水是使核反應堆中産生的中子減速的最好材料之一。輕水反應堆(light water reactor/lwr)是以水和汽水混合物作為冷卻劑和慢化劑的反應堆,是和平利用核能的一種方式。輕水堆就堆內載出核裂變熱能的方式可分為壓水堆和沸水堆兩種,是目前國際上多數核電站所采用的兩種堆型。據統計,1992年運行的413座核電站中,輕水堆核電站約占64.15%,裝機容量約占80%,加上正在建設和已經訂貨的輕水堆核電站將占80%,裝機容量將占90%。
pressurized water reactor
一回路冷卻水在高壓(15×10^6~16×10^6pa)下通過反應堆容器循環運行,一回路溫度達320℃左右,仍保持液體而不沸騰的反應堆。壓水堆以低濃二氧化鈾作燃料,淨化的核純輕水作冷卻劑和慢化劑。一回路的冷卻劑將堆芯發出的熱量通過蒸汽發生器把熱量傳遞給二回路水,並産生蒸汽推動汽輪發電機發電。壓水堆的燃料濃縮度為3%,以鋯合金作包殼,每200多根燃料元件組裝成方型截面燃料組件,安裝在堆芯中。
沸水反應堆 Boiling water reactor
boiling water reactor
輕水核反應堆中的一種。它以輕水(經淨化的普通水,也可稱為太空水或蒸餾水)作冷卻劑和慢化劑,允許一回路水在堆內發生一定程度的沸騰。沸水堆本體由反應堆壓力容器、堆芯、堆內構件、汽水分離器、蒸汽乾燥器、控製棒組件及噴泵等部分組成。堆芯處在壓力容器中心,由若幹單元組成,每單元有四盒燃料組件和一根十字形控製棒。每盒燃料組件上部靠上棚板定位,下部安放在下柵板上,並坐在控製棒導嚮管頂部和燃料支撐杯中。燃料組件由燃料元件、定位格架及元件盒組成。燃料元件以8×8排列,采用二氧化鈾燃料芯塊,以鋯-2合金做包殼,內部充氦氣,端部加端塞焊接密封。堆內構件包括上柵板、下柵塊、控製棒導嚮管及圍板等部件。汽水分離器用來將蒸汽和水分離開來,蒸汽通過蒸汽乾燥器除濕,以達到汽輪發電機的工況要求。