원자로

원자로 분류의 기초

원자로는 여러 가지 기준에 따라 나눌 수 있습니다. 다음은 그 중 일부입니다.

• 핵분열을 일으키는 중성자의 에너지:
• 열 원자로, 열 중성자 사용 또는 적어도 약 100eV 미만의 에너지,
• 주로 50~100keV 범위의 에너지를 갖는 고속 중성자에서 작동하는 원자로.
• 핵연료(금속, 탄화물 또는 산화물, 세라믹 형태):
• 천연 우라늄 원자로
• 농축 우라늄 원자로
• ^{239 232} Pu에서 작동하는 원자로,
• ²³² Th(보다 정확하게는 ²³³ U)에서 작동하는 원자로.
• 핵연료 위치:
• 균질 원자로,
• 이종 원자로.
• 중재자:
• 물 원자로,
• 중수 원자로,
• 베릴륨 감속재 반응기,
• 흑연 원자로,
• 중재자 없는 반응기(빠름).
• 냉각수
• 물 또는 기타 액체로 냉각되는 반응기,
• 가스 냉각 반응기(공기, 헬륨, CO ₂ , 해리 가스),
• 액체 금속 냉각 원자로(액체 나트륨 및 그 합금, 칼륨, 비스무트).

위의 구분만 있는 것은 아닙니다. 또한 연료를 봉입하는 슬리브의 재질, 연료 농축 정도, 연료 요소의 구성 유형 등에 따라 분류를 구분할 수 있습니다. 끊임없는 기술 개발은 새로운 솔루션의 출현을 보장하고 언급된 원자로 중 일부를 역사적으로 중요하게 만듭니다.

원자로 세대

1세대 원자로 에는 1950년대와 1960년대에 만들어진 원자로가 모두 포함됩니다. 동시에 이들은 Generation II 원자로의 프로토타입이었습니다. 최초의 원자로는 군사 프로그램에서 물려받은 설계를 가지고 있었습니다. 제2차 세계대전 중에는 주로 플루토늄을 생산하는 데 사용되었습니다. 1세대 원자로는 원자로를 정지시키지 않고 원자로 운전 중에 연료를 재장전할 수 있다는 특징이 있습니다. 그들은 흑연 원자로였습니다. 천연 또는 저농축 우라늄이 연료로 사용되었습니다. 물이나 이산화탄소가 냉각수였습니다. 2세대 원자로 (주로 1970년부터 1990년까지 건설됨)는 가능한 한 효율적으로 전기를 생산한다는 목표를 세웠습니다. 현재 널리 보급된 PWR 또는 BWR 원자로는 2세대에 속합니다. 1980년대 말에는 3세대 에 진입하기 위해 원자로의 건설 및 운영에 있어서 여러 가지 변화와 개선을 도입하기 위한 연구가 시작되었다. 이 차세대 원자로는 안전성을 높이고 발전소 건설 및 운영 비용을 줄이기 위해 수정 및 개선된 원자로를 포함합니다. 현대적이고 경쟁적인 에너지 시장은 3세대 원자로와 함께 도입된 솔루션이 이제 고갈되고 있음을 의미합니다. 4세대 원자로 에는 원자력 에너지 획득에 대한 완전히 혁신적인 접근 방식이 포함됩니다. 현재 사용되는 솔루션과 다른 방법을 고려합니다. 그들 중 다수는 독창적인 설계를 가진 중소형 수력 원자로입니다.

원자로 – 건설로 인한 분열

탱크 원자로

• 가압경수로 (PWR)

이들은 에너지 목적으로 가장 일반적으로 사용되는 원자로입니다. PWR 원자로 노심은 물 풀이 있는 가압 탱크 내부에 배치됩니다. 물은 냉각제이자 감속재입니다. 지르코늄(또는 스테인리스강) 재킷에 둘러싸인 이산화우라늄 펠릿은 PWR 원자로의 연료입니다. 이 반응기는 두 개의 회로를 가지고 있습니다. 1차 회로는 연료봉을 세척하고 열을 증기 발생기로 전달하는 물입니다. 냉각 후 반응기로 돌아갑니다. 2차 회로에서는 증기 발생기에서 생성된 증기(1차 회로에서 가열됨)가 원자로 터빈을 움직입니다.

• VVER 리액터 (vodo-vodyanoi energeticheskiy 리액터)

이들은 소련에서 설계된 중형 및 고출력 PWR 원자로입니다. 그들의 구조는 서양의 것과 크게 다르지 않습니다. 네 겹의 누수 방지 기능이 있습니다. 두 가지 기본 유형의 VVER 반응기가 생산되었습니다: VVER-440 및 VVER-1000.

• 비등수 반응기 (BWR)

이 원자로의 경우 물이 아니라 증기가 냉각수이자 작동 매체입니다. 코어의 물은 끓는점에 도달하고 원자로의 출력에는 증기 터빈을 구동하는 포화 증기가 있습니다. BWR 유형 원자로는 하나의 회로만 있습니다. 채널 리액터

• CANDU 원자로 (캐나다 중수소 우라늄)

CANDU 원자로는 중수형 원자로의 한 예입니다. 중수인 D ₂ O는 냉각제이자 감속재입니다. 그것의 임무는 중성자의 에너지를 낮추는 것입니다. 농축되지 않은 천연 우라늄이 연료로 사용됩니다. CANDU 원자로는 원래 캐나다에서 최초의 상업용 중수로로 설계 및 건설되었습니다.

• RBMK 원자로 (Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalniy)

RBMK는 물을 끓이는 반응기입니다. 흑연 이 중재자로 사용됩니다. 물은 열을 받고 증기로 변한 후 터빈을 돌립니다. 이 원자로에서 빠른 중성자를 조절하는 것은 물이 아니라 흑연입니다. 농축되지 않은 천연 우라늄이 연료로 사용됩니다. RBMK 원자로는 가장 경제적인 원자로 중 하나이지만 여러 가지 설계 결함이 있습니다.

원자로 – 용도별 분류

동력 원자로 – 그들의 주요 임무는 원자력 에너지를 전기로 변환하는 것입니다. 상업용 발전소에서 사용됩니다. 연구/훈련 원자로 – 연구 및 과학 작업이 수행됩니다. 연구용 원자로는 고체의 구조에 대한 실험과 동력용 원자로의 재료 및 핵연료에 대한 연구를 수행할 수 있습니다. 군사용 원자로 – 군대에서 원자로는 군비 산업을 위한 플루토늄을 생산하는 데 사용되었습니다. 추진 원자로 – 원자력의 응용 분야 중 하나는 선박이나 잠수함의 추진입니다. 이를 위해서는 특별히 설계된 추진 원자로가 필요합니다. 가열 원자로 – 원자력 발전소에서 가열 목적으로 필요한 양의 열을 생성하는 데 사용됩니다. 고온 반응기 – 고온 반응기에서는 열이 발생하여 기술적인 목적으로 사용됩니다. 특수 목적용 반응기 – 이러한 유형의 반응기는 주로 의료 또는 일부 산업 분야에서 사용됩니다. 그들은 특정 용도를 위한 방사성 동위원소를 생산합니다.