เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3หรือเครื่องปฏิกรณ์ Gen IIIคือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ประเภทหนึ่ง ที่ออกแบบมาเพื่อทดแทน เครื่องปฏิกรณ์ รุ่นที่ 2โดยมีการปรับปรุงการออกแบบอย่างต่อเนื่อง ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีเชื้อเพลิง ที่ดีขึ้น ประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่สูงขึ้นระบบความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก (รวมถึง ความปลอดภัยทางนิวเคลียร์แบบพาสซีฟ ) และการออกแบบที่เป็นมาตรฐานเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและต้นทุนการลงทุน เครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้ได้รับการส่งเสริมโดย เวทีระหว่างประเทศว่าด้วย เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ รุ่นที่ 4 ( Generation IV International Forumหรือ GIF)

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3 เครื่องแรกที่เริ่มใช้งานคือเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดขั้นสูง (ABWR) คาชิวาซากิ 6 และ 7 ในปี 1996 และ 1997 ตามลำดับ ตั้งแต่ปี 2012 เป็นต้นมา ทั้งสองเครื่องได้ถูกปิดตัวลงเนื่องจากสภาพแวดล้อมทางการเมืองที่ไม่เอื้ออำนวยมากขึ้นหลังอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะเนื่องจากการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ใหม่หยุดชะงักเป็นเวลานาน และความนิยมอย่างต่อเนื่อง (แม้จะลดลง) ของแบบเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2/2+ ในการก่อสร้างใหม่ ทำให้มีการสร้างเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 ค่อนข้างน้อย

เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2 รุ่นเก่าประกอบขึ้นเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา ขั้นสูง (LWR) เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 ขึ้นไปถูกเรียกว่า "การออกแบบเชิงวิวัฒนาการ" แม้ว่าการแบ่งแยกระหว่างเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2 และ 3 จะเป็นไปโดยพลการ แต่มีเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 เพียงไม่กี่เครื่องที่เข้าสู่ขั้นตอนเชิงพาณิชย์ ณ ปี 2022 ฟอรัมระหว่างประเทศรุ่นที่ 4เรียกเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 4 ว่า "การออกแบบเชิงปฏิวัติ" ซึ่งเป็นแนวคิดที่ยังไม่มีการคาดการณ์ที่ชัดเจนสำหรับการนำไปใช้ในขณะนั้น^{[ 1 ]}

การปรับปรุงเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์ในเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สามมีจุดประสงค์เพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น (ออกแบบให้ใช้งานได้ 60 ปี และสามารถขยายได้ถึง 100 ปีขึ้นไปก่อนที่จะต้องทำการยกเครื่องและ เปลี่ยน ภาชนะรับแรงดันของเครื่องปฏิกรณ์ ทั้งหมด ) เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สองที่ใช้ในปัจจุบัน (ออกแบบให้ใช้งานได้ 40 ปี และสามารถขยายได้ถึง 60 ปีขึ้นไปก่อนที่จะต้องทำการยกเครื่องและเปลี่ยนภาชนะรับแรงดันทั้งหมด) ^{[ 2 ] [ 3 ]}

ความถี่ของความเสียหายของแกนกลางสำหรับเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ต่ำกว่าเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2 – เหตุการณ์ความเสียหายของแกนกลาง 60 ครั้งสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูงของยุโรป (EPR) และเหตุการณ์ความเสียหายของแกนกลาง 3 ครั้งสำหรับเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดแบบง่ายทางเศรษฐกิจ (ESBWR) ^{[ 4 ]}ต่อ 100 ล้านปีของเครื่องปฏิกรณ์นั้นต่ำกว่าเหตุการณ์ความเสียหายของแกนกลาง 1,000 ครั้งต่อ 100 ล้านปีของเครื่องปฏิกรณ์สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ BWR/4 รุ่นที่ 2 อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 4 ]}

เครื่องปฏิกรณ์ EPR รุ่นที่สามได้รับการออกแบบให้ใช้ยูเรเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สองแบบเก่า โดยใช้ยูเรเนียมประมาณ 17% น้อยกว่าต่อหน่วยไฟฟ้าที่ผลิตได้เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีเครื่องปฏิกรณ์แบบเก่าเหล่านี้^{[ 5 ]}การวิเคราะห์อิสระที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมBarry Brookเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่มากขึ้นและความต้องการวัสดุที่ลดลงของเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่สาม ยืนยันการค้นพบนี้^{[ 6 ]}

การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3 ขึ้นไป (Gen III+) เป็นการพัฒนาต่อยอดจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3 (Gen III) โดยนำเสนอการปรับปรุงด้านความปลอดภัยให้ดีขึ้นกว่าการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3 ผู้ผลิตเริ่มพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 ขึ้นไปในช่วงทศวรรษ 1990 โดยอาศัยประสบการณ์การใช้งานจากเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา ของอเมริกา ญี่ปุ่น และ ยุโรป ตะวันตก

อุตสาหกรรมนิวเคลียร์เริ่มส่งเสริมการฟื้นฟูนิวเคลียร์โดยเสนอแนะว่าการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 ขึ้นไปควรจะแก้ปัญหาสำคัญ 3 ประการ ได้แก่ ความปลอดภัย ต้นทุน และความสามารถในการก่อสร้าง มีการคาดการณ์ต้นทุนการก่อสร้างที่ 1,000 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ ซึ่งจะทำให้นิวเคลียร์สามารถแข่งขันกับก๊าซได้ และคาดว่าระยะเวลาการก่อสร้างจะไม่เกิน 4 ปี อย่างไรก็ตาม การประมาณการเหล่านี้พิสูจน์แล้วว่ามองโลกในแง่ดีเกินไป

การปรับปรุงที่โดดเด่นของระบบ Gen III+ เมื่อเทียบกับการออกแบบรุ่นที่สองคือ การรวมเอาคุณสมบัติความปลอดภัยแบบพาสซีฟเข้าไว้ในบางการออกแบบ ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการควบคุมเชิงรุกหรือการแทรกแซงจากผู้ปฏิบัติงาน แต่จะอาศัยแรงโน้มถ่วงหรือการพาความร้อนตามธรรมชาติเพื่อลดผลกระทบจากเหตุการณ์ผิดปกติ

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3+ มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมเพื่อหลีกเลี่ยงภัยพิบัติแบบเดียวกับที่เกิดขึ้นที่ฟุกุชิมะในปี 2011 การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3+ ใช้ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ หรือที่เรียกว่าการระบายความร้อนแบบพาสซีฟ ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการดำเนินการอย่างต่อเนื่องจากผู้ปฏิบัติงานหรือการตอบสนองทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อปิดโรงไฟฟ้าอย่างปลอดภัยในกรณีฉุกเฉิน เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 3+ จำนวนมากมีอุปกรณ์ดักจับแกนกลาง (core catcher ) หากปลอกเชื้อเพลิงและระบบถังปฏิกรณ์และท่อที่เกี่ยวข้องหลอมเหลวคอเรียมจะตกลงไปในอุปกรณ์ดักจับแกนกลาง ซึ่งจะกักเก็บวัสดุหลอมเหลวและมีความสามารถในการระบายความร้อน ซึ่งจะช่วยปกป้องสิ่งกีดขวางสุดท้าย คือ อาคารกักเก็บตัวอย่างเช่นบริษัท Rosatomได้ติดตั้งอุปกรณ์ดักจับแกนกลางขนาด 200 ตันใน เครื่องปฏิกรณ์ VVERเป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่ชิ้นแรกในอาคารปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้าRooppur 1โดยอธิบายว่าเป็น "ระบบป้องกันที่ไม่เหมือนใคร" ^{[ 7 ] [ 8 ]}ในปี 2017 Rosatom ได้เริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์ของ เครื่องปฏิกรณ์ VVER-1200หน่วยที่ 1 ของโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ NVNPP-2ในภาคกลางของรัสเซีย ซึ่งถือเป็นการเริ่มเดินเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ III+ อย่างเต็มรูปแบบครั้งแรกของโลก^{[ 9 ]}

เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่น ในรูปแบบของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดขั้นสูงเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2559 เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3+ VVER-1200 /392M ได้เริ่มใช้งาน (เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าเป็นครั้งแรก) ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โนโวโวโรเนซที่ 2ในรัสเซีย^{[ 10 ]}ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3+ เครื่องแรกที่ใช้งานได้^{[ 11 ]}

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เจเนอเรชั่น III+ อื่นๆ อีกหลายแห่งกำลังอยู่ในขั้นตอนการก่อสร้างขั้นสุดท้ายในยุโรป จีน อินเดีย และสหรัฐอเมริกา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เจเนอเรชั่น III+ แห่งต่อไปที่จะเปิดใช้งานคือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ AREVA EPRที่ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไท่ซาน (เชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าครั้งแรกเมื่อวันที่ 29 มิถุนายน 2018) และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Westinghouse AP1000ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซานเหมิน (เชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้าครั้งแรกเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2018) ในประเทศจีน^{[ 12 ]}

ในสหรัฐอเมริกา การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการรับรองโดยคณะกรรมการกำกับดูแลนิวเคลียร์ (NRC) ณ เดือนสิงหาคม 2020 คณะกรรมการได้อนุมัติการออกแบบใหม่เจ็ดแบบ และกำลังพิจารณาการออกแบบอีกหนึ่งแบบ รวมถึงการต่ออายุการรับรองที่หมดอายุแล้ว^{[ 13 ]}

ผู้สนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์และบางคนที่เคยวิพากษ์วิจารณ์ในอดีตต่างยอมรับว่าโดยรวมแล้วเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สามมีความปลอดภัยกว่าเครื่องปฏิกรณ์รุ่นเก่า

เอ็ดวิน ไลแมนนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของสหภาพนักวิทยาศาสตร์ผู้ห่วงใยได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับทางเลือกการออกแบบเพื่อประหยัดต้นทุนเฉพาะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 3 สองเครื่อง ได้แก่AP1000และESBWRไลแมน จอห์น มา (วิศวกรโครงสร้างอาวุโสของ NRC) และอาร์โนลด์ กันเดอร์เซน ( ที่ปรึกษา ต่อต้านนิวเคลียร์ ) กังวลเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาเห็นว่าเป็นจุดอ่อนในภาชนะบรรจุเหล็กและอาคารป้องกันคอนกรีตรอบ AP1000 เนื่องจากภาชนะบรรจุไม่มีระยะปลอดภัยเพียงพอในกรณีที่เครื่องบินชนโดยตรง^{[ 14 ] [ 15 ]} วิศวกรคนอื่นๆ ไม่เห็นด้วยกับข้อกังวลเหล่านี้ และอ้างว่าอาคารกักเก็บมีระยะปลอดภัยและ ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เพียงพอ^{[ 15 ] [ 16 ]}

สหภาพนักวิทยาศาสตร์ผู้ห่วงใยในปี 2551 อ้างถึงEPRว่าเป็นการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ใหม่เพียงแบบเดียวที่อยู่ระหว่างการพิจารณาในสหรัฐอเมริกาที่ "...ดูเหมือนจะมีศักยภาพที่จะปลอดภัยและมั่นคงต่อการโจมตีมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์ในปัจจุบันอย่างมีนัยสำคัญ" ^{[ 17 ] : 7}

นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งจำเป็นต่อการรักษาการทำงานที่ปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ โดยมีค่าใช้จ่ายเกินงบประมาณ ชิ้นส่วนแตกหัก และความคลาดเคลื่อนของเหล็กที่ละเอียดมากทำให้เกิดปัญหากับเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ที่กำลังก่อสร้างในฝรั่งเศสที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟลามองวิลล์^{[ 18 ]}

• เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 2
• เครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่ 4
• รายชื่อประเภทของเครื่องปฏิกรณ์

• ฐานข้อมูลความรู้เกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ , IAEA
• เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขั้นสูงถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2010 ที่Wayback Machineโดยสมาคมนิวเคลียร์โลกพฤษภาคม 2008