Реакторы с водяным охлаждением


Реакторы с водяным охлаждением

Реакторы с водяным охлаждением (под давлением и кипящего типа) получили наибольшее распространение. Топливная состав­ляющая этих реакторов достаточно мала: приблизительно 35% общей стоимости 1 квт-ч энергии. В таких реакторах в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя используют воду под давлением или «кипящую воду».

Реакторы с газовым охлаждением и графитовым замедлителем, как уже указывалось, разработанные впервые в Англии и во Фран­ции, сравнительно просты, с недорогим топливным циклом, ис­пользуют природный уран без дополнительного обогащения. Скорость производства плутония (вторичного ядерного горючего) в них достаточно высока (значительно больше, чем в водо-водяных реакторах). Так, в реакторе электрической мощности 1000 Мвт в год можно получить 500—600 кг плутония вместо 300 кг, полу­чаемых в реакторах, охлаждаемых обычной водой. Однако соору­жение этих реакторов требует высоких капитальных затрат, что делает их недостаточно конкурентоспособными.

В тяжеловодных реакторах в качестве замедлителя нейтронов используется тяжелая вода, в качестве теплоносителя — обычная вода, газ, в том числе углекислый газ, гелий и др. В качестве ядерного горючего, так же как и в газографитовых реакторах, применяется природный уран. Это очень важно для многих раз­вивающихся стран Азии, Африки, Латинской Америки, однако данное обстоятельство потеряло свое важное значение для боль­шинства развитых стран. В тяжеловодных реакторах можно ис­пользовать и слабообогащенный уран, а также торий, что делает возможным решение проблемы топливных ресурсов.

Однако высокая стоимость тяжелой воды, а также большое количество ее, необходимое для заливки в реактор, ограничивают применение тяжеловодных реакторов.

В органо-органических реакторах в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя применяют различные высококипящие органические жидкости, обладающие низкой упругостью паров, коррозионной пассивностью, низкой наведенной радиоактив­ностью при их нейтронном облучении.

Над таким реактором малой мощности работают в США, Ка­наде, в России (ранее — в Советском Союзе). Уже десятки лет в Димитровграде эксплуатируется энергетический органо-органический реактор мощностью 750 кет. Однако все известные до настоящего времени типы органических теплоносителей и замедлителей обладают недостатком, сдерживающим развитие этого типа реакторов. Это — так называемый эффект Фаулинга, который приводит к ограничению кампании и теплонапряженности активной зоны.