Ťažkovodný reaktor (PHWR)

Na svete je v súčasnosti v prevádzke približne 46 ťažkovodných reaktorov (PHWR – Pressurized Heavy Water Reactor, tlakovodný ťažkovodný reaktor), z ktorých asi 3/4 tvoria reaktory typu CANDU (CANada Deuterium Uranium). Tento typ reaktora bol vyvinutý v Kanade a neskôr exportovaný napríklad do Indie, Pakistanu, Argentíny, Južnej Kórey a Rumunska.

Ako palivo sa používa prírodný urán. Aktívna zóna reaktora je umiestnená vo vodorovne uloženej valcovej nádobe nazývanej kalandria s rozmermi približne 7 × 6 metrov. Cez kalandriu prechádzajú vodorovné tlakové kanály, v ktorých sú umiestnené palivové zväzky tvorené krátkymi palivovými súbormi. Kalandria je zaplavená ťažkou vodou, ktorá slúži ako moderátor a je chladená samostatným okruhom. Chladiace médium prúdi tlakovými kanálmi okolo paliva. Reaktory CANDU umožňujú výmenu paliva počas prevádzky, bez potreby odstavenia reaktora.

Vedeli ste, že...?

Teplota ťažkovodného moderátora na vstupe do kalandrie reaktora CANDU je približne 40 °C. Počas prevádzky sa ohreje na približne 70 °C.

 

Ako moderátor aj chladiace médium sa používa ťažká voda (D₂O). Vyznačuje sa výbornými moderujúcimi vlastnosťami a v porovnaní s obyčajnou vodou pohlcuje len veľmi malé množstvo neutrónov. Vďaka tomu je možné ako palivo používať prírodný, neobohatený urán. Tlak chladiaceho média v primárnom okruhu je približne 9,3 MPa a jeho teplota dosahuje približne 300 °C. Moderátor sa musí neustále chladiť, pretože so zvyšujúcou sa teplotou sa jeho moderujúce vlastnosti zhoršujú. Chladiace médium odovzdáva tepelnú energiu obyčajnej vode v parogenerátore, kde vzniká para poháňajúca turbínu.