Um reator de água fervente ou BWR (reator de água fervente) é um tipo de reator nuclear. É o segundo tipo de reator mais utilizado em usinas nucleares no mundo.
Aproximadamente 22% dos reatores nucleares instalados nas diferentes usinas nucleares utilizam o reator BWR.
O BWR é um reator de potência, ou seja, é projetado para a geração de energia elétrica.
A característica mais importante do Reator de água fervente (BWR) é que ele usa água leve como moderador de nêutrons e como refrigerante central. Ao contrário do reator de água pressurizada (PWR), não possui gerador de vapor.
O reator PWR tem um circuito primário e um circuito secundário. Nesse caso, o reator BWR opera com um único circuito de água no núcleo.
Como não tem que resistir a tais altas pressões, este tipo de reator não precisa de um invólucro tão robusto.
Esquema da operação de um reator de água fervente
A energia do reator de água fervente é gerada no núcleo do reator. No núcleo do reator, ele gera reações de fisão nuclear do elemento combustível para obter energia térmica.
A potência do reator é regulada pela inserção ou remoção das hastes de controle do núcleo, onde ocorrem as reações em cadeia nuclear.
No reator BWR, a água utilizada é água leve (água da torneira). Este tipo de reator nuclear usa um único circuito de resfriamento. A água leve circula pelo núcleo onde capta o calor das reações nucleares, ferve, produzindo vapor.
O vapor gerado no núcleo do reator sai pela parte superior. Nesse ponto, os secadores a vapor e os separadores de água tratam o vapor que sai do reator. Em seguida, vai direto para as turbinas.
As turbinas ficarão encarregadas de movimentar o gerador elétrico e gerar eletricidade.
Por fim, o vapor passa por um condensador para se transformar novamente em água líquida e reiniciar o ciclo.
O reator de água fervente utiliza um único circuito de resfriamento, de forma que o vapor que movimenta a turbina é constituído pela água que passou pelo interior do reator. Por esse motivo, o prédio da turbina deve ser protegido para evitar emissões radioativas.
Vantagens e desvantagens do reator de água fervente
Vantagens deste tipo de reator
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O combustível nuclear usado pelo reator nuclear são óxidos de urânio enriquecidos entre 2% e 4%.
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O reator de água fervente não usa geradores de vapor ou compensadores de pressão.
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O primeiro circuito do reator opera a uma pressão de 70 atmosferas contra 160 atmosferas utilizadas pelos reatores PWR (reator de água pressurizada).
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Requer temperaturas operacionais mais baixas, mesmo em barras de combustível.
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Devido à rejeição da absorção de nêutrons no boro e uma moderação ligeiramente mais fraca de nêutrons (devido ao vapor), o tempo de operação do plutônio em tal reator será maior do que em PWR.
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O vaso de pressão está sujeito a menos irradiação do que em um reator de água pressurizada. Por isso, não se torna tão frágil com o tempo.
Desvantagens deste tipo de reator
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Impossibilidade de recarregar o combustível nuclear sem parar o reator nuclear.
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Gerenciamento mais complicado.
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As hastes de controle devem ser inseridas por baixo. Em caso de perda de energia, eles não poderiam cair no reator por gravidade e o reator não parava.
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Necessidade de um maior número de sensores de feedback.
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Você precisa de um vaso de reator de cerca de 2 vezes mais em volume do que um PWR de potência comparável.
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Embora seja projetado para pressões mais baixas, é mais difícil de fabricar e transportar.
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Contaminação de turbinas com produtos de ativação de água: N-17 de curta duração e vestígios de trítio. Isso complica um pouco o trabalho de manutenção.
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Uma vez que as barras de controle tenham entrado totalmente, a reação é interrompida. No entanto, o combustível nuclear continua a emitir calor. Isso significa que, depois que o reator é desligado, você precisa continuar bombeando refrigerante por um a três anos para ser seguro.
