في الولايات المتحدة، ثلثا المفاعلات عبارة عن مفاعلات الماء المضغوط (PWR) والباقي عبارة عن مفاعلات الماء المغلي (BWR).في مفاعل الماء المغلي، الموضح أعلاه، يُترك الماء ليغلي ويتحول إلى بخار، ثم يتم إرساله عبر توربين لإنتاج الكهرباء.
في مفاعلات الماء المضغوط، يتم الاحتفاظ بالمياه الأساسية تحت الضغط ولا يسمح لها بالغليان.يتم نقل الحرارة إلى الماء خارج القلب باستخدام مبادل حراري (يُسمى أيضًا مولد البخار)، حيث يتم غلي الماء الخارجي، وتوليد البخار، وتشغيل التوربين.في مفاعلات الماء المضغوط، يتم فصل الماء المغلي عن عملية الانشطار، وبالتالي لا يصبح مشعًا.
بعد استخدام البخار لتشغيل التوربين، يتم تبريده ليتكثف مرة أخرى في الماء.تستخدم بعض النباتات مياه الأنهار أو البحيرات أو المحيطات لتبريد البخار، بينما يستخدم البعض الآخر أبراج تبريد عالية.تُعد أبراج التبريد على شكل الساعة الرملية علامة بارزة مألوفة في العديد من المحطات النووية.مقابل كل وحدة كهرباء تنتجها محطة للطاقة النووية، يتم رفض حوالي وحدتين من الحرارة المهدرة للبيئة.
ويتراوح حجم محطات الطاقة النووية التجارية من حوالي 60 ميجاوات للجيل الأول من المحطات في أوائل الستينيات، إلى أكثر من 1000 ميجاوات.تحتوي العديد من النباتات على أكثر من مفاعل واحد.على سبيل المثال، يتكون مصنع بالو فيردي في ولاية أريزونا من ثلاثة مفاعلات منفصلة، تبلغ قدرة كل منها 1334 ميجاوات.
تستخدم بعض تصميمات المفاعلات الأجنبية مبردات أخرى غير الماء لنقل حرارة الانشطار بعيدًا عن القلب.تستخدم المفاعلات الكندية الماء المحمل بالديوتيريوم (يسمى "الماء الثقيل")، بينما يتم تبريد المفاعلات الأخرى بالغاز.يستخدم أحد المصانع في كولورادو، والذي تم إغلاقه بشكل دائم، غاز الهيليوم كمبرد (يُسمى مفاعل تبريد الغاز عالي الحرارة).تستخدم بعض النباتات المعدن السائل أو الصوديوم.
وقت النشر: 11 نوفمبر 2022