Классификация ядерных реаторов

По характеру использования

По характеру использования ядерные реакторы делятся на:

• Экспериментальные реакторы, предназначенные для изучения различных физических величин, значение которых необходимо для проектирования и эксплуатации ядерных реакторов; мощность таких реакторов не превышает нескольких кВт.
• Исследовательские реакторы, в которых потоки нейтронов и гамма-квантов, создаваемые в активной зоне, используются для исследований в области ядерной физики, физики твёрдого тела, радиационной химии, биологии, для испытания материалов, предназначенных для работы в интенсивных нейтронных потоках (в т. ч. деталей ядерных реакторов), для производства изотопов. Мощность исследовательских реакторов не превосходит 100 МВт. Выделяющаяся энергия, как правило, не используется.
• Изотопные (оружейные, промышленные) реакторы, используемые для наработки изотопов, используемых в ядерных вооружениях, например ²³⁹Pu.
• Энергетические реакторы, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии, используемой в энергетике, при опреснении воды, для привода силовых установок кораблей, самолётов и космических аппаратов, в производстве водорода и металлургии и т. д. Тепловая мощность современных энергетических реакторов достигает 5 ГВт.

По спектру нейтронов

• Реактор на тепловых (медленных) нейтронах («тепловой реактор»)
• Реактор на быстрых нейтронах («быстрый реактор»)
• Реактор на промежуточных нейтронах
• Реактор со смешанным спектром

По размещению топлива

• Гетерогенные реакторы, где топливо размещается в активной зоне дискретно в виде блоков, между которыми находится замедлитель;
• Гомогенные реакторы, где топливо и замедлитель представляют однородную смесь (гомогенную систему).

В гетерогенном реакторе топливо и замедлитель могут быть пространственно разнесены, в частности, в полостном реакторе замедлитель-отражатель окружает полость с топливом, не содержащим замедлителя. С ядерно-физической точки зрения критерием гомогенности/гетерогенности является не конструктивное исполнение, а размещение блоков топлива на расстоянии, превышающем длину замедления нейтронов в данном замедлителе. Так, реакторы с так называемой «тесной решёткой» рассчитываются, как гомогенные, хотя в них топливо обычно отделено от замедлителя.

Блоки ядерного топлива в гетерогенном реакторе называются тепловыделяющими сборками (ТВС), которые размещаются в активной зоне в узлах правильной решётки, образуя ячейки.

По виду топлива

• изотопы урана 235 и 233 (²³⁵U и ²³³U)
• изотоп плутония 239 (²³⁹Pu)
• изотоп тория 232 (²³²Th) (посредством преобразования в ²³³U)

По степени обогащения:

• Естественный уран
• Слабо обогащённый уран
• Чистый делящийся изотоп

По химическому составу

• металлический U
• UO₂ (диоксид урана)
• UC (карбид урана) и т. д.

По виду теплоносителя

• H₂O (вода);
• Газ;
• D₂O (тяжёлая вода)
• Реактор с органическим теплоносителем
• Реактор с жидкометаллическим теплоносителем
• Реактор на расплавах солей
• Реактор с твердым теплоносителем

По роду замедлителя

• С (графит)
• H₂O (вода)
• D₂O (тяжёлая вода)
• Be, BeO
• Гидриды металлов
• Без замедлителя

По конструкции

• Корпусные реакторы

По способу генерации пара

• Реактор с внешним парогенератором
• Кипящий реактор

Классификация МАГАТЭ

• BWR (boiling water reactor) — Кипящий ядерный реактор
• FBR (fast breeder reactor) — Реактор на быстрых нейтронах (БН-600)
• GCR (gas-cooled reactor) — (advanced gas-cooled reactor (AGR))
• LWR (light water reactor) — Легководный реактор
• LWGR (light water graphite reactor) — Графито-водный ядерный реактор (РБМК)
• PHWR (pressurised heavy water reactor) — Тяжеловодный ядерный реактор (CANDU)
• PWR (pressurized water reactors) — Реактор с водой под давлением (реактор со сжатой водой (иногда неправильно, Р. на сжатой воде))

В начале XXI века наиболее распространены гетерогенные ядерные реакторы на тепловых нейтронах с замедлителями — H₂O, С, D₂O и теплоносителями — H₂O, газ, D₂O, например, водо-водяные ВВЭР, канальные РБМК.

Перспективными являются также быстрые реакторы. Топливом в них служит ²³⁸U, что позволяет в десятки раз улучшить использование ядерного топлива по сравнению с тепловыми реакторами, это существенно увеличивает ресурсы ядерной энергетики.