原科中心目前有2位博士级研究人员、12位博士级技术人员以及其他技术人员19位。原科中心人力及设施以往归属原子科学研究所，自1984年始从原子科学研究所独立出来，定位为校级编制内中心。
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- ^ 國內最老的原子爐明年除役 興建新反應器不易 清華水池式反應器明春進行「更新升級延壽計畫」. 联合报. 2001-06-13.
- ^ 清大原子爐 延長廿年獲准. 联合报. 2001-06-13.
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