원자로의 종류와 특징

비등수형 원자로(BWR)는 경수가 감속재와 냉각재를 겸하고, 이 물이 원자로 안에서 직접 끓어 증기가 되어 터빈으로 곧바로 간다. 연료는 우라늄-235 의 비율을 높인 농축 우라늄이다(문항에 따라 저농축 우라늄이라고도 적는다). 중간 단계가 없으므로 증기 발생기가 필요하지 않다.

가압수형 원자로(PWR)는 높은 압력으로 물이 끓지 못하게 가둔 뒤, 증기 발생기에서 따로 이어진 물을 끓여 증기를 만든다. 그래서 증기 발생기(열교환기)는 가압수형에 있는 설비이다. 두 방식 모두 연료는 농축 우라늄이고 냉각재는 경수이며, 노심의 출력밀도는 비등수형이 가압수형보다 낮다.

비등수형의 특색으로는 출력이 오르면 기포가 늘어 반응이 스스로 줄어드는 자기 제어성이 있다. 증기가 원자로 안을 지나므로 방사능 때문에 증기는 기수분리를 철저히 해야 한다. 「순환펌프로서는 급수펌프뿐이므로 펌프동력이 작다」도 특색 보기로 나온다.

가스 냉각형 원자로는 냉각재가 기체이며 이산화탄소를 쓰고, 연료는 농축하지 않은 천연 우라늄을 그대로 쓴다. 흑연을 감속재로 함께 쓰는데 흑연은 중성자를 늦추는 감속재이지 열을 빼내는 냉각재가 아니다.

증식비는 원자로 안에서 새로 만들어진 핵분열 물질의 양을 소비한 양으로 나눈 값이다. 고속증식로는 빠른 중성자로 핵분열을 하지 않는 우라늄-238 을 플루토늄으로 바꿔 쓴 것보다 많은 연료를 만들므로 증식비가 1보다 크다. 경수로는 보통의 물을 감속재와 냉각재로, 흑연로는 흑연을, 중수로는 중수를 감속재로 쓰는 원자로이며 모두 증식비가 1보다 작다.