Raskaan veden ydinreaktori

Raskasvesiydinreaktori ( eng.  Pressurized Heavy Water Reactor , PHWR ) on ydinreaktori , joka käyttää D2O - raskasta vettä jäähdytysaineena ja hidastimena . Koska deuteriumilla on pienempi neutroniabsorptiopoikkileikkaus kuin kevyellä vedyllä , tällaisilla reaktoreilla on parempi neutronitasapaino (eli ne vaativat vähemmän rikastettua uraania ), mikä mahdollistaa luonnonuraanin käytön polttoaineena voimareaktoreissa tai "ylimääräisten" neutronien käytön . tuottaa isotooppeja .

Voimareaktoreissa luonnonuraanin käyttö alentaa merkittävästi polttoainekustannuksia, vaikka taloudellista vaikutusta kompensoi jonkin verran voimayksikön ja jäähdytysaineen korkeampi hinta.

Ensimmäiset tämän tyyppiset reaktorit olivat amerikkalainen CP-3 , joka valmistettiin vuonna 1944, ja ZEEP , joka lanseerattiin Kanadassa vuonna 1945. Tunnetuin tämäntyyppinen reaktori on kanadalainen CANDU (CANDU-reaktoreita on viety Kanadan lisäksi Kiinaan , Etelä-Koreaan , Intiaan , Romaniaan , Argentiinaan ja Pakistaniin ). Intiassa on meneillään laajamittainen ohjelma raskasvesireaktoreiden rakentamiseksi .

Maailmassa on tällä hetkellä toiminnassa 47 raskaan veden voimalaitosta, joista 3 on rakenteilla.

Teollisia raskasvesireaktoreita on käytetty laajalti tritiumin ja plutoniumin valmistukseen sekä laajan valikoiman isotooppituotteiden, mukaan lukien lääketieteelliseen käyttöön, tuotantoon.

Myös tutkimusreaktorit käyttävät usein raskasta vettä.

Neuvostoliitossa raskasvesireaktorit kehitti teoreettisen ja kokeellisen fysiikan instituutti . Ensimmäinen kokeellinen raskaan veden reaktori (pääsuunnittelija - B. M. Sholkovich ) käynnistettiin Neuvostoliiton tiedeakatemian laboratoriossa nro 3 huhtikuussa 1949. A. I. Alikhanovin ja V. V. Vladimirskyn johdolla valmistettiin teollisia raskasvesireaktoreita plutoniumin tuotantoa varten. kehitetty ja rakennettu , tritium ja isotoopit, kokeelliset raskaan veden reaktorit Jugoslaviassa ja Kiinassa, kaasujäähdytteinen raskasvesireaktori KS-150 Bohunicen ( Slovakia ) A-1-ydinvoimalaitokselle, joka otettiin käyttöön vuonna 1972. KS-150 :n TVEL :ien kehitys tehtiin Ukrainan SSR:n tiedeakatemian Harkovin fysiikan ja tekniikan instituutissa .

Lupaavaa kehitystä

Tällä hetkellä Intiassa kehitetään ns. " Advanced Heavy Water Nuclear Reactor ", jossa käytetään kanavaarkkitehtuuria ja toriumkiertoa sekä tavallista kevyttä vettä luonnollisen kierron jäähdytysnesteenä. Moderaattori - raskas vesi - sijaitsee jäähdytysnesteestä erillään olevissa kanavissa alennetussa paineessa suhteessa siihen.

Samanlaisia ​​ideoita ollaan toteuttamassa Kanadassa, " Parannetussa CANDU " reaktorissa, joka käyttää tavanomaista uraanikiertoa , sekä SGHWR ( keittokanavaraskasvesireaktori ).

Katso myös