Klasyfikacja reaktorów

(na podstawie pracy  prof. Zdzisława Celińskiego, REAKTORY JĄDROWE – TYPY I CHARAKTERYSTYKI, Politechnika Warszawska)

Reaktory termiczne i prędkie

Neutrony dzielimy na termiczne i prędkie:

  • neutrony termiczne mają energie do 0,1 eV (100 meV)
  • a neutrony prędkie powyżej 1 MeV,

Wartości graniczne  0,1 eV i 1 MeV są dosyć umowne.

Dla porządku zaznaczmy, że neutrony o energiach pośrednich nazywamy epitermicznymi, ale nimi nie będziemy się  interesować.

Neutrony termiczne mają energię kinetyczną porównywalną z energią ruchu cieplnego w temperaturze zbliżonej do pokojowej T = 295 K. Przeciętny neutron termiczny ma energię około 25 meV, prędkość 2,2 km/s, długości fali 1,8 A, i temperaturę 290 K (20°C).

W reaktorach termicznych zdecydowana większość rozszczepień jest skutkiem pochłaniania neutronów termicznych przez jądra U-235. Jedynie ok. 3% rozszczepień pochodzi z pochłaniania neutronów prędkich przez jądra U-235 i U-238.

W reaktorach prędkich praktycznie nie ma neutronów termicznych z powodu braku ośrodków moderujących (spowalniających) neutrony prędkie produkowane w wyniku rozszczepień jąder atomowych.

Reaktory o różnym przeznaczeniu

To inny podział reaktorów, który przytaczam, aby uzmysłowić  jak wielu celom może służyć energia jądrowa.

  • reaktory energetyczne do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach zawo­dowych;
  • reaktory ciepłowniane wytwarzające ciepło do ogrzewania;
  • reaktory wysokotemperaturowe wytwarzające ciepło dla przemysłu;
  • reaktory badawcze  - głównie wykorzystujące wiązki neutronów do badań struktury ciał stałych oraz do badań materiałów i paliw reaktorowych;
  • reaktory napędowe do napędu łodzi podwodnych, lodołamaczy, statków handlowych itd.;
  • reaktory wytwórcze do produkcji plutonu dla wojska;
  • reaktory szkoleniowe - zwykle bardzo małej mocy, stosowane do celów dydaktycznych;
  • reaktory do celów specjalnych, np. do produkcji radioizotopów, odsalania wody morskiej itp.

Często reaktory spełniają podwójną a nawet potrójną rolę, np. reaktor "Maria" w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku pod Warszawą służy do badań naukowych, badań materiałowych, celów dydaktycznych i produkcji radioizotopów dla medycyny.

Reaktor przeznaczony do odsalania wody morskiej w Szewczenku w ZSRR dostarczał jednocześnie 150 MW mocy elektrycznej do sieci elektroenergetycznej.