Водоохлаждаемые реакторы

Водоохлаждаемые реакторы (ВОР) являлись фундаментом ядерной промышленности в XX веке. 96 процентов из 442 ныне действующих реакторов являются водоохлаждаемыми. Многие из действующих станций первоначально получили лицензии на эксплуатацию в течение 40 лет, но благодаря совершенствованию знаний сроки службы этих станций в настоящее время продлены до 60 лет с потенциальной возможностью дальнейшего продления срока их эксплуатации. Можно ожидать, что ВОР будут и далее играть важную роль в XXI веке.

Легководные реакторы (LWR) являются наиболее распространенным типом ВОР в мире, и существуют две их разновидности: реакторы с водой под давлением (PWR), в которых пар, приводящий в действие турбину, вырабатывается в отдельно стоящих парогенераторах; и кипящие реакторы (BWR), в которых пар, вырабатываемый в активной зоне реактора, направляется непосредственно в паровую турбину. Все LWR работают на топливе, обогащенном делящимся изотопом U-235.

В тяжеловодных реакторах (HWR) используется "обогащенная" вода, молекулы которой на 99 процентов состоят из атомов водорода, представляющих собой более тяжелый изотоп водорода – дейтерий. Эта тяжелая вода, используемая в качестве замедлителя нейтронов, позволяет более эффективно замедлять нейтроны и использовать топливо, не требующее обогащения.

Многие из уроков, извлеченных за последние 50 лет эксплуатации ВОР, в том числе уроки трех крупных аварий, по-прежнему учитываются при проектировании и эксплуатации существующих и усовершенствованных ВОР. К последним достижениям в области технологии ВОР относятся усовершенствования существующих проектов и разработка новых проектов, широкое принятие общих целей повышенной безопасности, а также более эффективное использование ресурсов и улучшение экономических показателей. Еще один важный аспект развития технологии ВОР связан с разработкой, испытаниями и сооружением малых модульных интегральных реакторов заводской готовности с водой под давлением.

В то время как в настоящее время ряд усовершенствованных ВОР сооружаются и готовы к внедрению, продолжается совершенствование технологии ВОР в областях безопасности, технологии сооружения и экономических параметров. Системы безопасности, предусмотренные в современных усовершенствованных ВОР, обладают пассивными функциями, которые энергонезависимы, как например, обеспечение более значительных запасов воды, что позволяет увеличить с нескольких часов до нескольких суток время устранения нештатных ситуаций в случае возникновения незапланированных условий, таких как продолжительное обесточивание станции.

В целях повышения теплового КПД и экономических показателей проводятся исследования и разработки в области сверхкритических водоохлаждаемых реакторов (SCWR). Сверхкритическая вода существует при температурах и давлениях, превышающих критические значения, когда невозможно различить жидкое и парообразное состояния. Вода в таком состоянии обычно используется в усовершенствованных электростанциях, использующих в качестве топлива уголь, мазут или газ. Как ожидается, КПД станций с SCWR будет приблизительно в 1,3 раза выше, чем у обычных станций с ВОР.

Агентство содействует международному обмену информацией в области совершенствования технологии ВОР и служит площадкой для международного сотрудничества в сфере технологических инноваций. Оно также оказывает помощь в обмене объективной и надежной информацией и знаниями о современной технологии ВОР. Государства-члены, участвуя в работе созданных МАГАТЭ технических рабочих групп по усовершенствованным технологиям для LWR и HWR, определяют области, представляющие интерес для международного сотрудничества. Эти рабочие группы представляют собой группы экспертов, вырабатывающие рекомендации и обеспечивающие поддержку осуществления программ, отражая работу глобальной сети обмена передовым опытом и экспертными знаниями в целях совершенствования технологий ВОР.