石墨慢化反應堆

石墨慢化反應堆簡稱石墨反應堆或石墨堆，是一類利用核石墨作為中子慢化劑的核反應堆。石墨慢化反應堆技術已被用於商業發電。

類型

石墨慢化反應堆主要分為以下幾個類型：

• 氣冷反應堆
  • 鎂諾克斯型反應堆（Magnox）
  • 改進型氣冷反應堆（AGR）

• 高溫氣冷反應堆（已竣工）
  • 天龍座反應堆（Dragon reactor）
  • 煤球爐式反應堆（AVR Reactor）
  • 桃底核電廠（Peach Bottom Nuclear Generating Station, Unit 1）
  • 釷高溫反應堆-300（THTR-300）
  • 聖符侖堡核電廠（Fort St. Vrain Generating Station）

• 高溫氣冷反應堆（研發或建設中）
  • 球床反應堆（PBMR）
  • 稜鏡燃料反應堆（Prismatic fuel reactor）
  • 超高溫實驗堆（UHTREX）

• 水冷反應堆
  • 大功率管式反應堆（RBMK）
  • 石墨慢化水冷天然鈾熱中子反應堆：可使用天然鈾生產鈈239

歷史

1942年，恩里科·費米及其率領的團隊製造出首個能通過核反應釋放少量的熱的石墨慢化裝置（芝加哥1號堆，Chicago pile-1），該裝置也是世界上第一個核反應堆。該反應堆（實質為一個原子堆，atomic pile）的建設與測試是曼哈頓計劃的一部分。該研究為後來也為橡樹嶺國家實驗室的世界上首個可持續運行的核反應堆（X-10石墨反應堆，X-10 Graphite Reactor）的建設提供了技術與經驗。X-10於1943年投入運作。

事故

• 1986年4月26日，位於烏克蘭切爾諾貝爾的切爾諾貝爾核電廠石墨慢化大功率管式反應堆由於功率劇增而發生熔毀，使大量危險放射性物質被釋放到環境中。切爾諾貝爾核事故是國際核事件分級表中第一項被分類為第七級（最嚴重）的事件。

• 德國於1976年開始運行的石墨慢化AVR反應堆在使用過程中因燃料溫度不穩定、局部溫度高於最高額定溫度，使迴路受到嚴重的放射性同位素（主要為銫-137及鍶-90）沾污。該核電廠於1988年關閉。