Вода-вадзяны ядзерны рэактар

Во́да-вадзя́ны я́дзерны рэа́ктар — рэактар, у якім у якасьці запавольніка і цепланосьбіта выкарыстоўваецца звычайная вада.

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

Найбольшае распаўсюджаньне на атамных электрастанцыях атрымалі наступныя мадэлі:

• ВВЭР (СССР — Расея)
• PWR (Вэстынгаўз, ЗША)
• EPR (AREVA, Францыя — Нямеччына)

Прынцып дзеяньня

Схема работы энэргетычнага вода-вадзянога атамнага рэактару. Цеплыня ад рэактару спачатку перадаецца вадзе першага контуру, потым — праз цеплаабменьнік (парагенэратар) — вадзе другога контуру. Пры гэтым ціск у другім контуры меншы за першы (адпаведна і меншая тэмпэратура кіпеньня), таму вада ў ім ня толькі награецца, але й выпарваецца. Пасьля чаго атрыманая пара выкарыстоўваецца для атрыманьня энэргіі.

У корпусе рэактару разьмешчаны цеплавыдзеляючыя зборкі, якія запоўнены цеплавыдзеляючымі элемэнтамі, у якіх разьмешчана ядзернае паліва. Вада праходзіць паміж імі і за кошт ядзернай энэргіі награецца. Пры гэтым вада выконвае ролю запавольніка нэўтронаў (зьніжае хуткасьць нэўтронаў да такой, пры якой яны могуць узаемадзейнічаць з атамамі паліва, пры гэтым кінэтычная энэргія нэўтронаў пераходзіць у цеплавую), цепланосьбіта (адводзіць цеплавую энэргію ад рэактару) і адбівальніка (не дае нэўтронам пакінуць рэактар).

Вада ў рэактары можа знаходзіцца пад любым ціскам, у тым ліку і пры атмасфэрным. Але ў энэргетычных вода-вадзяных рэактарах неабходна выкарыстоўваць ваду пад вялікім ціскам (такім, пры якім яго тэмпэратура кіпеньня большая за максымальную тэмпэратуру пары у другім контуры, каб прадухіліць яе кіпеньне).

Перавагі

• адмоўны тэмпэратурны каэфіцыент рэактыўнасьці: пры нечаканым павышэньні тэмпэратуры магутнасьць рэактару пачынае падаць, а не павышацца.
• пры перадачы цеплыні праз парагенератар вада першага контуру не кантактуе з другім, дзякуючы чаму вада і пар там зьяўляюцца нерадыяактыўным, што павялічвае бясьпеку і зьмяншае выдаткі на будаўніцтва ахоўчых збудаваньняў у параўнаньні з аднаконтурнымі схемамі АЭС.
• у якасьці цепланосьбіта першага контуру вада мае перавагі перад іншымі рэчывамі: яна танная, мае добрыя фізычныя якасьці, больш бясьпечная

Недахопы

• рэактар павінен вытрымліваць вялікі ціск першага контуру
• неабходнасьць парагенэратара ўскладняе і ўдаражае канструкцыю
• у большасьці рэактараў нельга замяніць паліва падчас працы, для гэтага неабходна спыняць рэактар