Kevytvesireaktorit

Kevytvesireaktorit

​Kevytvesireaktorit ovat perusominaisuuksiltaan yksinkertaisia ja luonnostaan vakaita.

Niiden luontaiset turvallisuusominaisuudet perustuvat tehon kasvua hillitseviin fysikaalisiin takaisinkytkentöihin. Yhdessä reaktorien perussuunnittelun kanssa turvallisuusominaisuudet tekevät reaktorien tehon hallitsemattoman kasvun mahdottomaksi. Kevytvesireaktorit soveltuvat erityisen hyvin energiantuotantoon, ja ne ovat osoittautuneet varmoiksi ja luotettaviksi, mikä selittää niiden suosion. Näistä syistä uusien ydinvoimalaitosten jatkokehitys ja rakentaminen on keskittynyt pääasiassa kevytvesireaktoritekniikkaan.

Kiehutusvesilaitos

Kiehutusvesireaktorissa (BWR, Boiling Water Reactor) fissioreaktiossa vapautuva energia kuumentaa polttoainetta, joka puolestaan kuumentaa sydämen läpi virtaavaa jäähdytettä niin, että vesi kiehuu reaktorissa tuottaen noin 300 °C:n lämpötilassa ja 70 barin (noin 70-kertaisesti normaali ilmanpaine) paineessa olevaa höyryä. Korkeapaineinen kylläinen höyry johdetaan reaktoripainesäiliössä olevien höyrynerottimien ja höyrynkuivaimen kautta turbiinille, jota laajeneva höyry pyörittää. Turbiinin kanssa samalla akselilla on sähkögeneraattori, joka tuottaa sähköä.

Turbiinin jälkeen höyry johdetaan lauhduttimiin, joissa se tiivistyy takaisin vedeksi kylmän meriveden jäähdyttämänä. Kiehutusvesilaitoksessa vesi pumpataan takaisin reaktoripainesäiliöön. Jäähdytyksessä käytetty merivesi johdetaan lämmenneenä takaisin mereen. Kiehutusvesilaitoksen periaatteellinen toimintakaavio on esitetty alla.  

 

Kiehutusvesilaitos 
 
 
  

Painevesilaitos

Kiehutusvesireaktoriin verrattuna painevesireaktorissa (PWR, Pressurised Water Reactor) paine on huomattavasti korkeampi, tyypillisesti 120-160 bar. Korkea paine estää reaktorisydämen läpi virtaavan fissioreaktiossa vapautuvan energian kuumentaman veden kiehumisen reaktoripainesäiliössä. Painevesilaitoksessa on kaksi erillistä kiertopiiriä, primääripiiri, jossa kiertää reaktorisydämen läpi pumpattava vesi, ja sekundääripiiri, jossa turbiinille johdettava höyry tuotetaan.

Energia siirtyy reaktorista primääripiirin paineistetun 300-330 °C:seen lämmenneen veden mukana erillisiin höyrystimiin, joissa energia siirtyy sekundääripiirin veteen, joka höyrystyy. Kehittynyt höyry (260-295 °C ja 45-78 bar) johdetaan turbiinille. Höyrystimissä jäähtynyt primääripiirin vesi pumpataan puolestaan takaisin reaktoripainesäiliöön.

Turbiinin jälkeen höyry johdetaan lauhduttimiin, joissa se tiivistyy takaisin vedeksi kylmän meriveden jäähdyttämänä. Painevesilaitoksessa vesi pumpataan lauhduttimista takaisin höyrystimiin. Jäähdytyksessä käytetty merivesi johdetaan lämmenneenä takaisin mereen. Painevesilaitoksen periaatteellinen toimintakaavio on esitetty alla.

 

Painevesilaitos

Loviisan voimalaitoksessa on kaksi VVER-tyyppistä painevesireaktoria, joiden kapasiteetit ovat 498 MW ja 500 MW.

10.2.2016