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重水反應堆原圖鏈接來自 中國工業新聞網 的圖片

重水反應堆簡稱「重水堆」或「HWR」（Heavy Water Reactors），是一類利用重水作為中子慢化劑的核反應堆。最常見的重水反應堆是CANDU反應堆。

中子慢化劑

重水反應堆中利用的慢化劑——重水是一氧化二氘的俗稱，其化學式為D2O，可以使中子減速，且其熱中子吸收截面小，使重水反應堆核燃料利用率高於輕水反應堆（使用後的燃料中鈾-235含量僅為0.13％），因而成為一種優良中子慢化劑。核反應堆中的核燃料（如鈾、鈈等）產生的中子必須用慢化劑減速，才能使這些中子參與更多其他原子核的裂變。

副產物

重水反應堆產生的副產物（如鈈、氚等）比輕水反應堆產生的更多，這些副產物可以用於製造如裂變式原子彈、聚變式原子彈、中子彈以及初級熱核武器。

優勢

雖然普通的輕水在一些反應堆（如輕水反應堆）中也可以作為中子慢化劑 ，但由於輕水能吸收中子使反應堆中中子濃度降低，所以輕水反應堆中的核燃料需要更高程度地濃縮以達到臨界質量，才能為持續反應提供保證。所以相對於輕水反應堆，重水反應堆對核燃料中有效放射性同位素濃度要求極低，可省去絕大部分提純中使用的同位素分離工序，重水反應堆的乏燃料並不需要在濃縮就可以當成燃料，且其乏燃料不必進行後處理。

重水反應堆可以使用混合氧化物核燃料，這是回收核彈的方法；重水反應堆也可以使用含鈈不含鈾的燃料，則可以避免產生額外的鈈。

目前商用核反應堆的重大風險是在於失控時無法停止反應及核廢料處理儲存問題，重水反應堆可以減輕這些問題。

可能的危害

重水反應堆的一些反對者認為正因為這類反應堆可用低濃縮鈾甚至未濃縮鈾作為核燃料，所以建立基於這類反應堆的核電站會增加核擴散的風險：當某個國家掌握重水反應堆技術後，其只需天然鈾就可以運行核電站，並通過核反應產生可用於製造核武器的危險放射性副產物，因此，這些國家便可繞過國際機構對濃縮鈾的監管而發展核武器。

印度曾從一個稱為「CIRUS」的研究用重水反應堆提取出鈈元素，並用於其首次核試驗（「笑佛核試驗」）。

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