Типы атомных реакторов

Рейтинг:   / 8

Подробности

Родительская категория: Зона отчуждения

Категория: Наука

 
Канадские реакторы.

В Канаде, имеющей мощную ядерную индустрию, разработан еще один тип реактора, предназначенный для промышленного использования. Замедлителем в нем служит тяжелая вода (окись дейтерия), которая одновременно представляет теплоноситель активной зоны реактора (рис. 3). Тепло от этой очень дорогостоящей тяжелой воды первого контура теплообменника передается к обычной воде второго контура и далее приводит в действие турбины, вырабатывающие электроэнергию.

 
Высокотемпературные охлаждаемые газом реакторы.

 В ряде стран, включая Великобританию, Францию, ФРГ, а также США, созданы высокотемпературные реакторы с графитовой активной зоной. Инертный газ, например гелий, охлаждает активную зону и передает приобретенное тепло на турбины. Данная конструкция реактора имеет несколько существенных преимуществ.
Во-первых, высокая рабочая температура повышает КПД реактора. Благодаря использованию гелия, вместо двуокиси углерода, как это делали в старых английских графитовых реакторах, можно поддерживать температуру в активной зоне на уровне 900 ос. для сравнения скажем, что в охлаждаемых водой американских и канадских реакторах максимальная температура оставляет 300 градусов Цельсия.

Рис. 3. Схемы некоторых разновидностей эксплуатируемых планируемых и предполагаемых энергетических ядерных реакторов.
 
1. Самые ранние и простейшие по конструкции реакторы с графитовой активной зоной. охлаждаемые газообразным СО и работающие на природном уране. Их использовали четверть века английские коммерческие фирмы, производящие электроэнергию. 2. В ряде стран проведены исследования и разработаны программы по повышению производительности по существу безопасных охлаждаемых газом реакторов путем повышения рабочей температуры и применения инертного газа.
З. Американские реакторы, первоначально разработанные для подводных лодок и авианосцев. Они очень компактные, охлаждаются обычной водой, но требуют обогащенного урана.
4. Канадские реакторы имеют большие габариты, используют природный уран и охлаждаются тяжелой водой.
5. Если будут на полную мощность использоваться запасы природного урана, встанет необходимость развития бридер-реакторов на быстрых нейтронах для преобразования урана-238 в расщепляемый материал. Это острый политический вопрос. Получаемый в бридер-реакторе расщепляемый материал можно использовать не только для производства электроэнергии, но и атомных бомб. Программу развития бридер-реактора открыто осуществляют США, но никто не знает с уверенностью, сколько других стран работает над этим тайно.
 

Во-вторых, охлаждаемый газом реактор по своей технической сущности намного безопасней, чем охлаждаемый водой. Вероятность серьезной аварии или утечки радиоактивности в результате поломки в системе охлаждения гораздо меньше, чем у водяных реакторов.
В третьих, топливные элементы разработаны таким образом, что производить перезарядку реактора непрерывно по мере его израсходования без обычной остановки для этих целей реактора.
Несмотря на явное преимущество в конструкции, высокотемпературные охлаждаемые газом реакторы в настоящее время неконкурентоспособны на рынке из-за большой стоимости.