どんな種類の原子炉が存在しますか？

原子炉は、いくつかの異なる方法で分類できます。核反応の種類、使用する減速材、使用する冷却材、原子炉の生成、燃料相、燃料の種類、および使用方法によって分類できます。 研究炉を数えると、世界中に数千が存在し、多くの異なるカテゴリーに分類されます。 この記事では、原子炉の分類スキームを一度に1つずつ説明します。

この記事では、核分裂原子炉、つまり核を融合する核融合炉ではなく、原子核を分解する原子炉のみに注目しています。 核融合炉は60年以上使用されているが、核融合炉はまだ開発初期の非常に実験的な技術である。

核反応のタイプは、一般に、原子炉が低速（熱）中性子を使用するか高速中性子を使用するかを示します。 高速中性子を使用するほとんどの原子炉は高速増殖炉のカテゴリーに分類されますが、低速中性子を使用するほとんどの原子炉は熱原子炉と呼ばれます。 熱反応器は最も安価で最も一般的です。これは主に、天然の濃縮されていないウランを使用できるためです。 熱原子炉内の中性子は「遅い」と呼ばれます。原子炉は、破壊原子核から放出される際に中性子を減速するために減速材を使用するためです。 。 高速中性子炉はより高価であり、燃料をより濃縮する必要があるため、普及していません。 一方、彼らは消費するよりも多くの燃料を作り出し、長期的に魅力的なものにします。

減速材は、原子炉の2番目の分類スキームです。 前述のように、減速材を使用するのは熱原子炉のみであるため、これはそれらのみを対象としています。 グラファイト、重水、通常の水はすべてモデレーターとして使用されます。 黒鉛および重水炉は、これらの減速材が中性子をよりよく熱し、天然ウランを使用でき、濃縮が不要であるため、より一般的です。

次の分類スキームは、生成に基づいています。 ジェネレーションI原子炉は、最初のプロトタイプ原子炉であり、通常は一種です。 ジェネレーションII原子炉は、商業用に、標準設計に基づいて作成されました。 これらは50年代に使用されました。 ジェネレーションIII原子炉はより近代的で、90年代後半に使用されるようになりました。 前世代よりも軽量で効率的です。 最新世代のジェネレーションIV原子炉は、現在研究段階にあり、2020年代後半または2030年代初頭までは展開されない予定です。 これらの反応器は非常に経済的で、廃棄物を最小限に抑えます。

別の種類の分類は、燃料相-液体、固体、または気体です。 固体が最も典型的です。 相とともに、燃料の種類-ウランまたはトリウムがあります。 これらは、地球上でかなりの量で利用可能な唯一の原子炉対応要素です。

最後の分類は、発電所、推進、核燃料の生産（増殖炉）、または研究用原子炉の使用に基づいています。 放射性同位元素の熱電発電機（RTG）も、原子炉と一緒に使用されますが、多少異なります。 RTGは、放射性同位体の崩壊からエネルギーを生成します。

以上です。 原子炉を特徴付けるより具体的な方法、および開発のさまざまな段階での多数の設計がありますが、原子炉タイプに関する資料の量はおそらく小さなライブラリを埋めることができます。