| 1 | Polttoainenippu | 8 | Polttoaineen siirtolaitteet |
| 2 | Raskaalla vedellä täytetty matalapaineinen reaktoriastia | 9 | Raskasta vettä hidastimena |
| 3 | Säätösauvat | 10 | Paineputki |
| 4 | Paineistin | 11 | Turbiiniin menevä höyry |
| 5 | Höyrystin | 12 | Turbiinista palaava jäähdytetty vesi |
| 6 | Kevyen veden pumppu | 13 | Reaktorirakennus |
| 7 | Raskaan veden pumppu | ||
Candu (Canadian Deuterium Uranium Reactor) on kanadalainen ydinreaktorityyppi. Candu on ainut laajassa käytössä oleva kaupallinen raskasvesireaktori. Se käyttää jäähdytteenä ja neutronien hidastimena raskasta vettä. Raskaan veden ansiosta Candu voi käyttää polttoaineena väkevöimätöntä luonnonuraania. Polttoaine on sijoitettu vaakasuoriin paineputkiin, jotka ovat suuren raskaalla vedellä täytetyn säiliön sisällä. Candu-reaktorien käytettyä polttoainetta voidaan vaihtaa tuoreeseen käytön aikana sammuttamatta reaktoria.[1]
Ensimmäinen Candu-prototyyppi käynnistettiin Kanadassa vuonna 1962 ja ensimmäinen kaupallinen Candu-reaktori vuonna 1971.[2] Vuonna 2026 maailmassa oli käytössä 25 Candu-reaktoria, joista 17 Kanadassa[3], kolme Etelä-Koreassa[4], kaksi Romaniassa[5] ja Kiinassa[6] sekä yksi Argentiinassa[7]. Varsinaisten Candujen lisäksi Intiassa on 17 Candu-tyyppistä reaktoria, jotka perustuvat kanadalaisten myymien reaktorien tekniikkaan.[3]
Historia
Candu-reaktorin kehitys aloitettiin Kanadassa vuonna 1955. Sen kehittäjiä olivat Atomic Energy of Canada Ltd (AECL), Ontario Hydro ja Canadian General Electric (CGE). Tarkoituksena oli hyödyntää Kanadan kokemusta raskasvesihidasteisista tutkimusreaktoreista ja rakentaa reaktori, joka pystyy käyttämään väkevöimätöntä luonnonuraania. Näin Kanada vältti riippuvuuden ulkomaisista uraanin väkevöintilaitoksista.[2]
Ensimmäinen Candu-prototyyppi, 25 megawatin NPD (Nuclear Power Demonstration), käynnistettiin Kanadassa vuonna 1962. Vuonna 1967 käynnistettiin kymmenen kertaa suurempi prototyyppi, Douglas Point.[2] Ensimmäiset neljä kaupallista Candu-reaktoria, 515 megawatin Pickering 1–4, käynnistettiin vuosina 1971–1973[2] ja suljettiin vuosina 2007–2024.[3] Seuraava kehitysvaihe oli neljä 800 megawatin Candu-reaktoria Bruce A -voimalaitokseen 1970-luvun lopulla. Sen jälkeen Kanadaan rakennettiin neljä reaktoria lisää Pickeringiin ja toiset neljä Bruceen. Uusimmat neljä Candu-reaktoria rakennettiin Darlingtoniin 1990-luvun alussa.[2]
Kanada on myynyt Candu-reaktoreita useisiin maihin. AECL auttoi Intiaa rakentamaan kaksi Candu-tyyppistä reaktoria Rajasthaniin 1970-luvulla, minkä jälkeen Intia jatkoi itsenäisesti samantyyppisten reaktoreiden kehittämistä ja rakentamista. CGE myi Pakistaniin pienen 120 megawatin Candun. Myöhemmin AECL on myynyt Candu-reaktoreita Etelä-Koreaan (Wolsong), Romaniaan (Cernavodă), Kiinaan (Qinshan) ja Argentiinaan (Embalse).[2]
Tekniikka
Candu on raskasvesireaktori, joka käyttää raskasta vettä jäähdytteenä ja neutronien hidastimena eli moderaattorina. Raskaassa vedessä on tavallisen vedyn sijasta vedyn raskaampaa isotooppia deuteriumia. Raskas vesi absorboi eli imee itseensä neutroneja paljon vähemmän kuin tavallinen kevyt vesi. Tämän ansiosta Candu-reaktorin ketjureaktio saadaan käyntiin väkevöimättömällä luonnonuraanilla, kun taas tavallisen kevytvesireaktorin polttoaineeseen tarvitaan väkevöityä uraania. Candu-reaktoreissa voidaan käyttää myös hyvin lievästi väkevöityä uraania. Useimpien Candu-reaktorien sähkötehot ovat 500–900 megawattia.[1]
Candun polttoaine on sijoitettu vaakasuoriin paineputkiin, joissa jäähdytysvesi virtaa. Putkia on 380–480 kappaletta. Paineputket on sijoitettu suureen säiliöön, jossa on moderaattorina toimivaa raskasta vettä matalassa paineessa. Jokaisessa paineputkessa on peräkkäin useita lyhyitä polttoainenippuja, joita vaihdetaan tuoreisiin reaktorin käytön aikana. Putken toiseen päähän työnnetään tuore polttoainenippu ja toisesta päästä poistetaan käytetty nippu. Jatkuvan latauksen ansiosta Candu-reaktoreita ei tarvitse pysäyttää polttoaineen vaihdon takia. Jatkuva lataus on tarpeellinen väkevöimätöntä luonnonuraania käyttävässä reaktorissa, koska luonnonuraanissa on vain vähän fissiiliä uraani-235 isotooppia, minkä takia ketjureaktiota voitaisiin ylläpitää vain lyhyen aikaa, ellei polttoainetta jatkuvasti vaihdettaisi tuoreeseen.[1]
Reaktorin tuottama lämpö siirretään raskasvesijäähdytteestä sekundääripiirin tavalliseen veteen höyrystimissä. Höyrystimien määrä Candu-reaktoreissa vaihtelee neljästä kahteentoista.[3]
Candu-reaktoreilla on kaksi taloudellista etua verrattuna tavallisiin kevytvesireaktoreihin. Luonnonuraanista valmistettu polttoaine on halvempaa kuin väkevöity uraani, ja jatkuva polttoaineenvaihto mahdollistaa reaktorin käytön pitkiä aikoja ilman polttoaineenvaihtoseisokkeja. Toisaalta raskaan veden hankkiminen on Candu-reaktoreille kertaluonteinen lisäkustannus.[3]
Lähteet
- 1 2 3 Eurasto, Tapani; Hyvärinen, Juhani; Järvinen, Marja-Leena; Sandberg, Jorma; Sjöblom, Kirsti-Liisa: Ydinvoimalaitostekniikan perusteita (Sivut 51–52) 2004. Säteilyturvakeskus. Viitattu 24.5.2026.
- 1 2 3 4 5 6 Heavy Water Reactors: Status and Projected Development (Luku 2.2.1) 2002. International Atomic Energy Agency. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- 1 2 3 4 5 Nuclear Power in Canada 10.4.2026. World Nuclear Association. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- ↑ Nuclear Power in South Korea 21.4.2026. World Nuclear Association. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- ↑ Nuclear Power in Romania 17.2.2026. World Nuclear Association. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- ↑ Nuclear Power in China 24.4.2026. World Nuclear Association. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- ↑ Nuclear Power in Argentina 20.1.2026. World Nuclear Association. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
- ↑ Heavy Water Reactors: Status and Projected Development (Luku 3.1.3.3) 2002. International Atomic Energy Agency. Viitattu 24.5.2026. (englanniksi)
Aiheesta muualla
- Kanadan ydinteknisen yhdistyksen lyhyt kuvaus Candusta (Arkistoitu – Internet Archive) (pdf) (englanniksi)