Basınçlı su reaktörü (PWR) ve kaynar su reaktörü (BWR), elektrik üretiminde kullanılan iki hafif su reaktörü tasarımıdır. Her ikisi de suyu soğutucu ve moderatör olarak kullanır; temel fark, türbini döndüren buharın nerede ve nasıl üretildiğidir.
PWR tasarımında reaktörden geçen birincil devre suyu yüksek basınç altında tutulur ve kaynamaz. Isısını buhar üretecinde ayrı bir ikincil devreye aktarır. BWR tasarımında ise su reaktör kabı içinde kaynar ve oluşan buhar doğrudan türbine gider.
PWR nasıl çalışır?
PWR'de reaktör çekirdeğinde ısınan su, yüksek basınç sayesinde sıvı durumda kalır. Bu sıcak su buhar üretecinin borularından geçerken ikincil devredeki suyu kaynatır. İkincil devrede oluşan buhar türbini döndürür.
Bu düzenlemede reaktör soğutucusu ile türbine giden buhar farklı devrelerde bulunur. Birincil devrenin basıncı basınçlayıcı adı verilen sistemle kontrol edilir.
BWR nasıl çalışır?
BWR'de reaktör çekirdeğinden geçen suyun bir bölümü doğrudan reaktör kabı içinde buhara dönüşür. Buhar, nem ayırma aşamalarından geçtikten sonra ana buhar hattıyla türbine gönderilir. Türbinden çıkan buhar kondenserde suya dönüştürülür ve tekrar reaktör kabına pompalanır.
BWR'de ayrı bir buhar üreteci bulunmaz. Buna karşılık türbin tarafı, reaktörde üretilen buharın doğrudan geçtiği sistemin parçasıdır ve radyolojik koruma ile bakım yaklaşımı buna göre tasarlanır.
Temel farklar
| Özellik | PWR | BWR |
|---|---|---|
| Reaktör kabında kaynama | Normal işletmede önlenir | Tasarımın bir parçasıdır |
| Buhar üreteci | Bulunur | Bulunmaz |
| Ana ısı taşıma yapısı | Birincil ve ikincil devre | Doğrudan buhar çevrimi |
| Basınçlayıcı | Tipik olarak bulunur | Aynı işlevde ayrı basınçlayıcı yoktur |
| Türbine giden buhar | İkincil devrede üretilir | Reaktör kabında üretilir |
Tablo genel tasarım mantığını gösterir. Belirli bir santralin sistemleri, güvenlik özellikleri ve işletme prosedürleri tasarım nesline göre değişebilir.
Hangisi daha güvenlidir?
Yalnızca PWR veya BWR adından hareketle genel bir güvenlik sıralaması yapmak doğru değildir. Güvenlik; ayrıntılı tasarım, fiziksel bariyerler, yedek ve çeşitlendirilmiş sistemler, düzenleyici gereklilikler, işletme performansı ve güvenlik kültürü birlikte değerlendirilerek incelenir.
Her iki reaktör ailesi de farklı anormal durumları algılamak, reaktörü durdurmak, çekirdeği soğutmak ve radyoaktif maddeleri sınırlar içinde tutmak amacıyla çoklu güvenlik sistemlerine sahiptir.
Kaynaklar
- U.S. NRC, Boiling Water Reactors: https://www.nrc.gov/reactors/power/bwrs
- U.S. NRC, How Does a Nuclear Power Plant Make Electricity?: https://www.nrc.gov/education-regulatory-research/the-student-corner/science-101/how-does-a-nuclear-power-plant-make-electricity
- U.S. NRC, Reactor Concepts Training Course: https://www.nrc.gov/sites/default/files/doc_library/cdn/legacy/reading-rm/training/reactor-concepts-training-course.pdf