Графитоводный реактор представляет собой особый тип ядерного реактора, где в роли замедлителя нейтронов используется графит, а вода циркулирует в качестве теплоносителя, отводя выделяющееся тепло.
Конструкция и принцип действия
Данный реактор относится к канальному типу. Его активная зона собрана из графитовых блоков, образующих замедляющую решетку. Через специальные металлические каналы, пронизывающие эти блоки, под давлением прокачивается вода. Именно внутри или на стенках этих технологических каналов размещаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) с ядерным топливом. Вся активная зона заключена в герметичный защитный кожух.
Ключевые особенности и преимущества
Одной из главных отличительных черт конструкции является отсутствие массивного стального корпуса высокого давления, характерного для водо-водяных реакторов (ВВЭР). Это открывает путь к созданию установок очень большой мощности — теоретически до 5 ГВт — за счет простого увеличения количества параллельных теплоотводящих каналов. Еще одно важнейшее преимущество — возможность так называемой «перегрузки на ходу». Специальные дистанционно управляемые механизмы позволяют заменять отработавшие тепловыделяющие сборки без остановки энергоблока и без снижения его мощности, что значительно повышает коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) АЭС.
Сочетание эффективного графитового замедлителя с высокотеплоемким водяным теплоносителем обеспечивает отличные технико-экономические показатели. Однако, как и для всех реакторов с графитовой кладкой, для них характерна сравнительно низкая энергонапряженность единицы объема активной зоны, что компенсируется ее большими размерами.
История и применение
Наибольшее развитие и распространение графитоводные реакторы получили в советской и российской атомной энергетике. Именно на этой технологии работала первая в мире атомная электростанция в Обнинске, а также первые энергоблоки Белоярской АЭС. Созданию таких реакторов предшествовали фундаментальные открытия в ядерной физике: первая искусственная ядерная реакция, проведенная Эрнестом Резерфордом в 1919 году, и открытие искусственной радиоактивности супругами Жолио-Кюри в 1934 году.
