6. Тяжёловодные реакторы с газовым теплоносителем

Тяжеловодные реакторы на природном уране, могут занять заметное место среди других типов реакторов, так как обладают благоприятным балансом нейтронов, сравнительно высоким КВ и поэтому могут стать хорошими конвертерами по накоплению плутония. В этом смысле не лишены перспективы и тяжеловодные реакторы с газовым теплоносителем.

Реактор с тяжеловодным замедлителем и газовым теплоносителем сооружён и пущен на первой в ЧССР АЭС А-1. В стальном корпусе реактора диаметром 5 м, несущем давление теплоносителя, размещен бак с тяжёлой водой. Как и в канальных реакторах, бак пронизан трубами каландра, в которых в трубах рабочих каналов подвешены ТВС. Пространство над уровнем тяжеловодного замедлителя сообщается с полостью корпуса реактора, поэтому трубы каландра и рабочих каналов не несут давления теплоносителя, а испытывают только перепад давления на активной зоне. Это позволяет использовать сравнительно тонкостенные трубы, что благоприятно сказывается на балансе нейтронов. Тяжёлая вода охлаждается в автономном контуре, для этого она отбирается из верхней части бака, а подводится в нижнюю. Для создания термического сопротивления между горячим теплоносителем и холодным замедлителем между трубами каландра и рабочих каналов предусмотрен газовый зазор. Твэлы выполнены в виде пучка сравнительно тонких стержней с оболочкой из сплава на основе магния. В качестве топлива используется природный уран.

Перегрузка топлива предусмотрена с выдержкой отработавших ТВС внутри корпуса реактора над активной зоной, после чего они транспортируются в долговременное хранилище.

Теплоносителем служит углекислый газ, который подводится через верхний ряд патрубков и проходит сначала через зону выдержки, а затем поступает в активную зону.

Недостаток тяжеловодных реакторов с газовым теплоносителем - сравнительно низкая эффективность теплоотвода, кроме того, их единичная мощность ограничена возможностью изготовления корпуса, работающего под давлением теплоносителя.

7. Заключение

Атомная энергетика - активно развивающаяся отрасль. Очевидно, что ей предназначено большое будущее, так как запасы нефти, газа, угля постепенно иссякают, а уран - достаточно распространенный элемент на Земле. Но следует помнить, что атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей, которая, в частности, проявляется в крайне неблагоприятных последствиях аварий с разрушением атомных реакторов. В связи с этим необходимо закладывать решение проблемы безопасности (в частности, предупреждение аварий с разгоном реактора, локализацию аварии в пределах биозащиты, уменьшение радиоактивных выбросов и др.) еще в конструкцию реактора, на стадии его проектирования.

Стоит также рассматривать другие предложения по повышению безопасности объектов атомной энергетики, как то: строительство атомных электростанций под землей, отправка ядерных отходов в космическое пространство.

Целью настоящей работы было всего лишь рассказать о современной атомной энергетике, показать устройство и основные типы ядерных тяжеловодных реакторов. К сожалению, объем доклада не позволяет более подробно остановиться на вопросах физики реактора, тонкостях конструкции отдельных типов и вытекающих из них проблем эксплуатации, надежности и безопасности.