Kevytvesireaktori

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Kevytvesireaktori (LWR, light water reactor) on ydinreaktori, jossa sekä hidastin- että jäähdytinaineena toimii tavallinen vesi H2O, josta on poistettu epäpuhtaudet ja suoloja. Kaikilla Suomen ydinvoimalaitoksilla käytössä on kevytvesireaktorit. Kevytvesireaktori kuuluu ns. termiseen reaktoriluokkaan, eli fissio tapahtuu esihidastetuilla, eli termisillä neutroneilla. Toinen reaktoriluokka on nopeat reaktorit, niissä neutroneita ei hidasteta tai hidastetaan vain vähän.

Tavanomaisen 3-5% rikastusasteisen ydinpolttoaineen sisältämän 235U:n fissiotodennäköisyys kasvaa kun neutronien liike-energia on sopivan alhainen ts. "hidastettu" (n. 0.025 eV), fission todennäköysyys myös laskee, jos neutronit ovat "liian hitaita" eli niiden liike-energia ei riitä fissiilin aineen hajottamiseen. Lämpötilan noustessa kevytvesireaktorissa veden tiheys pienenee, mikä vähentää sen kykyä hidastaa neutroneita ja edelleen fissioreaktioiden määrää(?). Kuitenkin veden pitäminen nestemäisenä vaatii suuren paineen, jos paine jostakin syystä häviää, voi vesi nopeasti höyrystyä, ja seuraksena voi olla ns. vesihöyrypaineräjähdys, riski ja mahdolliset vahingot ovat sitä suuremmat, mitä suuremmassa paineessa vettä pidetään. Tavallisen veden sijasta voidaan käyttää myös ns. "raskasta vettä" (D2O Dideuteriumoksidi), joka absorboi neutroneita huomattavasti vähemmän kuin tavallinen eli "kevyt vesi" H2O, minkä vuoksi raskasvesireaktoreiden polttoaine voi olla vähemmän rikastettua kuin esim. kevytvesireaktoreissa (ydinreaktori).

Kevytvesireaktorissa käytettävä polttoaine, uraanidioksidi UO2 on pakattu putkimaiseen Zirkoniumsauvaan. Zirkonium voi tietyissä olosuhteissa reagoida veden kanssa, niin että vedestä vapautuu vetyä. Tällöin on riski, että vety sekoittuu hapen kanssa, ja tapahtuu ns. vetyräjähdys. Eräiden lähteiden mukaan Chernobylin voimalakatastrofissa räjähdyksen syynä oli vetyräjähdys, joka johti paineen katoamiseen paineastiassa ja sitä seurasi vesipaineräjähdys.

Kevytvesireaktorityypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yleisimmät kevytvesireaktorityypit ovat kiehutusvesireaktori ja painevesireaktori. Lisäksi suunnitteilla on ylikriittisellä vedellä jäähdytettyjä reaktoreita. Kiehutusvesityyppisen reaktorin höyry on radioaktiivista, mikä tekee reaktorista käytännössä käyttökelvottoman, muutoin kuin erikoiskohteissa, tiukkojen turvallisuusstandardien puitteissa. Pianevesireaktorissa sen sijaan "toisiopiiri" on täysin eristetty radioaktiivisesta "ensiöpiiristä".

Painevesireaktori eli PWR Kiehutusvesireaktori eli BWR
Painevesireaktori eli PWR Kiehutusvesireaktori eli BWR
  • C polttoaine
  • M reaktori
  • B höyrystin (vain PWR)
  • P2 toisiopiirin pumppu (vain PWR)
  • D säätösauvakoneisto
  • V reaktoripaineastia
  • P1 tai P pääkiertopumppu
  • G generaattori
  • T turbiini
  • K lauhdutin
Tämä tekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.