Реактори ВВЕР є найпоширенішим типом реакторів вУкаіни. Вельми привабливі дешевизна використовуваного в них теплоносія-сповільнювача і відносна безпека в експлуатації, незважаючи на необхідність використання в цих реакторах збагаченого урану. Із самої назви реактора ВВЕР випливає, що у нього і сповільнювачем, і теплоносієм є звичайна легка вода. В якості палива використовується збагачений до 4.5% уран. Принципова схема реактора ВВЕР представлена на рис.2.
Як видно зі схеми, він має два контури. Перший контур, реакторний, повністю ізольований від другого, що зменшує радіоактивні викиди в атмосферу. Циркуляційні насоси (насос першого контуру на схемі не показаний) прокачують воду через реактор і теплообмінник (харчування циркуляційних насосів походить від турбіни). Вода реакторного контуру знаходиться під підвищеним тиском, так що не дивлячись на її високу температуру (293 градуса - на виході, 267 - на вході в реактор) її закипання не відбувається. Вода другого контуру знаходиться під звичайним тиском, так що в теплообміннику вона перетворюється в пар. В теплообміннику-парогенераторі теплоносій, циркулює по першому контуру, віддає тепло воді другого контуру. Пар, генеруемий в парогенераторі, по головних паропроводах другого контуру надходить на турбіни і, віддає частину своєї енергії на обертання турбіни, після чого надходить в конденсатор. Конденсатор, що охолоджується водою циркуляційного контуру (так би мовити, третій контур), забезпечує збір і конденсацію відпрацьованої пари. Конденсат, пройшовши систему підігрівачів, подається знову в теплообмінник.
Енергетична потужність більшості реакторів ВВЕР в нашій країні - 1000 мегават (МВт).
Будова активної зони реактора ВВЕР показано на рис.3. Вона має міцний зовнішній сталевий корпус, який може в разі непередбачених обставин локалізувати можливу аварію. Корпус повністю заповнений водою під високим тиском. В середині активної зони розташовані ТВЗ з кроком в 20-25 см. Деякі ТВС доповнені зверху поглиначем з бороцірконіевого сплаву і нітриду бору і здатні знаходиться в активній зоні або бороцірконіевой частиною, або уранової - таким чином здійснюється регулювання ланцюгової реакції. Вода подається в реактор знизу під тиском. Зверху реактор закритий сталевий кришкою, герметизирующей його корпус і є біозахистом.
РБМК побудований за дещо іншим принципом, ніж ВВЕР. Перш за все в його активній зоні відбувається кипіння - з реактора надходить пароводная суміш, яка, проходячи через сепаратори, ділиться на воду, що вертається на вхід реактора, і пар, який йде безпосередньо на турбіну. Електрика, що виробляється турбіною, витрачається, як і в реакторі ВВЕР, також на роботу циркуляційних насосів. Його принципова схема - на рис.4.
Основні технічні характеристики РБМК наступні. Активна зона реактора - вертикальний циліндр діаметром 11.8 метрів і висотою 7 метрів (см.ріс.5). По периферії активної зони, а також зверху і знизу розташований бічний відбивач - суцільна графітова кладка товщиною 0.65 метра. Власне активна зона зібрана з графітових шестигранних колон (всього їх 2488), зібраних з блоків перетином 250х250мм. По центру кожного блоку крізь всю колону проходять наскрізні отвори діаметром 114мм для розміщення технологічних каналів і стрижнів СУЗ.
Загальна кількість технологічних каналів в активній зоні 1693. Усередині більшості технологічних каналів знаходяться тепловиділяючі касети, мають досить складну структуру. Касета складається з двох послідовно з'єднаних тепловидільних збірок (ТВЗ), довжина кожної з яких 3,5. ТВС містить 18 стрижневих твелів - трубок зовнішнім діаметром 13,5мм з товщиною стінки 0,9 мм, заповнених таблетками діаметром 11,5 мм з двоокису урану (UO2), кріпильні деталі зі сплаву цирконію і несучий стрижень з оксиду ніобію. Стінки касети щільно фіксовані до графітової кладці, а всередині касет циркулює вода. В інших каналах розташовані стрижні системи управління захистом, які складаються з поглинача - бороцірконіевого сплаву. Деякі канали повністю ізольовані від теплоносія, і в них розташовані датчики радіації.
Електрична потужність РБМК - 1000 Мвт. АЕС з реакторами РБМК складають помітну частку в атомній енергетиці. Так, ними оснащені Ленінградська, Александріяая, Чорнобильська, Дружковкаая, Ігналінська АЕС.
Рис.5. Активна зона реактора РБМК
ВВЕР і РБМК: порівняльні характеристики.
Проводячи порівняння різних типів ядерних реакторів, варто зупиниться на двох найбільш поширених в нашій країні і в світі типах цих апаратів: ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор) і РБМК (Реактор Великий Потужності Канальний). Найбільш принципові відмінності: ВВЕР - корпусних реактор (тиск тримається корпусом реактора); РБМК-- канальний реактор (тиск тримається незалежно в кожному каналі); в ВВЕР теплоносій і сповільнювач - одна і та ж вода (додатковий сповільнювач не вводиться), в РБМК сповільнювач - графіт, а теплоносій - вода; в ВВЕР пар утворюється в другому корпусі парогенератора, в РБМК пар утворюється в безпосередньо в активній зоні реактора (киплячий реактор) і прямо йде на турбіну - немає другого контуру. Через різної будови активних зон параметри роботи у цих реакторів також різні. Для безпеки реактора має значення такий параметр, як коефіцієнт реактивності - його можна образно уявити як величину, яка показує, як зміни того чи іншого іншого параметра реактора вплине на інтенсивність ланцюгової реакції в ньому. Якщо цей коефіцієнт позитивний, то при збільшенні параметра, за яким наводиться коефіцієнт, ланцюгова реакція в реакторі при відсутності будь-яких інших впливів буде наростати і в кінці стане можливим перехід її в некеровану і каскадно наростаючу - відбудеться розгін реактора. При розгоні реактора відбувається інтенсивне тепловиділення, що приводить до розплавлення тепловиделітелей, стеканию їх розплаву в нижню частину активної зони, що може привести до руйнування корпусу реактора і викиду радіоактивних речовин в навколишнє середовище.
У даній таблиці наведені коефіцієнти реактивності для РБМК і ВВЕР.
Коефіцієнти реактивності реакторів ВВЕР і РБМК.