核電站按核反應(yīng)堆使用的慢化劑和載熱劑不同,可以分為壓水堆核電站、沸水堆核電站、重水堆核電站、石墨堆核電站等幾種類型。壓水堆核電站由于其技術(shù)成熟、安全性能高是目前國(guó)際上主要堆型核電站,在多數(shù)國(guó)家和我國(guó)都是核電站首選堆型。沸水堆核電站用輕水慢化和冷卻,水在堆芯沸騰并直接產(chǎn)生蒸汽,是動(dòng)力堆的主要堆型之一,堆性能穩(wěn)定,但因中子漏失多,而需要較高濃縮度的鈾。重水堆核電站用重水作慢化劑,載熱劑用重水或者輕水,由于重水有良好的慢化性能,因此可以用天然鈾作燃料,缺點(diǎn)是需要大量重水,重水很貴,而且重水會(huì)蒸發(fā),要每年添加(平均重水耗量0.8噸重水/兆瓦,即百萬(wàn)千瓦重水堆一次重水800噸,每年約耗1%)。此外重水堆因設(shè)備復(fù)雜而造價(jià)貴(比壓水堆貴20%),最著名的是加拿大的CANDU堆,我國(guó)秦山三期就采用CANDU堆。石墨堆核電站用石墨作慢化劑,載熱劑用普通水的稱石墨水冷堆,用二氧化碳作載熱劑的稱為石墨氣冷堆。較早期的核電站采用這種堆型,因?yàn)檫@類堆體積大,而且堆內(nèi)一旦斷水會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故,因此安全性能較差,切爾諾貝利就是用的這種石墨堆。
核電站按照其反應(yīng)堆使用的核燃料的不同,又可分為熱中子堆核電站、快中子堆核電站和聚變能核電站。熱中子堆裂變主要由熱中子引起,主要使用鈾-235,鈾-233和钚-239。目前主要使用熱中子堆是因?yàn)樗菀走_(dá)到臨界,也容易控制?熘凶佣押穗娬玖炎冎饕煽熘凶訉(shí)現(xiàn),因此根本不需要慢化劑,從而堆芯體積可以很小。但由于快中子裂變的反應(yīng)概率很小,所以需要高濃縮鈾-235或钚-239?熘凶佣焉a(chǎn)的核燃料可以多于消耗的核燃料,因此不僅可以發(fā)電,還可以同時(shí)生產(chǎn)核燃料。快中子堆核電站因?yàn)樵诩夹g(shù)上要比熱中子堆復(fù)雜,目前安全等技術(shù)還不夠成熟,還很少用于民用核電站。
核聚變能核電站目前還在研究中,技術(shù)尚不成熟,離商業(yè)應(yīng)用還有很大差距。