Jak to działa?

Kluczowym dla produkcji energii składnikiem reaktora jądrowego jest wzbogacony uran, formowany w specjalne pastylki o średnicy 2,5 cm i układany w długie pręty. Pręty następnie zestawiane są w pakiety i zanurzane w zbiorniku ciśnieniowym wypełnionym wodą (2). Energię w reaktorze jądrowym wodnym ciśnieniowym typu PWR otrzymuje się, rozszczepiając jądra uranu (U 235) przy użyciu wiązki neutronów spowolnionych. Neutron wyłapywany przez jądro uranu powoduje jego rozszczepienie na dwa lżejsze jądra, czemu towarzyszy wyzwolenie znacznej energii i wyemitowanie pewnej liczby neutronów. Ich energia jest jednak na tyle wysoka, a prędkość na tyle duża, że jądra uranu nie są w stanie absorbować ilości wystarczającej do podtrzymania reakcji jądrowej. Do ich spowolnienia stosuje się tzw. moderatory: grafit, zwykłą wodę, ciężką wodę lub beryl. Szybkie neutrony spowalniają w trakcie przejścia przez moderator, wytracając przy tym część energii i zwalniając. Liczba rozszczepień w reaktorze regulowana jest poprzez stosowanie prętów kontrolnych (4), które absorbują neutrony. W reaktorze, którego budowę przedstawia rysunek, moderatorem jest zwykła woda (pod ciśnieniem ok. 15 MPa), spełniająca jednocześnie funkcję chłodziwa reaktora jądrowego. Woda z obiegu pierwotnego przepływa do wytwornicy pary (6), gdzie oddając ciepło doprowadza do wrzenia wodę z obiegu wtórnego (19) o niższym ciśnieniu. Następnie powraca do reaktora (2), skąd ponownie pobiera ciepło. Wrząca woda z obiegu wtórnego zmieniana jest w parę mokrą (zazwyczaj o parametrach 275 °C i 6 MPa), która rozpręża się na turbinie parowej (8). Para wodna napędza turbinę parową (8) połączoną z prądnicą (9), dzięki czemu wytwarza się energia gromadzona w transformatorze (10). Regulację temperatur zapewnia układ chłodzący (17). Separacja obiegów (18 i 19) zapewnia większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku pary z turbiny (8). Moc reaktora wodnego ciśnieniowego regulowana jest m.in. przez zmianę stężenia boru (pod postacią kwasu borowego) w wodzie w obiegu pierwotnym (18). Pręty moderacyjne (4) stosowane są jedynie podczas rozruchu i wyłączania reaktora (2). nat