Как охлаждается ядерный реактор?

Ядерный реактор охлаждается с использованием различных методов и веществ, в зависимости от типа реактора. Наиболее распространенным газом, используемым для охлаждения радиационной зоны реактора, является гелий (Не). Гелий является инертным газом, что предотвращает вынос радиации из активной зоны. Свойства гелия позволяют эффективно охлаждать активную зону реактора, работающего как на быстрых, так и на тепловых нейтронах.

Водо-водяной ядерный реактор (ВВЭР) является одним из наиболее распространенных типов реакторов в мире. В ВВЭР в качестве замедлителя и теплоносителя используется легкая вода. Конструкция активной зоны ВВЭР состоит из тепловыделяющих сборок, заполненных тепловыделяющими элементами. Корпус тепловыделяющей сборки изготовлен из материалов, слабо поглощающих нейтроны, таких как алюминий или цирконий. Вода, проходя через зазоры между тепловыделяющими элементами, охлаждает их. Кольцевое пространство между активной зоной и внешней стенкой клетки, заполненное водой, выполняет функцию отражателя.

Теплоносителем в ядерном реакторе является жидкое или газообразное вещество, которое пропускается через активную зону реактора и выносит из нее тепло, выделяющееся в результате ядерных реакций. В двухконтурных энергетических реакторах, например, ВВЭР, теплоноситель из реактора поступает в парогенератор, где преобразуется в пар и приводит в действие турбины. В одноконтурных реакторах, например, РБМК, сам теплоноситель (пароводяной или газовый) может служить рабочим телом турбинного цикла. В исследовательских и специальных реакторах, теплоноситель просто охлаждает реактор, без использования полученного тепла.