沸水反应堆（沸水反应堆与压水反应堆）

　　沸水反应堆（沸水反应堆与压水反应堆）核裂变反应堆通常被划分为四代。第一代反应堆于1950-60年开发，最后一个第一代反应堆(英国的Wylfa 1)在2015年底关闭，它们大多使用天然铀燃料，用石墨作为慢化剂。第二代反应堆的典型代表是目前的美国核动力舰队，它们通常使用浓缩铀燃料，而且大多是用水冷却和减速。第三代核反应堆和第二代并无明显区别，但安全性得到了提升。首批第三代核反应堆在日本运行，2018年初开始在中国、俄罗斯和阿联酋运行。
　　第四代核反应堆还在设计阶段，要到本世纪20年代中期才能投入使用。它们往往有封闭的燃料循环，并燃烧现已成为乏燃料一部分的长寿命锕系元素，因此裂变产物是唯一的高放废物。本文主要介绍核反应堆的三种常规类型。压水反应堆
　　这是最常见的类型，它起源于一个潜艇动力装置的设计。压水反应堆用普通水作为冷却剂和慢化剂，该设计的特点是有一个在高压下流经反应堆核心的主冷却回路，和一个产生蒸汽驱动涡轮机的二次回路。压水堆的燃料组件各有200-300个棒，垂直排列在堆芯中。大型反应堆有150-250个燃料组件以及80-100吨铀。
　　反应堆堆芯中的水可以达到325°C左右，因此必须保持在150倍的大气压下，以防止水沸腾。压力是由增压器中的蒸汽来维持的。在主冷却回路中，水也是慢化剂，如果水变成蒸汽，裂变反应就会减慢，这种负反馈效应是这种类型的反应堆的安全特性之一。
　　第二回路的压力更小。水在热交换器中沸腾，热交换器也是蒸汽发生器，蒸汽驱动涡轮机产生电力，然后凝结并返回到与主回路接触的热交换器中。沸水反应堆
　　这种类型的反应堆与压水堆有很多相似之处，唯一不同的是它只有一个回路。在这个回路中，水的压力较低(大约是大气压力的75倍)，因此核心的沸点在285°C左右。与压水堆相比，沸水堆机组更容易在负荷跟踪模式下运行。
　　蒸汽通过核心上方的干燥板(蒸汽分离器)，然后直接进入涡轮机，因此涡轮机是反应堆回路的一部分。由于反应堆核心周围的水总是受到放射性核素的污染，这意味着在维护过程中涡轮机必须被屏蔽，并提供辐射防护。水中的大部分放射性物质是非常短暂的，所以在反应堆关闭后不久就可以进入涡轮机房。
　　一个沸水堆的燃料组件包括90-100个燃料棒，在一个反应堆堆芯中有多达750个组件，含有多达140吨的铀。重水反应堆
　　该反应堆通常使用天然铀(0.7% U-235)氧化物作为燃料，因此需要更有效的慢化剂：重水(D2O)。慢化剂位于一个名为列管式的大型储罐中，几百个水平压力管贯穿其中，形成燃料通道，并在主冷却回路中被高压（约100倍大气压）的重水流冷却。和压水堆一样，主冷却剂在二次回路中产生蒸汽来驱动涡轮机。
　　这种压力管的设计意味着，通过将单独的压力管与冷却回路隔离，反应堆可以在不停机的情况下逐步换料。与设计大型压力容器相比，建造这种管道的成本更低，但事实证明这种管道并不耐用。