PWR

Tlačni reaktor, tlakovodni reaktor ili reaktor s vodom po tlakom (eng. Pressurized Water Reactor - PWR), nalazi se u većini zapadnih nuklearnih elektrana. Oni su podvrsta lakovodnih reaktora ili reaktora s običnom vodom (eng. Light Water Reactor – LWR), druga vrsta je kipući reaktor ili reaktor s kipućom vodom (eng. Boiling Water Reactor – BWR). U reaktoru s vodom pod tlakom (tlačni reaktor) rashladna voda se pod velikim tlakom pumpa u jezgru reaktora. Tada zagrijana voda prenosi toplinsku energiju u generator pare. Suprotno reaktoru s kipućom vodom, tlak u primarnom rashladnom krugu sprječava kipljenje vode u reaktoru. Svi lakovodni reaktori s običnom vodom (LWR) koriste običnu vodu kao oba rashladna sredstva i neutronski moderator (usporivač neutrona). Rashladno sredstvo iz reaktora prolazi kroz parogenerator, predajući toplinu vodi sekundarnog kruga, koja zbog nižeg tlaka u sekundarnom krugu isparava. Para odlazi u parnu turbinu, a ohlađena voda (kondenzator) primarnog kruga natrag u reaktor. Današnji tlačni reaktori imaju od 2 do 4 rashladna kruga s pripadajućim parogeneratorima, ali ruska verzija VVER reaktora (VVER-440) ih ima čak 6.^[1]

Reaktor s vodom pod tlakom (PWR) prvotno je razvijen za pogon nuklearnih podmornica, a prva komercijalna nuklearna elektrana za opskrbu električnom energijom izgrađenda je u Shippingportu. Tlačni reaktor najrašireniji je tip nuklearnog reaktora II. generacije koja započinje 1977. Više od polovine nuklearnih elektrana koje su još u pogonu imaju tlačni reaktor, a kao gorivo koriste obogaćeni uranij. Rashladna voda (primarni rashladni krug) u reaktorskoj posudi pod većim je tlakom od zasićenoga parnoga tlaka pri najvišoj radnoj temperaturi. Stoga se reaktorsko hladilo u reaktorskoj posudi ne može pretvoriti u paru. Do pretvaranja vode u paru dolazi tek u parogeneratoru (sekundarni rashladni krug), gdje je velik broj tankih cijevi. Snažne primarne pumpe tjeraju kroz njih rashladni medij, a on svoju toplinu šalje sekundarnom rashladnom mediju, koji kruži oko cijevi parnog generatora. Zbog zagrijavanja sekundarni se rashladni medij pretvara u paru. Ta para pokreće parnu turbinu, a nakon završetka rada kondenzira se u kondenzatoru i potom se vraća u parogenerator.

Kod tlačnih reaktora primarni i sekundarni rashladni krug su odvojeni. U ovog tipa reaktora rashladni medij, koji je istovremeno i moderator, nalazi se pod visokim tlakom od približno 155 bara, što omogućava njegovu visoku radnu temperaturu bez promjene agregatnog stanja. Par stotina tlačnih reaktora razvijeno je i koristi se u vojne svrhe, primjerice u nosača aviona, nuklearnih podmornica i ledolomaca. Tlačni reaktor prvotno je razvijen u Oak Ridge National Laboratoryju (SAD) za pogon nuklearnih podmornica.

Tlačni reaktori najrašireniji su tip reaktora u svijetu; njih više od 230 se koristi za proizvodnju električne energije, a nekoliko stotina za pogon nuklearnih podmornica, u koju svrhu su izvorno i bili dizajnirani. Hrvatskoslovenska Nuklearna elektrana Krško, jedina u nas, također je ovog tipa.^[2]

1. ↑ [1]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 12. listopada 2012. (Wayback Machine) "Tipovi reaktora", Nuklearna Elektrarna Krško, www.nek.si/hr, 2012.
2. ↑ [2]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 11. siječnja 2012. (Wayback Machine) "Nuklearni reaktori/elektrane", www.nemis.zpf.fer.hr, 2012.