據《連線》雜志報道，核反應堆的設計并非千篇一律。科學家會根據燃料、冷凍劑和各種配置來設計核電站，下面一組反應堆圖片就充分展現了這一點。這些圖片最早刊載于20世紀70年代和80年代出版的《國際核工程學》(Nuclear Engineering International)雜志上。

美國桑迪亞國家實驗室核工程師唐納德-柯尼弗(Ronald Knief)是位收藏家，他的藏品中就包括這些核反應堆設計圖。日前，柯尼弗在愛達荷國家實驗室圖書館的幫助下完成了設計圖收集工作，開始將其數字化。設計圖共有一百多張，其中8張現已被永久收藏于新墨西哥州大學的圖書館。

柯尼弗說：“這不是CAD或CAM之類的事情，而是真正的藝術。”同許多期美國《國家地理》雜志刊登的地圖一樣，這些也是一些插圖，可以像海報一樣展開，貼在墻上。在新墨西哥大學任教期間，柯尼弗還將它們當作教輔工具，作為教科書的插圖。

新墨西哥大學圖書館管理員堂娜-克羅默(Donna Cromer)與柯尼弗合作完成了這個項目。她說：“他將大多數核反應堆設計圖保存下來，別人很難做到這一點，包括出版商。”這些剖面圖是根據不同國家建造的反應堆繪制出來的，主要體現反應堆設計的多樣性。柯尼弗選擇以下圖片作為介紹核工業(yè)發(fā)展歷程的代表。柯尼弗說：“每一幅圖都是先進的特定類型反應堆的代表。”
 

　1.“道格拉斯角”反應堆

“道格拉斯角”反應堆

“道格拉斯角”(Douglas Point)，是個沸水反應堆。在這類發(fā)電站，冷卻水直接流經燃料，沸騰變成蒸汽，驅動渦輪機運行。柯尼弗說：“這是直接循環(huán)，類似于傳統燃煤發(fā)電廠。”沸水反應堆是美國常用的反應堆。

2.SNUPPS反應堆

SNUPPS反應堆

在美國，占據主導地位的核電站類型是壓水反應堆。標準化核電站系統(簡稱SNUPPS)是西屋電氣公司建造的眾多壓水反應堆之一。在這類系統中，高壓令流經堆芯的冷卻水不會蒸發(fā)。接下來，溫度極高的水被疏導至熱交換器，將能量傳輸至第二套壓力更低的管道。管道中的水會變成蒸汽，令發(fā)電機保持運轉。

3.“大海灣”反應堆

“大海灣”反應堆

“大海灣”(Grand Gulf)是美國通用電氣公司設計的沸水反應堆。通用電氣、西屋和巴威(Babcock & Wilcox)等三家公司壟斷了美國的核發(fā)電市場。

4.CANDU反應堆

CANDU反應堆

各國核工業(yè)采用的設計并不相同。例如，在加拿大，天然鈾而不是濃縮鈾被用來驅動CANDU反應堆。天然鈾由純度超過99%的鈾238構成，鈾235所占比重不到1%。濃縮鈾提高了鈾235的濃度，從而增加了一定數量鈾中發(fā)生的裂變量。CANDU反應堆的慢化劑是重水，重水具有多余的氘同位素。之所以使用重水，是因為與正常的水相比，它吸收中子的可能性更小，令核反應不會遭到“扼殺”。

5.“富爾頓”反應堆

“富爾頓”反應堆

“富爾頓”(Fulton)反應堆不同于常規(guī)反應堆，因為它采用石墨連同鈾作為燃料，類似于美籍意大利物理學家恩里科-費米及同事在芝加哥大學足球場地下建造的世界上第一座核反應堆。其冷卻劑采用的是氦氣。

6.奧斯卡爾沙姆核電站

奧斯卡爾沙姆核電站

奧斯卡爾沙姆核電站是正在瑞典投入使用的10座反應堆之一。盡管瑞典的水力發(fā)電技術十分發(fā)達，核反應堆仍給這個國家?guī)硐喈斢谠搰l(fā)電總量45%左右的電力。奧斯卡爾沙姆核電站采用的是沸水反應堆。

7.“超級鳳凰”反應堆

“超級鳳凰”反應堆

“超級鳳凰”(Super-Phenix)是世界上唯一一座滿負荷運轉的液態(tài)金屬快中子增殖反應堆。或許聽上去有些難以理解，但多年來，美國核研發(fā)計劃的主要工作都用于這種發(fā)電站了。快中子增殖反應堆產生的可裂變物質量超過其使用的可裂變物質量。換言之，你獲得的钚量超過投入的钚和鈾總量。在一個钚對于核武器制造不可或缺以及鈾礦資源相當緊缺的年代，增殖反應堆便成了暢銷品。“超級鳳凰”反應堆的建設始于1976年，1986年與電網相連，20世紀90年代末期關閉。在此期間，這座反應堆遭遇了各種各樣的問題，停工時間總計超過了運行時間。