Raskasvesireaktori

**Raskasvesireaktori** on ydinreaktori, jossa neutronien hidastimena eli moderaattorina käytetään raskasta vettä. Maailmassa on toiminnassa 46 raskasvesireaktoria, mikä on 11 prosenttia maailman ydinvoimaloiden yhteensä 413 reaktorista helmikuussa 2026. Suosituin raskasvesireaktorimalli on kanadalainen Candu (Canadian Deuterium Uranium Reactor).

Ydinreaktorissa neutronien hidastimen tehtävänä on hidastaa uraanin halkeamisessa syntyvien nopeiden neutronien liikettä, koska hitaat neutronit aiheuttavat tehokkaammin uusia fissioita eli halkaisevat uraaniatomeja ja pitävät yllä ketjureaktiota. Yleisimmät hidastinaineet ovat tavallinen eli kevyt vesi, raskas vesi ja grafiitti. Raskaassa vedessä vesimolekyylin H2O molemmat vetyatomit ovat vedyn raskaampaa isotooppia deuteriumia, kun taas tavallinen kevyt vesi sisältää tavallista vetyä.

Raskaan veden etuna on, että se absorboi eli imee itseensä vähemmän neutroneja kuin tavallinen vesi. Sen ansiosta raskasvesireaktoreissa ketjureaktio saadaan aikaan luonnonuraanilla, kun taas kevytvesireaktoreita varten uraani täytyy väkevöidä. Mahdollisuus käyttää luonnonuraania ja välttää suuret investoinnit uraanin väkevöintilaitoksiin olikin Kanadan syy kehittää raskasvesireaktoreita. Toisaalta raskaan veden hankkiminen aiheuttaa kertaluonteisen kustannuksen voimalaitosta rakennettaessa. Tavallinen eli kevyt vesi on tehokkaampi neutronien hidastinaine kuin raskas vesi. Sen takia raskasta vettä tarvitaan enemmän, ja raskasvesireaktorit ovat kooltaan suurempia kuin kevytvesireaktorit.

## Historia
Maailman ensimmäinen raskasvesireaktori oli Chicago Pile 3, joka toimi Argonne National Laboratoryssa Yhdysvalloissa 1944–1950. Reaktoria käytettiin ydintekniikan tutkimukseen.

Useat maat kehittivät raskasvesireaktoreita 1950- ja 1960-luvuilla ja rakensivat niiden prototyyppejä. Kanadan Candusta tuli kuitenkin ainut kaupallisesti menestynyt raskasvesireaktori. Sen ensimmäinen prototyyppi, 25 megawatin NPD (Nuclear Power Demonstration) reaktori käynnistettiin vuonna 1962. Ensimmäinen kaupallinen Candu-reaktori, 500 megawatin Pickering, alkoi tuottaa sähköä vuonna 1971. Kanada on myynyt Candu-reaktoreita myös ulkomaille, ainakin Argentiinaan, Etelä-Koreaan, Kiinaan ja Romaniaan. Kanadalaisten lisäksi Intia on kehittänyt ja rakentanut omia, kaupallisessa toiminnassa olevia raskasvesireaktoreita.

Prototyyppiasteelle jääneitä raskasvesireaktoreita on rakennettu ainakin Ruotsiin, Saksaan ja Argentiinaan. Ruotsin Ågestassa 65 megawatin sähköä ja kaukolämpöä tuottanut reaktori toimi 1964–1975. Samantyyppinen 57 megawatin reaktori oli käytössä Saksan Karlsruhessa 1966–1984. Siemens rakensi Argentiinaan 300 megawatin Atucha 1 -raskasvesireaktorin, joka käynnistyi 1974. Ruotsin Marvikenissa aloitettiin raskasvesireaktorin rakentaminen vuonna 1960, mutta projekti lopetettiin, eikä reaktori koskaan valmistunut.

Candu-reaktorit käyttävät raskasta vettä sekä neutronien hidastimena että reaktorin jäähdytysaineena. On rakennettu myös reaktoreita, joissa raskas vesi toimii vain hidastimena, mutta jäähdytys hoidetaan tavallisella vedellä. Britanniassa toimi 100 megawatin Winfrith SGHWR (Steam Generating Heavy Water Reactor) vuodesta 1967 vuoteen 1990. Kanadassa toimi samantyyppinen 250 megawatin Gentilly 1 -reaktori 1970–1979 ja Japanissa 148 megawatin Fugen ATR 1978–2003.

Raskasvesihidasteisissa reaktoreissa jäähdytysaineena voidaan käyttää myös hiilidioksidia. EL 4 -reaktori toimi Ranskassa 1967–1985 ja 100 megawatin Niederaichbach-reaktori Saksassa 1973–1974. Venäläinen 150 megawatin Bohunice A1 -reaktori Slovakiassa käynnistettiin 1973, mutta sen toiminta päättyi onnettomuuteen vuonna 1977.

## Lähteet