Superkritinio vandens reaktoriai

Tai yra IV kartos branduolinis reaktorius, kurį aušina superkritinis vanduo (tai toks vanduo, kurio temperatūra ir slėgis yra šiek tiek aukštesni už termodinaminio kritinio taško, kuriame vanduo virsta garais, slėgį bei temperatūrą ir kuris kietuose kūnuose gali išsisklaidyti kaip dujos bei tirpinti medžiagas kaip skystis). SCWR praktiškai yra lengvojo vandens reaktorius (LWR), veikiantis esant didesnei temperatūrai bei slėgiui lyginant su įprastais lengvojo vandens reaktoriais. Superkritinio vandens reaktoriai pasižymi dideliu šiluminio naudingumo koeficientu, siekiančiu iki 45%. Reaktoriaus elektrinė galia siekia 1700 MW. Lyginant su lengvojo vandens reaktoriumi, SCWR yra paprastesnės ir pigesnės konstrukcijos. Dėl šių priežasčių SCWR gali būti naudojamas pigiai elektros energijai gaminti. Šiuo metu superktinio vandens reaktoriaus kūrimo projektus vykdo 32 organizacijos 13 pasaulio šalių.

Superkritinio vandens reaktorių veikimo principo iliustracija (norėdami pamatyti didesnį paveikslėlį, spustelėkite jį pele):

Šaltinis: http://www.ne.doe.gov/genIV/documents/gen_iv_roadmap.pdf

SCWR neutronų lėtinimui naudoja vandenį, kuris reaktoriaus aktyviojoje dalyje teka specialiais vamzdžiais. Kadangi superkritinis vanduo neutronus lėtina tik iš dalies, todėl yra įmanoma turėti ir greitųjų neutronų superkritinio vandens reaktorių.

Reaktoriaus aušalui naudojamas superkritinis vanduo, kurio temperatūra yra 280-550°C, slėgis >22,1 Mpa. Superkritinio vandens lygiavertės sudedamosios dalys yra skystis ir garai, todėl įkaitęs superkritinis vanduo iš reaktoriaus aktyviosios dalies eina tiesiai į turbiną – nereikalingas sudėtingas garo generatorius, o tai žymiai sumažina reaktoriaus statybos išlaidas.

Reaktoriaus trūkumai yra didelės išlaidos kuro strypams gaminti naudojamiems metalams, kurie turi būti ypatingai atsparūs korozijai. Kol kas dar nėra ištirtos reaktoriuje naudojamų cheminių medžiagų galimos sąveikos reakcijos. Taip pat reaktoriaus paleidimo procedūra yra komplikuota dėl sudėtingų stabilumo kontrolės priemonių naudojimo (reaktorius kuro perkrovimo metu turi būti išjungtas, o paskui vėl paleistas).