Корпусный реактор — разновидность ядерного реактора, активная зона которого располагается в прочном корпусе. В структуре корпусного реактора выделяют: активную зону, содержащую ядерное топливо и замедлитель; отражатель нейтронов; теплоноситель; радиационную защиту; систему регулирования реакции; систему управления на расстоянии.
В корпусном реакторе теплоноситель чаще всего выполняет функции замедлителя (обычная или тяжелая вода, органические жидкости). В некоторых корпусных реакторах в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов применяются разнородные вещества. В корпусном реакторе EDF (Франция) используются углекислый газ и графит. Корпусной реактор обычно представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой, внутри которого размещена конструкция (корзина) с активной зоной, с возможностью ее изъятия. Снизу в активную зону поступает теплоноситель. Активная зона состоит из тепловыделяющих кассет. В активной зоне перемещаются управляющие стержни, приводы которых имеют герметичный вывод в крышке или днище корпуса. Через патрубки в верхней части корпуса осуществляется отвод нагретого теплоносителя.
В мировой ядерной энергетике корпусные реакторы используются широко. Это явление может быть объяснено их сравнительной простотой, компактностью и высокой энергонапряженностью активной зоны. Существуют корпусные реакторы на быстрых и тепловых нейтронах, наибольшее распространение получили последние. В нашей стране на Нововоронежской АЭС работает корпусный реактор мощностью 1375 МВт. В нем теплоносителем и замедлителем является обычная вода под давлением 12,5 Мн/м2 (125 кгс/см2). Вода, принудительно циркулирующая в активной зоне, нагревается от 269 до 300 °С и поступает в парогенераторы.
Преимущества корпусных реакторов:
1) простая конструкция тепловыделяющих сборок;
2) малое количество дополнительных конструкционных материалов, присутствующих в активной зоне и поглощающих нейтроны.
Теоретически имеется возможность использования ядерного топлива с низким обогащением. Но на практике в связи со спецификой используемых замедлителей корпусные реакторы требуют большего обогащения, чем канальные реакторы.
Недостатки корпусных реакторов:
1) сложный в изготовлении герметичный корпус (габариты примерно 5— 10 м, давление до 160 атм);
2) жесткое ограничение размера активной зоны и, как следствие, максимальной мощности;
3) невозможность частичной выгрузки тепловыводящих элементов. Это означает, что для замены топлива требуются полная остановка реактора, откачивание теплоносителя, удаление системы привода стержней, снятие крышки и т. д.
