2.4. Основные типы ядерных реакторов

После запуска первого в мире ядерного реактора в декабре 1942 года и до настоящего времени было создано множество конструкций реакторов с различными типами ядерного топлива, замедлителя и теплоносителя для различных целей: для производства электроэнергии, тепловой энергии, оружейного материала и вторичного ядерного топлива, выработки механической энергии на транспорте (подводные лодки и надводные корабли), проведения исследований по физике, химии, материаловедению и т.д.

Для всех ядерных реакторов необходимы делящиеся материалы и создание условий для протекания самоподдерживающейся цепной реакции деления. Из делящихся материалов в природе существует только уран-235, его содержание в природном уране составляет 0,72%, остальное – уран-238. При взаимодействии нейтронов с ядрами атомов урана-238 реакция радиационного их захвата без деления протекает значительно интенсивнее реакции деления. По этой причине уран-238 является основным поглотителем нейтронов в природном уране и препятствует развитию реакции деления ядер урана-235. Для осуществления цепной реакции деления необходимо либо обогатить природный уран, увеличив в нем содержание урана-235, либо обеспечить в зоне реакции замедление нейтронов до тепловых скоростей, при которых сечение деления урана-235 возрастает почти в тысячу раз по сравнению с сечением деления быстрыми нейтронами. С этой точки зрения реакторы подразделяются на реакторы с замедлителем, специально введенным в конструкцию для замедления нейтронов до тепловых энергий, и на реакторы без замедлителя. При такой классификации все реакторы разделяются на две группы: реакторы на тепловых нейтронах, в конструкции которых присутствует замедлитель, и реакторы на быстрых нейтронах, в которых замедлитель отсутствует.