Negli Stati Uniti, due terzi dei reattori sono reattori ad acqua pressurizzata (PWR) e i restanti sono reattori ad acqua bollente (BWR). In un reattore ad acqua bollente, mostrato sopra, l'acqua viene fatta bollire trasformandosi in vapore e poi inviata attraverso una turbina per produrre elettricità.
Nei reattori ad acqua pressurizzata, l'acqua nel nocciolo viene mantenuta sotto pressione e non può bollire. Il calore viene trasferito all'acqua esterna al nocciolo tramite uno scambiatore di calore (chiamato anche generatore di vapore), facendo bollire l'acqua esterna, generando vapore e alimentando una turbina. Nei reattori ad acqua pressurizzata, l'acqua che bolle è separata dal processo di fissione e quindi non diventa radioattiva.
Dopo essere stato utilizzato per alimentare la turbina, il vapore viene raffreddato per condensarlo nuovamente in acqua. Alcune centrali utilizzano l'acqua di fiumi, laghi o oceani per raffreddare il vapore, mentre altre utilizzano alte torri di raffreddamento. Le torri di raffreddamento a forma di clessidra sono il simbolo familiare di molte centrali nucleari. Per ogni unità di elettricità prodotta da una centrale nucleare, circa due unità di calore di scarto vengono disperse nell'ambiente.
Le dimensioni delle centrali nucleari commerciali variano da circa 60 megawatt per la prima generazione di centrali nei primi anni '60 a oltre 1000 megawatt. Molte centrali contengono più di un reattore. La centrale di Palo Verde in Arizona, ad esempio, è composta da tre reattori separati, ciascuno con una capacità di 1.334 megawatt.
Alcuni reattori stranieri utilizzano refrigeranti diversi dall'acqua per trasportare il calore di fissione lontano dal nocciolo. I reattori canadesi utilizzano acqua caricata con deuterio (chiamata "acqua pesante"), mentre altri sono raffreddati a gas. Un impianto in Colorado, ora definitivamente chiuso, utilizzava elio gassoso come refrigerante (chiamato reattore raffreddato a gas ad alta temperatura). Alcuni impianti utilizzano metallo liquido o sodio.
Data di pubblicazione: 11-11-2022