b'\n_START_ARTICLE_\nPWR\n_START_SECTION_\nPovijest\n_START_PARAGRAPH_\nPar stotina tla\xc4\x8dnih reaktora PWR razvijeno je i koristi se u vojne svrhe. Npr. kod nosa\xc4\x8da aviona, nuklearnih podmornica i ledolomaca. Prvotno je razvijen u Oak Ridge National Laboratory-u za pogon nuklearnih podmornica. Daljnjim razvojem, posao se usavr\xc5\xa1avao u laboratoriju za atomsku energiju Bettis. Prva komercijalna nuklearna elektrana u Shippingportu je konstruirana s tla\xc4\x8dnim reaktorom. Nuklearni program Ameri\xc4\x8dke vojske temeljio se na radu s reaktorima s vodom pod tlakom PWR od 1954. do 1974., uklju\xc4\x8duju\xc4\x87i SL-1, katastrofalne pogre\xc5\xa1ke, koja je dovela do prve velike nuklearne nesre\xc4\x87e u Americi. Nuklearna elektrana na otoku Tri milje radila je s dva tla\xc4\x8dna reaktora PWR. (TMI-1 i TMI-2). Djelomi\xc4\x8dno taljenje jezgre reaktora TMI-2 1979. dovelo je do prestanaka razvoja nuklearnih elektrana u Sjedinjenim Ameri\xc4\x8dkim dr\xc5\xbeavama.\n_START_SECTION_\nKonstrukcija\n_START_PARAGRAPH_\nNuklearno gorivo u za\xc5\xa1titnoj reaktorskoj posudi je uklju\xc4\x8deno u fisijsku nuklearna lan\xc4\x8danu reakciju, koja proizvodi toplinu i grije vodu u primarnom rashladnom krugu toplinskom kondukcijom kroz obloge goriva. Vru\xc4\x87e primarno rashladno sredstvo se pumpa u izmjenjiva\xc4\x8d topline, koji se naziva parogenerator, gdje se toplina prenosi preko mnogo cijevi na ni\xc5\xbei tlak u sekundarni rashladni krug gdje isparava u paru pod tlakom. Prijenos topline ostvaren je bez mije\xc5\xa1anja dva fluida, \xc5\xa1to je po\xc5\xbeeljno jer primarno rashladno sredstvo mo\xc5\xbee postati radioaktivno._NEWLINE_U nuklearnoj elektrani, para pod tlakom prolazi kroz parnu turbinu koja pogoni elektri\xc4\x8dni generator spojen na elektri\xc4\x8dnu mre\xc5\xbeu za distribuciju. Nakon prolaska kroz turbinu, sekundarni hladioc (mje\xc5\xa1avina vode i pare) se hladi i kondenzira u kondenzatoru. Kondenzator paru pretvara u teku\xc4\x87inu tako da se mo\xc5\xbee pumpati nazad u parogenerator. On odr\xc5\xbeava vakuum na izlazu iz turbine, pa taj pad tlaka kroz turbinu i dobivena energija iz pare su maksimalni. _NEWLINE_Parogenerator ima i drugih koristi osim proizvodnje elektri\xc4\x8dne energije. Kod nuklearnih brodova i podmornica, para prolazi kroz parnu turbinu koja je spojena na vi\xc5\xa1e reduktora brzina, te na pogonsko vratilo. Direktan mehani\xc4\x8dki rad koji je nastao \xc5\xa1irenjem pare mo\xc5\xbee se koristiti kod posebnih vrsta zrakoplova. Centralno grijanje pomo\xc4\x87u pare koristi se u nekim zemljama, a izravno grijanje se koristi u postrojenjima koje tu paru i proizvode._NEWLINE_Dvije stvari su svojstvene kod tla\xc4\x8dnih reaktor u odnosu na druge tipove reaktora: rashadno sredstvo odvojeno je od pare i tlaka unutar primarnog rashladnog kruga. U tla\xc4\x8dnom reaktoru PWR postoje dva odvojena rashladna kruga (primarni i sekundarni), koji su oba ispunjena s demineraliziranom/deioniziranom vodom. Kipu\xc4\x87i reaktor ima samo jedan rashladni krug. Tlak u primarnom rashadnom krugu obi\xc4\x8dno iznosi 15 do 16 Mpa (150-160 bar), \xc5\xa1to je puno vi\xc5\xa1e nego u drugim nuklearnim reaktorima i gotovo dvostruko vi\xc5\xa1e nego kod kipu\xc4\x87eg reaktora BWR.\n_START_SECTION_\nModerator\n_START_PARAGRAPH_\nTla\xc4\x8dni reaktori PWR zahtjevaju da se brzi neutroni fisije uspore (proces se zove moderiranje ili termalizacija). Kod tla\xc4\x8dnog reaktora PWR rashladna voda se koristi i kao moderator, tako \xc5\xa1to se atomi vodika sudaraju sa neutronima i tako gube svoju brzinu. Takvo moderiranje neutrona \xc4\x87e se doga\xc4\x91ati \xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e \xc5\xa1to je voda gu\xc5\xa1\xc4\x87a (dogodit \xc4\x87e se vi\xc5\xa1e sudara). Kori\xc5\xa1tenje vode kao moderatora je va\xc5\xbena sigurnosna zna\xc4\x8dajka tla\xc4\x8dnih reaktora. Svako pove\xc4\x87anje temperature uzrokuje \xc5\xa1irenje vode i ona postaje rje\xc4\x91a, time se smanjuje opseg u kojem se usporavaju neutroni i smanjuje se reaktivnost u reaktoru. Stoga, ako se reaktivnost pove\xc4\x87a iznad normalne, smanjena gusto\xc4\x87a neutrona usporit \xc4\x87e nuklearnu lan\xc4\x8danu reakciju i proizvoditi manje topline. Ovo svojstvo, poznato kao negativni temperaturni koeficijent za reaktivnost, \xc4\x8dini tla\xc4\x8dne reaktore PWR vrlo stabilnima.\n_START_SECTION_\nZa\xc5\xa1titna zgrada (kontejnment)\n_START_PARAGRAPH_\nDijelovi primarnog rashladnog kruga smje\xc5\xa1taju se u veliku za\xc5\xa1titnu zgradu koja se naziva kontejnment. Kontejnment je projektiran za tlak koji bi u njoj nastao u slu\xc4\x8daju pucanja komponente primarnog kruga (naj\xc4\x8de\xc5\xa1\xc4\x87e se pretpostavlja lom primarnog cjevovoda). U tom slu\xc4\x8daju bi naglo pao tlak u primarnom krugu i voda bi isparila. Para bi zajedno sa dijelom radioaktivnih nuklida koji se nalaze u primarnom krugu ispunila kontejnment i povisila u njoj tlak na 0,3 do 0,4 MPa. Na taj tlak je kontejnment i projektiran. Opisani kvar se tretira kao najve\xc4\x87i projektom predvi\xc4\x91eni kvar (eng. Design Basis Accident - DBA). Oblik kontejnmenta i smje\xc5\xa1taja dijelova reaktorskog postrojenja s tla\xc4\x8dnim reaktorima PWR unutar kontejnmenta se razlikuje projektima razli\xc4\x8ditih proizvo\xc4\x91a\xc4\x8da nuklearne opreme (Siemens/Westinghouse/KWU/Mitsubishi/Hitachi/Framatome/Areva itd.)._NEWLINE_Npr., prema projektu tvrtke KWU, primjer je postrojenja s \xc4\x8detiri rashladne petlje sa osnovnim obilje\xc5\xbejem kuglastog oblika kontejnmenta (kuglasti oblik tla\xc4\x8dne posude bolje izdr\xc5\xbeava unutarnji tlak od valjkastog oblika). Kuglasta za\xc5\xa1titna posuda kod date visine osigurava ve\xc4\x87i unutarnji prostor, a time i mogu\xc4\x87nost smje\xc5\xa1taja bazena za ozra\xc4\x8deno gorivo unutar posude. Unutarnji pak smje\xc5\xa1taj bazena omogu\xc4\x87uje bolju za\xc5\xa1titu ozra\xc4\x8denog goriva od vanjskih utjecaja.\n_START_SECTION_\nJezgra reaktora NE Kr\xc5\xa1ko\n_START_PARAGRAPH_\nJezgra NE Kr\xc5\xa1ko sadr\xc5\xbei 121 gorivni element prosje\xc4\x8dnog oboga\xc4\x87enog uranija od 4,3\xc2\xa0% (uranij-235). Svaki element je gra\xc4\x91en od 235 nuklearnih gorivnih \xc5\xa1ipki razmje\xc5\xa1tenih u matri\xc4\x8dnoj formi 16 x 16 u kojoj se jo\xc5\xa1 nalazi 20 polo\xc5\xbeaja za kontrolne \xc5\xa1ipke te jedna instrumentacijska. U prvih 7 ciklusa rada reaktora NE Kr\xc5\xa1ko koristili su se standardni Westinghouse (STD) 16 x 16 gorivni elementi sa oblogom gorivnih \xc5\xa1ipki od Zircaloya-4. Od 7 do 11 radnog ciklusa uvodi se noviji tip dizajna, Vantage5 koji koristi gorive tablete od prirodnog uranija oboga\xc4\x87enja 0,74 w/o uranija-235, pri \xc4\x8demu su implementirane neke od karakteristika Vantage5 serije gorivnih elemenata poput uvo\xc4\x91enja aksijalnih zona od prirodnog uranija, \xc4\x8dime je pobolj\xc5\xa1ana ekonomi\xc4\x8dnost iskori\xc5\xa1tenja termi\xc4\x8dkih neutrona, kori\xc5\xa1tenje integriranih gorivih apsorbera (engl. Integrated Fuel Burnable Absorbers - IFBA), te visok stupanj odgora (do 60 GWd/tU). U 11. ciklusu se uvode novine u smislu naprednije i pobolj\xc5\xa1ane izvedbe Zircaloy-4 obloge gorivnih \xc5\xa1ipki. S po\xc4\x8detkom 15 radnog ciklusa, jezgre reaktora s regijom 17 zapo\xc4\x8dinje uvo\xc4\x91enje standardne serije Westinghouse 16 x 16 (STD) gorivnih elemenata VANTAGE + sa gorivim tabletama anularnog oboga\xc4\x87enja od 2,6 w/o U-235. Glavna razlika u odnosu na VANTAGE5 seriju je u materijalu obloge gorivnih \xc5\xa1ipki. U ovom slu\xc4\x8daju se koristi slitina ZIRLO, \xc4\x8dije su glavne karakteristike pove\xc4\x87ana otpornost prema koroziji i smanjen utjecaj neutronskog ozra\xc4\x87ivanja. _NEWLINE_Pri svakom punjenju jezgre na po\xc4\x8detku novog radnog ciklusa jedan dio gorivih elemenata sadr\xc5\xbei sagorive apsorbere, koji smanjuju reaktivnost svje\xc5\xbeeg goriva, pobolj\xc5\xa1avaju raspodjelu snage i smanjuju koncentraciju borne kiseline na po\xc4\x8detku ciklusa. U NE Kr\xc5\xa1ko se upotrebljavaju Westinghouse integralni sagorivi apsorberi koji sadr\xc5\xbee gorive tablete naparene tankim slojem cirkonijevog diborida. Vanjske dimenzije gorivne \xc5\xa1ipke koje sadr\xc5\xbee IFBA-u u odnosu na one koje ne sadr\xc5\xbee su identi\xc4\x8dne. Jedina razlika je u po\xc4\x8detnoj \xc5\xa1irini zazora i tlaku helija u zazoru (1,379 u odnosu na 1,896). Gorivne tablete s IFBA-om se nalaze u centralnom dijelu gorivne \xc5\xa1ipke u ukupnoj du\xc5\xbeini od 305 cm. Va\xc5\xbeno je za napomenuti da se Westinghouseove gorivne \xc5\xa1ipke sa IFBA-om koriste od 1987.. Parametri kojima se karakteriziraju pojedini dizajni gorivnih elemenata koji sadr\xc5\xbee gorivne \xc5\xa1ipke sa IFBA-om su kao \xc5\xa1to je navedeno linearna gusto\xc4\x87a u cirkonij diboridu, zatim broj \xc5\xa1ipki koje sadr\xc5\xbee IFBA-u, te njihov raspored u gorivnom elementu. Broj IFBA gorivnih \xc5\xa1ipki po gorivnom elementu obi\xc4\x8dno varira od nule do 60% ukupnog broja gorivnih \xc5\xa1ipki u elementu (npr. za 16 x 16 matri\xc4\x8dnu formu broj IFBA \xc5\xa1ipki mo\xc5\xbee varirati od 0 do 141). Broj gorivnih \xc5\xa1ipki sa IFBA-om po gorivnom elementu za 16 x 16 formu mo\xc5\xbee biti 20, 32, 48, 64, 80, 92, 116 ili 148.'