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沸騰水型原子炉(BWR)の模式図-ドイツのみ出典:Deutsches Atomforum e.V.
加圧水型原子炉と同様に、沸騰水型原子炉(BWR)は軽水型原子炉の設計に属している。
加圧水型原子炉(PWR)と比較して、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器内の圧力は比較的低い(約70バール、したがってPWRの約半分)。
冷却水は原子炉の炉心を下から上に流れ、燃料要素に発生した熱を排出します。 その一部は約290℃(スチームドーム)で炉心の上で蒸発する。 出てくる蒸気はタービンに直接導かれ、それを駆動します。 これは、蒸気に含まれる湿度を分離する蒸気乾燥機を介して行われます。
冷却水システム
情報:軽水炉
様々な原子炉の種類の違いは、使用される冷却剤(水、ガスまたは液体金属)と使用される減速剤(高速中性子を減速させ、連鎖反応–熱核分裂を可能にし、維持する物質)にある。 グラファイトの形態の水または炭素は、調整剤として使用することができる。
軽水炉
今日、ドイツでは軽水炉が使用されており、世界的に使用されている原子炉の中で最も一般的なタイプです。 軽水炉の中には、加圧水炉と沸騰水炉があります。 軽水炉では、通常の水(軽水)が冷却剤として使用されます。 同時に、水は減速機として機能する。
水の一分子(H2O)は、二つの水素原子と一つの酸素原子からなります。 両方の水素原子(H)が核内に1つの陽子(正に帯電したモジュール)しか持たず、中性子(核の非電荷モジュール)がない場合、酸素との組み合わせは「軽水」と呼ばれ
一方、”重水”の場合、コア内の水素原子はいずれも陽子と中性子をそれぞれ一つずつ持っています。 これらの水素原子は、水素の同位体である重水素とも呼ばれます。
核の中の陽子と中性子の数は、核の質量数を決定します。 重水の水素原子は、軽水中の水素原子(u≤1)よりも大きな質量(u≤2)を示す。
エネルギーの大部分をタービンに移した”使用済み”蒸気は、別の回路(冷却水システム)の助けを借りて凝縮器で冷却され、再び水に凝縮され、ポンプを介して
放射性物質がタービンに到達
パイプライン(主蒸気ラインと給水ライン)は、封じ込めから発電所につながります。 水蒸気には放射性物質が含まれている可能性があるため、本流線、タービン、凝縮器および給水線には放射性堆積物が含まれている可能性があります。 そのため、BWRの場合、パワーハウスはプラントの制御領域の一部でもあり、それに応じて保護されています(タービンのシールドなど)。
事故発生時に原子炉を発電所から直ちに分離するための安全装置が多数設置されている(いわゆる貫通分離)。
BWRにおける核分裂の制御
原子炉圧力容器に内蔵された循環ポンプは、凝縮器から汲み上げられた給水と、蒸発していない原子炉圧力容器内の水 循環される容積に応じて、燃料要素を流れる冷却剤の温度が変化する。 これはまた、原子炉コアの領域における蒸気の割合に影響を与える。
蒸気は水よりも節度効果が低い。 原子炉の炉心の領域に蒸気が多いほど、核分裂が少なくなります。 これにより、原子炉出力は減少する(負の蒸気気泡係数)。 循環ポンプの速度の変更によって、原子炉力は冷却剤水の蒸気の泡の分け前によってこうして影響を及ぼされることができる。 冷却剤流量が低いと、蒸気気泡のシェアが増加することによって原子炉の出力が低下し、その逆も同様です。
中性子吸収材(いわゆる中性子毒)を含む原子炉制御棒を下から炉心に装填し、原子炉を規制する。 従ってリアクター旅行の場合に制御棒はリアクター中心に気学的に”撃たれ”、連鎖反応を終える。
- 加圧水型原子炉
の様子