วิวัฒนาการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จบ

4.5 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Supercritical-Water-Cooled Reactor System (SCWR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ SCWR ได้ออกแบบการใช้นิวตรอนในการทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ทั้ง นิวตรอนย่านพลังงานสูง หรือย่านพลังงานต่ำ มีการทำงานคล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ BWR โดยใช้ยูเรเนียมออกไซด์เป็นเชื้อเพลิง มีน้ำเป็นตัวระบายความร้อนภายในแกนปฏิกรณ์ และออกแบบให้ทำงานในสภาวะ Supercritical จึงทำให้น้ำไม่มีการเปลี่ยนแปลงสถานะในเครื่องปฏิกรณ์

4.6 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Very-High-Temperature Reactor System (VHTR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ VHTR เป็นโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ที่ใช้นิวตรอนย่านพลังงานต่ำ ใช้กราไฟต์เป็นสารหน่วงนิวตรอน เชื้อเพลิงเป็นยูเรเนียมเสริมสมรรถนะและวัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบเปิด ใช้ฮีเลียมเป็นตัวระบายความร้อน

วิวัฒนาการของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์มีวิวัฒนาการมาอย่างยาวนานและไม่หยุดยั้งโดยมีวัตถุประสงค์ในการผลิตพลังงานให้เพียงต่อต่อความต้องการของประชากรโลกในปัจจุบัน สิ่งที่เหมือนกันของยุค 4 และ 3+ คือการคิดคำนึงถึงความปลอดภัยมากขึ้นโดยใช้ระบบความปลอดภัยที่เรียกว่า ใส่ระบบความปลอดภัยที่ไม่ต้องใช้มนุษย์ที่เรียกว่า Passive Safety System เข้าไป

ในปัจจุบันโลกเราอาศัยพลังงานไฟฟ้ารวมรวม 373 พันล้านวัตต์ของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์439 โรงใน 30 ประเทศและอยู่ในระหว่างการก่อสร้างอีก 36 โรง ทั้งมีอีก 18 ประเทศที่กำลังวางแผนที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพิ่มเติมอีก 97 แห่ง (จากข้อมูลของ World Nuclear Association เดือนกันยายน 2551)

สำนักงานพลังงานนิวเคลียร์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ภายใต้กระทรวงพลังงานประเทศสหรัฐอเมริกาคาดการณ์ประเทศของตนต้องการพลังงาน 335 พันล้านวัตต์ในปี พ.ศ. 2568และมีแนวโน้มว่าจะมีการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่50 ถึง 60 แห่งต่อปีในช่วง 20 ปีข้างหน้า

ทั้งนี้ในปัจจุบันนี้นี้มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ที่นิยม 3 ประเภทคือ โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบความดันสูง (Pressure Water Reactor: PWR) ที่ใช้กันทั่วโลกประมาณ 60% โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบน้ำเดือด (Boiling Water Reactor: BWR) ที่ใช้กันทั่วโลกประมาณ 20 % และโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบน้ำมวลหนัก (Pressurized Heavy Water Reactor: PHWR) หรือโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์น้ำมวลหนักความดันสูง ที่ใช้กันทั่วโลกประมาณ 9%

“ของไทย ตอนนี้ กำลังศึกษาอยู่ว่า เราไม่รู้จะเอาตัวไหน น่าเป็น PWR หรือ ไม่ก็ BWR ไม่สรุป แต่เราคิดว่าแบบสามมันจะปลอดภัยกว่า

จริงๆในระบบโรงสร้าง ความปลอดภัยของมันสูงมาก จนคนคิดไม่ถึงว่า พวกนี้อยู่ในโดมคอนกรีตหนาเป็นเมตร ถ้าเป็นระเบิดนี่ก็เอาอยู่ เครื่องบินชนก็ไม่พัง ระเบิดก็อยู่ในนั้น แล้วปิดตายไม่ไปยุ่งกะมัน ก็ เรื่องความปลอดภัยมันสูงมากจน เรากลัวด้วยซ้ำว่าเราจะสร้างได้รึเปล่า ที่ ญี่ปุ่นแผ่นดินไหวรั่วออกมานิดเดียวแทบจะไม่มีผลอะไร ที่น่าห่วงจริงๆไม่ใช่เรื่องของอันตรายที่จะเกิดขึ้นแต่หากมีการสร้างขึ้นเป็นเรืองที่ว่าเรามีความรู้พอจะดูแลหรือมีความรู้พอที่จะสร้างมันขึ้นมาได้หรือเปล่าต่างหาก”

เป็นคำทิ้งท้ายที่ชวนคิดของอาจารย์ ธวัชชัย อ่อนจันทร์ ผู้เชี่ยวชาญเรื่องโรงงานนิวเคลียร์ของไทย ในขณะที่วิวัฒนาการโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ยังคงรุดหน้าไปอย่างไม่หยุดยั้งแต่เรายังคงตะหนกกังวลต่อปัญหาเก่าๆที่ก่อให้เกิดความกลัวขึ้นจากความไม่รู้ หากประชาชนชาวไทยสามารถพัฒนาความไม่รู้เกี่ยวกับโรงงานนิวเคลียร์ให้การเป็นเรื่องที่รู้กันโดยแพร่หลาย โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไทยก็คงจะมีได้ในไม่ช้านี้

วิวัฒนาการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 3

4. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สี่ (Generation IV)

ระบบเครื่องเครื่องปฏิกรณ์รุ่นที่4เป็นระบบที่อยู่ในช่วงการพัฒนา อาจจะเรียกว่าเป็นอนาคตสำหรับโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยคาดการณ์กันว่าน่าจะสามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ในระยะเวลา 20-30 ปี ข้างหน้า ถือว่าเป็นการปฏิวัติการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์และระบบเชื้อเพลิงโดยสิ้นเชิง การพัฒนาของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ในรุ่นนี้มีการพัฒนาไปพร้อมๆกับรุ่น สามบวก โดยมีจุดประสงค์ในการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ที่นอกจากจะให้กระแสไฟฟ้าแล้วยังให้ก๊าซไฮโดรเจนที่สามารถนำไปใช้ในเซลเชื้อเพลิง (Fuel Cell) นอกจากนี้ยังมีผลพลอยได้อื่นๆ เช่น การผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล (Desalination) และระบบความร้อนให้บ้านเรือน เป็นต้น คาดว่าระบบนี้จะเริ่มใช้งานได้ในปี พ.ศ. 2573

โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์รุ่นที่สี่ ถือเป็นโครงการร่วมมือในการพัฒนาเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ ได้แก่ อาร์เจนตินา บราซิล แคนาดา ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ แอฟริกาใต้ สวิสเซอร์แลนด์ อังกฤษ และสหรัฐอเมริกา ภายใต้โครงการ Generation IV International Forum (GIF)

ชนิดของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์รุ่นที่สี่

4.1 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Gas-Cooled Fast Reactor System (GFR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ GFR เป็นโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ โดยใช้นิวตรอนย่านพลังงานสูง จึงทำให้เครื่องปฏิกรณ์ลดปริมาณของสารหน่วงนิวตรอนลง เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้นิวตรอนย่านพลังงานต่ำใช้ ฮีเลียมเป็นตัวระบายความร้อนในระบบปฐมภูมิ ส่วนระบบทุติยภูมิใช้ Supercritrical CO2 ทั้งระบบระบายความร้อนของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ GFR นี้เป็นระบบปิด

4.2 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Lead-Cooled Fast Reactor System (LFR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ LFR เป็นโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ที่ใช้นิวตรอนในย่านพลังงานสูง และใช้วัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิดเช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าแบบ GFR แต่ ใช้สารละลายตะกั่วเป็นตัวระบายความร้อน ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดกลืนและหน่วงนิวตรอนต่ำ ไม่เกิดปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำและอากาศ มีจุดเดือดที่ 1700 องศาเซสเซียส ดังนั้น ในการทำงานจึงไม่จำเป็นต้องใช้ถังปฏิกรณ์ เพื่อควบคุมความดันสูง สามารถวิ่งเข้าสู่กังหันไอน้ำได้โดยตรงโดยไม่สูญเสียความร้อนมากนัก

4.3 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Molten Salt Reactor System (MSR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ MSR ใช้นิวตรอนย่านพลังงานปานกลางในการทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ มีกราไฟต์เป็นสารหน่วงนิวตรอน เชื้อเพลิงและผลิตผลจากปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission product) ละลายอยู่ในสารละลายเกลือฟลูออไรด์ ซึ่งเป็นสารระบายความร้อน

4.4 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ Sodium-Cooled Fast Reactor System (SFR)
โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบ SFR ใช้นิวตรอนย่านพลังงานสูงเป็นตัวทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ เชื้อเพลิงที่ใช้เป็นออกไซด์ของยูเรเนียมและพลูโทเนียม และใช้วัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิด มีโซเดียมเหลวเป็นตัวระบายความร้อน

วิวัฒนาการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 2

3. ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สาม (Generation III)
พัฒนาขึ้นระหว่างปี พ.ศ. 2533 – 2543 โดยได้เน้นปรับปรุงในเรื่องความปลอดภัยของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ในยุคที่ 2 โดยเฉพาะเรื่องความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ ที่เรียกว่า Passive Safety System นอกจากนี้ยังให้ความสำคัญเกี่ยวกับเรื่องความคุ้มค่าในทางเศรษฐศาสตร์มากกว่ายุคที่2

“ยุคที่สามจะพยายามใช้คนน้อยที่สุด เพราะต้องการตัดปัญหาเรื่องความปลอดภัยที่อาจจะเกิดจากคน รวมทั้งปรับปรุงประสิทธิภาพในด้านต่างๆแต่หลักๆแล้วที่เน้นมากที่สุดคือเรื่องความปลอดภัยนี้แหละ รุ่นที่สามกำลังใช้อยู่ในปัจจุบันเอารุ่นน้ำเดือด กับ ความดันสูงมาปรับปรุง การก่อสร้างก็เร็วขึ้นจาก เจ็ดปีก็ ใช้เวลาเพียงสาม-สี่ ปี รุ่นสามก็เป็นการพัฒนาของเก่า ประสิทธิภาพสูง ทั้งการใช้งานของเครื่องในยุคที่สามมีอายุการใช้งานที่มากกว่า

นอกจากนี้ได้มีการปรับปรุงเพิ่มเติมโดยเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สามบวก โดยคาดว่าใน 10 ปีข้างหน้าหลายๆประเทศทั่วโลกจะใช้ระบบนี้เป็นส่วนมาก”

ในยุคที่ 3 นี้ได้พัฒนา ต่อจากยุคที่ 2 โดยในกลุ่มผู้ผลิตเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบใช้น้ำ (Light Water Reactor, LWR) ได้พัฒนาปฏิกรณ์นิวเคลียร์รูปแบบใหม่ ๆ ออกมาทั้งที่เป็นแบบน้ำความดันสูงและแบบน้ำเดือด เช่น บริษัท Westinghouse ได้พัฒนาระบบ APWR: Advanced Pressurized Water Reactor ขึ้นมาโดยออกแบบระบบความปลอดภัย และป้องกันอุบัติเหตุจากแกนปฏิกรณ์หลอมละลายให้ชื่อว่า System 80+ ซึ่งประเทศเกาหลีใต้ได้นำไปปรับปรุงเพื่อสร้างปฏิกรณ์รุ่นใหม่ของตนเอง

แต่สำหรับปฏิกรณ์ PWR ของบริษัท Westinghouse เอง คือ AP-600 มีจุดเด่นคือ มีระบบความปลอดภัยที่สามารถป้องกันอันตรายและอุบัติเหตุด้วยหลักธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากระบบเดิมที่อาศัยการรักษาความปลอดภัยโดยพึ่งพากลไกและวงจรไฟฟ้ารวมทั้งมนุษย์ผู้ควบคุม ปัจจุบันประเทศจีนกำลังดำเนินการก่อสร้างเตาปฎิกรณ์รุ่นใหม่ล่าสุดของบริษัท Westinghouse คือ AP-1000 และคาดว่าจะสามารถใช้งานได้ในปี พ.ศ. 2556

ส่วนเครื่องปฏิกรณ์ BWR ก็ได้รับการปรับปรุงด้านความปลอดภัย และระยะเวลาในการก่อสร้างเช่นกัน โดยมีชื่อเรียกว่า Advanced Boiling Water Reactor (ABWR) รุ่นใหม่ ๆ เช่น ABWR รุ่นใหม่ที่ออกแบบโดยบริษัท General Electric ซึ่งกำลังถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่นในชื่อรุ่น GE ESBWR (Economic Simplified Boiling Water Reactor)

ส่วนเครื่องปฏิกรณ์ CANDU ซึ่งประเทศแคนาดาเป็นผู้คิดค้นขึ้นและผูกขาดในโรงงานแบบนี้ก็พัฒนาด้วยเช่นกันโดยใช้น้ำมวลหนักเป็นสารระบายความร้อนก็มีการปรับปรุงแบบใหม่คือ CANDU-9 ซึ่งพัฒนาจาก CANDU-6 นอกจากนี้แล้ว CANDU-9 ยังมีปฏิกรณ์ที่พัฒนารูปแบบยิ่งขึ้นไปอีกคือ Advanced CANDU Reactor (ACR) รุ่นล่าสุดที่มีการนำมาใช้งานคือ ACR-1000 ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ดียิ่งขึ้นในปัจจุบันประเทศอินเดียเป็นประเทศหนึ่งที่ได้ทำการศึกษาค้นคว้าเพื่อจะพัฒนาปฏิกรณ์ในระบบนี้เช่นกัน

ส่วนในฟากของ EU ประเทศยักษ์ใหญ่อย่างฝรั่งเศสและเยอรมนีก็ร่วมมือกันพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เรียกว่า European Pressurized Water Reactor (EPR) โดยอาศัยการปรับปรุงจาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แบบ PWR มีเป้าหมายสำคัญในเรื่องความปลอดภัยเช่นกัน โดยต้องการลดความเป็นไปได้ของการเกิดอุบัติภัยรุนแรงลงเป็น 1 ต่อ 10 และจำกัดความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นได้ให้อยู่ภายในเขตโรงงานเท่านั้นเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อภายนอก

วิวัฒนาการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 1

วิวัฒนาการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

แหล่งไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำรงชีพของมนุษย์ในปัจจุบัน โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่ได้รับความนิยมในหลายๆประเทศ แต่สิ่งหนึ่งที่ดูเหมือนจะเป็นยาขมสำหรับการเริ่มตอกเสาเข็มสร้างโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไหนสักแห่งหนึ่งคือเรื่องความปลอดภัยที่หลายต่อหลายคนยังกังขาสงสัยและดูเหมือนจะเป็นประเด็นสำคัญที่ฉุดรั้งให้ประเทศไทยไม่ขยับก้าวไปไกลสักเท่าไหร่ในเรื่องของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่อาศัยการสร้างพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission nuclear reaction) ซึ่งหลักการทำงานโดยทั่วไปจะเหมือนกับโรงงานผลิตไฟฟ้าในประเภทอื่นไม่ว่าจะใช้ น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง การทำงานของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์นั้นสามารถแบ่งส่วนการทำงานออกเป็น 2 ส่วนหลักๆ คือ

1. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานสำหรับใช้ในการผลิตไฟฟ้า พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์จะใช้ในการผลิตไอน้ำสำหรับหมุนกังหันผลิตไฟฟ้าต่อไป
2. ระบบผลิตไฟฟ้า เป็นส่วนที่รับไอน้ำจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แล้วส่งไปหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า ซึ่งส่วนนี้เป็นองค์ประกอบที่มีในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทุกชนิด

สำหรับโรงงานผลิตไฟฟ้าทั่วไปก็จะแบ่งเป็นสองส่วนเช่นกันโดยส่วนของการผลิตพลังงานเพื่อเอาไปต้มน้ำให้ร้อน และส่วนของระบบผลิตไฟฟ้า ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่นำมาผลิตเป็นเชื้อเพลิงนั้นเอง

“เรื่องของโรงงานไฟฟ้าโดยทั่วไป การก่อสร้างจะ แยกเป็น สองส่วน หนึ่งคือส่วนของตัวผลิตพลังงานเพื่อเอาไปต้มน้ำให้ความร้อน อีกส่วนเป็นส่วนของ ระบบผลิตไฟฟ้าปกติ โรงไฟฟ้าโดยทั่วไป จะคล้ายๆกันคือ จะใช้ลักษณะของกังหันไปหมุนมอเตอร์ แล้วปั่นไฟออกมาส่วนที่ต่างกันคือวัตถุดิบขึ้นอยู่กับว่าเอาอะไรมาเช่นใช้ก๊าซ เอาไปต้มน้ำ น้ำก็ออกมาเป็นไอหมุนกังหัน หรือใช้ ถ่านหิน ไปต้มน้ำ ใช้น้ำมัน ทุกตัวใช้ต้มน้ำทั้งหมด
ส่วน โรงงานนิวเคลียร์เราใช้นิวตรอนที่ได้มา วิ่งผ่านน้ำ น้ำก็ร้อนเดือดกลายเป็นไอ เป็นกังหันเพราะงั้นก็มีหลักการคล้ายกัน”

โรงงานไฟฟ้ามีวิวัฒนาการมายอย่างยาวนาน แบ่งออกได้เป็นหลายยุคหากจะแบ่งออกอย่างละเอียดอาจจะแบ่งออกได้ 7-8 ยุคเลยทีเดียว แต่โดยทั่วๆไปแล้วมียุคที่สำคัญอยู่ 4 ยุค

1. ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่ 1 (1st Generation Nuclear Reactor)

ในช่วงแรกของวิวัฒนาการของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2493 – 2512 โดย ได้พยายามค้นคว้าทดลองเพื่อนำความรู้ดังกล่าวมาใช้งานจริง เชื้อเพลิงที่ใช้ในยุคนี้ส่วนใหญ่จะเป็นยูเรเนียม ความแตกต่างของปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นแรกอยู่ที่ รูปทรง และสารประกอบของเชื้อเพลิง ลักษณะของแกนปฏิกรณ์ที่เป็นแหล่งความร้อน ชนิดของสารพาความร้อน

“วิวัฒนาการ ก็มีหลายๆรุ่น มีการออกไปไว้ถึง เจ็ด-แปด ด้วยซ้ำ ตอนนี้เราใช้รุ่นสอง ใกล้หมดกระแสแล้วล่ะตอนนี้ที่กำลังสร้างกันส่วนใหญ่คือ รุ่นสาม สามบวก ขึ้นมา ซึ่งเน้นเรื่องความปลอดภัย
รุ่นแรก เป็นการทดลองมากกว่า จะนำไปใช้ยังไง ทดลอง ใช้ก๊าซ น้ำ มีการทดลองหลายแบบ เป็นการเก็บรวมรวมความรู้เพื่อประยุกต์ใช้จริงๆ
ส่วนรุ่นที่สอง จะเป็นการนำมาเอาความรู้ในยุคแรกมาสร้างเป็นโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อผลิตใช้ไฟฟ้าจริงๆ ก็มีด้วยกันหลายแบบ ทั้งแบบ น้ำเดือด น้ำความดันสูง และการใช้น้ำมวลหนัก”

2. ปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สอง (2nd Generation Nuclear Reactor)

มีพัฒนาการในช่วงระหว่างปีพ.ศ. 2512 - 2533 เป็นการนำความรู้ที่ได้จากยุคที่หนึ่งสู่การใช้งานจริงโดยมีเป้าประสงค์เพื่อผลิตพลังงานซึ่งมีต้นทุนต่ำ โรงงานในยุคนี้ไม่มีความซับซ้อนมากนัก โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ยังใช้อยู่ในประเทศต่างๆในปัจจุบันกว่า 400 โรง ยังคงเป็นโรงงานในยุคที่ 2 ที่ยังหลงเหลือมานั้นเอง
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สองที่แพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ในปัจจุบันทั่วโลก สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 แบบ ได้แก่

2.1 โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบน้ำความดันสูง (Pressurized Water Reactor, PWR)
โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ระบบนี้เป็นระบบที่ได้รับความนิยมสูงที่สุดในยุคที่ 2 โดยอาศัยหลักการทำงานด้วยการถ่ายเทพลังงานความร้อนให้กับน้ำจนมีอุณหภูมิสูงประมาณ 320 องศาเซลเซียส ภายในถังขนาดใหญ่ที่มีความดันสูงประมาณ 15 เมกะปาสคาล (MPa) หรือประมาณ 150 เท่าของความดันบรรยากาศทั่วไป โดยในวงจรแรกทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำจะเป็นระบบปิดทำให้ไม่มีปัญหาการปนเปื้อนของสารกัมตภาพรังสี น้ำเดือดดังกล่าวจะถ่ายเทความร้อนให้แก่ให้แก่น้ำหล่อเย็นอีกระบบหนึ่งผ่านท่อถ่ายเทความร้อน (heat exchanger) ซึ่งน้ำในระบบหล่อเย็นนี้สามารถเดือดและกลายเป็นไอน้ำได้

ข้อดีของโรงงานไฟฟ้าแบบนี้คือ มีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานสูง ไม่มีปัญหาเรื่องการปนเปื้อนของสารกัมตภาพรังสี รวมถึงการ ใช้น้ำเป็นตัวระบายความร้อนและตัวหน่วงนิวตรอนซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและสามารถหาได้ง่ายก็นับเป็นจุดเด่นอีกประการของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์แบบนี้สำหรับข้อเสียของระบบนี้คือการที่แยกวงจรออกเป็นสองส่วนแม้จะช่วยในเรื่องการปนเปื้อนของสารกัมตภาพรังสีได้ดีแต่ปัญหาที่ตามมาคือ ทำให้ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำที่ใช้ขับกังหันมีกำจัด

สามารถผลิตไอน้ำได้โดยตรง จากการต้มน้ำภายในถังปฏิกรณ์ ซึ่งควบคุมความดันภายใน ที่มีความดันประมาณ 7 MPa ต่ำกว่าโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์แบบน้ำความดันสูง (PWR) ซึ่งทำให้ระบบรองรับน้ำความดันสูงและอุปกรณ์ช่วยอื่นๆ ก็ลดลง ก็แต่ก็ยังคงมีความจำเป็นที่ต้องสร้างอาคารที่สามารถป้องกันรังสีและความร้อนไว้เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าแบบ PWR

2.3 โรงไฟฟ้าแบบน้ำมวลหนักความดันสูง (Pressurized Heavy Water Reactor, PHWR)
โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ในระบบนี้ประเทศแคนนาดาเป็นผู้คิดค้นขึ้นดังนั้นจึงมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า “CANDU” ซึ่งย่อมาจากคำว่า CANada Deuterium Uranium โดยอาศัยหลักการทำงานเดียวกับ แบบ PWR แต่ใช้น้ำมวลหนัก “น้ำมวลหนัก” (Heavy Water, D2O) แทน “น้ำ” (H2O) มาเป็นตัวระบายความร้อน เนื่องจากน้ำมวลหนักมีการดูดกลืนนิวตรอนน้อยกว่าน้ำธรรมดา และหน่วงนิวตรอนได้ช้ากว่าน้ำธรรมดา ทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นได้ง่าย จึงสามารถใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียม ที่สกัดมาจากธรรมชาติ ซึ่งมียูเรเนียม 235 ประมาณร้อยละ 0.7 ได้ โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการปรังปรุงให้มีความเข้มข้นสูงขึ้น จุดเด่นของระบบนี้คือสามารถเปลี่ยนเชื้อเพลิงได้ในขณะที่ยังเดินเครื่องอยู่ แต่ข้อเสียของระบบคือการที่ต้องใช้ขนาดของแกนปฎิกรณ์ใหญ่กว่าแกนปฎิกรณ์ธรรมดาถึง 5-10 เท่าในกำลังการผลิตที่เท่ากัน ทั้งการดูแลรักษาค่อนข้างยากและโรงงานชนิดนี้มีผู้ผลิตคือแคนนาดาเพียงประเทศเดียวทำให้เกิดการผูกขาด

แม้เตาปฏิกรณ์รุ่นที่สองมีการยอมรับและใช้งานอย่างแพร่หลายแต่กระนั้นก็ยังมีปัญหาที่ต้องปรับบปรุงแก้ไขอีกมากมายไม่ว่าจะเป็นระบบความปลอดภัยที่ควรจะมีมากขึ้น ระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนาน ตลอดจนไปถึงพัฒนาประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของพลังงานให้สูงขึ้น กว่าเดิม อันนำไปสู่การแก้ไขปรับปรุงในยุคที่ 3