Реакторний теплоносій - це рідка або газоподібна речовина (або кипляча рідина), призначена для відведення генерованого в реакторі тепла з метою його подальшого використання.
Оскільки теплоносій, що безперервно циркулює через активну зону ЕЯР, є її невід'ємною частиною, до нього висувають ті самі нейтронно-фізичні вимоги, що й до сповільнювача: мінімальні значення макроперерізів поглинання теплових і резонансних нейтронів (що зумовлюють вищі значення θ і φ); бажана велика величина сповільнювальної здатності (ξΣs) - для того, щоб допомагати основному сповільнювачеві інтенсивно сповільнювати нейтрони; радіаційна, хімічна й термічна стійкість у робочих умовах реактора; сумісність теплоносія з паливною композицією та всіма конструкційними матеріалами активної зони, розуміючи під цим терміном відсутність помітної хімічної чи дифузійної взаємодії теплоносія з цими матеріалами впродовж тривалого часу роботи реактора.
Крім того, до теплоносія висувають "звичайні" теплофізичні вимоги, а саме:
- висока питома теплоємність cp за робочих температур (оскільки теплова потужність, яку відводить теплоносій (Qp = GтcpΔtт), прямо пропорційна питомій теплоємності cp і масовій витраті Gт теплоносія, що прокачується через активну зону, то зі збільшенням cp для відведення тієї самої теплової потужності Qp потрібна менша витрата теплоносія Gт, а отже - і менші енергетичні витрати на його циркуляцію через реактор);
- малий коефіцієнт динамічної в'язкості теплоносія μт за робочих середніх температур в активній зоні, оскільки з його величиною пов'язана величина гідравлічних втрат під час проходження активної зони, а також величина коефіцієнта тепловіддачі від поверхні твелів до теплоносія;
- високий коефіцієнт теплопровідності теплоносія λт за робочих температур (також пов'язаний з величиною коефіцієнта тепловіддачі до теплоносія, що визначає ефективність теплообміну в реакторі);
- нечутливість теплоносія до кризових явищ в умовах високих питомих теплових навантажень в активній зоні.
У практиці вітчизняного реакторобудування конкурс на найкращий теплоносій для теплових реакторів АЕС виграла легка вода: в реакторах типу ВВЕР - вода під тиском, в реакторах РБМК - кипляча вода.
Абревіатура ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор) означає, що і сповільнювачем, і теплоносієм у цьому реакторі править вода.
В реакторі ж типу РБМК (реактор великої потужності канальний) кипляча вода, будучи теплоносієм, через свої пристойні сповільнювальні властивості править за додатковий внутрішньоканальний сповільнювач.
Оскільки теплоносій, що безперервно циркулює через активну зону ЕЯР, є її невід'ємною частиною, до нього висувають ті самі нейтронно-фізичні вимоги, що й до сповільнювача: мінімальні значення макроперерізів поглинання теплових і резонансних нейтронів (що зумовлюють вищі значення θ і φ); бажана велика величина сповільнювальної здатності (ξΣs) - для того, щоб допомагати основному сповільнювачеві інтенсивно сповільнювати нейтрони; радіаційна, хімічна й термічна стійкість у робочих умовах реактора; сумісність теплоносія з паливною композицією та всіма конструкційними матеріалами активної зони, розуміючи під цим терміном відсутність помітної хімічної чи дифузійної взаємодії теплоносія з цими матеріалами впродовж тривалого часу роботи реактора.
Крім того, до теплоносія висувають "звичайні" теплофізичні вимоги, а саме:
- висока питома теплоємність cp за робочих температур (оскільки теплова потужність, яку відводить теплоносій (Qp = GтcpΔtт), прямо пропорційна питомій теплоємності cp і масовій витраті Gт теплоносія, що прокачується через активну зону, то зі збільшенням cp для відведення тієї самої теплової потужності Qp потрібна менша витрата теплоносія Gт, а отже - і менші енергетичні витрати на його циркуляцію через реактор);
- малий коефіцієнт динамічної в'язкості теплоносія μт за робочих середніх температур в активній зоні, оскільки з його величиною пов'язана величина гідравлічних втрат під час проходження активної зони, а також величина коефіцієнта тепловіддачі від поверхні твелів до теплоносія;
- високий коефіцієнт теплопровідності теплоносія λт за робочих температур (також пов'язаний з величиною коефіцієнта тепловіддачі до теплоносія, що визначає ефективність теплообміну в реакторі);
- нечутливість теплоносія до кризових явищ в умовах високих питомих теплових навантажень в активній зоні.
У практиці вітчизняного реакторобудування конкурс на найкращий теплоносій для теплових реакторів АЕС виграла легка вода: в реакторах типу ВВЕР - вода під тиском, в реакторах РБМК - кипляча вода.
Абревіатура ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор) означає, що і сповільнювачем, і теплоносієм у цьому реакторі править вода.
В реакторі ж типу РБМК (реактор великої потужності канальний) кипляча вода, будучи теплоносієм, через свої пристойні сповільнювальні властивості править за додатковий внутрішньоканальний сповільнювач.