Vattenmodererade

Vattenmodererade reaktorer är kärnreaktorer där vatten fungerar som neutronmoderator och ofta också som kylmedel. Moderatoren sänker neutronernas energi så att fissila material som uran-235 kan genomgå fission och upprätthålla kedjereaktionen.

I vatten som moderator är det viktigt att skilja mellan lättvatten (H2O) och tungvatten (D2O). Lättvatten modererar mycket effektivt men absorberar också en del neutroner, vilket gör att reaktorer som använder lättvatten oftast kräver uran med högre anrikning. Tungvatten absorberar färre neutroner, vilket gör det möjligt att använda naturligt uran i vissa typer av reaktorer.

Vanliga vattenmodererade reaktorer inkluderar lättvattenreaktorer som pressuriserad vattenreaktor (PWR) och kokvattenreaktor (BWR), där vatten fungerar som både moderator och kylmedel. Exempel på tungvattenmodererade reaktorer är CANDU-designen, där moderatorn är tungt vatten (D2O) och bränslet ofta är naturligt uran.

Fördelar och nackdelar: Tungt vatten har god neutronekonomi och gör det möjligt att använda naturligt uran samt större bränslemässig flexibilitet. Nackdelar inkluderar kostnaden för tungt vatten och mer komplexa system. Lättvattenlösningar har ofta lägre kostnader men kräver bränslekvalitet med högre uranberikning och noggrannare bränslekedjor.

Historiskt har vattenmodererade reaktorer blivit dominerande inom kommersiell kärnkraft, särskilt genom PWR- och BWR-designernas framväxt, samtidigt som tungvattenmoderering har varit central i CANDU-familjen.