في الولايات المتحدة، ثلثا المفاعلات النووية تعمل بالماء المضغوط (PWR)، والباقي بالماء المغلي (BWR). في مفاعل الماء المغلي، الموضح أعلاه، يُترك الماء ليغلي ويتحول إلى بخار، ثم يُرسل عبر توربين لإنتاج الكهرباء.
في مفاعلات الماء المضغوط، يُحفظ ماء القلب تحت ضغط ولا يُترك ليغلي. تُنقل الحرارة إلى الماء خارج القلب بواسطة مبادل حراري (يُسمى أيضًا مولد بخار)، مما يؤدي إلى غليان الماء الخارجي، وتوليد البخار، وتشغيل توربين. في مفاعلات الماء المضغوط، يكون الماء المغلي منفصلًا عن عملية الانشطار، وبالتالي لا يصبح مشعًا.
بعد استخدام البخار لتشغيل التوربين، يُبرَّد ليتكاثف مجددًا ليتحول إلى ماء. تستخدم بعض المحطات مياه الأنهار والبحيرات والمحيطات لتبريد البخار، بينما يستخدم بعضها الآخر أبراج تبريد عالية. تُعدّ أبراج التبريد، التي تشبه شكل الساعة الرملية، معلمًا مألوفًا في العديد من المحطات النووية. مقابل كل وحدة كهرباء تُنتجها محطة الطاقة النووية، تُطلق نحو وحدتين من الحرارة المُهدرة إلى البيئة.
تتراوح سعة محطات الطاقة النووية التجارية بين حوالي 60 ميجاواط للجيل الأول في أوائل ستينيات القرن الماضي، وأكثر من 1000 ميجاواط. وتحتوي العديد من المحطات على أكثر من مفاعل واحد. فعلى سبيل المثال، تتكون محطة بالو فيردي في أريزونا من ثلاثة مفاعلات منفصلة، تبلغ سعة كل منها 1334 ميجاواط.
تستخدم بعض تصميمات المفاعلات الأجنبية سوائل تبريد غير الماء لسحب حرارة الانشطار بعيدًا عن القلب. تستخدم المفاعلات الكندية ماءً محملاً بالديوتيريوم (يُسمى "الماء الثقيل")، بينما تُبرّد مفاعلات أخرى بالغاز. استخدمت إحدى محطات الطاقة في كولورادو، والتي أُغلقت نهائيًا الآن، غاز الهيليوم كمبرد (يُسمى مفاعلًا مُبرّدًا بالغاز عالي الحرارة). تستخدم بعض المحطات المعدن السائل أو الصوديوم.
وقت النشر: ١١ نوفمبر ٢٠٢٢