Лекция: Классификация реакторов

Ядерные реакторы АЭС классифицируются по различным признакам.

1. По уровню энергии нейтронов реактора делятся на: тепловые (работающие на тепловых нейтронах); быстрые (на быстрых нейтронах).

В реакторах на тепловых нейтронах большинство делений ядер горючего происходит в результате поглощения тепловых нейтронов (замедленных нейтронов деления). Часть деления ядер урана-235 и урана-238 может вызываться быстрыми нейтронами, но их вклад в цепную реакцию деления невелик.

В реакторах на быстрых нейтронах деления ядер топлива происходит в основном при захвате быстрых нейтронов с энергией свыше 100 кэВ. В этих реакторах не требуется замедлитель. В области высоких энергий нейтронов материалы имеют малое эффективное сечение поглощения, что уменьшает непроизводительное поглощение нейтронов. Поэтому эффективность использования урана здесь гораздо выше, чем в тепловых реакторах.

2. По степени воспроизводства ядерного горючего реакторы подразделяются на размножители (на быстрых нейтронах коэффициент воспроизводства 1,5 и более) и конверторы (с коэффициентом воспроизводства 1,0 ÷ 1,1). При воспроизводстве в реакторах на быстрых нейтронах, например, из урана получается плутоний; из тория – уран-233.

3. По принципу распределения горючего в замедлителе реакторы делятся на гомогенные и гетерогенные (АЭС обычно используют гетерогенные реакторы). Агрегатное состояние ядерного горючего может быть твердым, жидким и газообразным. На АЭС в настоящее время используются только твердые горючие.

4. По виду замедлителя нейтронов реакторы могут быть водными, тяжеловодными и графитовыми.

5. По типу теплоносителя в используемого в реакторе они делятся также на водные, тяжеловодные, газовые и жидкометаллические. Водоохлаждаемые реакторы в свою очередь делятся на две группы: с водой под давлением (не кипящие) и кипящие реакторы.

6. По конструктивным признакам реакторы могут быть корпусные и канальные.

7. По типу замедлителя и теплоносителя реакторы АЭС можно разделить на 4 класса:

— водо – водяные;

— граффито – водяные;

— граффито – газовые;

— тяжеловодно – водяные.