b'\n_START_ARTICLE_\nTla\xc4\x8dnovodni reaktor\n_START_PARAGRAPH_\nTla\xc4\x8dnovodni reaktor (angle\xc5\xa1ko Pressurized water reactor; kratica PWR) je vrsta jedrskega reaktorja, ki uporablja navadno oz. lahko vodo za hladilno sredstvo in tudi kot nevtronski moderator. Reaktor Jedrske elektrarne Kr\xc5\xa1ko je tla\xc4\x8dnovodnega tipa.\n_START_SECTION_\nOpis\n_START_PARAGRAPH_\nV tla\xc4\x8dnovodnem reaktorju je primarni krog hladilnega sredstva pod visokim pritiskom (okrog 150 barov), da voda kljub temperaturi okrog 300\xc2\xb0C ne more zavreti. Za prenos toplote do sekundarnega hladilnega sredstva se uporabljajo izmenjevalniki toplote, ki se imenujejo uparjalniki, kjer sekundarno hladilno sredstvo lahko zavre, pri tem pa se proizvaja para. Ta para se lahko uporablja za proizvodnjo elektri\xc4\x8dne energije ali pa za pogon vojnih ladij, ledolomilcev in jedrskih podmornic. S sekundarnim krogom se tla\xc4\x8dnovodni reaktor razlikuje od vrelovodnega reaktorja (BWR), kjer glavno hladilno sredstvo zavre v reaktorski sredici in neposredno poganja turbine. Sekundarni hladilni krog se hladi s terciarnim, ki v kondenzatorju ohlaja paro, da kondenzira v teko\xc4\x8do vodo. Terciarni hladilni krog se hladi s hladilnimi stolpi ali vodo iz okolice (npr. z reko.) Toplota iz majhnih tla\xc4\x8dnovodnih reaktorjev se uporablja tudi za ogrevanje v polarnih podro\xc4\x8djih._NEWLINE_To je najbolj obi\xc4\x8dajna vrsta jedrskega reaktorja. Za ustvarjanje elektri\xc4\x8dne energije se jih uporablja ve\xc4\x8d kot 230 po celem svetu, \xc5\xa1e ve\xc4\x8d sto pa se jih uporablja za pogon voja\xc5\xa1kih plovil. Njegova zasnova je nastala pri na\xc4\x8drtovanju pogona jedrskih podmornic.\n_START_SECTION_\nHladilno sredstvo\n_START_PARAGRAPH_\nNevtroni, ki trkajo v jedrsko gorivo v gorivnih palicah (zgodaj v ciklu je to ve\xc4\x8dinoma uran-235), kar vodi do cepljenja jeder cepitvenih atomov, pri tem pa se spro\xc5\xa1\xc4\x8dajo novi nevtroni in toplota. Toplota se iz goriva v obliki kerami\xc4\x8dnih peletov prena\xc5\xa1a v okoli\xc5\xa1ko kovinski gorivni \xc2\xbboklep\xc2\xab, ki pravzaprav segreva vodo, ki te\xc4\x8de ob gorivnih palicah. Gorivne palice so razporejene v matriko (gorivni snop). Sve\xc5\xbenji so dolgi med 3,7 - 4,3 m, odvisno od starosti reaktorja. Voda te\xc4\x8de med gorivnimi palicami z dna na vrh reaktorja, nato pa te\xc4\x8de do generatorja pare oz. uparjalnika. Tam se toplota (pribli\xc5\xbeno 315 \xc2\xb0C ob pritisku 150 atmosfer prenese na vodo v sekundarnem krogu, ki postane nasi\xc4\x8dena para (obi\xc4\x8dajno pri 275\xc2\xa0\xc2\xb0C in 60 atmosfer) za nadaljnjo uporabo.\n_START_SECTION_\nModerator\n_START_PARAGRAPH_\nJedrska fisija proizvaja nevtrone, ki imajo previsoko energijo, da bo spro\xc5\xbeili znatno nadaljnjo cepitev znotraj reaktorskega goriva. Njihova energija se mora najprej zmanj\xc5\xa1ati do t. i. \xc2\xbbtermi\xc4\x8dnih\xc2\xab\xc2\xa0energij, ki so pribli\xc5\xbeno v ravnote\xc5\xbeju s temperaturo okoli\xc5\xa1ke snovi, ki je obi\xc4\x8dajno okoli 450\xc2\xa0\xc2\xb0C. V tla\xc4\x8dnovodnem reaktorju ti nevtronu v za\xc4\x8detku izgubijo toploto, ko trkajo z molekulami hladilne vode. Po nekaj trkih (v povpre\xc4\x8dju med 8 in 10) nevtron dose\xc5\xbee temperaturo svoje okolice ter tako mo\xc4\x8dno naraste verjetnost, da bo absorbiran v atom urana-235. Taka absorpcija hitro vodi do cepljenja uranovega atoma._NEWLINE_Tipi\xc4\x8dni tla\xc4\x8dnovodni reaktor ima v snope zbranih med 200 in 300 gorivnih palic, velik reaktor pa ima pribli\xc5\xbeno 150 do 250 takih snopov, kjer je med 80 in 100 ton urana. Tak reaktor proizvaja elektri\xc4\x8dno energijo v obsegu med 900 in 1500 MW._NEWLINE_Klju\xc4\x8dni mehanizem, ki nadzoruje jedrski reaktor, je hitrost cepljenja atomov in spro\xc5\xa1\xc4\x8danja nevtronov. V povpre\xc4\x8dju vsako cepljenje sprosti malo ve\xc4\x8d kot dva nevtrona z veliko koli\xc4\x8dino toplote. Ko nevtron udari uranov atom, se lahko zgodi nadaljnje cepljenje, kar privede do veri\xc5\xbene reakcije. \xc4\x8ce bi bili vsi nevtroni spro\xc5\xa1\xc4\x8deni naenkrat, bi njihovo \xc5\xa1tevilo raslo zelo hitro, kar bi privedlo do uni\xc4\x8denja gorivne keramike in taljenja sredice reaktorja. Vendar pa je majhen dele\xc5\xbe teh nevtronov spro\xc5\xa1\xc4\x8den v dalj\xc5\xa1em obdobju (okoli ene minute). Ta majhna, a klju\xc4\x8dna zakasnitev omogo\xc4\x8da drugim nadzornim mehanizmom (negativni temperaturni sou\xc4\x8dinek, posredovanje \xc4\x8dloveka ali ra\xc4\x8dunalnika nadzornih palic za vsrkavanje nevtronov ipd.), da postanejo u\xc4\x8dinkoviti._NEWLINE_Voda v tla\xc4\x8dnovodnem reaktorju dose\xc5\xbee temperaturo okoli 325\xc2\xa0\xc2\xb0C, pri tem pa ostane teko\xc4\x8da le pri 150-kratnem atmosferskem pritisku, da ne pride do vretja. Pritisk se uravnava s paro v napravi za vzdr\xc5\xbeevanje pritiska. V reaktorski sredici je voda glavnega hladilnega kroga tudi moderator in \xc4\x8de bi se ta spremenila v paro, bi se cepljenje atomov upo\xc4\x8dasnilo. Ta negativni povratni u\xc4\x8dinek se imenuje negativni koeficient izpraznitve in je ena od varnostnih zna\xc4\x8dilnosti tla\xc4\x8dnovodnega reaktorja._NEWLINE_\xc5\xa0e ena prednost uporabe hladilne vode kot moderatorja v tla\xc4\x8dnovodnem reaktorju je, da se u\xc4\x8dinek moderiranja zmanj\xc5\xa1a kot funkcija temperature zaradi negativnega temperaturnega koeficienta reaktivnosti. Posledica tega je stabilizacijski u\xc4\x8dinek, kjer pove\xc4\x8devanje temperature povzro\xc4\x8di zmanj\xc5\xa1anje mo\xc4\x8di reaktorja, zmanj\xc5\xa1anje temperature pa povzro\xc4\x8di pove\xc4\x8danje mo\xc4\x8di reaktorja. To deluje kot negativna povratna zanka, kar zagotavlja minimalno mo\xc4\x8d reaktorja za dobavo toplote, ki jo odvaja sekundarni sistem pare. Slabost pri tem je, da je reaktor prisiljen proizvajati energijo na takih stopnjah, ki lahko povzro\xc4\x8di \xc5\xa1kodo gorivu v primeru vdora hladne vode v reaktor ali v primeru, \xc4\x8de v sekundarnem sistemu pride do razpoke v parovodih._NEWLINE_V sekundarnem krogu je manj\xc5\xa1i pritisk kot v glavnem. Sekundarna voda zavre v izmenjevalnikih toplote, kjer se ustvarja para (to so uparjalniki). Para poganja turbine za proizvodnjo elektrike ali pa poganja ojnico ladje. Ta para kasneje kondenzira v teko\xc4\x8do vodo, ki se vrne nazaj v uparjalnike._NEWLINE_Mo\xc4\x8d reaktorja v ve\xc4\x8dini komercialnih in voja\xc5\xa1kih tla\xc4\x8dnovodnih reaktorjih se nadzoruje med proizvajanjem energije s spreminjanjem koncentracije bora (ki je v obliki borove kisline) v glavnem hladilnem sredstvu. Pretok reaktorskega hladilnega sredstva v komercialnih tla\xc4\x8dnovodnih reaktorjih je konstantna. Bor je mo\xc4\x8dan absorber nevtronov. Potreben je celoten nadzorni sistem z visokotla\xc4\x8dnimi \xc4\x8drpalkami za odstranitev vode iz visokotla\xc4\x8dnega glavnega kroga ter vnovi\xc4\x8dno vbrizganje vode z druga\xc4\x8dno koncentracijo borove kisline. Nadzorne palice reaktorja se uporabljajo samo za operacije zagona in zaustavljanja. Ve\xc4\x8dina vrelovodnih reaktorjev pa nima bora v reaktorskem hladilnem sredstvu, zato nadzor poteka s prilagajanjem pretoka hladilnega sredstva. To je prednost vrelovodnih reaktorjev, ker je borova kislina zelo korozivna, prav tako pa niso potrebni zapleteni postopki dviganja in spu\xc5\xa1\xc4\x8danja mo\xc4\x8di. Vendar pa ima zaradi varnosti ve\xc4\x8dina vrelovodnih reaktorjev rezervni sistem, \xc4\x8de je potrebna zaustavitev v sili. Takrat se v hladilno sredstvo glavnega kroga vbrizga visoko koncentrirana raztopina borove kisline. Tudi reaktorji vrste CANDU vbrizgajo bor v primeru prisilne zaustavitve jedrske veri\xc5\xbene reakcije._NEWLINE_Ena od slabosti fizijskih reaktorjev (tako tla\xc4\x8dnovodnih kot vrelovodnih) je, da se radioaktivni razpad nadaljuje tudi po zaustavitvi cepitvenih reakcij, kar ustvarja znatne koli\xc4\x8dine toplote (do 7\xc2\xa0% polne mo\xc4\x8di takoj po vstavitvi nadzorne palice). To lahko vodi do stalitve sredice, \xc4\x8de reaktor izgubi \xc5\xa1tevilne glavne in pomo\xc5\xbene na\xc4\x8dine za kro\xc5\xbeenje reaktorskega hladilnega sredstva. Obi\xc4\x8dajno imajo reaktorske naprave obse\xc5\xbene varnostne in nadomestne sisteme za prepre\xc4\x8devanje usodnih napak. Vendar pa je bila zapletenost teh sistemov mo\xc4\x8dno kritizirana, saj bi lahko v nujnih primerih pri\xc5\xa1lo do nepri\xc4\x8dakovanih vplivov in napak operaterjev. Zato je vsak reaktor obkro\xc5\xbeen z reaktorsko zgradbo, ki je zasnovana kot zadnja prepreka radioaktivnemu izpustu._NEWLINE_Pri tla\xc4\x8dnovodnem reaktorju zasnove Babcock and Wilcox se je zgodila nesre\xc4\x8da na Otoku Treh milj. Ta zasnova uporablja precej manj\xc5\xa1e uparjalnike in ustvarja zelo vro\xc4\x8do paro. Zato imajo operaterji zelo malo \xc4\x8dasa za vzpostavitev dotoka vode v uparjalnik v primerjavi z ostalimi zasnovami, kot jo ima Westinghouse (zasnova Westinghouse je uporabljena tudi v Kr\xc5\xa1ki nuklearki). Veliko raziskav v civilne jedrske reaktorje je usmerjenih za izbolj\xc5\xa1anje pro\xc5\xbenosti tudi po resni napaki opreme in naprav.'