Budowa rdzenia rektora BWR
O ile obiegi pary i wody (chłodziwa, moderatora i czynnika roboczego napędzającego turbiny) w reaktorach PWR i BWR są z zasady różne, o tyle w konstrukcji rdzeni obu typów reaktorów zauważamy wiele podobieństw, pomimo odmienności szczegółówy technicznych.
|
|
W reaktorach BWR pręty regulacyjne są wsuwane do rdzenia od dołu, a nie jak w reaktorach PWR od góry. Są dwie przyczyny takiego rozwiązania:
- miejsce nad rdzeniem zajmują separatory i osuszacze pary,
- efektywność działania prętów regulacyjnych wsuwanych od góry byłaby niewielka z powodu znacznej zawartości pary w górnej części rdzenia (wyjaśnienie niżej).
W wyniku wrzenia, woda w górnej części rdzenia jest przesycona parą, ma mniejszą gęstość i gorzej spełnia rolę moderatora (gorzej spowalnia neutrony do energii termicznych), co zmniejsza liczbę rozpadów promieniotwórczych i w konsekwencji moc generowaną tam w paliwie. W rezultacie mamy bardzo nierównomierną produkcję ciepła: mniejszą w górnej i większą w dolnej części rdzenia, czemu towarzyszy nierównomierne wypalanie paliwa.
Wsuwane od dołu pręty regulacyjne spełniaja podwójną rolę, służą do:
- awaryjnego wyłączania reaktora,
- długookresowego sterowania wypalaniem paliwa i wyrównywania rozkładu mocy w rdzeniu.
W celu skompensowania nadmiaru reaktywności na początku kampanii paliwowej w części prętów paliwowych do UO2 dodaje się wypalające się trucizny (zwykle Gd2O3 o bardzo dużym przekroju czynnym na pochłanianie neutronów termicznych).