Těžkovodní jaderný reaktor

Těžkovodní jaderný reaktor ( angl.  Pressurized Heavy Water Reactor , PHWR ) je jaderný reaktor , který používá jako chladivo a moderátor D 2 O - těžkou vodu . Vzhledem k tomu , že deuterium má nižší průřez absorpce neutronů než lehký vodík , mají takové reaktory zlepšenou neutronovou rovnováhu (to znamená, že vyžadují méně obohacený uran ), což umožňuje použití přírodního uranu jako paliva v energetických reaktorech .nebo použít "extra" neutrony k produkci izotopů .

V energetických reaktorech použití přírodního uranu výrazně snižuje náklady na palivo, i když ekonomický efekt je poněkud kompenzován vyšší cenou pohonné jednotky a chladicí kapaliny.

První reaktory tohoto typu byly americký CP-3 , postavený v roce 1944, a ZEEP , spuštěný v Kanadě v roce 1945. Nejznámějším reaktorem tohoto typu je kanadský CANDU (kromě samotné Kanady byly reaktory CANDU exportovány do Číny , Jižní Koreje , Indie , Rumunska , Argentiny a Pákistánu ). V Indii probíhá rozsáhlý program výstavby těžkovodních reaktorů .

Celkem je v současnosti ve světě v provozu 47 těžkovodních energetických reaktorů, 3 jsou ve výstavbě.

Průmyslové těžkovodní reaktory byly široce používány pro výrobu tritia a plutonia , jakož i pro výrobu široké škály izotopových produktů, včetně těch pro lékařské účely.

Výzkumné reaktory také často využívají těžkou vodu.

V SSSR byly těžkovodní reaktory vyvinuty Ústavem teoretické a experimentální fyziky . První experimentální těžkovodní reaktor (hlavní konstruktér - B. M. Sholkovich ) byl spuštěn v Laboratoři č. 3 Akademie věd SSSR v dubnu 1949. Pod vedením A. I. Alichanova a V. V. Vladimirského vznikly průmyslové těžkovodní reaktory na výrobu plutonia. vyvinul a postavil tritium a izotopy, experimentální těžkovodní reaktory v Jugoslávii a Číně, plynem chlazený těžkovodní reaktor KS-150 pro jadernou elektrárnu A-1 v Bohunicích ( Slovensko ), který byl uveden do provozu v roce 1972. Vývoj TVEL pro KS-150 byl proveden v Charkovském institutu fyziky a technologie Akademie věd Ukrajinské SSR .

Slibný vývoj

V současné době Indie rozvíjí tzv. " Advanced Heavy Water Nuclear Reactor ", využívající architekturu kanálů a thoriový cyklus , stejně jako obyčejnou lehkou vodu jako přirozené cirkulační chladivo. Moderátor - těžká voda - je umístěn v kanálech oddělených od chladicí kapaliny pod relativně sníženým tlakem.

Podobné nápady jsou implementovány v Kanadě, v reaktoru " Improved CANDU " využívajícím konvenční uranový cyklus, stejně jako v SGHWR ( reaktor s těžkou vodou s varným kanálem ).

Viz také