核电站的工作原理和结构
核电站工作原理
核电站工作原理核电站是利用核能进行发电的设施，其工作原理是通过核裂变或者核聚变反应释放出的能量来产生蒸汽，然后利用蒸汽驱动涡轮发机电发电。
下面将详细介绍核电站的工作原理。
1. 核裂变反应核电站主要利用核裂变反应来产生能量。
核裂变是指将重核（如铀、钚）通过中子轰击，使其原子核分裂成两个较轻的核，同时释放出大量的能量。
这种能量释放的过程称为核链式反应。
核裂变反应在核电站中通过控制中子的速度和密度来实现。
2. 反应堆核电站的核裂变反应发生在反应堆中。
反应堆是一个装有核燃料的容器，燃料棒是核燃料的主要形式。
核燃料普通使用铀-235或者钚-239，这些物质能够吸收中子并发生核裂变反应。
在反应堆中，燃料棒被罗列成网格状，形成燃料组件。
燃料组件之间由反应堆压力容器和冷却剂组成。
3. 冷却剂冷却剂在核电站中起到冷却反应堆和传递热量的作用。
常用的冷却剂有水、重水温和体等。
冷却剂通过循环系统流经反应堆，吸收核裂变反应释放的热量，并将其带走。
冷却剂在经过反应堆后被加热，然后通过热交换器将热量传递给工作介质。
4. 蒸汽发生器蒸汽发生器是核电站中的一个关键设备，用于将冷却剂中的热量转化为蒸汽。
冷却剂在蒸汽发生器中与次级循环系统中的水进行热交换，使水变为蒸汽。
蒸汽发生器中的水和冷却剂是通过热交换器进行隔离的，以防止放射性物质的泄漏。
5. 涡轮发机电组蒸汽通过蒸汽发生器产生后，进入涡轮发机电组。
蒸汽的高温和高压使涡轮旋转，涡轮与发机电相连，通过转动发机电的转子来产生电能。
发机电将机械能转化为电能，然后通过变压器将电能升压，最终输出到电网中供人们使用。
6. 辅助系统核电站还包括一系列辅助系统，用于确保核电站的安全和正常运行。
这些系统包括控制系统、冷却系统、安全系统等。
控制系统用于控制核裂变反应的速率，以保持反应堆的稳定。
冷却系统用于保持反应堆和其他设备的温度在安全范围内。
安全系统用于应对突发事故，确保核电站的安全性。
总结：核电站的工作原理是利用核裂变反应释放的能量来产生蒸汽，然后通过蒸汽驱动涡轮发机电组发电。
核电站的工作原理
核电站的工作原理一、引言核电站是一种利用核能产生电能的设施，它是目前世界上最重要的清洁能源之一。
核电站的工作原理涉及到多个领域的知识，包括物理学、化学、材料科学等。
本文将从反应堆、蒸汽发生器、涡轮机组等方面详细介绍核电站的工作原理。
二、反应堆反应堆是核电站中最重要的组成部分，它是产生核裂变反应并释放热能的地方。
在反应堆中，使用铀等放射性元素作为燃料，在控制条件下进行裂变反应。
裂变过程中会释放出大量热能，并产生中子，这些中子可以进一步引起其他铀原子的裂变反应，从而形成一个自持链式反应。
为了控制这个链式反应过程，需要使用控制棒来调节中子流量和速度。
控制棒通常由吸收中子的物质（如硼）构成，在需要时可以被插入或抽出反应堆内部。
当需要减缓或停止裂变过程时，控制棒会被插入到反应堆内部以吸收大量中子。
三、蒸汽发生器蒸汽发生器是将反应堆中释放的热能转化为电能的重要设备。
在反应堆中，燃料棒会释放大量热能，这些热能会被传递到蒸汽发生器中的水管内部。
水管内部的水会被加热并变成高温高压的蒸汽，这些蒸汽会进入涡轮机组并驱动涡轮旋转。
在蒸汽发生器中，有两个不同温度和压力的流体分别流经不同的管道。
一方面，反应堆中释放的热能通过内管道传递给水，在外部形成高温高压蒸汽；另一方面，外部环境通过外管道冷却和凝结蒸汽，并将其变回液态水。
四、涡轮机组涡轮机组是核电站中最终将热能转化为电能的设备。
在涡轮机组中，高温高压蒸汽进入轮叶区域并推动叶片旋转。
随着叶片旋转速度增加，它们会驱动发电机产生电能。
涡轮机组通常由多个级别组成。
每个级别都包括一个轮叶和一组固定的导叶。
在涡轮机组中，蒸汽会依次通过每个级别，并在每个级别中驱动轮叶旋转。
随着蒸汽流经涡轮机组，温度和压力逐渐降低，最终被排放到大气中。
五、安全系统核电站的安全系统是确保核反应过程不会失控并避免辐射泄漏的关键。
安全系统通常包括多个层次的防护措施，如外壳、冷却系统、监控系统等。
外壳是核电站最外层的保护层，用于防止辐射泄漏和其他意外事故。
核电站工作原理
核电站工作原理核电站是利用核能进行发电的设施，其工作原理基于核裂变和核聚变两种核反应方式。
核裂变是指重核的原子核在受到中子轰击后分裂成两个较轻的核，伴有释放大量能量。
核聚变则是指轻核的原子核在高温和高压下融合成较重的核，同样伴有能量释放。
核电站的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 核燃料供给：核电站使用浓缩铀或者钚等放射性物质作为燃料。
这些燃料以固体形式装入燃料棒中，然后装入反应堆核心。
2. 反应堆核心：核电站的核反应堆核心是核能发电的关键部份。
核反应堆中的燃料棒罗列成一定的几何形状，中间有冷却剂流过。
冷却剂可以是水、气体或者液态金属等物质，其主要作用是冷却燃料棒并带走产生的热量。
3. 核反应控制：核电站中的核反应需要进行控制，以确保核裂变或者核聚变反应能够持续进行，但不会失控。
控制棒是用于控制反应堆中中子流的装置，通过插入或者抽出控制棒，可以调节中子的数量，从而控制反应的速率。
4. 热量产生：核反应堆中的核裂变或者核聚变反应会释放大量的热能。
这些热能通过冷却剂带走，并转化为蒸汽。
5. 蒸汽发电：核电站利用核反应释放的热能，将冷却剂中的热能转化为蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机转动，涡轮机与发机电相连，通过转动发机电产生电能。
6. 蒸汽冷凝：蒸汽在涡轮机转动后会冷却成水，然后被再次循环使用。
在核电站中，通常使用冷却塔或者海水对蒸汽进行冷凝。
7. 辅助系统：核电站还包括一系列辅助系统，如冷却系统、控制系统、安全系统等。
这些系统的作用是确保核反应堆的安全运行，防止事故发生。
总结起来，核电站的工作原理是利用核裂变或者核聚变反应释放的热能，通过蒸汽发电的方式将热能转化为电能。
核反应堆核心、冷却剂、控制棒等是核电站的关键组成部份，辅助系统则保证核电站的安全运行。
核电站作为一种清洁、高效的能源发电方式，对于满足能源需求和减少碳排放具有重要意义。
核电站工作原理
核电站工作原理核电站是利用核能产生电能的设施。
它的工作原理基于核裂变或者核聚变的过程。
核裂变是指原子核分裂成两个或者更多的碎片，释放出大量的能量。
核聚变则是指将两个轻核聚变成一个更重的核，同样释放出巨大的能量。
核电站的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 燃料供应：核电站使用放射性物质作为燃料，常见的燃料是铀或者钚等。
这些燃料以固体形式存在，并装入核燃料棒中。
核燃料棒被放置在反应堆中，供给核反应所需的燃料。
2. 反应堆：核电站的核反应堆是核能产生的关键部份。
它通常由大量的核燃料棒组成。
在反应堆中，燃料棒被放置在水或者重水中，这称为冷却剂。
冷却剂的作用是吸收燃料棒产生的热量，并将其转化为蒸汽。
3. 核反应：核反应堆中的核燃料棒发生核裂变或者核聚变的反应。
核裂变是指燃料棒中的核素被中子撞击后裂变成两个碎片，并释放出中子和能量。
核聚变则是指核燃料棒中的核素被高温和高压条件下聚变成更重的核素，同样释放出能量。
4. 热能转换：核反应产生的热能通过冷却剂传递到锅炉中。
锅炉中的冷却剂被加热后转化为高温高压的蒸汽。
这些蒸汽被送入蒸汽涡轮机中。
5. 发电：蒸汽涡轮机通过蒸汽的高速旋转驱动发机电，将机械能转化为电能。
发机电产生的电能经过变压器升压后输送到电网中，供应给用户使用。
6. 安全措施：核电站在设计和运行中采取了多种安全措施，以确保核能的安全利用。
例如，核电站设有多层次的安全壳，以防止辐射泄漏。
同时，核电站还配备了紧急停堆系统，可以在发生异常情况时迅速住手核反应。
总结起来，核电站的工作原理是通过核裂变或者核聚变反应释放出的热能，转化为蒸汽，再通过蒸汽涡轮机驱动发机电产生电能。
核电站的运行需要严格的安全措施来确保核能的安全利用。
这种能源形式具有高效、清洁的特点，对于满足日益增长的电力需求和减少对化石燃料的依赖具有重要意义。
核电站工作原理
核电站工作原理核电站是一种利用核能产生电能的设施，它的工作原理基于核裂变或者核聚变反应。
核电站通常由核反应堆、冷却系统、发机电和安全系统等组成。
下面将详细介绍核电站的工作原理。
1. 核反应堆核反应堆是核电站的核心部份，它包含燃料棒、控制棒和反应堆压力容器等。
燃料棒中含有可裂变的核燃料，如铀或者钚。
当裂变反应发生时，会释放出大量的热能。
2. 核裂变反应核裂变反应是核电站产生能量的关键过程。
之中子与核燃料中的裂变性核素碰撞时，会使核燃料裂变成两个或者更多的碎片，并释放出中子和大量的热能。
这些中子会继续与其他核燃料发生碰撞，从而形成连锁反应。
通过控制棒的调节，可以控制反应的速率和强度。
3. 冷却系统核反应堆产生的热能需要通过冷却系统散发出去，以保持反应堆的稳定运行。
冷却系统通常采用水或者重水作为冷却剂，通过循环流动来吸收和带走热能。
在核反应堆中，冷却剂与燃料棒之间通过热交换器进行热能传递。
4. 蒸汽发电核反应堆产生的热能会使冷却剂中的水蒸发为高温高压的蒸汽。
蒸汽会被导入蒸汽涡轮机中，使涡轮旋转。
涡轮与发机电相连，通过转动轴产生电能。
蒸汽在涡轮中释放出热能后，会被冷却系统重新循环，形成闭合的循环系统。
5. 安全系统核电站的安全系统是确保核反应堆安全运行的重要组成部份。
安全系统包括紧急停堆装置、冷却剂泄漏探测器、压力控制系统等。
当发生异常情况时，安全系统会自动启动，采取相应的措施来保护反应堆和人员的安全。
总结：核电站的工作原理是基于核裂变反应产生热能，通过冷却系统将热能转化为蒸汽，再利用蒸汽驱动发机电产生电能。
核电站的工作原理严格遵循安全措施，确保反应堆的稳定运行。
核能作为一种清洁、高效的能源形式，对于满足全球能源需求和减少碳排放具有重要意义。
核电站工作原理
核电站工作原理
核电站的工作原理是利用核反应产生热能，然后将热能转化为电能。
核电站主要由核反应堆、冷却系统、蒸汽发生器和涡轮发电机组成。
核反应堆中含有可裂变的核燃料，一般是铀-235或钚-239。
当裂变产生的中子被吸收时，会进一步裂变其他核燃料原子，产生大量的热能。
这种连锁反应可以持续进行，使得核反应堆中的燃料产生较高的热效率。
为了防止核反应过热，核电站需要使用冷却系统来控制反应堆温度。
冷却剂一般是水或重水，其流动通过吸收和带走反应堆中的热能，保持反应堆的运行温度在安全范围内。
热能转换是核电站中的另一个重要过程。
核反应堆中的热能被传递给冷却剂，使其变为蒸汽。
这些蒸汽被导入蒸汽发生器，与另一侧的冷却剂交换热能。
通过这种方式，蒸汽发生器将热能传递给涡轮发电机，使其转动。
涡轮发电机通过转动，驱动发电机发电。
发电机中的导体线圈与磁场相互作用，产生电流。
这些电流经过变压器的升压处理后，输送到电力网络中，供应给大量用户使用。
总之，核电站利用核反应堆产生的热能通过冷却系统、蒸汽发生器和涡轮发电机转化为电能，最终供应给人们使用。
核电站工作原理
核电站工作原理
核电站是利用核裂变或核聚变释放出的能量来产生电力的设施。
核电站的工作原理主要包括核反应、热能转换和发电三个步骤。
首先，核电站的核反应是通过控制核裂变或核聚变来释放能量。
在核裂变中，重核素如铀-235被中子轰击后分裂成两个或更多的轻
核素，同时释放出大量的能量和中子。
这些中子又会继续轰击其他
核素，形成连锁反应。
而在核聚变中，轻核素如氘和氚在高温高压
条件下融合成氦和中子，同样释放出大量的能量。
核反应释放的能
量会转化为热能，为发电提供动力。
接着，核电站中的热能转换过程是将核反应释放的热能转化为
蒸汽动能。
核反应释放的热能会使核反应堆中的冷却剂（如水或氦气）受热蒸发，形成高温高压的蒸汽。
这些蒸汽会驱动涡轮机转动，将热能转化为机械能。
而涡轮机连接的发电机则将机械能转化为电能，最终输出到电网中供人们使用。
最后，核电站的发电过程是通过发电机将机械能转化为电能。
发电机是由转子和定子组成，转子受到涡轮机传来的机械能驱动旋转，定子则产生感应电流，通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
这些电能经过变压器升压后输送到变电站，再经过配电变压器降压后输入到电网中。
总的来说，核电站的工作原理是通过控制核反应释放的能量，将热能转化为蒸汽动能，再将机械能转化为电能，最终输出到电网中供人们使用。
核电站以其高效、清洁的特点成为现代重要的电力来源，对于人类社会的发展起着重要的作用。
核电站工作原理
核电站工作原理
核电站是利用核能产生电能的设施，其工作原理主要包括核反应、热能转换和电能产生三个关键步骤。
1. 核反应：
核电站使用核裂变或核聚变反应来释放巨大的能量。
在核裂变反应中，重核（如铀-235）被撞击后分裂成两个较轻的核，同时释放出中子和能量。
这些中子可能会继续引发其他核裂变反应，形成连锁反应。
而在核聚变反应中，轻核（如氘和氚）在高温和高压条件下融合成较重的核，同样释放出能量。
2. 热能转换：
核反应释放的能量主要以热能的形式存在。
核电站中的核反应堆通过控制核反应速率来控制释放的热能。
核反应堆通常由燃料棒、冷却剂和反应控制系统组成。
燃料棒中装填有可裂变或可聚变的核燃料，如铀-235或氢-3。
冷却剂（如水、重水或氦气）负责吸收核反应产生的热能，并将其转移给热交换器。
反应控制系统通过控制反应堆中的核反应速率来调节热能的释放。
3. 电能产生：
核电站中的热能转换系统将核反应释放的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
热交换器中的冷却剂在吸收热能后被加热，形成高温和高压的蒸汽。
这些蒸汽通过蒸汽涡轮机驱动，使其旋转并产生机械能。
蒸汽涡轮机连接着发电机，当蒸汽涡轮机旋转时，发电机内的线圈和磁场之间的相互作用产生电流，从而产生电能。
最后，通过变压器将发电机产生的低压电能升压为输送电网所需的高压电能。
总结起来，核电站的工作原理是通过控制核反应速率来释放热能，再将热能转化为机械能，最终通过发电机产生电能。
这种工作原理使得核电站成为一种高效、可靠且清洁的电力生产方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
核电站的工作原理和结构热堆的概念中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2～3个中子和其它射线。
这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。
堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。
热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。
由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。
慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。
热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。
链式反应就是在堆芯中进行的。
反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。
冷却剂也是吸收中子很少的物质。
热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。
核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。
反应堆是核电站的核心。
反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。
因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。
为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。
由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。
轻水堆――压水堆电站自从核电站问世以来，在工业上成熟的发电堆主要有以下三种：轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。
它们相应地被用到三种不同的核电站中，形成了现代核发电的主体。
目前，热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。
轻水堆又分为压水堆和沸水堆。
压水堆核电站压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开，它是一个密闭的循环系统。
该核电站的原理流程为：主泵将高压冷却剂送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。
在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。
冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆，并进入蒸汽发生器，通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽；冷却剂流经蒸汽发生器后，再由主泵送入反应堆，这样来回循环，不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。
从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽，推动汽轮发电机组发电。
做过功的废汽在冷凝器中凝结成水，再由凝结给水泵送入加热器，重新加热后送回蒸汽发生器。
这就是二回路循环系统。
压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。
压力容器是一个密封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳，所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀，用来推动汽轮机转动的高温高压蒸汽就在这里产生的。
在容器的顶部设置有控制棒驱动机构，用以驱动控制棒在堆芯内上下移动。
堆芯是反应堆的心脏，装在压力容器中间。
它是燃料组件构成的。
正如锅炉烧的煤块一样，燃料芯块是核电站“原子锅炉”燃烧的基本单元。
这种芯块是由二氧化铀烧结而成的，含有2～4%的铀－235，呈小圆柱形，直径为9.3毫米。
把这种芯块装在两端密封的锆合金包壳管中，成为一根长约4米、直径约10毫米的燃料元件棒。
把200多根燃料棒按正方形排列，用定位格架固定，组成燃料组件。
每个堆芯一般由121个到193个组件组成。
这样，一座压水堆所需燃料棒几万根，二氧化铀芯块1千多万块堆芯。
此外，这种反应堆的堆芯还有控制棒和含硼的冷却水（冷却剂）。
控制棒用银铟镉材料制成，外面套有不锈钢包壳，可以吸收反应堆中的中子，它的粗细与燃料棒差不多。
把多根控制棒组成棒束型，用来控制反应堆核反应的快慢。
如果反应堆发生故障，立即把足够多的控制棒插入堆芯，在很短时间内反应堆就会停止工作，这就保证了反应堆运行的安全。
轻水堆――沸水堆电站沸水堆核电站沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从燃料棒那里得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
沸水堆是由压力容器及其中间的燃料元件、十字形控制棒和汽水分离器等组成。
汽水分离器在堆芯的上部，它的作用是把蒸汽和水滴分开、防止水进入汽轮机，造成汽轮机叶片损坏。
沸水堆所用的燃料和燃料组件与压水堆相同。
沸腾水既作慢化剂又作冷却剂。
沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力（约为70个大气压）下，水通过堆芯变成约285℃的蒸汽，并直接被引入汽轮机。
所以，沸水堆只有一个回路，省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器，因而显得很简单。
总之，轻水堆核电站的最大优点是结构和运行都比较简单，尺寸较小，造价也低廉，燃料也比较经济，具有良好的安全性、可靠性与经济性。
它的缺点是必须使用低浓铀，目前采用轻水堆的国家，在核燃料供应上大多依赖美国和独联体。
此外，轻水堆对天然铀的利用率低。
如果系列地发展轻水堆要比系列地发展重水堆多用天然铀50%以上。
从维修来看，压水堆因为一回路和蒸汽系统分开，汽轮机未受放射性的沾污，所以，容易维修。
而沸水堆是堆内产生的蒸汽直接进入汽轮机，这样，汽轮机会受到放射性的沾污，所以在这方面的设计与维修都比压水堆要麻烦一些。
重水堆核电站重水堆按其结构型式可分为压力壳式和压力管式两种。
压力壳式的冷却剂只用重水，它的内部结构材料比压力管式少，但中子经济性好，生成新燃料钚－239的净产量比较高。
这种堆一般用天然铀作燃料，结构类似压水堆，但因栅格节距大，压力壳比同样功率的压水堆要大得多，因此单堆功率最大只能做到30万千瓦。
因为管式重水堆的冷却剂不受限制，可用重水、轻水、气体或有机化合物。
它的尺寸也不受限制，虽然压力管带来了伴生吸收中子损失，但由于堆芯大，可使中子的泄漏损失减小。
此外，这种堆便于实行不停堆装卸和连续换料，可省去补偿燃耗的控制棒。
压力管式重水堆主要包括重水慢化、重水冷却和重水慢化、沸腾轻水冷却两种反应堆。
这两种堆的结构大致相同。
(1) 重水慢化，重水冷却堆核电站这种反应堆的反应堆容器不承受压力。
重水慢化剂充满反应堆容器，有许多容器管贯穿反应堆容器，并与其成为一体。
在容器管中，放有锆合金制的压力管。
用天然二氧化铀制成的芯块，被装到燃料棒的锆合金包壳管中，然后再组成短棒束型燃料元件。
棒束元件就放在压力管中，它借助支承垫可在水平的压力管中来回滑动。
在反应堆的两端，各设置有一座遥控定位的装卸料机，可在反应堆运行期间连续地装卸燃料元件。
这种核电站的发电原理是：既作慢化剂又作冷却剂的重水，在压力管中流动，冷却燃料。
像压水堆那样，为了不使重水沸腾，必须保持在高压（约90大气压）状态下。
这样，流过压力管的高温（约300℃）高压的重水，把裂变产生的热量带出堆芯，在蒸汽发生器内传给二回路的轻水，以产生蒸汽，带动汽轮发电机组发电。
（2）重水慢化、沸腾轻水冷却堆核电站这种堆是英国在坝杜堆（重水慢化、重水冷却堆）的基础上发展起来的。
加拿大所设计的重水慢化重水冷却反应堆的容器和压力管都是水平布置的。
而重水慢化沸腾轻水冷却反应堆都是垂直布置的。
它的燃料管道内流动的轻水冷却剂，在堆芯内上升的过程中，引起沸腾，所产生的蒸汽直接送进汽轮机，并带动发电机。
因为轻水比重水吸收中子多，堆芯用天然铀作燃料就很难维持稳定的核反应，所以，大多数设计都在燃料中加入了低浓度的铀－235或钚－239。
重水堆的突出优点是能最有效地利用天然铀。
由于重水慢化性能好，吸收中子少，这不仅可直接用天然铀作燃料，而且燃料烧得比较透。
重水堆比轻水堆消耗天然铀的量要少，如果采用低浓度铀，可节省天然铀38%。
在各种热中子堆中，重水堆需要的天然铀量最小。
此外，重水堆对燃料的适应性强，能很容易地改用另一种核燃料。
它的主要缺点是，体积比轻水堆大。
建造费用高，重水昂贵，发电成本也比较高。
石墨气冷堆核电站所谓石墨气冷堆就是以气体（二氧化碳或氦气）作为冷却剂的反应堆。
这种堆经历了三个发展阶段，产生了三种堆型：天然铀石墨气冷堆、改进型气冷堆和高温气冷堆。
（1）天然铀石墨气冷堆核电站天然铀石墨气冷堆实际上是天然铀作燃料，石墨作慢化剂，二氧化碳作冷却剂的反应堆。
这种反应堆是英、法两国为商用发电建造的堆型之一，是在军用钚生产堆的基础上发展起来的，早在1956年英国就建造了净功率为45兆瓦的核电站。
因为它是用镁合金作燃料包壳的，英国人又把它称为镁诺克斯堆。
该堆的堆芯大致为圆柱形，是由很多正六角形棱柱的石墨块堆砌而成。
在石墨砌体中有许多装有燃料元件的孔道。
以便使冷却剂流过将热量带出去。
从堆芯出来的热气体，在蒸汽发生器中将热量传给二回路的水，从而产生蒸汽。
这些冷却气体借助循环回路回到堆芯。
蒸汽发生器产生的蒸汽被送到汽轮机，带动汽轮发电机组发电。
这就是天然铀石墨气冷堆核电站的简单工作原理。
这种堆的主要优点是用天然铀作燃料，其缺点是功率密度小、体积大、装料多、造价高，天然铀消耗量远远大于其他堆。
现在英、法两国都停止建造这种堆型的核电站。
(2)改进型气冷堆核电站改进型气冷堆是在天然铀石墨气冷堆的基础上发展起来的。
设计的目的是改进蒸汽条件，提高气体冷却剂的最大允许温度。
这种堆，石墨仍然为慢化剂，二氧化碳为冷却剂，核燃料用的是低浓度铀(铀－235的浓度为2－3%)，出口温度可达670℃。
它的蒸汽条件达到了新型火电站的标准，其热效率也可与之相比。
这种堆被称为第二代气冷堆，英国建造了这种堆，由于存在不少工程技术问题，对其经济性多年来争论不休，得不出定论，所以前途暗淡。
（3）高温气冷堆高温气冷堆被称为第三代气冷堆，它是石墨作为慢化剂，氦气作为冷却剂的堆。
这里所说的高温是指气体的温度达到了较高的程度。
因为在这种反应堆中，采用了陶瓷燃料和耐高温的石墨结构材料，并用了惰性的氦气作冷却剂，这样，就把气体的温度提高到750℃以上。
同时，由于结构材料石墨吸收中子少，从而加深了燃耗。
另外，由于颗粒状燃料的表面积大、氦气的传热性好和堆芯材料耐高温，所以改善了传热性能，提高了功率密度。
这样，高温气冷堆成为一种高温、深燃耗和高功率密度的堆型。
它的简单工作过程是，氦气冷却剂流过燃料体之间，变成了高温气体；高温气体通过蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽带动汽轮发电机发电。
高温气冷堆有特殊的优点：由于氦气是惰性气体，因而它不能被活化，在高温下也不腐蚀设备和管道；由于石墨的热容量大，所以发生事故时不会引起温度的迅速增加；由于用混凝土做成压力壳，这样，反应堆没有突然破裂的危险，大大增加了安全性；由于热效率达到40%以上，这样高的热效率减少了热污染。
高温气冷堆有可能为钢铁、燃料、化工等工业部门提供高温热能，实现氢还原炼铁、石油和天然气裂解、煤的气化等新工艺，开辟综合利用核能的新途径。