Классификация

АТОМ ЭЛЕКТРСТАНЦИЯСЫНДАҒЫ РЕАКТОРЛАР

Классификация

Нейтронды спектр. Нейтрон спектрі бойынша реакторларды жылдам нейтронды, аралық нейтронды және жылулық нейтронды реакторлар деп бөледі. Энергетикалық реакторлардың негізгі бөлігін жылулық нейтронды реакторлар құрайды. Жылдам нейтронды реакторлар да энергетикалық реакторлар болып табылады. Аралық нейтронды реакторларда баяулатқыштар аз болады, сондықтан белсенді зонасы шағын көлемді. Бұл – жылулық нейтронды реакторлармен салыстырғандағы артықшылығы. Бір жағынан жылдам нейтронды реакторлармен салыстырғанда нейтронды спектрді жұмсартқанда, нейтронды қиманың өсуінен баяулатқыштардың аз болуы критикалық массаны біршама төмендетеді. Бірақ олардың барлығы, әдетте байытылған, көбінесе аса байытылған уранда жұмыс істейді. Жылулық нейтронды реакторлармен қатар аралық нейтронды реакторлар зерттеу реакторлары болады. Соның ішінде реакторлық материалдарды зерттеу үшін қолданылады.

Басқа белгілері. Жылулық нейтронды реакторлардың физикалық ерекшеліктерін белсенді зонаның баяулатқышы анықтайды. Сондықтан жылулық нейтронды реакторлар ең әуелі баяулатқыш бойынша жіктеледі: графитті, жеңіл сулы, ауыр сулы. Жылутасымалдағыш және конструкциялы материал да маңызды орын алады. Сондай-ақ газ суытқышты реакторлар ерекшеленеді. Егер белсенді зонада су және булы жылутасымалдағыш өндірілу үшін су қайнататын болса, реакторды қайнайтын (кипящий) реактор деп атайды. Табиғи уранды графитті газ суытқышты реактор үшін конструкционды материал магнокс маңызды. Онсыз реакторлар мүмкін емес болар еді. Сондықтан реакторларды жиі магноксты деп атайды.

Құрылысы. Құрылысы бойынша реакторларды корпусты және каналды деп бөледі. Белсенді зонаның жоғары температурасы кезінде сұйық жылутасымалдағыштың, әсіресе судың қаныққан буының қысымы жоғары болады. Газ әдейі жоғары температурада ұсталады. Егер жылутасымалдағыш белсенді зонаға таралған болса, немесе жеңіл сулы реактордағыдай, жылутасымалдағыш ретінде баяулатқыш болады. Демек, барлық белсенді зона сөзсіз жоғары температурада болады. Онда қысымды белсенді зонадағы корпус ұстап тұруы қажет. Бұл жағдайда реактор корпусты деп аталады.

Балама конструкциялы шешім каналды реакторда жүзеге асқан: жылутасымалдағыш ЖБЖ (ТВС) орналасқан трубамен (каналмен) бағытталады. Бұл жұқа қабырғалы трубалар массивті корпусты алмастырады. Сол қысымда цилиндр диаметрі аз болған сайын қабырғасының қалыңдығы да аз. Егер жеңіл сулы реактордың болат корпусының қалыңдығы 10см-ден аз болмаса, онда болат труба қабырғаларының қалыңдығы шамамен 1мм болады.

Барлық конструкцияның өз артықшылығы болады және басқасынан кемшілігі де болады. Корпусты реактордың белсенді зонасында трубалар жоқ, яғни артық конструкциялы материалдары жоқ болғандықтан, ең жақсы көбейгіш қасиетке ие. Бірақ корпустың техникалық құрылымы өте күрделі. Ол ерекше мұқияттылықты және бақылауды талап етеді. Егер бұл болат корпусжеңіл сулы реактордың корпусы болса, онда ол құрылғының маңызды бөлігі болып табылады. Корпусты реакторды басқару күрделі.Отынныңжүктелуі реактордың ұзақ, апталап тоқтауымен жүреді. Сонымен қатарүлкен болат корпустарды теміржол арқылы тасымалдау мүмкін болмағандықтан, жеңіл сулы реактордың толық қуатына шектеулер пайда болады.

Каналды реакторларда жылутасмалдағышты каналдарға бөлу қиын және труба материалында нейтрондардың жұтылуы болады. Сондықтан каналды реакторлар конструкционды материалдың таңдалуына көбірек сезімтал. Алайда, каналдар жасаудың және тізбекті реакцияны басқару элементтерімен жұмыс істеудің салыстырмалы қарапайымдылығы, реакторды тоқтатусыз отынды жүктеу мүмкіндіктері, өте ысытылған бу (перегретый пар) алу және реакторды керегінше үлкен мөлшерде жасау каналды реакторларға маңызды артықшылықтар береді.

Жеңіл сулы реакторлар үнемі корпусты болады. Керісінше, ауыр сулы каналды болады. Су жылутасымалдағышты графитті реакторлар каналды. Газ суытқышты реакторлар жылулық және жылдам нейтрондардағы натрийлі реакторлар тәрізді корпустық болып табылады.