Tipi di centrali nucleari

Ad aprile 2009, ci sono 441 centrali nucleari in tutto il mondo, secondo la World Nuclear Association (WNA). L'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti riporta che circa il 20% dell'energia degli Stati Uniti proviene dalle oltre 100 centrali nucleari statunitensi. Gli Stati Uniti attualmente utilizzano due tipi di reattori: reattori ad acqua pressurizzata e reattori ad acqua bollente. Secondo la WNA, si prevede che un nuovo design attualmente utilizzato in Giappone, Francia e Russia diventerà il principale progetto di impianto a livello mondiale nei prossimi due decenni.

I reattori ad acqua pressurizzata sono il reattore più comune in uso oggi, secondo il WNA. I reattori pressurizzati contengono fonti di combustibile di uranio arricchito che vengono utilizzate per riscaldare acqua altamente pressurizzata che genera vapore. Questo vapore viene utilizzato per far girare una turbina che genera l'elettricità raccolta e utilizzata nella rete elettrica. Anche i reattori ad acqua pressurizzata utilizzano l'acqua come dispositivo di raffreddamento. Le misure di raffreddamento secondarie per prevenire il surriscaldamento (fusione) includono l'aggiunta di boro al sistema.

I reattori ad acqua bollente sono simili ai reattori ad acqua pressurizzata. I reattori ad acqua bollente sono più semplici nel design e meno costosi, ma la manutenzione richiesta compensa questo risparmio iniziale, riporta il WNA. Il vapore nei reattori ad acqua bollente viene irradiato, quindi è necessaria la protezione radiologica della turbina elettrica e l'eventuale manutenzione all'interno del reattore. Fortunatamente, la radioattività dell'acqua è di breve durata. I reattori ad acqua bollente utilizzano combustibile all'uranio arricchito.

I reattori a neutroni veloci utilizzano plutonio e uranio come combustibili. I combustibili naturali al posto dei combustibili arricchiti riducono i costi del combustibile delle centrali nucleari; tuttavia, secondo la WNA, i reattori a neutroni veloci sono piuttosto costosi da costruire. I reattori a neutroni veloci ottengono fino a 60 volte l'energia dai combustibili naturali rispetto agli altri reattori. Dei 441 impianti nucleari in tutto il mondo, quattro sono impianti a neutroni veloci. La WNA prevede un aumento della progettazione e dell'implementazione di centrali elettriche a neutroni veloci in tutto il mondo.