什么是沸水反應(yīng)堆

        什么是沸水反應(yīng)堆？沸水反應(yīng)堆是輕水核反應(yīng)堆中的一種，它以輕水（經(jīng)凈化的普通水）作冷卻劑和慢化劑，允許一回路水在堆內(nèi)發(fā)生一定程度的沸騰。沸水堆本體由反應(yīng)堆壓力容器、堆芯、堆內(nèi)構(gòu)件、汽水分離器、蒸汽干燥器、控制棒組件及噴泵等部分組成。堆芯處在壓力容器中心，由若干單元組成，每單元有四盒燃料組件和一根十字形控制棒。每盒燃料組件上部靠上棚板定位，下部安放在下柵板上，并坐在控制棒導(dǎo)向管頂部和燃料支撐杯中。

       燃料組件由燃料元件、定位格架及元件盒組成。燃料元件以8×8排列，采用二氧化鈾燃料芯塊，以鋯－2合金做包殼，內(nèi)部充氦氣，端部加端塞焊接密封。堆內(nèi)構(gòu)件包括上柵板、下柵塊、控制棒導(dǎo)向管及圍板等部件。汽水分離器用來(lái)將蒸汽和水分離開(kāi)來(lái)，蒸汽通過(guò)蒸汽干燥器除濕，以達(dá)到汽輪發(fā)電機(jī)的工況要求。

       用輕水作為慢化劑和冷卻劑的核反應(yīng)堆被稱(chēng)為輕水反應(yīng)堆，包括沸騰水堆和加壓水堆。輕水也就是一般的水，廣泛地被用于反應(yīng)堆的慢化劑和冷卻劑。與重水相比，輕水有廉價(jià)的長(zhǎng)處，此外其減速效率也很高。沸騰水堆的特點(diǎn)是將水蒸汽不經(jīng)過(guò)熱交換器直接送到氣輪機(jī)，從而防止了熱效率的低下；加壓水堆則用高壓抑制沸騰，對(duì)輕水一般加100至160個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm），從而熱交換器把一次冷卻系（取出堆芯產(chǎn)生的熱）和二次冷卻系（發(fā)生送往渦輪機(jī)的蒸汽）完全隔離開(kāi)來(lái)。

       沸水反應(yīng)爐以去離子水作為冷卻劑（coolant）和中子減速劑。反應(yīng)爐堆芯進(jìn)行的核分裂會(huì)產(chǎn)生熱能，使得已冷卻的水沸騰，變?yōu)楦邏赫羝?，從而?qū)動(dòng)渦輪機(jī)，然后通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。離開(kāi)渦輪機(jī)的蒸汽，經(jīng)過(guò)冷凝器凝結(jié)為液態(tài)水（給水）后，回流至反應(yīng)爐堆芯，完成一個(gè)循環(huán)。在堆芯里，已冷卻的水保持在75個(gè)大氣壓，這會(huì)促使它在285℃左右沸騰。

        稍加比較，在壓水反應(yīng)爐堆芯內(nèi)，由于維持高壓強(qiáng)（大約158 個(gè)大氣壓），不會(huì)出現(xiàn)大量的沸騰。但沸水反應(yīng)堆構(gòu)造簡(jiǎn)單，且大大降低了反應(yīng)堆的工作壓力和堆芯溫度，因此顯著提高了反應(yīng)堆的安全性，降低了造價(jià)。但由于沸水堆的循環(huán)系統(tǒng)直接連接了堆芯和渦輪機(jī)，因此可能造成渦輪機(jī)受到放射性污染，給設(shè)計(jì)和維修帶來(lái)麻煩。