مفاعل الماء المضغوط

محطة فوغتل للطاقة النووية في الولايات المتحدة.

رسم متحرك لمحطة طاقة تعمل بمفاعل الماء المضغوط مزودة بأبراج تبريد

مفاعل الماء المضغوط ( PWR ) هو نوع من مفاعلات الماء الخفيف النووية . تُعدّ مفاعلات الماء المضغوط أكثر أنواع مفاعلات الطاقة النووية شيوعًا ، إذ تُمثّل ما يقرب من 70% من أسطول المفاعلات التجارية في العالم . ^{[ 1 ]} اعتمدت بعض الدول، مثل كندا والمملكة المتحدة (تاريخيًا)، بشكل كبير على تصاميم أخرى ( مفاعلات كاندو للماء الثقيل المضغوط ومفاعلات التبريد بالغاز على التوالي)، بينما تُشغّل دول أخرى، بما في ذلك اليابان والهند، مزيجًا من مفاعلات الماء المضغوط وأنواع أخرى من المفاعلات (لا سيما مفاعلات الماء المغلي ومفاعلات الماء الثقيل المضغوط ).

في مفاعل الماء المضغوط (PWR)، يُستخدم الماء كمُهدئ للنيوترونات وكسائل تبريد لقلب المفاعل. في القلب، يُسخّن الماء بواسطة الطاقة المنبعثة من انشطار الذرات الموجودة في الوقود. ويضمن استخدام ضغط عالٍ (حوالي 155 بار : 2250 رطل/بوصة مربعة) بقاء الماء في الحالة السائلة. ثم يتدفق الماء الساخن إلى مولد بخار ، حيث ينقل طاقته الحرارية إلى ماء الدورة الثانوية المحفوظ عند ضغط منخفض، مما يسمح له بالتبخر. بعد ذلك، يُشغّل البخار الناتج توربينات بخارية موصولة بمولد كهربائي . على النقيض من ذلك، لا يحافظ مفاعل الماء المغلي (BWR) على هذا الضغط العالي في الدورة الأولية، ويتبخر الماء داخل وعاء ضغط المفاعل قبل إرساله إلى التوربين. تستخدم معظم تصاميم مفاعلات الماء المضغوط من اثنين إلى ستة مولدات بخار، يرتبط كل منها بدائرة تبريد.

صُممت مفاعلات الماء المضغوط في الأصل لتكون بمثابة نظام دفع بحري نووي للغواصات النووية ، وقد استُخدمت في التصميم الأصلي لمحطة الطاقة التجارية الثانية في محطة شيبينغبورت للطاقة الذرية .

تُشغَّل مفاعلات الماء المضغوط (PWRs) في الولايات المتحدة وفرنسا وروسيا والصين وكوريا الجنوبية والعديد من الدول الأخرى. أغلبها من مفاعلات الجيل الثاني ؛ ومن التصاميم الأحدث من الجيل الثالث مفاعلات مثل AP1000 و Hualong One و APR-1400 و VVER-1000 . أما تصاميم مفاعلات الجيل الثالث+ الأحدث فتشمل: AP1000 و VVER-1200 و CAP-1400 و EPR . رُبطت أول مفاعلات AP1000 وEPR بشبكة الكهرباء في الصين عام 2018. ^{[ 2 ]}

بدأ تطوير مفاعلات الماء المضغوط عام 1946 مع إطلاق برنامج الدفع النووي البحري الأمريكي في مختبر أوك ريدج الوطني بولاية تينيسي لتطوير أنظمة الدفع النووي للغواصات. وكانت أول محطة طاقة نووية عاملة بالكامل للغواصات تقع في مختبر أيداهو الوطني . وأجرى مختبر وستنجهاوس بيتيس للطاقة الذرية أعمالًا لاحقة . ^{[ 3 ]} صُممت أول محطة طاقة نووية تجارية بالكامل في محطة شيبينغ بورت للطاقة الذرية في الأصل كمفاعل ماء مضغوط (مع أن أول محطة طاقة متصلة بالشبكة كانت في أوبنينسك ، الاتحاد السوفيتي)، ^{[ 4 ]} بناءً على إصرار الأدميرال هايمان ج. ريكوفر على أن المحطة التجارية الناجحة يجب ألا تتضمن أيًا من "الدورات الديناميكية الحرارية المعقدة التي يرغب الجميع في بنائها". ^{[ 5 ]}

شغّل برنامج الطاقة النووية التابع للجيش الأمريكي مفاعلات الماء المضغوط من عام 1954 إلى عام 1974. شغّلت محطة ثري مايل آيلاند لتوليد الطاقة النووية في البداية محطتين لمفاعلات الماء المضغوط، هما TMI-1 وTMI-2. ^{[ 6 ]} أدى الانصهار الجزئي لمفاعل TMI-2 عام 1979 إلى توقف فعلي في بناء محطات الطاقة النووية الجديدة في الولايات المتحدة لعقدين من الزمن. ^{[ 7 ]} دخلت الوحدة الثانية من مفاعل واتس بار (وهو مفاعل ماء مضغوط من نوع ويستنجهاوس ذو أربع حلقات) حيز التشغيل عام 2016، لتصبح أول مفاعل نووي جديد في الولايات المتحدة منذ عام 1996. ^{[ 8 ]}

في عام 2020، أصبحت شركة NuScale Power أول شركة أمريكية تحصل على موافقة تنظيمية من هيئة التنظيم النووي لمفاعل معياري صغير ^{[ 9 ]} بتصميم مُعدَّل لمفاعل الماء المضغوط (PWR). ^{[ 10 ]} وفي العام نفسه، أطلق مركز تأثير الطاقة مشروع OPEN100 ، الذي نشر مخططات مفتوحة المصدر لبناء محطة طاقة نووية _{كهربائية بقدرة 100} ميغاواط بتصميم مفاعل الماء المضغوط (PWR). ^{[ 11 ]}

يخضع الوقود النووي في وعاء ضغط المفاعل لتفاعل انشطار متسلسل مُتحكم به ، ينتج عنه حرارة تُسخن الماء في دائرة التبريد الأولية عن طريق التوصيل الحراري عبر غلاف الوقود. ^{[ 12 ] [ 13 ]} يُضخ سائل التبريد الأولي الساخن إلى مبادل حراري يُسمى مولد البخار ، حيث يتدفق عبر آلاف الأنابيب الصغيرة. ^{[ 14 ]} تنتقل الحرارة عبر جدران هذه الأنابيب إلى سائل التبريد الثانوي ذي الضغط المنخفض الموجود على جانب الغلاف الخارجي للمبادل، حيث يتبخر سائل التبريد الثانوي مُتحولًا إلى بخار مضغوط. يتم نقل الحرارة هذا دون اختلاط السائلين لمنع تحول سائل التبريد الثانوي إلى مُشع. ^{[ 12 ]} من بين الترتيبات الشائعة لمولدات البخار أنابيب على شكل حرف U أو مبادلات حرارية أحادية المرور.

في محطة الطاقة النووية، يُضخ البخار المضغوط عبر توربين بخاري يُشغل مولدًا كهربائيًا متصلًا بشبكة الكهرباء لنقل الطاقة. بعد مروره عبر التوربين، يُبرد سائل التبريد الثانوي (مزيج من الماء والبخار) ويُكثف في مكثف . يحول المكثف البخار إلى سائل ليُعاد ضخه إلى مولد البخار، ويحافظ على فراغ عند مخرج التوربين لزيادة انخفاض الضغط عبره، وبالتالي زيادة الطاقة المستخرجة من البخار. قبل تغذية البخار المكثف (المشار إليه بماء التغذية) إلى مولد البخار، يُسخن أحيانًا مسبقًا لتقليل الصدمة الحرارية. ^{[ 15 ]}

للبخار المتولد استخدامات أخرى إلى جانب توليد الطاقة. ففي السفن والغواصات النووية، يُضخ البخار عبر توربين بخاري متصل بمجموعة من تروس تخفيض السرعة إلى عمود يُستخدم للدفع . ويمكن استخدام الحركة الميكانيكية المباشرة الناتجة عن تمدد البخار في منجنيق الطائرات البخاري أو تطبيقات مماثلة. كما يُستخدم البخار في التدفئة المركزية في بعض الدول، وتُطبق التدفئة المباشرة في التطبيقات الداخلية للمنشآت.

من أبرز خصائص مفاعل الماء المضغوط مقارنةً بأنواع المفاعلات الأخرى: فصل دائرة التبريد عن نظام البخار، والضغط داخل دائرة التبريد الأولية. في مفاعل الماء المضغوط، توجد حلقتان للتبريد (أولية وثانوية)، تُملأ كلتاهما بماء منزوع المعادن/منزوع الأيونات. في المقابل، يحتوي مفاعل الماء المغلي على حلقة تبريد واحدة، بينما تستخدم التصاميم الأكثر تطورًا، مثل مفاعلات التوليد، مواد أخرى غير الماء للتبريد والتهدئة (مثل الصوديوم في حالته السائلة كمبرد أو الجرافيت كمهدئ). يبلغ الضغط في دائرة التبريد الأولية عادةً 15-16 ميجا باسكال (150-160 بار ) ، وهو أعلى بكثير من الضغط في المفاعلات النووية الأخرى ، ويقارب ضعف الضغط في مفاعل الماء المغلي. ونتيجةً لذلك، يحدث غليان موضعي فقط، ويتكثف البخار بسرعة في السائل الرئيسي. على النقيض من ذلك، في مفاعل الماء المغلي، صُمم المبرد الأولي ليغلي. ^{[ 16 ]} 

تتطلب مفاعلات الماء المضغوط، كغيرها من تصميمات المفاعلات الحرارية ، إبطاء سرعة نيوترونات الانشطار السريع (وهي عملية تُسمى التهدئة أو التوازن الحراري) لكي تتفاعل مع الوقود النووي وتحافظ على استمرار التفاعل المتسلسل. في مفاعلات الماء المضغوط، يُستخدم ماء التبريد كمهدئ، حيث يسمح للنيوترونات بالاصطدام عدة مرات بذرات الهيدروجين الخفيفة الموجودة في الماء، مما يؤدي إلى فقدان سرعتها. ويزداد معدل تهدئة النيوترونات كلما زادت كثافة الماء (أي كلما زاد عدد الاصطدامات). يُعد استخدام الماء كمهدئ ميزة أمان مهمة في مفاعلات الماء المضغوط، إذ قد تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى تمدد الماء، مما يُحدث فجوات أكبر بين جزيئاته ويقلل من احتمالية التوازن الحراري، وبالتالي يقلل من إبطاء سرعة النيوترونات، ومن ثم يقلل من التفاعلية في المفاعل. لذلك، إذا زادت التفاعلية عن المعدل الطبيعي، فإن انخفاض تهدئة النيوترونات سيؤدي إلى إبطاء التفاعل المتسلسل، مما ينتج عنه حرارة أقل. تُعرف هذه الخاصية بمعامل درجة الحرارة السالب للتفاعل، وهي ما يجعل مفاعلات الماء المضغوط مستقرة. تُسمى هذه العملية "التنظيم الذاتي"، أي كلما ارتفعت درجة حرارة سائل التبريد، قلّ تفاعل المفاعل، فيُخفّض طاقته قليلاً للتعويض، والعكس صحيح. وهكذا، يتحكم المفاعل في درجة حرارته ضمن نطاق محدد بواسطة وضع قضبان التحكم.

على النقيض من ذلك، يتميز تصميم مفاعل RBMK السوفيتي المستخدم في تشيرنوبيل، أوكرانيا، والذي يستخدم الجرافيت بدلاً من الماء كمهدئ، والماء المغلي كمبرد، بمعامل حراري موجب كبير للتفاعل. هذا يعني أن التفاعل وتوليد الحرارة يزدادان مع ارتفاع درجة حرارة المبرد والوقود، مما يجعل تصميم RBMK أقل استقرارًا من مفاعلات الماء المضغوط عند درجات حرارة التشغيل العالية. بالإضافة إلى خاصية الماء في إبطاء النيوترونات عند استخدامه كمهدئ، فإنه يتمتع أيضًا بخاصية امتصاص النيوترونات، وإن كان بدرجة أقل. عندما ترتفع درجة حرارة ماء التبريد، يزداد الغليان، مما يُحدث فراغات. وبالتالي، تقل كمية الماء المتاحة لامتصاص النيوترونات الحرارية التي أبطأها الجرافيت بالفعل، مما يؤدي إلى زيادة التفاعل. تُسمى هذه الخاصية بمعامل الفراغ للتفاعل، وفي مفاعل RBMK مثل تشيرنوبيل، يكون معامل الفراغ موجبًا وكبيرًا نسبيًا، مما يجعل من الصعب جدًا التحكم فيه عندما يبدأ التفاعل بالخروج عن السيطرة. تحتوي مفاعلات RBMK أيضًا على تصميم معيب لقضبان التحكم، حيث تقوم أطراف قضبان التحكم المصنوعة من الجرافيت، أثناء عمليات الإيقاف السريع ، بإزاحة الماء في قاع المفاعل، مما يزيد من التفاعلية هناك موضعيًا. يُعرف هذا بـ "تأثير الإيقاف السريع الإيجابي"، وهو خاص بتصميم قضبان التحكم المعيب في مفاعلات RBMK. تُعتبر هذه العيوب التصميمية، بالإضافة إلى أخطاء المشغلين التي دفعت المفاعل إلى أقصى حدوده، من الأسباب الرئيسية لكارثة تشيرنوبيل . ^{[ 20 ]}

يتميز تصميم مفاعل الماء الثقيل الكندي من طراز كاندو بمعامل فراغ موجب طفيف. وتتغلب هذه المفاعلات على هذه المشكلة بفضل عدد من أنظمة الأمان السلبية المتقدمة المدمجة، والتي لا توجد في تصميم مفاعل RBMK السوفيتي. لا يمكن أن تحدث أي حالة حرجة في مفاعل كاندو أو أي مفاعل آخر يعمل بالماء الثقيل عند تزويد المفاعل بالماء الخفيف العادي كمبرد طوارئ. وبحسب مستوى الاحتراق ، يجب إضافة حمض البوريك أو أي مادة سامة أخرى للنيوترونات إلى مبرد الطوارئ لتجنب وقوع حادث حرج .

صُممت مفاعلات الماء المضغوط (PWRs) للحفاظ على حالة تهدئة منخفضة، مما يعني وجود مجال لزيادة حجم الماء أو كثافته لتعزيز التهدئة، لأنه في حال اقتراب التهدئة من التشبع، فإن تقليل كثافة المهدئ/المبرد قد يقلل امتصاص النيوترونات بشكل ملحوظ مع تقليل التهدئة بشكل طفيف فقط، مما يجعل معامل الفراغ موجبًا. كما أن الماء الخفيف يُعدّ مهدئًا أقوى للنيوترونات من الماء الثقيل، على الرغم من أن امتصاص الماء الثقيل للنيوترونات أقل بكثير. وبسبب هاتين الحقيقتين، تتميز مفاعلات الماء الخفيف بحجم مهدئ صغير نسبيًا، وبالتالي بنوى مضغوطة. أما تصميم الجيل التالي، وهو مفاعل الماء فوق الحرج ، فيُستخدم فيه تهدئة أقل. يؤدي طيف طاقة النيوترونات الأقل اعتدالًا إلى تفاقم نسبة الامتصاص/الانشطار لليورانيوم ²³⁵ وخاصة البلوتونيوم ²³⁹ ، مما يعني أن المزيد من النوى القابلة للانشطار تفشل في الانشطار عند امتصاص النيوترونات وبدلاً من ذلك تلتقط النيوترون لتصبح نظيرًا أثقل غير قابل للانشطار، مما يؤدي إلى إهدار نيوترون واحد أو أكثر وزيادة تراكم الأكتينيدات الثقيلة العابرة لليورانيوم، والتي يتمتع بعضها بعمر نصف طويل.

وقود

بعد التخصيب، ثاني أكسيد اليورانيوم ( UO_٢ ) يُحرق المسحوق فيتلبيدلإنتاج كريات خزفية صلبة من ثاني أكسيد اليورانيوم المخصب. تُغلّف الكريات الأسطوانية بعد ذلك بسبيكة معدنية من الزركونيوم مقاومة للتآكل، تُسمىزيركالوي، وتُملأ من الخلف بالهيليوم للمساعدة في توصيل الحرارة والكشف عن التسريبات. يُختار الزيركالوي نظرًا لخصائصه الميكانيكية ومقطعه العرضي المنخفض للامتصاص. ^{[ ٢١ ]} تُجمّع قضبان الوقود النهائية في حزم وقود، تُسمى حزم الوقود، والتي تُستخدم بعد ذلك لبناء قلب المفاعل. يحتوي مفاعل الماء المضغوط النموذجي على حزم وقود تتكون كل منها من ٢٠٠ إلى ٣٠٠ قضيب، ويحتوي المفاعل الكبير على حوالي ١٥٠ إلى ٢٥٠ حزمة من هذا النوع، بإجمالي ٨٠ إلى ١٠٠ طن من اليورانيوم. تتكون حزم الوقود عمومًا من قضبان وقود مجمعة بأبعاد تتراوح بين 14 × 14 و 17 × 17. ينتج مفاعل الماء المضغوط (PWR) طاقة كهربائية تتراوح بين 900 و 1600_{ميغاواط} .طولحزم وقود مفاعل الماء المضغوط حوالي 4 ^{أمتار. [ 22 ]} 

تتم عمليات إعادة تزويد معظم مفاعلات الماء المضغوط التجارية بالوقود كل 18 إلى 24 شهرًا. ويتم استبدال ما يقارب ثلث قلب المفاعل في كل عملية إعادة تزويد، مع أن بعض أنظمة إعادة التزويد الحديثة قد تقلل مدة إعادة التزويد إلى بضعة أيام وتسمح بإجرائها على فترات أقصر. ^{[ 23 ]}

تتميز مفاعلات الماء المضغوط (PWR) بثباتها العالي نظرًا لميلها إلى إنتاج طاقة أقل مع ارتفاع درجات الحرارة؛ وهذا يجعل تشغيل المفاعل أسهل من وجهة نظر الاستقرار.

تكون حلقة دورة التوربينات في مفاعل الماء المضغوط منفصلة عن الحلقة الأولية، لذا فإن الماء في الحلقة الثانوية لا يتلوث بالمواد المشعة.

يمكن لمفاعلات الماء المضغوط إيقاف تشغيل المفاعل تلقائيًا في حال انقطاع التيار الكهربائي الخارجي، وذلك لإيقاف التفاعل النووي الأساسي فورًا. تُثبّت قضبان التحكم بواسطة مغناطيسات كهربائية، وتسقط بفعل الجاذبية عند انقطاع التيار؛ ويؤدي إدخالها بالكامل إلى إيقاف التفاعل النووي الأساسي بأمان.

تحظى تقنية المفاعلات النووية المضغوطة (PWR) بتفضيل الدول التي تسعى إلى تطوير أسطول بحري نووي؛ حيث تتناسب المفاعلات المدمجة بشكل جيد مع الغواصات النووية والسفن النووية الأخرى.

تُعدّ مفاعلات الماء المضغوط (PWR) أكثر أنواع المفاعلات استخداماً على مستوى العالم، مما يتيح وجود مجموعة واسعة من موردي المحطات الجديدة وقطع غيار المحطات القائمة. وبفضل الخبرة الطويلة في تشغيلها، تُعتبر هذه المفاعلات من أكثر التقنيات نضجاً في مجال الطاقة النووية.

يمكن تزويد مفاعلات الماء المضغوط، حسب نوعها، بوقود MOX و/أو وقود ريمكس روسي (الذي يتميز بانخفاض درجة حرارته إلى ^{239 درجة مئوية).}البلوتونيوم و ²³⁵ أعلىمحتوى اليورانيوم أكثر من وقود اليورانيوم/البلوتونيوم "العادي" (MOX) مما يسمح بدورة وقود نووي مغلقة (جزئياً) .

الماء سائل تبريد غير سام وشفاف وغير متفاعل كيميائياً (مقارنةً مثلاً بمركب الصوديوم والبوتاسيوم )، وهو سائل في درجة حرارة الغرفة، مما يُسهّل الفحص البصري والصيانة. كما أنه سهل الحصول عليه وغير مكلف، على عكس الماء الثقيل أو حتى الجرافيت النووي .

بالمقارنة مع المفاعلات التي تعمل باليورانيوم الطبيعي ، يمكن لمفاعلات الماء المضغوط (PWR) تحقيق معدل احتراق مرتفع نسبيًا . يستبدل مفاعل الماء المضغوط النموذجي ما بين ربع إلى ثلث حمولة الوقود كل 18 إلى 24 شهرًا، ويخضع للصيانة والتفتيش، مما يستلزم إيقاف تشغيل المفاعل، خلال هذه الفترة. وبينما يُستهلك المزيد من خام اليورانيوم لكل وحدة كهرباء منتجة مقارنةً بالمفاعل الذي يعمل باليورانيوم الطبيعي، فإن كمية الوقود المستهلك أقل، والباقي عبارة عن يورانيوم مستنفد ذي خطر إشعاعي أقل من اليورانيوم الطبيعي.

يجب أن يكون ماء التبريد مضغوطًا بشدة ليظل سائلًا عند درجات الحرارة العالية. يتطلب ذلك أنابيب عالية المتانة ووعاء ضغط ثقيل، مما يزيد من تكاليف الإنشاء. كما أن الضغط العالي قد يزيد من عواقب أي حادثة تسرب لماء التبريد . ^{[ 24 ]} يُصنع وعاء ضغط المفاعل من الفولاذ المطاوع، ولكن مع تشغيل المحطة، يتسبب تدفق النيوترونات من المفاعل في انخفاض مطاوعة هذا الفولاذ. في النهاية، ستصل مطاوعة الفولاذ إلى حدود تحددها معايير الغلايات وأوعية الضغط المعمول بها، وعندها يجب إصلاح وعاء الضغط أو استبداله. قد لا يكون هذا عمليًا أو اقتصاديًا، وبالتالي يحدد عمر المحطة.

كما يلزم وجود مكونات إضافية عالية الضغط مثل مضخات تبريد المفاعل، وجهاز الضغط، ومولدات البخار. وهذا بدوره يزيد من التكلفة الرأسمالية وتعقيد محطة الطاقة النووية التي تعمل بمفاعل الماء المضغوط.

يُعدّ سائل التبريد المائي ذو درجة الحرارة العالية، والمُذاب فيه حمض البوريك، مُسبّباً للتآكل للفولاذ الكربوني (ولكن ليس للفولاذ المقاوم للصدأ )؛ مما قد يؤدي إلى دوران نواتج التآكل المشعة في دائرة التبريد الرئيسية. ولا يقتصر تأثير ذلك على الحدّ من عمر المفاعل فحسب، بل إنّ أنظمة ترشيح نواتج التآكل وضبط تركيز حمض البوريك تُضيف تكلفةً كبيرةً إلى التكلفة الإجمالية للمفاعل وإلى التعرّض للإشعاع. وفي إحدى الحالات، أدّى ذلك إلى تآكل شديد في آليات دفع قضبان التحكم عندما تسرّب محلول حمض البوريك عبر مانع التسرب بين الآلية والنظام الرئيسي. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

نظراً لضرورة تزويد دائرة التبريد الأساسية لمفاعل الماء المضغوط بالبورون، فإن إنتاج التريتيوم الثانوي المشع غير المرغوب فيه في الماء يزيد بأكثر من 25 ضعفاً عن مثيله في مفاعلات الماء المغلي ذات القدرة المماثلة، وذلك لعدم وجود عنصر تهدئة النيوترونات في دائرة التبريد الخاصة بالأخيرة. يتكون التريتيوم من امتصاص نيوترون سريع في نواة ذرة البورون-10، والتي تنقسم لاحقاً إلى ذرة ليثيوم-7 وذرة تريتيوم. تُطلق مفاعلات الماء المضغوط سنوياً عدة مئات من الكوري من التريتيوم إلى البيئة كجزء من التشغيل العادي. ^{[ 27 ]}

يحتوي اليورانيوم الطبيعي على 0.7% فقط من نظير اليورانيوم-235، وهو النظير الضروري للمفاعلات الحرارية. هذا يستلزم تخصيب وقود اليورانيوم، مما يزيد بشكل ملحوظ من تكاليف إنتاج الوقود. بالمقارنة مع المفاعلات التي تعمل باليورانيوم الطبيعي، يتم توليد طاقة أقل لكل وحدة من خام اليورانيوم، على الرغم من إمكانية تحقيق معدل احتراق أعلى. يمكن لإعادة معالجة الوقود النووي أن تُطيل من إمدادات الوقود لكل من مفاعلات اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، ولكنها تُطبق عمليًا فقط على مفاعلات الماء الخفيف التي تعمل بوقود منخفض التخصيب، نظرًا لانخفاض محتوى المواد الانشطارية في الوقود المستهلك من مفاعلات مثل كاندو.

نظرًا لأن الماء يعمل كمهدئ للنيوترونات، فإنه لا يمكن بناء مفاعل نيوترونات سريع بتصميم مفاعل الماء المضغوط. مع ذلك، قد يحقق مفاعل الماء المهدئ المخفف نسبة توليد أكبر من الواحد، على الرغم من أن تصميم هذا المفاعل له عيوبه الخاصة. ^{[ 28 ]}

على الرغم من أن الكفاءة الحرارية أفضل من مفاعلات الماء المغلي ، إلا أنها لا تصل إلى قيم المفاعلات ذات درجات حرارة التشغيل الأعلى، مثل تلك المبردة بغازات عالية الحرارة أو معادن سائلة أو أملاح منصهرة. وبالمثل، فإن الحرارة المستخدمة في العمليات التي تسحبها مفاعلات الماء المضغوط غير مناسبة لمعظم التطبيقات الصناعية، إذ تتطلب هذه التطبيقات درجات حرارة تتجاوز 400 درجة مئوية (752 درجة فهرنهايت) .  

يمكن أن يؤدي التحلل الإشعاعي وبعض سيناريوهات الحوادث التي تتضمن تفاعلات بين البخار الساخن وغلاف الزركونيوم إلى إنتاج الهيدروجين من مياه التبريد، مما قد يتسبب في انفجارات هيدروجينية كسيناريو محتمل للحوادث. خلال حادثة فوكوشيما النووية، كان انفجار الهيدروجين الذي يُلحق الضرر بمبنى الاحتواء مصدر قلق بالغ، على الرغم من أن المفاعلات في المحطة كانت من نوع مفاعلات الماء المغلي (BWR) ، والتي تحمل، بحكم تصميمها، خطرًا أكبر لحدوث ذلك نظرًا لوجود البخار في الجزء العلوي من وعاء الضغط. تحتوي بعض المفاعلات على مُعيدات تركيب تحفيزية تسمح للهيدروجين بالتفاعل مع الأكسجين المحيط بطريقة غير انفجارية.

• أريفا إي بي آر
• مفاعل الماء المغلي
• هوالونج وان الصيني (أو HPR1000)
• SNPTC الصينية CAP-1400
• IPWR-900 الهندي
• مفاعل الطاقة المتقدم KEPCO 1400 (APR-1400)
• قائمة مفاعلات الماء المضغوط
• أنظمة السلامة النووية
• Rosatom VVER-1200 (أو AES-2006)
• ويستنجهاوس أدفانسد باسيف 1000 (AP1000)

• دودرشتات، جيمس ج .؛ هاميلتون، لويس ج. (1976). تحليل المفاعلات النووية . وايلي. ISBN 978-0471223634.
• جلاستون، صموئيل؛ سيسونسكي، ألكسندر (1994). هندسة المفاعلات النووية . تشابمان وهول. ISBN 978-0412985218.
• جاكمين، ديدييه (2015). حوادث ذوبان مفاعلات الطاقة النووية (PDF) . معهد الحماية الإشعاعية والأمن النووي . ص.  12. رقم ISBN 978-2-7598-1835-8.
• موسى، ديفيد (1990). حوادث المفاعلات . منشورات الهندسة النووية الدولية الخاصة. الصفحات 92-94 . ISBN  978-0408061988.
• ريزنيك، جوفيكا (2017). مولدات البخار لمحطات الطاقة النووية . دار وود هيد للنشر. doi : 10.1016/B978-0-08-100894-2.00001-7 . ISBN 9780081008942.
• تونغ، إل إس (1988). مبادئ تحسين تصميم مفاعلات الماء الخفيف . هيمسفير. ISBN 978-0891164166.

• العلوم والهندسة النووية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) - برنامج الدورات المفتوحة .
• أرشيف الوثائق على موقع هيئة التنظيم النووي الأمريكية.
• مبادئ تشغيل مفاعل الماء المضغوط (فيديو على يوتيوب).
• استهلاك الوقود في مفاعل الماء المضغوط .