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西方的设计(1):压水反应堆(PWR)。大部分西方新建的反应堆属于压水反应堆。堆芯的热量能够加热高压水(红色),使其在第二级循环(蓝色)中汽化。水蒸气推动涡轮旋转,产生电能。当反应堆紧急关闭时,高压水能用于冷却堆芯区。如果发生停电事故,高压水无法循环,就有可能发生堆芯熔毁事故。因此PWR必须包含后备供电设备,保证反应堆安全。
西方的设计(2):西屋电气AP1000反应堆。这种新式压水反应堆包括被动式安全措施,即使在电力供应中断后,也能在没有操作员干预的情况下冷却堆芯。其主要安全结构是一个储水罐,能够在事故发生后,只依靠重力的作用,就让冷却水持续数天流入堆芯。
俄罗斯推广的3种核反应堆的安全措施,同西方的设计有明显区别。3种反应堆都设计了控制棒(图上未标示),能在紧急的时候插入堆芯,终止核反应的进行。其区别在于如何从堆芯带走热量,防止反应堆熔毁。
俄罗斯的核反应堆(1):水-水高能反应堆(VVER,俄罗斯的新型压水反应堆)。水-水高能反应堆的安全措施除了储水罐之外,还能使用空气冷却堆芯区。此外,反应堆下方的堆芯捕获器也能在发生事故的时候,防止熔毁的反应堆接触地下水。
俄罗斯的核反应堆(2):俄罗斯增殖反应堆。堆芯区反应时发射出的中子会被外层的铀材料吸收,产生更多的钚燃料(增殖效应)。反应堆堆芯浸没在液态钠冷却剂中,一旦接触到空气或水,就会引起火灾。如果堆芯熔毁,反应堆的外壳可能会爆炸并破裂。
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