Раздел 3. Ядерные энергетические установки

Самой подходящей областью применения атомной энергии стала электроэнергетика. В электроэнергетике наиболее эффективно использовать работу реакторов в базисной части графика нагрузки объединенных энергосистем, то есть практически при постоянной максимально допустимой мощности. Работа в переменных режимах с изменением мощности, температур, расходов теплоносителя предъявляет к ядерным установкам более строгие требования и менее эффективна. Топливная составляющая стоимости электроэнергии АЭС составляет 25–30%. Это означает, что для АЭС невыгодны простои и работа на пониженной мощности.

К моменту создания энергетических ядерных реакторов были уже испытаны различные их конструкции с различными типами ядерного топлива, замедлителя, теплоносителя, форм и размеров твэлов, конфигурации активных зон. После предварительного отбора оставалось около десятка возможных типов ядерных реакторов, которые требовали серьезных и тщательных исследований. Одновременное развитие многих направлений исследований, опытноконструкторских разработок и проектирования, выбор, строительство и пуск опытно-промышленного ядерного реактора могли задержать на многие годы масштабное развитие атомной энергетики и потребовали бы огромных материальных затрат. Поэтому в начале своего развития атомная энергетика ограничилась несколькими типами ядерных установок, переходя по мере накопления опыта от более простых конструкций к более сложным.

По разным причинам в разных странах начали разрабатывать реакторы разного типа. В Канаде получили развитие реакторы на тяжелой воде; в Англии – газоохлаждаемые; в США и Германии – водяные (в качестве замедлителя и теплоносителя используется обычная вода); в СССР – водо-водяные реакторы и реакторы канального типа с графитовым замедлителем и теплоносителем из обычной воды. Были опробованы реакторы других типов – с органическим замедлителем и теплоносителем, с тяжеловодным замедлителем и газовым теплоносителем, которые не получили широкого распространения.

Стихийно возникшая международная кооперация в разделении труда по разработке, исследованию и накоплению опыта эксплуатации реакторов различного типа в короткие сроки определила наиболее перспективные типы ядерных реакторов. Дальнейшее развитие получили: водо-водяной реактор, реактор с кипящей водой, тяжеловодный реактор и реактор канального типа с графитовым замедлителем.