CANDU

CANDU-reaktorin periaatepiirros: Ensiöpiiri on merkitty keltaisella ja oranssilla. Toisiopiiri on merkitty sinisellä ja punaisella. Viileä raskas vesi reaktoriastiassa on merkitty pinkillä.

Numeroitujen osien selitykset alla

1	Polttoainekapseli	8	Polttoaineen siirtolaitteet
2	Raskaalla vedellä täytetty matalapaineinen reaktoriastia	9	Raskasta vettä hidastimena
3	Säätösauvat	10	Korkeapaineinen putki
4	Korkeapaineinen raskaan veden varasto	11	Turbiiniin menevä höyry
5	Höyrystin	12	Turbiinista palaava jäähdytetty vesi
6	Kevyen veden pumppu	13	Reaktorirakennus
7	Raskaan veden pumppu

Canadian Deuterium Uranium Reactor eli CANDU on ydinvoimaloissa käytetty raskasvesireaktori, jossa jäähdytin- ja hidastinaineena on raskas vesi. Muiden raskasvesireaktoreiden tapaan tämän reaktorityypin etuna on, että polttoaineena voidaan käyttää rikastamatonta luonnonuraania, joka on kevytvesireaktoreihin soveltumatonta, sisältäen lähes pelkästään uraanin ²³⁸U isotooppia. Tavallinen kevyt vesi (divetyoksidi H₂O) hidastimena absorboisi suuren osan neutroneista, eikä mahdollistaisi reaktorin toiminnalle välttämättömiä ketjureaktioita. CANDU-reaktorissa lisäetuina ovat välttyminen suuren reaktoripaineastian rakentamiselta ja mahdollisuus polttoainesauvojen siirtoon reaktorin toimintaa keskeyttämättä.

Plutoniumin tuotanto fissioreaktion sivutuotteena on periaatteessa yhtä lailla mahdollista, kuin muissakin fissioreaktoreissa. Raskasvesireaktoreissa raskaan veden (dideuteriumoksidi D₂O) käyttö on näille reaktoreille erityinen suuri pääomakustannus, sillä deuteriumia esiintyy merivedessä suhteellisen vähän, ja raskaan veden tuottaminen merivedestä on siksi kallista.

Useimmista muista raskasvesireaktoreista poiketen CANDU-reaktorissa on korkeapaineisen reaktoriastian kokoa pienentämällä pyritty huokeampaan reaktorikuoren rakenteeseen ja mahdollisten raskaan veden vuotojen aiheuttaman hukan minimoimiseen. Mahdollisen vuodon merkitys ympäristölle olisi vähäinen, mutta taloudellinen merkitys voimalalle suuri. Suurin osa CANDU-reaktorissa tarvittavasta raskaasta vedestä on matalapaineisessa ja viileämmässä neutronihidastimessa.

Loput raskaasta vedestä kiertää reaktorin korkeapaineisessa ensiöpiirissä. Korkeapaineinen raskas vesi kiertää reaktorissa noin 110 barin paineessa, siirtyy sieltä noin 320 °C:n lämpötilassa lämmönvaihtimeen, ja palaa jäähtyneenä reaktoriin. Turbiinin ja lauhduttimen kautta kiertää tavallinen toisiopiirin kevyt vesi (divetyoksidi H₂O), joka höyrystetään reaktorivesikierron lämmöllä lämmönvaihtimessa. CANDU-reaktoreita on 21, joista 16 alkuperämaassa Kanadassa.

Aiheesta muualla

• Kanadan ydinteknisen yhdistyksen lyhyt kuvaus CANDUsta (pdf), (englanniksi)