На АЭС в Фукусиме используются реакторы кипящего типа, когда стержни погружены непосредственно в воду основного контура.
Конструкция реактора BWR на Фукусиме-1
В кипящих реакторах пароводяную смесь получают в активной зоне. Давление воды в первом контуре составляет около 70 атм. При этом давлении вода закипает в объёме активной зоны при температуре 280 °C. Кипящие реакторы обладают рядом достоинств по сравнению с некипящими. В кипящих реакторах корпус работает при более низком давлении, в схеме АЭС нет парогенератора.
Особенностью кипящих реакторов заключается в том, что у них отсутствует борное регулирование, компенсация медленных изменений реактивности (например, выгорания топлива) производится только межкассетными поглотителями, выполненными в виде креста. Борное регулирование неосуществимо из-за хорошей растворимости бора в паре (большая его часть будет уноситься в турбину). Бор вводят лишь на время перегрузки топлива для создания глубокой подкритичности.
В большинстве кипящих реакторов поглощающие стержни системы управления и защиты располагаются снизу. Таким образом значительно повышается их эффективность, так как максимум потока тепловых нейтронов смещён в реакторах этого типа в нижнюю часть активной зоны. Такая схема также более удобна при перегрузках топлива и освобождает верхнюю часть реактора от приводов СУЗ, позволяя таким образом более удобно организовать сепарацию пара.
Boiling_nuclear_reactor
Применение
Схема работы атомной электростанции с кипящим реактором
1. Корпус реактора;
2. Тепловыделяющие сборки
3. Стержни управления и защиты
4. Циркуляционные насосы
5. Приводы стержней СУЗ
6. Пар на турбину
7. Подпиточная вода
8. Цилиндр высокого давления турбины
9. Цилиндр низкого давления турбины
10. Турбогенератор
11. Возбудитель
12. Конденсатор
13. Охлаждающая вода конденсатора
14. Подогреватель подпиточной воды
15. Питательный насос
16. Конденсатный насос
17. Железобетонное ограждение
18. Подключение к сети