Тяжеловодный реактор

Реактор с тяжелой водой (тяжелой воды в реакторе, ГВР) представляет собой тип ядерного реактора , в котором тяжелая вода (D 2 O) в качестве модератора - и обычно также в качестве хладагента используется -. Тяжелая вода - это вода, которая содержит более тяжелый изотоп водорода дейтерий (D или 2 H) с массовым числом 2 вместо обычного водорода ( 1 H) с массовым числом 1 .

Тяжелая вода меньше поглощает нейтроны, чем обычная вода. Следовательно, в отличие от легководных реакторов , этот тип реактора может работать как реактор на природном уране , так что обогащение урана не требуется. Одним из недостатков является то, что извлечение тяжелой воды связано с большими затратами. Кроме того, существуют более высокие затраты из-за больших размеров и связанных с этим более высоких требований к материалам для таких реакторов.

Разница в поглощении нейтронов используется в случае опасности (например, утечки охлаждающей жидкости или неисправности системы регулирующих стержней ): корпус реактора заливается обычной водой H 2 O ( легкой водой ) из резервного бассейна охлаждающей воды . Более сильное поглощение нейтронов легкой водой снижает реактивность , ранее критический реактор становится подкритическим, и цепная реакция останавливается. Без тяжелой воды реактор не может быть перезапущен.

В тяжеловодных реакторах дейтерий в тяжелой воде превращается в изотоп водорода тритий путем захвата нейтронов , который, в свою очередь, может быть использован для производства определенного ядерного оружия .

Техническое развитие

Чикаго Пайл 3

15 мая 1944 года Chicago Pile 3 стал критически важным в рамках Манхэттенского проекта , что сделало его первым в мире действующим тяжеловодным реактором. Немецкий исследовательский реактор Хайгерлох, который так и не достиг критического состояния, также использовал тяжелую воду в качестве замедлителя.

Тяжеловодные реакторы в основном эксплуатируются в странах с собственными урановыми месторождениями, которые (пока) не имеют установок по обогащению урана. Среди реакторов различных типов преобладает реактор CANDU ( трубчатый реактор под давлением ), разработанный в Канаде . Реактор с тяжелой кипящей водой оказался экономически невыгодным ; эта линия развития не превалировала.

Из более чем 400 ядерных реакторов во всем мире только 49 замедляются с использованием тяжелой воды. Есть множество напорных реакторов тяжелой воды в Индии . В планах разработки так называемых реакторов четвертого поколения тяжелая вода больше не используется в качестве замедлителя.

Реакторы на тяжелой воде в Германии

Единственные два тяжеловодных реактора, используемые в Германии для выработки электроэнергии, были

подтверждающие документы

  1. ↑ Международное агентство по атомной энергии: реакторы с эксплуатационным и длительным остановом. 3 августа 2014, доступ к 4 августа 2014 .
  2. ↑ Статистика МАГАТЭ , по состоянию на 22 декабря 2013 г. (на английском языке).

литература

  • Ганс Михаэлис: Руководство по ядерной энергии. Первоначальное издание март 1982 г., Deutscher Taschenbuchverlag, Мюнхен.