Ang mga nuclear power plant ay mga nuclear installation na gumagawa ng enerhiya, habang sinusunod ang mga tinukoy na rehimen sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Para sa mga layuning ito, ginagamit ang teritoryong tinukoy ng proyekto, kung saan ginagamit ang mga nuclear reactor kasabay ng mga kinakailangang sistema, kagamitan, kagamitan at istruktura para magawa ang mga nakatalagang gawain. Upang maisagawa ang mga target na gawain, ang mga dalubhasang tauhan ay kasangkot.

Lahat ng mga nuclear power plant sa Russia

Ang kasaysayan ng nuclear energy sa ating bansa at sa ibang bansa

Ang ikalawang kalahati ng 40s ay minarkahan ng simula ng trabaho sa paglikha ng unang proyekto na kinasasangkutan ng paggamit ng isang mapayapang atom upang makabuo ng kuryente. Noong 1948, ang I.V. Si Kurchatov, na ginagabayan ng mga tagubilin ng partido at ng gobyerno ng Sobyet, ay gumawa ng isang panukala upang simulan ang trabaho sa praktikal na paggamit ng atomic energy upang makabuo ng kuryente.

Pagkalipas ng dalawang taon, noong 1950, hindi kalayuan sa nayon ng Obninskoye, na matatagpuan sa rehiyon ng Kaluga, sinimulan ang pagtatayo ng unang nuclear power plant sa planeta. Ang paglulunsad ng unang pang-industriya na planta ng nuclear power sa mundo, na may kapasidad na 5 MW, ay naganap noong Hunyo 27, 1954. Ang Unyong Sobyet ang naging unang kapangyarihan sa mundo na nagawang gumamit ng atom para sa mapayapang layunin. Ang istasyon ay binuksan sa Obninsk, na nakatanggap ng katayuan ng isang lungsod sa oras na iyon.

Ngunit ang mga siyentipiko ng Sobyet ay hindi tumigil doon, nagpatuloy sila sa trabaho sa direksyon na ito, lalo na, pagkalipas lamang ng apat na taon, noong 1958, nagsimula ang operasyon ng unang yugto ng Siberian nuclear power plant. Ang kapasidad nito ay ilang beses na mas mataas kaysa sa istasyon sa Obninsk at umabot sa 100 MW. Ngunit para sa mga domestic scientist hindi ito ang limitasyon, sa pagkumpleto ng lahat ng trabaho, ang kapasidad ng disenyo ng istasyon ay 600 MW.

Sa kalakhan ng Unyong Sobyet, ang pagtatayo ng isang nuclear power plant, noong panahong iyon, ay nagkaroon ng napakalaking sukat. Sa parehong taon, ang pagtatayo ng Beloyarsk NPP ay inilunsad, ang unang yugto kung saan, na noong Abril 1964, ay nagbigay ng mga unang mamimili. Ang heograpiya ng pagtatayo ng mga nuclear power plant ay bumalot sa buong bansa kasama ang network nito, sa parehong taon ang unang yunit ng nuclear power plant sa Voronezh ay inilunsad, ang kapasidad nito ay 210 MW, ang pangalawang yunit, na inilunsad limang taon mamaya noong 1969 , ipinagmamalaki ang kapasidad na 365 MW. ang boom sa pagtatayo ng nuclear power plant ay hindi humupa sa buong panahon ng Sobyet. Ang mga bagong istasyon, o karagdagang mga bloke ng mga naitayo na, ay inilunsad sa pagitan ng ilang taon. Kaya, noong 1973, natanggap ni Leningrad ang sarili nitong nuclear power plant.

Gayunpaman, hindi lamang ang estado ng Sobyet sa mundo ang nakapag-master ng mga naturang proyekto. Sa Great Britain, hindi rin sila nakatulog at, napagtanto ang mga prospect ng direksyon na ito, aktibong pinag-aralan nila ang isyung ito. Pagkatapos lamang ng dalawang taon, pagkatapos ng pagbubukas ng istasyon sa Obninsk, inilunsad ng British ang kanilang sariling proyekto upang bumuo ng mapayapang atom. Noong 1956, sa bayan ng Calder Hall, inilunsad ng British ang kanilang sariling istasyon, ang kapasidad na lumampas sa analogue ng Sobyet at umabot sa 46 MW. Hindi sila nagpahuli sa kabilang panig ng Atlantiko, makalipas ang isang taon, taimtim na pinatakbo ng mga Amerikano ang istasyon sa Shippingport. Ang kapasidad ng pasilidad ay 60 MW.

Gayunpaman, ang pagbuo ng isang mapayapang atom ay nagtago ng mga nakatagong banta, na sa lalong madaling panahon nalaman ng buong mundo. Ang unang palatandaan ay isang malaking aksidente sa Three Mile Island na naganap noong 1979, mabuti, pagkatapos nito ay isang sakuna ang tumama sa buong mundo, sa Unyong Sobyet, sa maliit na bayan ng Chernobyl, isang malaking sakuna ang naganap, nangyari ito noong 1986. . Ang mga kahihinatnan ng trahedya ay hindi na mababawi, ngunit bukod dito, ang katotohanang ito ay nagpaisip sa buong mundo tungkol sa pagpapayo ng paggamit ng enerhiyang nuklear para sa mapayapang layunin.

Ang mga luminaries ng mundo sa industriyang ito ay seryosong nag-iisip tungkol sa pagpapabuti ng kaligtasan ng mga pasilidad na nuklear. Ang resulta ay ang pagdaraos ng isang constituent assembly, na inorganisa noong 05/15/1989 sa kabisera ng Sobyet. Ang pagpupulong ay nagpasya na lumikha ng isang World Association, na dapat isama ang lahat ng mga operator ng nuclear power plant, ang karaniwang kinikilalang pagdadaglat nito ay WANO. Sa kurso ng pagpapatupad ng mga programa nito, sistematikong sinusubaybayan ng organisasyon ang pagtaas sa antas ng kaligtasan ng mga nuclear power plant sa mundo. Gayunpaman, sa kabila ng lahat ng mga pagsisikap na ginawa, kahit na ang pinakamoderno at tila ligtas na mga pasilidad ay hindi makatiis sa pagsalakay ng mga elemento. Ito ay dahil sa endogenous na sakuna, na nagpakita ng sarili sa anyo ng isang lindol at ang sumunod na tsunami noong 2011, na isang aksidente ang naganap sa istasyon ng Fukushima-1.

Atomic blackout

Pag-uuri ng NPP

Ang mga nuclear power plant ay inuri ayon sa dalawang pamantayan, ang uri ng enerhiya na ginagawa nila at ang uri ng mga reactor. Depende sa uri ng reaktor, ang dami ng nabuong enerhiya, ang antas ng kaligtasan, at kung anong uri ng mga hilaw na materyales ang ginagamit sa istasyon ay tinutukoy.

Ayon sa uri ng enerhiya na ginawa ng mga istasyon, nahahati sila sa dalawang uri:

Ang kanilang pangunahing pag-andar ay upang makabuo ng elektrikal na enerhiya.

Nuclear thermal power plant. Dahil sa mga pag-install ng pag-init na naka-install doon, gamit ang pagkawala ng init na hindi maiiwasan sa istasyon, nagiging posible na init ang tubig sa network. Kaya, ang mga istasyong ito ay bumubuo ng enerhiya ng init bilang karagdagan sa kuryente.

Ang pagkakaroon ng pagsusuri sa maraming mga pagpipilian, ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang pinaka-makatuwiran ay ang kanilang tatlong mga varieties, na kasalukuyang ginagamit sa buong mundo. Nag-iiba sila sa maraming paraan:

1. Ginamit na gasolina;
2. Inilapat na mga carrier ng init;
3. Ang mga aktibong zone ay pinatatakbo upang mapanatili ang kinakailangang temperatura;
4. Isang uri ng moderator na tumutukoy sa pagbaba ng bilis ng mga neutron na inilalabas sa panahon ng pagkabulok at kinakailangan upang suportahan ang chain reaction.

Ang pinakakaraniwang uri ay isang reaktor na gumagamit ng enriched uranium bilang gasolina. Ginagamit dito ang ordinaryong o magaan na tubig bilang tagadala ng init at moderator. Ang ganitong mga reactor ay tinatawag na light-water reactor, mayroong dalawang uri ng mga ito. Sa una, ang singaw na ginamit upang paikutin ang mga turbine ay nabuo sa isang core na tinatawag na boiling point reactor. Sa pangalawa, ang pagbuo ng singaw ay nangyayari sa isang panlabas na circuit, na konektado sa unang circuit sa pamamagitan ng mga heat exchanger at steam generator. Ang reaktor na ito, ay nagsimulang umunlad noong ikalimampu ng huling siglo, ang batayan para sa kanila ay ang mga programa ng hukbo ng US. Kaayon, sa halos parehong oras, isang reaktor ng tubig na kumukulo ay binuo sa Union, kung saan ang isang graphite rod ay kumilos bilang isang moderator.

Ito ang uri ng moderated reactor ng ganitong uri na nakahanap ng praktikal na aplikasyon. Ito ay isang gas-cooled reactor. Ang kasaysayan nito ay nagsimula noong huling bahagi ng apatnapu't, unang bahagi ng ikalimampu ng XX siglo, sa una ang mga pag-unlad ng ganitong uri ay ginamit sa paggawa ng mga sandatang nuklear. Sa pagsasaalang-alang na ito, dalawang uri ng gasolina ang angkop para dito, ito ay mga armas-grade plutonium at natural na uranium.

Ang huling proyekto, na sinamahan ng komersyal na tagumpay, ay isang reaktor kung saan ang mabigat na tubig ay ginagamit bilang isang coolant, at ang kilalang natural na uranium ay ginagamit bilang isang gasolina. Sa una, ang mga naturang reactor ay idinisenyo ng ilang mga bansa, ngunit sa huli ang kanilang produksyon ay puro sa Canada, na dahil sa pagkakaroon ng napakalaking deposito ng uranium sa bansang ito.

Thorium NPPs - Enerhiya ng Hinaharap?

Ang kasaysayan ng pagpapabuti ng mga uri ng nuclear reactors

Ang reactor, ang unang nuclear power plant sa planeta, ay isang napaka-makatwiran at mabubuhay na disenyo, na napatunayan sa loob ng maraming taon at walang kamali-mali na operasyon ng istasyon. Kabilang sa mga sangkap na bumubuo nito ay nakikilala:

1. proteksyon ng tubig sa gilid;
2. masonry casing;
3. itaas na palapag;
4. prefabricated collector;
5. channel ng gasolina;
6. tuktok na plato;
7. pagmamason ng grapayt;
8. ilalim na plato;
9. pamamahagi manifold.

Ang pangunahing materyal na istruktura para sa cladding ng elemento ng gasolina at mga teknolohikal na channel ay hindi kinakalawang na asero; sa oras na iyon, hindi alam ang tungkol sa mga haluang metal ng zirconium, na maaaring angkop sa mga tuntunin ng mga katangian para sa pagtatrabaho sa temperatura na 300 ° C. Ang paglamig ng naturang reaktor ay isinasagawa gamit ang tubig, habang ang presyon sa ilalim kung saan ito ay ibinibigay ay 100 at. Kasabay nito, ang singaw ay pinakawalan na may temperatura na 280 ° C, na isang medyo katamtamang parameter.

Ang mga channel ng nuclear reactor ay idinisenyo sa paraang maaari silang ganap na mapalitan. Ito ay dahil sa limitasyon ng mapagkukunan, na dahil sa oras na ginugol ng gasolina sa zone ng aktibidad. Ang mga taga-disenyo ay hindi nakahanap ng anumang dahilan upang asahan na ang mga materyales sa istruktura na matatagpuan sa irradiated zone ng aktibidad ay maaaring gamitin ang kanilang buong mapagkukunan, lalo na ang tungkol sa 30 taon.

Tulad ng para sa disenyo ng TVEL, napagpasyahan na gumamit ng isang tubular na bersyon na may isang one-way na mekanismo ng paglamig.

Binawasan nito ang posibilidad na ang mga produkto ng fission ay makapasok sa circuit kung sakaling masira ang fuel rod. Upang ayusin ang temperatura ng cladding ng elemento ng gasolina, ginamit ang isang komposisyon ng gasolina ng isang uranium-molybdenum na haluang metal, na may anyo ng mga butil na nakakalat sa pamamagitan ng isang mainit na tubig na matrix. Ang nuclear fuel na naproseso sa ganitong paraan ay naging posible upang makakuha ng mataas na maaasahang fuel rods. na nagawang gumana sa mataas na thermal load.

Ang karumal-dumal na planta ng nuclear power ng Chernobyl ay maaaring magsilbi bilang isang halimbawa ng susunod na round ng pag-unlad ng mapayapang nuclear na teknolohiya. Noong panahong iyon, ang mga teknolohiyang ginamit sa pagtatayo nito ay itinuturing na pinaka-advanced, at ang uri ng reaktor ay ang pinakamoderno sa mundo. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa RBMK-1000 reactor.

Ang thermal power ng isang naturang reactor ay umabot sa 3200 MW, habang mayroon itong dalawang turbine generator, ang electric power na umabot sa 500 MW, kaya, ang isang power unit ay may electric power na 1000 MW. Ang enriched uranium dioxide ay ginamit bilang panggatong para sa RBMK. Sa paunang estado, bago magsimula ang proseso, ang isang tonelada ng naturang gasolina ay naglalaman ng mga 20 kg ng gasolina, lalo na ang uranium - 235. Sa isang nakatigil na pag-load ng uranium dioxide sa reaktor, ang masa ng sangkap ay 180 tonelada.

Ngunit ang proseso ng paglo-load ay hindi isang tambak; ang mga elemento ng gasolina, na kilala na sa amin na mga elemento ng gasolina, ay inilalagay sa reaktor. Sa katunayan, ang mga ito ay mga tubo na ginawa gamit ang isang zirconium alloy. Bilang mga nilalaman, naglalaman ang mga ito ng uranium dioxide tablet, na may isang cylindrical na hugis. Sa reactor activity zone, inilalagay sila sa mga fuel assemblies, na ang bawat isa ay pinagsasama ang 18 fuel rods.

Mayroong hanggang 1,700 tulad ng mga pagtitipon sa naturang reaktor, at inilalagay ang mga ito sa isang graphite stack, kung saan ang mga vertical na teknolohikal na channel ay espesyal na idinisenyo para sa mga layuning ito. Nasa kanila na ang sirkulasyon ng coolant ay nagaganap, ang papel na kung saan, sa RMBK, ay nilalaro ng tubig. Ang whirlpool ng tubig ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga circulation pump, kung saan mayroong walo. Ang reactor ay matatagpuan sa loob ng shaft, at ang graphic masonry ay nasa isang cylindrical body na 30mm ang kapal. Ang suporta ng buong apparatus ay isang kongkreto na base, sa ilalim kung saan mayroong isang pool - isang bubbler, na nagsisilbing localize ang aksidente.

Ang ikatlong henerasyon ng mga reactor ay gumagamit ng mabigat na tubig

Ang pangunahing elemento nito ay deuterium. Ang pinakakaraniwang disenyo ay tinatawag na CANDU, ito ay binuo sa Canada at malawakang ginagamit sa buong mundo. Ang core ng naturang mga reactor ay matatagpuan sa isang pahalang na posisyon, at ang mga cylindrical tank ay gumaganap ng papel ng isang heating chamber. Ang channel ng gasolina ay tumatakbo sa buong silid ng pag-init, ang bawat isa sa mga channel na ito ay may dalawang concentric tubes. May mga panlabas at panloob na tubo.

Sa panloob na tubo, ang gasolina ay nasa ilalim ng presyon ng coolant, na ginagawang posible upang dagdagan ang muling pag-refuel sa reaktor sa panahon ng operasyon. D20 mabigat na tubig ay ginagamit bilang isang retarder. Sa kurso ng isang closed cycle, ang tubig ay pumped sa pamamagitan ng mga tubo ng reactor na naglalaman ng mga bundle ng gasolina. Bilang resulta ng nuclear fission, ang init ay nabuo.

Ang cycle ng paglamig kapag gumagamit ng mabigat na tubig ay binubuo sa pagdaan sa mga generator ng singaw, kung saan kumukulo ang ordinaryong tubig mula sa init na dulot ng mabigat na tubig, bilang isang resulta kung saan nabuo ang singaw, na tumatakas sa ilalim ng mataas na presyon. Ibinahagi ito pabalik sa reactor, na nagreresulta sa isang closed cooling cycle.

Sa landas na ito nagkaroon ng hakbang-hakbang na pagpapabuti ng mga uri ng nuclear reactor na ginamit at ginagamit sa iba't ibang bansa sa mundo.

2.2. Pag-uuri ng mga nuclear power plant

Ang pinakamahalagang pag-uuri para sa mga nuclear power plant ay ang kanilang pag-uuri ayon sa bilang ng mga circuit. Itangi ang NPP single-circuit, double-circuit at tatlong-circuit... Sa anumang kaso, ang mga steam turbine ay ginagamit bilang mga makina sa modernong nuclear power plant.

Ang sistema ng NPP ay nakikilala pampalamig at nagtatrabaho katawan... Ang gumaganang daluyan, iyon ay, ang daluyan na gumaganap ng trabaho, na may conversion ng thermal energy sa mekanikal na enerhiya, ay singaw ng tubig. Ang mga kinakailangan para sa kadalisayan ng singaw na ibinibigay sa turbine ay napakataas na maaari silang matugunan ng mga katanggap-tanggap na tagapagpahiwatig sa ekonomiya lamang sa pamamagitan ng pag-condensate ng buong singaw at pagbabalik ng condensate sa cycle. Samakatuwid, ang working fluid circuit para sa isang nuclear power plant, gayundin para sa anumang modernong thermal power plant, ay palaging sarado at ang karagdagang tubig ay pumapasok lamang dito sa maliit na dami upang mapunan ang mga paglabas at ilang iba pang mga condensate na pagkawala.

Ang layunin ng coolant sa isang nuclear power plant ay alisin ang init na inilabas sa reactor. Upang maiwasan ang mga deposito sa mga elemento ng gasolina, kinakailangan ang isang mataas na kadalisayan ng coolant. Samakatuwid, nangangailangan din ito ng isang closed loop, at lalo na dahil ang reactor coolant ay palaging radioactive. Ang resonant scattering ay ganap na ibang usapin. Hindi ito inelastic scattering. Mayroong potensyal na scattering, mayroong resonance scattering - ang pakikipag-ugnayan na ito ay nasa antas ng alon ng mga neutron. Ngayon ay isinasaalang-alang namin ang nababanat na scattering bilang isang klasikal na proseso ng banggaan ng dalawang bola

Kung ang mga circuit ng coolant at ang gumaganang likido ay hindi pinaghihiwalay, ang NPP ay tinatawag single-circuit(Larawan 2.2 a). Ang pagbuo ng singaw ay nangyayari sa reaktor, ang singaw ay ipinadala sa isang turbine, kung saan ito gumagana, na na-convert sa kuryente sa generator. Pagkatapos ng condensation ng lahat ng singaw sa condenser, ang condensate

a- single-circuit; b- double-circuit; v- tatlong-circuit;
1 - reaktor; 2 - steam turbine; 3 - electric generator; 4 - kapasitor; 5 - feed pump; 6 - sirkulasyon ng bomba; 7 - volume compensator; 8 - generator ng singaw; 9 - intermediate heat exchanger

ang bomba ay ibinabalik sa reaktor. Ang ganitong mga reactor ay nagpapatakbo sa sapilitang sirkulasyon ng coolant, kung saan naka-install ang isang pangunahing sirkulasyon ng bomba.

Sa isang single-loop scheme, ang lahat ng kagamitan ay nagpapatakbo sa ilalim ng mga kondisyon ng radiation, na nagpapalubha sa operasyon nito. Ang mahusay na bentahe ng naturang mga scheme ay ang kanilang pagiging simple at mataas na kahusayan. Ang mga parameter ng singaw sa harap ng turbine at sa reaktor ay naiiba lamang sa halaga ng mga pagkalugi sa mga linya ng singaw. Ang Leningrad, Kursk at Smolensk NPP ay gumagana ayon sa isang solong-loop scheme.

Kung ang mga contour ng coolant at ang gumaganang likido ay pinaghiwalay, pagkatapos ay tinatawag ang NPP double-circuit(Larawan 2.2 b). Alinsunod dito, ang coolant circuit ay tinatawag ang una, at ang tabas ng gumaganang likido ay pangalawa... Sa ganoong pamamaraan, ang reaktor ay pinalamig ng isang coolant na pumped sa pamamagitan nito at sa pamamagitan ng steam generator ng pangunahing circulation pump. Ang coolant circuit na nabuo sa ganitong paraan ay radioactive, hindi nito kasama ang lahat ng kagamitan ng istasyon, ngunit isang bahagi lamang nito. Kasama sa pangunahing sistema ng circuit volume compensator, dahil nagbabago ang dami ng coolant depende sa temperatura.

Ang singaw mula sa steam generator ng isang two-circuit NPP ay pumapasok sa turbine, pagkatapos ay sa condenser, at ang condensate mula dito ay pumped pabalik sa steam generator. Ang pangalawang circuit na nabuo ay kinabibilangan ng mga kagamitan na tumatakbo sa kawalan ng radiation; pinapasimple nito ang operasyon ng istasyon. Sa isang double-circuit NPP, ito ay sapilitan generator ng singaw - aparato na naghihiwalay sa parehong mga contour, samakatuwid ito ay pantay na nabibilang sa una at pangalawa. Ang paglipat ng init sa pamamagitan ng heating surface ay nangangailangan ng pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng coolant at tubig na kumukulo sa steam generator. Para sa isang water heat carrier, nangangahulugan ito ng pagpapanatili sa una

isang mas mataas na pressure circuit kaysa sa steam pressure na ibinibigay sa turbine. Ang pagnanais na maiwasan ang pagkulo ng coolant sa reactor core ay humahantong sa pangangailangan na magkaroon ng presyon sa unang loop na mas mataas kaysa sa presyon sa pangalawang loop. Ang Novovoronezh, Kola, Balakovskaya at Kalinin NPP ay nagpapatakbo ayon sa isang two-circuit scheme.

Bilang isang coolant sa scheme ng NPP na ipinapakita sa Fig. 2.2 b, maaari ding gamitin ang mga gas. Ang gas coolant ay pumped sa pamamagitan ng reactor at steam generator gas blower, na gumaganap ng parehong papel bilang pangunahing circulation pump, ngunit sa kaibahan sa tubig para sa gas heat carrier, ang presyon sa unang circuit ay maaaring hindi lamang mas mataas, ngunit mas mababa din kaysa sa pangalawa.

Ang bawat isa sa inilarawan na dalawang uri ng nuclear power plant na may water coolant ay may sariling mga pakinabang at disadvantages, samakatuwid, ang mga nuclear power plant ng parehong uri ay binuo. Mayroon silang ilang mga bagay na magkakatulad, kabilang ang pagpapatakbo ng mga turbine sa saturated steam ng medium pressure... Ang mga single-circuit at double-circuit na NPP na may water coolant ay ang pinakalaganap, at sa mundo ang kagustuhan ay karaniwang ibinibigay sa dalawang-circuit na NPP.

Sa panahon ng operasyon, ang mga pagtagas ay maaaring mangyari sa ilang mga seksyon ng generator ng singaw, lalo na sa junction ng mga tubo ng generator ng singaw sa kolektor o dahil sa pinsala sa kaagnasan sa mga tubo mismo. Kung ang presyon sa unang circuit ay mas mataas kaysa sa pangalawa, kung gayon ang isang coolant overflow ay maaaring mangyari, na humahantong sa radioactive contamination ng pangalawang circuit. Sa loob ng ilang partikular na limitasyon, ang naturang pag-apaw ay hindi nakakagambala sa normal na operasyon ng isang nuclear power plant, ngunit may mga coolant na masinsinang nakikipag-ugnayan sa singaw at tubig. Maaari itong lumikha ng panganib ng paglabas ng mga radioactive substance sa lugar na pinangangasiwaan. Ang nasabing heat carrier ay, halimbawa, likidong sodium. Samakatuwid, lumikha sila ng karagdagang, nasa pagitan circuit upang kahit na sa mga sitwasyong pang-emergency ay maiiwasan ang pakikipag-ugnayan ng radioactive sodium na may tubig o singaw ng tubig. Tinatawag itong nuclear power plant tatlong-circuit(Larawan 2.2 v).

Ang isang radioactive liquid metal coolant ay ibinobomba sa pamamagitan ng reactor at isang intermediate heat exchanger, kung saan ito ay nagbibigay ng init sa isang non-radioactive liquid metal coolant. Ang huli ay pumped sa pamamagitan ng isang steam generator sa pamamagitan ng isang sistema na bumubuo ng isang intermediate circuit. Ang presyon sa intermediate circuit ay pinananatiling mas mataas kaysa sa una. Samakatuwid, ang overflow ng radioactive sodium mula sa pangunahing circuit hanggang sa intermediate circuit ay imposible. Kaugnay nito, kung may tumagas sa pagitan ng intermediate at secondary circuits, ang contact ng tubig o singaw ay magkakaroon lamang ng non-radioactive sodium. Pangalawang sistema

circuit para sa isang three-circuit scheme ay katulad ng isang two-circuit circuit. Ang three-circuit nuclear power plants ang pinakamahal dahil sa malaking halaga ng kagamitan.

Ang Shevchenko NPP at ang ikatlong yunit ng Beloyarsk NPP ay nagpapatakbo ayon sa isang three-circuit scheme.

Bilang karagdagan sa pag-uuri ng mga nuclear power plant ayon sa bilang ng mga circuit, ang mga indibidwal na uri ng nuclear power plant ay maaaring makilala, depende sa:

- uri ng reaktor - thermal o mabilis na mga neutron;

- mga parameter at uri ng mga steam turbine, halimbawa, mga nuclear power plant na may mga turbine gamit ang saturated o superheated na singaw;

- mga parameter at uri ng heat carrier - na may gas heat carrier, heat carrier "water under pressure", likidong metal, atbp.;

- mga tampok ng disenyo ng reactor, halimbawa, na may channel o vessel-type reactors, kumukulo na may natural o sapilitang sirkulasyon, atbp.;

- ang uri ng reactor moderator, halimbawa, isang graphite o heavy water moderator, atbp.

Ang pinaka kumpletong katangian ng isang nuclear power plant ay pinagsasama ang lahat ng mga klasipikasyon, halimbawa,

Novovoronezh isang two-circuit nuclear power plant na may isang vessel-type thermal reactor na may coolant na "pressurized water" at mga saturated steam turbine;

Leningradskaya single-circuit nuclear power plant na may channel-type na thermal reactor na may graphite moderator at saturated steam turbines;

Shevchenkivska isang three-circuit nuclear power plant na may sodium-cooled fast reactor at mga turbine na may sobrang init na singaw.

Mga teknikal na problema ng hindi paglaganap ng mga nukleyar na materyales. Pang-ekonomiyang aspeto ng paggamit ng nuclear energy. Mga bahagi ng gastos ng pagbuo ng kuryente sa mga nuclear power plant. Pag-decommissioning ng isang nuclear power plant. Pang-ekonomiyang kahihinatnan ng matinding aksidente. Mga sosyal na aspeto ng pag-unlad ng nuclear power.

Karaniwan, ang paghahati ng mga power plant sa IES, CHPP, CCGT, GTES, NPP, HPP ay kasalukuyang ginagamit. Para sa isang mas kumpletong paglalarawan, ang mga power plant ay maaaring maiuri ayon sa isang bilang ng mga pangunahing katangian:

Sa pamamagitan ng uri ng pangunahing mapagkukunan ng enerhiya;

Mga proseso ng conversion ng enerhiya;

Sa pamamagitan ng bilang at uri ng mga carrier ng enerhiya;

Sa pamamagitan ng mga uri ng ibinibigay na enerhiya;

Sa pamamagitan ng bilog ng mga mamimili na sakop;

Ayon sa mode ng operasyon.

1. Ayon sa mga uri ng pangunahing mapagkukunan ng enerhiya na ginagamit, ang mga power plant ay nakikilala gamit ang: fossil fuel (TPP); nuclear fuel (NPP); hydropower (HPP, PSPP at TPP); solar energy (SES); enerhiya ng hangin (WPP); init sa ilalim ng lupa (geothermal GEOES).

2. Ayon sa inilapat na mga proseso ng conversion ng enerhiya, ang mga power plant ay nakikilala kung saan: ang natanggap na thermal energy ay na-convert sa mekanikal na enerhiya, at pagkatapos ay sa elektrikal na enerhiya (TPP. NPP); ang nakuha na thermal energy ay direktang na-convert sa elektrikal na enerhiya (mga power plant na may mga generator ng MHD, MHD-ES, SES na may mga photocell, atbp.); ang enerhiya ng tubig at hangin ay na-convert sa mekanikal na enerhiya ng pag-ikot, pagkatapos ay sa elektrikal na enerhiya (hydroelectric power plant, pumped storage power plant, tidal power plant, wind power wind power plants, air-storage gas turbine power plants).

3. Sa pamamagitan ng bilang at uri ng mga carrier ng enerhiya na ginamit, ang mga power plant ay naiiba: na may isang carrier ng enerhiya (IES at CHPP, nuclear IES at CHPP sa singaw, NPP na may isang carrier ng enerhiya ng gas, GTPP); na may dalawang carrier ng enerhiya ng magkaibang mga estado ng phase (pinagsama-cycle na mga planta ng kuryente, kabilang ang PG-KES at PG-CHP); na may dalawang magkaibang carrier ng enerhiya ng parehong phase state (binary power plants).

4. Ayon sa mga uri ng ibinibigay na enerhiya, ang mga planta ng kuryente ay naiiba: nagbibigay lamang o pangunahin sa mga de-koryenteng enerhiya (HPP, PSPP, IES, nuclear IES, GTES, PG-IES, atbp.); pagbibigay ng kuryente at thermal energy (CHP, nuclear CHP, GT-CHP, atbp.). Kamakailan, ang IES at mga nuclear power plant ay lalong tumataas ang supply ng thermal energy. Ang pinagsamang init at mga planta ng kuryente (CHP), bilang karagdagan sa kuryente, ay bumubuo ng init; Ang paggamit ng waste heat sa cogeneration ay nagbibigay ng makabuluhang pagtitipid sa gasolina. Kung ang singaw ng tambutso o mainit na tubig ay ginagamit para sa mga teknolohikal na proseso, pagpainit at bentilasyon ng mga pang-industriya na negosyo, kung gayon ang mga halaman ng CHP ay tinatawag na pang-industriya. Kapag ang init ay ginagamit para sa pagpainit at supply ng mainit na tubig ng mga residential at pampublikong gusali sa mga lungsod, ang mga CHP ay tinatawag na communal (heating) plants. Ang Industrial heating CHPPs ay nagbibigay ng init sa parehong pang-industriya na negosyo at sa populasyon. Sa pagpainit ng mga CHPP, kasama ang mga halaman ng heating turbine, mayroong mga hot water boiler para sa pagbibigay ng init sa mga panahon ng mga heat load peak.

5. Ayon sa saklaw ng mga konsyumer na sakop, ang mga sumusunod ay nakikilala: rehiyonal na mga planta ng kuryente (GRES –state regional power plant); mga lokal na planta ng kuryente para sa suplay ng kuryente ng mga indibidwal na pamayanan; block stations para sa power supply ng mga indibidwal na consumer.

6. Nag-iiba ang mga power plant ayon sa mode ng operasyon sa EPS: basic; mapaglalangan o semi-peak; tugatog.

Kasama sa unang grupo ang malalaki, pinaka-matipid na IES, nuclear IES, pinagsamang init at power plants sa heating mode at bahagyang hydroelectric power plants, ang pangalawang grupo ay kinabibilangan ng flexible condensing power plants, SG-IES at CHPPs, at ang ikatlong grupo ay kinabibilangan ng peak hydroelectric power halaman, hydroelectric power plant, at gas turbine power plant. Ang mga thermal power plant at hindi gaanong matipid na mga IES ay bahagyang gumagana sa peak mode.

Bilang karagdagan sa mga pangkalahatang pangunahing tampok sa itaas ng pag-uuri ng mga halaman ng kuryente, ang bawat uri ay may sariling panloob na mga tampok ng pag-uuri. Halimbawa, ang IES at CHPP ay naiiba sa mga paunang parameter, teknolohikal na pamamaraan (block at may mga cross-link), kapasidad ng yunit ng mga bloke, atbp. Ang mga NPP ay inuri ayon sa uri ng mga reaktor (thermal at mabilis na neutron), ayon sa disenyo ng mga reaktor, atbp.

Kasama ang mga pangunahing uri ng power plant na tinalakay sa itaas, ang pinagsamang-cycle at puro gas-turbine power plant ay ginagawa din sa Russia. Ang pinagsamang-cycle na mga power plant (PGPP) ay ginagamit sa dalawang bersyon: na may high-pressure na steam generator at may discharge ng mga exhaust gas sa mga conventional boiler unit. Sa unang variant, ang mga produkto ng combustion mula sa combustion chamber sa ilalim ng presyon ay ipinadala sa isang high-pressure compact steam generator, kung saan nabuo ang high-pressure na singaw, at ang mga produkto ng combustion ay pinalamig sa 750-800 ° C, pagkatapos ay ipinadala ang mga ito. sa isang gas turbine, at ang high-pressure na singaw ay ibinibigay sa isang steam turbine.

Sa pangalawang pagpipilian, ang mga produkto ng pagkasunog mula sa silid ng pagkasunog na may pagdaragdag ng kinakailangang dami ng hangin upang mabawasan ang temperatura sa 750-800 ° C ay ipinadala sa turbine ng gas, at mula doon ang mga maubos na gas sa temperatura na halos 350- Ang 400 ° C na may mataas na nilalaman ng oxygen ay pinapakain sa mga maginoo na boiler ng steam turbine TPP, kung saan ginagawa nila ang function ng isang oxidizer at nagbibigay ng init.

At ang unang scheme ay dapat magsunog ng natural na gas o isang espesyal na gas turbine na likidong gasolina, sa pangalawang pamamaraan ang naturang gasolina ay dapat na masunog lamang sa silid ng pagkasunog ng isang gas turbine, at sa mga boiler - langis ng gasolina o solidong gasolina, na isang tiyak na kalamangan. . Ang kumbinasyon ng dalawang cycle ay tataas ang pangkalahatang kahusayan ng CHPP ng mga 5-6% kumpara sa steam-turbine IES. Ang kapasidad ng mga gas turbine ng pinagsamang-cycle na planta ng kuryente ay humigit-kumulang 20-25% ng kapasidad ng pinagsamang-cycle unit. Dahil sa katotohanan na ang mga partikular na pamumuhunan sa kapital sa seksyon ng gas turbine ay mas mababa kaysa sa seksyon ng steam turbine, ang SGPP ay nakakamit ng isang pagbawas sa mga tiyak na pamumuhunan sa kapital ng 10-12%. Ang mga pinagsamang cycle unit ay mas madaling maneuver kaysa sa mga conventional condensing unit, at maaaring gamitin para gumana sa semi-peak zone, dahil mas matipid ang mga ito kaysa sa mga maneuverable na IES.

Ang mga reactor ay inuri ayon sa antas ng enerhiya ng mga neutron na nakikilahok sa reaksyon ng fission, ayon sa prinsipyo ng paglalagay ng gasolina at moderator, layunin, uri ng moderator at coolant, at ang kanilang pisikal na estado.

Ang mga nuclear reactor ay nahahati sa ilang mga grupo:

1) Depende sa average na enerhiya ng neutron spectrum - sa mabilis, intermediate at thermal;

2) Ayon sa mga tampok ng disenyo ng core - sa katawan ng barko at channel;

3) Sa pamamagitan ng uri ng heat carrier - tubig, mabigat na tubig, sodium;

4) Sa pamamagitan ng uri ng moderator - para sa tubig, grapayt, mabigat na tubig, atbp.

Para sa mga layunin ng enerhiya, para sa produksyon ng kuryente, ang mga sumusunod ay ginagamit:

1) Mga water-cooled na reactor na may hindi kumukulo o kumukulong tubig sa ilalim ng presyon,

2) Uranium-graphite reactor na may kumukulong tubig o pinalamig ng carbon dioxide,

3) Mga reaktor ng mabibigat na channel ng tubig, atbp.

Sa hinaharap, ang mga mabilis na neutron reactor na pinalamig ng mga likidong metal (sodium, atbp.) ay malawakang gagamitin; kung saan sa panimula namin ipinatupad ang fuel reproduction mode, i.e. lumilikha ng bilang ng mga fissile isotopes ng plutonium Pu-239 na lumalampas sa bilang ng mga natupok na isotopes ng uranium U-235. Ang parameter na nagpapakilala sa pag-aanak ng gasolina ay tinatawag na plutonium ratio. Ipinapakita nito kung gaano karaming mga aksyon ng Pu-239 atoms ang nalikha sa panahon ng neutron capture reactions sa U-238 bawat atom ng U-235, na nakakuha ng neutron at sumailalim sa fission.

V thermal reactor karamihan sa fission ng nuclei ay nangyayari kapag ang nuclei ay sumisipsip ng mga thermal neutron mula sa fissile isotopes. Ang mga reaktor kung saan ang nuclear fission ay pangunahing isinasagawa ng mga neutron na may enerhiya na higit sa 0.5 MeV ay tinatawag na mga fast neutron reactor. Ang mga reactor kung saan ang karamihan sa fission ay nangyayari bilang resulta ng pagsipsip ng mga intermediate neutron ng fissile isotopes nuclei ay tinatawag na intermediate (resonance) neutron reactors.

Sa kasalukuyan, ang mga thermal reactor ang pinakamalawak na ginagamit. Ang mga thermal reactor ay nailalarawan sa pamamagitan ng konsentrasyon ng 235 U nuclear fuel sa core mula 1 hanggang 100 kg / m 3 at ang pagkakaroon ng malalaking masa ng moderator. Ang isang mabilis na neutron reactor ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang nuclear fuel concentration na 235 U o 239 U ng pagkakasunud-sunod ng 1000 kg / m 3 at ang kawalan ng isang moderator sa core.

Sa mga reactor sa mga intermediate neutron sa aktibong zone ng moderator ay napakaliit, at ang konsentrasyon ng nuclear fuel 235 U dito ay mula 100 hanggang 1000 kg / m 3.

Sa mga thermal reactor, ang fission ng fuel nuclei ay nangyayari din kapag ang mga mabilis na neutron ay nakuha ng nucleus, ngunit ang posibilidad ng prosesong ito ay hindi gaanong mahalaga (1 - 3%). Ang pangangailangan para sa isang neutron moderator ay dahil sa ang katunayan na ang epektibong fission cross section ng fuel nuclei ay mas malaki sa mababang neutron energies kaysa sa malalaking.

Sa core ng isang thermal reactor dapat mayroong moderator - isang substance na ang nuclei ay may maliit na mass number. Ang graphite, mabigat o magaan na tubig, beryllium, mga organikong likido ay ginagamit bilang mga moderator. Ang isang thermal reactor ay maaaring tumakbo sa natural na uranium kung ang mabigat na tubig o grapayt ay ginagamit bilang isang moderator. Para sa iba pang mga moderator, dapat gamitin ang enriched uranium. Ang mga kinakailangang kritikal na sukat ng reaktor ay nakasalalay sa antas ng pagpapayaman ng gasolina; na may pagtaas sa antas ng pagpapayaman, ang mga ito ay mas maliit. Ang isang makabuluhang disbentaha ng mga thermal reactor ay ang pagkawala ng mga mabagal na neutron bilang resulta ng kanilang pagkuha ng moderator, coolant, mga materyales sa istruktura, at mga produktong fission. Samakatuwid, sa naturang mga reactor kinakailangan na gumamit ng mga sangkap na may maliit na capture cross section para sa mabagal na neutron bilang isang moderator, coolant, at mga materyales sa istruktura.

Ang tatlong mahahalagang elemento para sa mga thermal reactor ay ang heat release, ang moderator, at ang coolant. Ipinapakita ng figure na ito ang isang tipikal na layout ng core.

Ang isang coolant ay pumped sa pamamagitan ng reactor sa tulong ng mga bomba (tinatawag na circulation pumps), na pagkatapos ay dumadaloy alinman sa turbine (sa RBMK) o sa heat exchanger (sa iba pang mga uri ng reactors). Ang pinainit na coolant ng heat exchanger ay pumapasok sa turbine, kung saan nawawala ang bahagi ng enerhiya nito upang makabuo ng kuryente. Mula sa turbine, ang coolant ay pumapasok sa condenser para sa singaw, upang ang coolant na may mga parameter na kinakailangan para sa pinakamainam na operasyon ay ibinibigay sa reaktor. Ang reaktor ay mayroon ding isang control system para dito, na binubuo ng isang hanay ng mga rod na may diameter na ilang sentimetro at isang haba na maihahambing sa taas ng core, na binubuo ng isang materyal na lubos na sumisipsip ng mga neutron, kadalasang mga boron compound. Ang mga rod ay matatagpuan sa mga espesyal na channel at maaaring itaas o ibaba sa reactor. Sa nakataas na estado, nag-aambag sila sa pagpabilis ng reaktor, sa pagbaba ng estado, nilulunod nila ito. Ang mga rod drive ay independiyenteng adjustable, kaya maaari silang magamit upang i-configure ang aktibidad ng reaksyon sa iba't ibang bahagi ng core.

Ang kakaiba ng isang nuclear reactor ay ang 94% ng fission energy ay agad na na-convert sa init, i.e. sa panahon kung saan ang kapangyarihan ng reaktor o ang density ng mga materyales sa loob nito ay walang oras na magbago nang kapansin-pansin. Samakatuwid, kapag nagbago ang kapangyarihan ng reaktor, ang paglabas ng init ay sumusunod nang walang pagkaantala sa proseso ng fission ng gasolina.

Gayunpaman, kapag ang reactor ay naka-off, kapag ang fission rate ay bumaba ng higit sa sampu-sampung beses, ang mga pinagmumulan ng naantalang paglabas ng init (gamma at beta radiation mula sa mga produktong fission) ay nananatili dito, na nagiging nangingibabaw. Ang natitirang paglabas ng init pagkatapos ng pagwawakas ng reaksyon ng fission ay nangangailangan ng pag-alis ng init sa loob ng mahabang panahon pagkatapos ng pagsara ng reaktor. Bagama't ang kapangyarihan ng natitirang paglabas ng init ay mas mababa kaysa sa nominal, ang sirkulasyon ng coolant sa pamamagitan ng reaktor ay dapat tiyakin na napaka maaasahan, dahil ang natitirang paglabas ng init ay hindi makokontrol. Mahigpit na ipinagbabawal ang pag-alis ng coolant mula sa reaktor na matagal nang gumagana upang maiwasan ang sobrang init at pinsala sa mga elemento ng gasolina.

V intermediate neutron reactors, kung saan ang karamihan sa mga kaganapan sa fission ay sanhi ng mga neutron na may mga enerhiya na mas mataas kaysa sa thermal (mula 1 eV hanggang 100 keV), ang masa ng moderator ay mas mababa kaysa sa mga thermal reactor. Ang isang tiyak na tampok ng pagpapatakbo ng naturang reactor ay ang fission cross section ng gasolina na may pagtaas sa neutron fission sa intermediate na rehiyon ay bumaba nang mas mahina kaysa sa absorption cross section ng mga materyales sa istruktura at mga produkto ng fission. Kaya, ang posibilidad ng mga pagkilos ng fission ay tumataas kumpara sa mga pagkilos ng pagkuha. Ang mga kinakailangan para sa mga katangian ng neutron ng mga materyales sa istruktura ay hindi gaanong mahigpit, ang kanilang saklaw ay mas malawak. Dahil dito, ang core ng isang intermediate neutron reactor ay maaaring gawin ng mas matibay na materyales, na ginagawang posible upang madagdagan ang tiyak na pag-alis ng init mula sa heating surface ng reactor. Ang pagpapayaman ng gasolina na may fissile isotope sa mga intermediate reactor dahil sa pagbaba sa cross section ay dapat na mas mataas kaysa sa thermal reactors. Ang pagpaparami ng nuclear fuel sa mga reactor gamit ang intermediate neutrons ay mas malaki kaysa sa isang reactor na gumagamit ng thermal neutrons.

Ang isang sangkap na mahina ang pagmo-moderate ng mga neutron ay ginagamit bilang isang coolant sa mga intermediate reactor. Halimbawa, ang mga likidong metal. Ang moderator ay grapayt, beryllium, atbp.

Ang mga elemento ng gasolina na may mataas na pinayaman na gasolina ay inilalagay sa core ng isang mabilis na neutron reactor. Ang core ay napapalibutan ng isang breeding zone na binubuo ng mga elemento ng gasolina na naglalaman ng fuel feedstock (depleted uranium, thorium). Ang mga neutron na tumatakas mula sa core ay nakukuha sa breeding zone ng nuclei ng fuel raw material, na nagreresulta sa pagbuo ng bagong nuclear fuel. Ang isang espesyal na bentahe ng mabilis na mga reactor ay ang posibilidad ng pag-aayos ng isang pinalawig na pag-aanak ng nuclear fuel sa kanila, i.e. kasabay ng pagbuo ng enerhiya, upang makagawa ng bago sa halip na nasunog na nuclear fuel. Ang mga mabilis na reactor ay hindi nangangailangan ng isang moderator, at ang coolant ay hindi dapat pabagalin ang mga neutron.

Ang mga reactor ay nahahati sa homogenous at heterogenous depende sa paraan ng paglalagay ng gasolina sa core.

V homogenous na reaktor ang nuclear fuel, coolant at moderator (kung mayroon man) ay lubusang pinaghalo at nasa parehong pisikal na estado, i.e. ang core ng isang ganap na homogenous na reactor ay isang likido, solid o gas na homogenous na pinaghalong nuclear fuel, coolant o moderator. Ang mga homogenous na reactor ay maaaring parehong thermal at mabilis na mga neutron. Sa naturang reactor, ang buong core ay matatagpuan sa loob ng isang steel spherical vessel at isang likidong homogenous na pinaghalong gasolina at moderator sa anyo ng isang solusyon o likidong haluang metal (halimbawa, isang solusyon ng uranyl sulfate sa tubig, isang solusyon ng uranium. sa likidong bismuth), na nagsisilbi rin bilang isang coolant.

Ang reaksyon ng nuclear fission ay nangyayari sa isang fuel solution sa loob ng isang spherical reactor vessel, bilang isang resulta, ang temperatura ng solusyon ay tumataas. Ang nasusunog na solusyon mula sa reactor ay pumapasok sa heat exchanger, kung saan ito ay nagbibigay ng init sa tubig sa pangalawang circuit, ay pinalamig at ipinadala pabalik sa reactor sa pamamagitan ng isang circular pump. Upang maiwasan ang isang reaksyong nuklear na maganap sa labas ng reaktor, ang mga volume ng mga pipeline ng loop, heat exchanger at pump ay pinili upang ang dami ng gasolina sa bawat seksyon ng loop ay mas mababa kaysa sa kritikal. Ang mga homogenous na reactor ay may ilang mga pakinabang kaysa sa mga heterogenous. Ito ay isang simpleng disenyo ng core at ang kaunting sukat nito, ang kakayahang patuloy na mag-alis ng mga produkto ng fission at magdagdag ng sariwang nuclear fuel sa panahon ng operasyon nang hindi humihinto sa reaktor, ang pagiging simple ng paghahanda ng gasolina, at gayundin ang katotohanan na ang reaktor ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagbabago. ang konsentrasyon ng nuclear fuel.

Gayunpaman, ang mga homogenous na reactor ay mayroon ding malubhang disadvantages. Ang homogenous mixture na umiikot sa paligid ng loop ay naglalabas ng malakas na radioactive radiation, na nangangailangan ng karagdagang proteksyon at nagpapalubha sa kontrol ng reactor. Bahagi lamang ng gasolina ang nasa reaktor at ginagamit upang makabuo ng kapangyarihan, habang ang iba pang bahagi ay nasa panlabas na pipeline, heat exchanger at pump. Ang umiikot na timpla ay nagdudulot ng matinding kaagnasan at pagguho ng mga sistema at kagamitan ng reaktor at circuit. Ang pagbuo ng explosive explosive mixture sa isang homogenous reactor bilang resulta ng water radiolysis ay nangangailangan ng mga device para sa afterburning nito. Ang lahat ng ito ay humantong sa katotohanan na ang mga homogenous na reactor ay hindi malawakang ginagamit.

V heterogenous na reaktor ang gasolina sa anyo ng mga bloke ay inilalagay sa moderator, i.e. ang gasolina at moderator ay spatially na pinaghihiwalay.

Sa kasalukuyan, ang mga heterogenous na reactor lamang ang idinisenyo para sa mga layunin ng enerhiya. Ang nuclear fuel sa naturang reactor ay maaaring gamitin sa gaseous, liquid at solid states. Gayunpaman, ngayon ang mga heterogenous na reactor ay gumagana lamang sa mga solidong gasolina.

Depende sa moderating agent, ang mga heterogenous na reactor ay nahahati sa graphite, light-water, heavy-water, at organic. Sa pamamagitan ng uri ng coolant, ang mga heterogenous na reactor ay light-water, heavy-water, gas at liquid metal. Ang mga likidong coolant sa loob ng reaktor ay maaaring nasa single-phase at two-phase na estado. Sa unang kaso, ang coolant sa loob ng reaktor ay hindi kumukulo, at sa pangalawa, ito ay kumukulo.

Ang mga reaktor sa core kung saan ang temperatura ng coolant ay mas mababa kaysa sa kumukulong punto ay tinatawag na mga reactor na may presyon ng tubig, at ang mga reaktor sa loob kung saan kumukulo ang coolant ay tinatawag na mga boiling reactor.

Depende sa moderator at coolant na ginamit, ang mga heterogenous na reactor ay idinisenyo ayon sa iba't ibang mga scheme. Sa Russia, ang mga pangunahing uri ng nuclear power reactors ay pressure-water at water-graphite.

Sa pamamagitan ng disenyo, ang mga reactor ay nahahati sa pressure vessel at channel reactors. V may presyon na mga reaktor ang presyon ng coolant ay dinadala ng katawan. Ang pangkalahatang daloy ng coolant ay dumadaloy sa loob ng reactor vessel. V mga channel reactor ang coolant ay ibinibigay sa bawat channel na may hiwalay na pagpupulong ng gasolina. Ang sisidlan ng reactor ay hindi nilagyan ng presyon ng coolant; ang presyon na ito ay dinadala ng bawat hiwalay na channel.

Depende sa layunin, ang mga nuclear reactor ay power, converters at breeders, research at multipurpose, transport at industrial.

Mga reaktor ng nuclear power ay ginagamit upang makabuo ng kuryente sa mga nuclear power plant, sa ship power plants, sa nuclear combined heat and power plants (ATEC), gayundin sa nuclear power plants (AST).

Ang mga reactor na idinisenyo para sa paggawa ng pangalawang nuclear fuel mula sa natural na uranium at thorium ay tinatawag mga converter o mga breeder... Sa reactor - converter ng pangalawang nuclear fuel, mas kaunti sa unang natupok na gasolina ang nabuo. Sa breeder reactor, ang isang pinahabang pag-aanak ng nuclear fuel ay isinasagawa, i.e. ito ay lumalabas na higit pa sa ginastos.

Mga reaktor ng pananaliksik ay ginagamit upang pag-aralan ang mga proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga neutron sa bagay, pag-aralan ang pag-uugali ng mga materyales ng reaktor sa matinding larangan ng neutron at gamma radiation, radiochemical at biological na pananaliksik, paggawa ng isotopes, eksperimentong pananaliksik ng pisika ng mga nuclear reactor. Ang mga reactor ay may iba't ibang kapasidad, nakatigil o operasyon ng pulso. Ang pinakalaganap ay ang mga reaktor ng pananaliksik na may presyon ng tubig na gumagamit ng enriched uranium. Ang thermal power ng mga research reactor ay nag-iiba sa isang malawak na hanay at umaabot sa ilang libong kilowatts.

Multipurpose reactors ay tinatawag na nagsisilbi sa ilang mga layunin, halimbawa, upang makabuo ng kapangyarihan at makakuha ng nuclear fuel.