Cate tipuri de centrale nucleare exista?

Reactoarele nucleare se pot clasifica în funcție de tipul de reacție nucleară folosit, de materialele folosite la construcția instalației, de utilizarea energiei produse și de stadiul de dezvoltare a tehnologiei.

În funcție de reacția nucleară folosită reactoarele se clasifică în:

- reactoare de fisiune (cu neutroni termici sau cu neutroni rapizi)

- reactoare de fuziune

În funcție de combustibilul nuclear folosit reactoarele se clasifică în:

- reactoare cu combustibil solid (oxid de uraniu, oxid plutoniu, oxid de toriu sau combinații)

- reactoare cu combustibil lichid (săruri topite de uraniu sau de toriu)

În funcție de moderatorul folosit reactoarele se clasifică în:

- reactoare cu apă ușoară;

- reactoare cu apă grea;

- reactoare cu moderator organic (PCB);

- reactoare cu grafit;

- reactoare cu elemente ușoare (Lif, BeF2);

- reactoare fără moderator (cu neutroni rapizi).

În funcție de agentul de răcire folosit reactoarele se clasifică în:

- reactoare cu apă ușoară (sub presiune sau în fierbere);

- reactoare cu apă grea;

- reactoare cu gaz (heliu, bioxid de carbon, azot);

- reactoare cu metal lichid (sodiu, NaK, plumb, eutectic plumb-bismut, mercur)

- reactoare cu săruri topite (săruri cu fluor)

În funcție de utilizare reactoarele se clasifică în:

- reactoare pentru producerea de energie electrică;

- reactoare pentru producerea de energie termică (căldură de proces, desalinizare, producere de hidrogen, termoficare);

- reactoare pentru propulsie (nave, submarine );

-reactoare pentru producerea de radioizotopi prin transmutare (plutoniu, U233, radioizotopi pentru uz medical sau industrial);

- reactoare de cercetare.

În funcție de stadiul tehnologiei reactoarele se clasifică în:

- reactoare din generația I, primele prototipuri ( Shippingport, Magnox, Fermi 1, Dresden);

- reactoare din generația II, proiectate înainte de 1990 (PWR, BWR, PHWR, AGR, WWER);

- reactoare din generația III, modernizări ale reactoarelor din generația doi (ABWR, APWR, EC-6, VVER 1000/392, AHWR-toriu)

- reactoare din generația III +, proiecte cu îmbunătățiri semnificative privind securitatea si economicitatea (CANDU avansat, EPR, VVER 1200, APWR, ABWR)

- reactoare din generația IV, în proiectare pentru a fi construite după 2030 (reactor termic de foarte înaltă temperatură, reactor termic supercritic cu apă, reactor termic cu săruri topite, reactor rapid răcit cu gaz, reactor rapid răcit cu sodiu, reactor rapid răcit cu plumb).

Reactoarele comerciale

Reactorul cu apă sub presiune - PWR Reactorul cu apă sub presiune (PWR), cel mai răspândit pe plan mondial, folosește apa ordinară ca moderator și agent de răcire. Apa de răcire este menținută sub presiune ridicată pentru a nu fierbe în interiorul vasului de presiune al reactorului și a circuitului primar. Căldura preluată din zona activă este transferată unui schimbător de căldură unde se produce aburul pentru acționarea turbinei și generarea de electricitate. Denumirea rusească a acestui tip de reactor este VVER.

Reactorul cu apă în fierbere - BWR Reactorul cu apă în fierbere (BWR) apa ordinară este folosită ca moderator și agent de răcire. Apa de răcire este menținută la o presiune mult mai scăută decât la PWR permițând fierberea în vasul reactorului iar aburul este trimis direct la turbină pentru a genera energie electrică. Absența generatorului de abur simplifică proiectul dar produce contaminarea turbinei.

Reactorul cu apă grea sub presiune -PHWR Ca și la reactorul PWR, la acest reactor agentul de răcire (apa grea) circulă prin generatori de abur unde energia termică preluată din reacția de fisiune este trasferată apei ordinare care fierbe producând abur. Reactorul PHWR are o structură particulară constând din vasul moderatorului (CALANDRIA) menținut la presiune și temperatură scăzută, care este străbătut de tuburi ce conțin combustibilul și prin care circulă apa grea de răcire la presiune ridicată. Această structură cu tuburi conținând combustibilul ce pot fi accesate individual permite schimbarea combustibilului fără oprirea reactorului. Această caracteristică a reactorului îi crește disponibilitatea dar și complexitatea operării.

Reactorul răcit cu gaz - GCR Reactoarele răcite cu gaz mai sunt folosite doar în Marea Britanie. Există două tipuri ale acestui reactor: Magnox (cu uraniu natural) și AGR (cu uraniu îmbogățit). Ambele folosesc bioxidul de carbon ca agent de răcire și grafitul ca moderator. Având o structură similară cu CANDU ele pot fi realimentate cu combustibil fără a fi oprite.

Reactorul RBMK Acronimul este din limba rusă și se referă la un reactor cu apă în fierbere moderat cu grafit și având o structură cu tuburi de presiune similară cu CANDU. Un astfel de reactor a explodat la Cernobâl cu consecințele cunoscute.

Reactorul rapid - FBR Reactorul rapid funcționează pe baza reacției de fisiune cu neutroni rapizi. Reacția de fisiune cu neutroni rapizi eliberează mai mulți neutroni decât cea cu neutroni termici. Excesul de neutroni este folosit pentru transmutarea U238 sau a Th232 în izotopi fisionabili (Pu239 respectiv U233 ). Din acest motiv reactorii nu neutroni rapizi se mai numesc și reproducători (generează mai mult material fisionabil decât consumă). Reactorii rapizi sunt răciți cu metale topite (sodiu, plumb) sau gaze(Heliu).