Химия - Ядерный реактор - Классификация

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Ядерный реактор
2. История
3. Устройство и принцип работы
4. Классификация
5. Материалы реакторов
6. Выгорание и воспроизводство ядерного топлива
7. Управление ядерным реактором
8. Остаточное тепловыделение



По характеру использования

По характеру использования ядерные реакторы делятся на:

  • Экспериментальные реакторы, предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов; мощность таких реакторов не превышает нескольких кВт.
  • Исследовательские реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках, для производства изотопов. Мощность исследовательских реакторов не превосходит 100 МВт. Выделяющаяся энергия, как правило, не используется.
  • Изотопные реакторы, используемые для наработки изотопов, используемых в ядерных вооружениях, например Pu.
  • Энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, при опреснении воды, для привода силовых установок кораблей, самолётов и космических аппаратов, в производстве водорода и металлургии и т. д. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 5 ГВт.

По спектру нейтронов

  • Реактор на тепловых нейтронах
  • Реактор на быстрых нейтронах
  • Реактор на промежуточных нейтронах
  • Реактор со смешанным спектром

По размещению топлива

  • Гетерогенные реакторы, где топливо размещается в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель;
  • Гомогенные реакторы, где топливо и замедлитель представляют однородную смесь.

В гетерогенном реакторе топливо и замедлитель могут быть пространственно разнесены, в частности, в полостном реакторе замедлитель-отражатель окружает полость с топливом, не содержащим замедлителя. С ядерно-физической точки зрения критерием гомогенности/гетерогенности является не конструктивное исполнение, а размещение блоков топлива на расстоянии, превышающем длину замедления нейтронов в данном замедлителе. Так, реакторы с так называемой «тесной решёткой» рассчитываются, как гомогенные, хотя в них топливо обычно отделено от замедлителя.

Блоки ядерного топлива в гетерогенном реакторе называются тепловыделяющими сборками, которые размещаются в активной зоне в узлах правильной решётки, образуя ячейки.

По виду топлива

  • изотопы урана 235 и 233
  • изотоп плутония 239
  • изотоп тория 232

По степени обогащения:

  • Естественный уран
  • Слабо обогащённый уран
  • Чистый делящийся изотоп

По химическому составу:

  • металлический U
  • UO2
  • UC и т. д.

По виду теплоносителя

  • H2O
  • Газ,
  • D2O
  • Реактор с органическим теплоносителем
  • Реактор с жидкометаллическим теплоносителем
  • Реактор на расплавах солей
  • Реактор с твердым теплоносителем

По роду замедлителя

  • С
  • H2O
  • D2O
  • Be, BeO
  • Гидриды металлов
  • Без замедлителя

По конструкции

  • Корпусные реакторы
  • Канальные реакторы

По способу генерации пара

  • Реактор с внешним парогенератором
  • Кипящий реактор

Классификация МАГАТЭ

  • PWR — водо-водяной реактор;
  • BWR — кипящий реактор;
  • FBR — реактор-размножитель на быстрых нейтронах;
  • GCR — газоохлаждаемый реактор;
  • LWGR — графито-водный реактор
  • PHWR — тяжеловодный реактор

Наиболее распространёнными в мире являются водо-водяные и кипящие реакторы.



Просмотров: 9431


<<< Ядерное топливо
Ядерный топливный цикл >>>