Σε πυρηνικό αντιδραστήρα χρησιμοποιείται βαρύ νερό ως;
1. Συντονιστής: Το βαρύ νερό επιβραδύνει τα νετρόνια που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της σχάσης, καθιστώντας τα πιο πιθανό να προκαλέσουν περαιτέρω αντιδράσεις σχάσης. Αυτό είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της αλυσιδωτής αντίδρασης στον αντιδραστήρα.
2. Ψυκτικό: Το βαρύ νερό λειτουργεί ως ψυκτικό, απορροφώντας τη θερμότητα που παράγεται από τη διαδικασία σχάσης και τη μεταφέρει σε εξωτερικά συστήματα για παραγωγή ενέργειας ή άλλες χρήσεις.
3. Ανακλαστήρας νετρονίων: Το βαρύ νερό αντικατοπτρίζει επίσης τα νετρόνια πίσω στον πυρήνα του αντιδραστήρα, αυξάνοντας την οικονομία και την αποτελεσματικότητα των νετρονίων.
4. Αθέρμανση νετρονίων: Ενώ κυρίως ένας συντονιστής, το βαρύ νερό απορροφά μερικά νετρόνια. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε συγκεκριμένα σχέδια αντιδραστήρων για να τελειοποιήσει την αντιδραστικότητα.
Πλεονεκτήματα βαρέως νερού σε πυρηνικούς αντιδραστήρες:
* Υψηλή μέτρηση ισχύος: Το βαρύ νερό είναι πολύ αποτελεσματικό στην επιβράδυνση των νετρονίων, καθιστώντας το εξαιρετικό συντονιστή.
* Χαμηλή απορρόφηση νετρονίων: Σε σύγκριση με το συνηθισμένο νερό (H₂O), το βαρύ νερό απορροφά λιγότερα νετρόνια, επιτρέποντας υψηλότερη απόδοση του αντιδραστήρα.
* Εξαιρετικό ψυκτικό: Το βαρύ νερό έχει υψηλή θερμική ικανότητα και θερμική αγωγιμότητα, καθιστώντας το καλό ψυκτικό.
* Χημική σταθερότητα: Το βαρύ νερό είναι χημικά σταθερό και δεν αποσυντίθεται εύκολα υπό συνθήκες αντιδραστήρα.
Τύποι αντιδραστήρων που χρησιμοποιούν βαρύ νερό:
* αντιδραστήρες candu: Αυτοί οι αντιδραστήρες έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να χρησιμοποιούν φυσικό καύσιμο ουρανίου και βαρύ νερό τόσο ως συντονιστής όσο και ως ψυκτικό. Είναι γνωστοί για την υψηλή απόδοση και την ασφάλεια τους.
* Αντιδραστήρες βαρέως νερού υπό πίεση (PHWRS): Παρόμοια με τους αντιδραστήρες Candu, το PHWR χρησιμοποιεί βαρύ νερό τόσο ως συντονιστή όσο και ως ψυκτικό. Ωστόσο, μπορούν να χρησιμοποιήσουν εμπλουτισμένο καύσιμο ουρανίου.
Συνοπτικά, το βαρύ νερό διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στους πυρηνικούς αντιδραστήρες με μετριασμό των νετρονίων, ενεργώντας ως ψυκτικό, αντανακλώντας τα νετρόνια και απορροφώντας μερικά νετρόνια για έλεγχο. Οι μοναδικές του ιδιότητες καθιστούν ένα πολύτιμο στοιχείο για το σχεδιασμό και τη λειτουργία του αντιδραστήρα.
