壓水反應(yīng)堆 - 概述

壓水反應(yīng)堆(Pressurized Water Reactor，縮寫為PWR)是美國貝蒂斯原子能實(shí)驗(yàn)室(Bettis Atomic Power Laboratory)開發(fā)成功的一種輕水核反應(yīng)堆。

目前全世界核電站、核潛艇和核動(dòng)力航空母艦等使用的反應(yīng)堆中均以壓水堆為主，截至2000底，全世界有258座運(yùn)行中的反應(yīng)堆，占總數(shù)的64.6%。中國目前已建成的秦山核電站一二期工程、大亞灣核電站、田灣核電站、嶺澳核電站均采用壓水反應(yīng)堆。到2014年預(yù)計(jì)中國將新建大連紅巖河核電站、山東海陽核電站、三門核電站、福清核電站、寧德核電站、陽江核電站。

壓水反應(yīng)堆利用輕水(普通水H2O)作為冷卻劑和中子慢化劑。其冷卻系統(tǒng)由兩個(gè)循環(huán)回路組成。一回路連接著堆芯和二回路中的蒸汽發(fā)生器，回路內(nèi)壓強(qiáng)保持在150個(gè)大氣壓左右，在此壓強(qiáng)下可將冷卻水加熱至約343℃而不沸騰。冷卻水在二回路蒸汽發(fā)生器的傳熱管中將壓強(qiáng)約為70個(gè)大氣壓左右的二回路水加熱至沸騰(溫度約260℃)，形成的水蒸氣(過濾掉混雜的液態(tài)水后)再通過二回路送至汽輪機(jī)，推動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在傳熱管中釋放了熱能的一回路水以290℃左右的溫度回流至堆芯，完成一回路循環(huán)。從汽輪機(jī)流出的二回路水經(jīng)冷凝器凝結(jié)為液態(tài)水后，回流至蒸汽發(fā)生器，完成二回路循環(huán)。

反應(yīng)堆堆芯位于壓力殼內(nèi)，由排列為方形的燃料組件組成。燃料一般是富集程度在2%～4.4%的燒結(jié)二氧化鈾。 和沸水反應(yīng)堆相比，壓水堆堆芯體積更小，堆芯的功率密度較大(大型壓水堆的堆芯功率密度可達(dá)100千瓦/升)，壓水堆的發(fā)電效率約為33%;但由于堆芯中的工作壓力和溫度都較沸水堆高，因此對(duì)反應(yīng)堆材料性能的要求也較沸水堆更高。

事故

史上著名的三哩島核泄漏事故就是壓水反應(yīng)堆，主因?yàn)楫?dāng)年的科技并未全面電腦化，很多人為操縱的過程中出現(xiàn)疏失，而剛好數(shù)個(gè)疏失同時(shí)發(fā)生。