Los reactores de refrigerante se pueden dividir en reactores de agua ligera, reactores de agua pesada, reactores refrigerados por gas y reactores refrigerados por metal líquido.
1. Reactor de agua ligera: Es el tipo de reactor más común actualmente, utilizando agua corriente como refrigerante. Los reactores de agua ligera se dividen en dos tipos: reactores de agua a presión y reactores de agua en ebullición. Un reactor de agua a presión es un modelo de uso común que utiliza alta presión para mantener el agua en estado líquido y una turbina de vapor para generar electricidad. Los reactores de agua en ebullición mantienen el agua a una presión más baja para que hierva parcialmente dentro del reactor, utilizando el vapor para impulsar directamente turbinas para generar electricidad.
2. Reactor de agua pesada: Este tipo de reactor utiliza agua pesada como refrigerante. El agua pesada es el isótopo de hidrógeno pesado del agua corriente y tiene una mayor densidad y un punto de ebullición más bajo. La ventaja de los reactores de agua pesada es que pueden controlar de forma natural la velocidad de reacción, pero su construcción y funcionamiento son más caros.
3. Reactor refrigerado por gas: Este tipo de reactor utiliza gas como refrigerante, normalmente helio o dióxido de carbono. Los reactores refrigerados por gas tienen la ventaja de funcionar a temperaturas más bajas y manejar niveles más altos de calor residual radiactivo. Sin embargo, los reactores refrigerados por gas también son más caros de construir y operar.
4. Reactor refrigerado por metal líquido: Este tipo de reactor utiliza metal líquido como refrigerante, normalmente sodio o potasio. Las ventajas de los reactores refrigerados por metal líquido son que pueden funcionar a altas temperaturas y tienen una alta eficiencia térmica. Sin embargo, los requisitos técnicos de los reactores refrigerados por metal líquido son relativamente altos y existen ciertos riesgos para la seguridad.
Aplicaciones de los reactores de refrigerante:
1. Producción de electricidad: Los reactores de refrigerante son el componente central de las centrales nucleares. La energía nuclear se utiliza para generar energía térmica, que luego se convierte en energía eléctrica mediante turbinas de vapor para proporcionar a las personas un suministro de energía limpio y confiable.
2. Desalinización de agua de mar: La energía térmica a alta temperatura generada por el reactor de refrigerante se puede utilizar para la desalinización de agua de mar. Al calentar y destilar agua de mar, podemos obtener agua dulce potable, lo que proporciona a las personas una forma eficaz de solucionar la escasez de agua.
3. Calor industrial: Los reactores de refrigerante pueden generar una gran cantidad de energía térmica, que puede utilizarse para calefacción y procesamiento en la producción industrial. Por ejemplo, en los campos petroquímico, siderúrgico, papelero y otros, el uso de calefacción con energía nuclear puede reemplazar la calefacción tradicional con combustible, mejorando la eficiencia de la producción y la utilización de la energía.
4. Calefacción urbana: Los reactores de refrigerante pueden proporcionar una gran cantidad de energía térmica y pueden utilizarse para calefacción urbana o regional. En comparación con las salas de calderas tradicionales, el uso de energía nuclear para calefacción puede reducir la dependencia de los combustibles fósiles y reducir la contaminación ambiental.
5. Transporte: El uso de reactores refrigerantes puede proporcionar energía térmica a alta temperatura, que puede utilizarse para la propulsión de barcos o vehículos. Por ejemplo, los submarinos y portaaviones de propulsión nuclear son representantes del uso de la energía nuclear para proporcionar energía.