Un reactor de agua a presión ( PWR ) es un tipo de reactor nuclear de agua ligera . Los PWR constituyen la gran mayoría de las centrales nucleares del mundo (con notables excepciones en el Reino Unido, Japón y Canadá). En un PWR, el refrigerante primario ( agua ) se bombea a alta presión al núcleo del reactor donde es calentado por la energía liberada por la fisión de átomos. El agua calentada a alta presión luego fluye a un generador de vapor., donde transfiere su energía térmica a agua a menor presión de un sistema secundario donde se genera vapor. Luego, el vapor impulsa turbinas, que hacen girar un generador eléctrico. A diferencia de un reactor de agua en ebullición (BWR), la presión en el circuito de refrigerante primario evita que el agua hierva dentro del reactor. Todos los reactores de agua ligera utilizan agua corriente como refrigerante y moderador de neutrones . La mayoría utiliza entre dos y cuatro generadores de vapor montados verticalmente; Los reactores VVER utilizan generadores de vapor horizontales.
Los PWR fueron diseñados originalmente para servir como propulsión marina nuclear para submarinos nucleares y se utilizaron en el diseño original de la segunda planta de energía comercial en Shippingport Atomic Power Station .
Los PWR que operan actualmente en los Estados Unidos se consideran reactores de Generación II . Los reactores VVER de Rusia son similares a los PWR de EE. UU., Pero el VVER-1200 no se considera Generación II (ver más abajo). Francia opera muchos PWR para generar la mayor parte de su electricidad.
Varios cientos de PWR se utilizan para la propulsión marina en portaaviones , submarinos nucleares y rompehielos . En los EE. UU., Fueron diseñados originalmente en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para su uso como una planta de energía submarina nuclear con una planta de energía submarina en pleno funcionamiento ubicada en el Laboratorio Nacional de Idaho . El trabajo de seguimiento fue realizado por Westinghouse Bettis Atomic Power Laboratory . [1] La primera planta de energía nuclear puramente comercial en Shippingport Atomic Power Station fue diseñada originalmente como un reactor de agua a presión (aunque la primera planta de energía conectada a la red estaba en Obninsk , URSS), [2]ante la insistencia del almirante Hyman G. Rickover de que una planta comercial viable no incluiría ninguno de los "locos ciclos termodinámicos que todos los demás quieren construir". [3]
El Programa de Energía Nuclear del Ejército de los Estados Unidos operó reactores de agua a presión desde 1954 hasta 1974. La Estación de Generación Nuclear de Three Mile Island inicialmente operó dos plantas de reactores de agua a presión, TMI-1 y TMI-2. [4] El colapso parcial de TMI-2 en 1979 esencialmente terminó con el crecimiento de nuevas construcciones de plantas de energía nuclear en los Estados Unidos durante dos décadas. [5] La unidad 2 de Watts Bar (un PWR Westinghouse de 4 bucles) entró en funcionamiento en 2016, convirtiéndose en el primer reactor nuclear nuevo en los Estados Unidos desde 1996. [6]
El reactor de agua presurizada tiene varios diseños evolutivos nuevos de reactores de Generación III : el AP1000 , VVER-1200, ACPR1000 +, APR1400, Hualong One , IPWR-900 y EPR . Los primeros reactores AP1000 y EPR se conectaron a la red eléctrica en China en 2018. [7] En 2020, NuScale Power se convirtió en la primera empresa estadounidense en recibir la aprobación reglamentaria de la Comisión Reguladora Nuclear para un pequeño reactor modular [8] con una modificación Diseño PWR. [9] También en 2020, el Energy Impact Center presentó el OPEN100proyecto, que publicó planos de código abierto para la construcción de una planta de energía nuclear con un diseño PWR. [10]