Кипящие реакторы

Широкое распространение получила технология получения электрической энергии с помощью кипящих реакторов типа BWR. Кипящие реакторы отличаются от реакторов с водой под давлением тем, что генерируют пар непосредственно в активной зоне и не имеют для этого отдельных парогенераторов. Таким образом, они работают по одноконтурной схеме. Вода при давлении 7 МПа проходит через активную зону, и около 10% воды превращается в пар. Пар затем отделяется от воды в верхней части корпуса реактора. Причем вода возвращается в активную зону снизу, с помощью циркуляционных насосов, а пар из верхней части корпуса идет на паровую турбину. Пар из турбины пропускается через конденсатор, а конденсированная вода возвращается в корпус реактора. Плотность энерговыделения в активной зоне кипящего реактора составляет примерно половину от достигаемой в реакторах под давлением, но выше, чем в газоохлаждаемых реакторах. Топливные сборки содержат трубки (длина 3,6 м) из циркалоя с таблетками оксидного уранового топлива, имеющего обогащение, аналогичное ВВЭР. Каждая топливная сборка размещается в квадратном канале, изготовленном из циркалоя.

Преимуществом кипящих реакторов является отсутствие парогенераторов, одного из наиболее ненадежных элементов реакторов с водой под давлением. С другой стороны, одноконтурная схема имеет свои недостатки. В кипящем реакторе теплоноситель, проходя через паровую турбину и конденсатор, собирает на себя продукты коррозии, которые затем активируются в реакторе. Кроме того, в поток теплоносителя попадают малые количества радиоактивных веществ, выходящих из дефектных топливных сборок. Эти вещества включают РБГ – ксенон и криптон. Они удаляются с помощью системы выведения инертных газов в конденсаторе. Таким образом, кипящие реакторы эксплуатируются при наличии некоторых компонентов, находящихся в радиационном поле, чего нет в реакторах с водой под давлением. Следовательно, кипящие реакторы дают несколько большую дозу облучения для персонала. Другой трудностью существующих кипящих реакторов является растрескивание трубопроводов из нержавеющей стали в условиях коррозии под высокой нагрузкой. Эта трудность аналогична проблеме парогенераторов в реакторах под давлением.