用輕水慢化和冷卻的核反應爐。水在反應堆內不沸騰的稱為壓水堆;水在反應堆內沸騰的稱為沸水堆。輕水堆是目前最主要的堆型。輕水是相對重水(分子式D2O)而言,即通常的普通水(分子式H2O)。當然,輕水堆所用的水須經化學水處理,去除對金屬材料有腐蝕危害的金屬和非金屬離子,通常稱為去離子水。

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  輕水堆的特點 輕水的特點直接關系輕水堆。輕水與氣體相比,密度較大,導熱較好。因此,它不僅是良好的慢化劑,也是良好的冷卻劑。由於水的慢化和載熱能力較好,所以輕水堆的結構緊湊,堆心體積小,堆心功率密度(堆心單位體積的功率)大。因此,在相同體積下輕水堆功率最高。功率相同時,輕水堆的體積最小。這是輕水堆的主要優點。

  輕水堆的主要弱點有二:①水的沸點低,在一個標準大氣壓下,水在100 ℃沸騰。為瞭提高反應堆冷卻劑(冷卻水)的出口溫度,提高熱效率,就必須提高壓力。為瞭提高壓力就要有承受高壓的壓力容器(壓力殼)。②輕水的熱中子吸收截面(吸收熱中子的幾率)比石墨和重水大。為瞭維持自持鏈式裂變反應,輕水堆無法以天然鈾作為核燃料,必須使用經過濃縮的核燃料(一般要求U-235的含量為2~3%,而天然鈾的U-235濃度為0.714%)。

  目前,已建、在建和計劃建造的核電站中,輕水堆占85%以上。輕水堆中,壓水堆又占絕對優勢。

  沸水堆 冷卻水在堆心沸騰而產生的蒸汽直接推動汽輪發電機組,這既降低反應堆和系統的工作壓力,又省去壓水堆中較復雜的蒸汽發生器,減少大量回路設備。此外,沸水堆幾乎不可能發生失水事故,比壓水堆更能適應外界負荷變化的需要。因此,在核電站發展的初期,壓水堆和沸水堆同樣吸引著用戶,兩種堆型的建造數量幾乎相近。但是,沸水堆中帶放射性的蒸汽直接進入汽輪機組,使汽輪機組維修困難,檢修時反應堆停堆時間長,從而影響核電站的可利用率。此外,水沸騰後,密度降低,慢化能力減弱,因此所需核燃料比同功率壓水堆多,堆心功密度較小,堆心體積及壓力殼直徑較大。氣泡密度在堆心內變化,容易引起功率不穩定,控制較復雜。到1983年,沸水堆裝機容量不及壓水堆的44%,在建的沸水堆隻有壓水堆的25%,訂貨中的隻占壓水堆的13%。