Основні компоненти сучасного ядерного реактора

Для вироблення електроенергії в даний час в більшості країн застосовують легководні реактори (LWR). Реактори цього типу мають дві модифікації: реактори з водою під тиском (PWR) і киплячі реактори (BWR), з яких найбільшого поширення набули реактори з водою під тиском. На малюнку 9.1 представлена схема АЕС, обладнаної легководним реактором з водою, що знаходиться під тиском. Відомості про матеріали, що використовуються в реакторах, наведені в таблиці 9.1.

 

У корпусі реактора знаходяться активна зона і перший контур. У першому контурі циркулює вода, що є теплоносієм і сповільнювачем. Вода відводить тепло від активної зони до теплообмінника (парогенератор), в якому тепло передається другому контуру, де виробляється пар. Перетворення енергії відбувається в турбогенераторі, де пар використовується для вироблення електроенергії. Перший контур з усіма трубопроводами та компонентами укладений в спеціально створену конструкцію, звану контейнментом. Таким чином, будь-які радіоактивні продукти поділу, які можуть вийти з палива в воду першого контуру, ізолюються від навколишнього середовища.

У першому контурі вода знаходиться під тиском 15,5 МПа і при максимальній температурі 315 ° С. Ці умови оберігають воду від кипіння, оскільки точка кипіння води при тиску 15,5 МПа значно вище 315 ° С.

Паливо складається з низькозбагаченого діоксиду урану (UO2), виготовленого у вигляді циліндричних таблеток розміром 8 * 12 мм. Таблетки спекают при високій температурі, обробляють до потрібного розміру і укладають в трубки, які заповнюють гелієм і герметично запаюють. Виходять довгі паливні стрижні з діаметром близько 10 мм (рисунок 9.2), з яких збирають збірки. Збірка є паливної одиницею, що містить велику кількість енергії. Звичайна станція потужністю 1000 МВт містить близько 200 паливних збірок і від 40000 до 50000 паливних стрижнів. Загальна кількість палива в активній зоні реактора PWR потужністю 1000 МВт становить приблизно від 100 до 110 т діоксиду урану.

В кожному реакторі в залежності від його конструкції від 16 до 25 осередків залишені вільними для регулюючих стрижнів. Вони переміщаються за допомогою керуючого стрижня, що проходить через кришку корпусу реактора.

Пара, що виходить з турбіни, конденсується в водоохолоджуваному конденсаторі, в якому скидається залишилася теплова енергія. У деяких системах охолодження використовуються градирні.

Посилання на основну публікацію