Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Атомная энергетика XXI века

2.6. Классификация ядерных реакторов

Возможна следующая классификация ядерных реакторов: по энергии нейтронов — реакторы на быстрых, тепловых и промежуточных нейтронах. Последние не получили широкого распространения. Реакторы па тепловых нейтронах — основной тип на данном этапе развития реакторостроения. Однако будущее атомной энергетики принадлежит быстрым реакторам;

по виду замедлителя — реакторы с графитовым (С), легководным (Н-,0), тяжеловодным (D,0), бериллиевым (Ве, ВеО), органическим (дифенил, трифенил и др.) замедлителями. Наиболее распространены легководные (ВВЭР, PWR, BWR), тяжеловодные (CANDU) и графитовые (РБМК, Magnox) реакторы;

по виду теплоносителя — реакторы с охлаждением легкой (ВВЭР, РБМК, BWR, PWR), тяжелой (CANDU) водой, диоксидом углерода (Magnox), жидким натрием (БН-350, БН-600). Реакторы некоторых советских атомных подводных лодок охлаждались расплавом эвтектики Pb-Bi;

по типу конструкции — корпусные, канальные и бассейновые реакторы. В корпусных реакторах (см. рис. П.3.1) внутри корпуса течет общий поток теплоносителя, а в канальных (см. рис. П.3.2) теплоноситель течет раздельно по каждому каналу с тепловыделяющей сборкой. Корпус бассейнового реактора (см. рис. П.3.3) представляет собой большой бак без герметичной крышки, заполненный водой. В нижней части бака находится активная зона, через которую прокачивается либо вода бассейна, либо теплоноситель, циркулирующий по специальному контуру. Корпусные реакторы ограничены размером корпуса (по диаметру), а канальные имеют разгруженный корпус и могут перегружаться «на ходу», но их монтаж, как и эксплуатация, сложнее. Бассейновая конструкция чаще используется для исследовательских реакторов. Энергетические реакторы в основном имеют корпусное (ВВЭР, PWR, BWR) или канальное (РБМК, CANDU) исполнение;

по структуре активной зоны — гетерогенные и гомогенные реакторы. В гетерогенных реакторах топливо, замедлитель и теплоноситель пространственно разделены. ТВС и твэлы расположены в них обычно в виде правильной решетки. В гомогенных реакторах циркулирует однородная смесь топлива, замедлителя и теплоносителя в виде раствора, тонкой взвеси или расплава. Гомогенные реакторы пока не вышли из стадии исследований и создания единичных опытных установок.

Существует несколько классификаций реакторов по характеры-

235

стыкам топлива: по обогащению “ U (на природном и обогащенном уране); по агрегатному состоянию топлива (на металлическом природном уране, легированном уране, керамическом топливе, расплавах); по воспроизводящему материалу (с уран-плутониевым или ториевым циклом). Наиболее распространены реакторы с твердым керамическим топливом и уран-плутониевым циклом.

По назначению реакторы делятся на энергетические, исследовательские, промышленные. Наиболее распространены энергетические реакторы (на АЭС, ACT, АТЭЦ), а также судовые установки. Исследовательские реакторы используются для фундаментальных и прикладных исследований, технологических и медицинских целей, производства изотопов. Промышленные реакторы первоначально применялись для чисто военных целей, а именно для наработки оружейного плутония. Затем они стали многоцелевыми, т.е. при их эксплуатации начали получать теплоту для отопления жилых домов, производить изотопы, используемые в технических устройствах для народного хозяйства.

Основные типы энергетических реакторов

.

Как мы уже знаем, принципиально возможно создание десятков типов реакторов в зависимости от теплоносителя, замедлителя, назначения и др. Однако практически целесообразных конструкций не так много (табл. 2.19).

Наиболее распространены водо-водяные реакторы на тепловых нейтронах корпусного типа под давлением (PWR, ВВЭР) и кипящие (BWR, ВК). Водографитовые реакторы могут быть только канального типа (РБМК), так как контакт воды с графитовой кладкой недопустим. Газографитовые реакторы — реакторы корпусного типа.

Таблица 2.19

Целесообразные сочетания замедлителя и теплоносителя в ядерных реакторах

Замедлитель

Теплоноситель

н,о

Газ

d2o

Жидкий металл

н2о

+

Графит

+

+

D,0

+

+

+

Отсутствует

+

+

Тяжеловодные реакторы могут быть канального и корпусного типа. Реакторы на быстрых нейтронах, охлаждаемые жидким натрием, выполняются корпусными и имеют три контура (два натриевых и один пароводяной).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы