Вода-вадзяны ядзерны рэактар

Вода-вадзяны ядзерны рэактар ― рэактар, у якім у якасці замядляльніка і цепланосьбіта выкарыстоўваецца звычайная вада.

Вода-вадзяныя ядзерныя рэактары выкарыстоўваюцца ў розных мэтах: на АЭС, транспарце (звычайна на атамных падлодках, буйных ваенных караблях, ледаколах), у навуковых даследваннях, магчыма іх выкарыстоўваць для цэнтралізаванага цеплазабяспячэння (гл. атамная станцыя цеплазабяспячэння).

Найбольшае распаўсюджанне на атамных электрастанцыях атрымалі наступныя мадэлі:

• ВВЭР (СССР―Расія)
• PWR (Вестынгаўз, ЗША)
• EPR (AREVA, Францыя ― Германія)

Прынцып дзеяння

Схема работы энергетычнага вода-вадзянога атамнага рэактара. Цяплыня ад рэактара спачатку перадаецца вадзе першага контура, потым - праз цеплаабменнік (парагенератар) - вадзе другога контура. Пры гэтым ціск у другім контуры меньшы за першы (адпаведна і меньшая тэмпературу кіпення), таму вада ў ім не толькі награваецца, але і выпарваецца. Пасля чаго атрыманая пара выкарыстоўваецца для атрымання энергіі.

У корпусе рэактара размешчаны цеплавыдзеляючыя зборкі, якія запоўнены цеплавыдзеляючымі элементамі, у якіх размешчана ядзернае паліва. Вада праходзіць паміж імі і за кошт ядзернай энергіі награваецца. Пры гэтым вада выконвае роллю замядляльніка нейтронаў (зніжае хуткасць нейтронаў да такой, пры якой яны могуць узаемадзейнічаць з атамамі паліва, пры гэтым кінетычная энергія нейтронай пераходзіць у цеплавую), цепланосьбіта (адводзіць цеплавую энергію ад рэактара) і адбівальніка (не дае нейтронам пакінуць рэактар).

Вада ў рэактары можа знаходзіцца пад любым ціскам, у тым ліку і пры атмасферным. Але ў энергетычных вода-вадзяных рэактарах неабходна выкарыстоўваць ваду пад вялікім ціскам (такім, пры якім яго тэмпература кіпення большая за максімальную тэмпературу пары у другім контуры , каб прадухіліць яе кіпенне).

Перавагі

• адмоўны тэмпературны каэфіцыент рэактыўнасці: пры нечаканым павышэнні тэмпературы магутнасць рэактара пачынае падаць, а не павышацца.
• пры перадачы цеплыні праз парагенератар вада першага контура не кантактуе з другім, дзякуючы чаму вада і пар там з'яўляюцца нерадыяактыўным, што павялічвае бяспеку і змяншае выдаткі на будаўніцтва ахоўчых збудаванняў у параўнанні з аднаконтурнымі схемамі АЭС.
• у якасці цепланосьбіта першага контура вада мае перавагі перад іншымі рэчывамі: яна танная, мае добрыя фізічныя якасці, больш бяспечная

Недахопы

• рэактар павінен вытрымліваць вялікі ціск першага контура
• неабходнасць парагенератара ўскладняе і ўдаражае канструкцыю
• у большасці рэактараў нельга замяніць паліва падчас працы, для гэтага неабходна спыняць рэактар