Опытно-промышленная эксплуатация ядерного топлива с минорными актинидами
началась в Росатоме. Об этом сообщает пресс-служба госкорпорации.
Первые тепловыделяющие сборки с уран-плутониевым МОКС-топливом впервые
загружены в реактор на быстрых нейтронах БН-800 на четвертом энергоблоке
Белоярской АЭС. В ТВС добавлены так называемые минорные актиниды — наиболее
радиотоксичные и долгоживущие компоненты, содержащиеся в облученном ядерном
топливе, отмечается в сообщении Росатома. Три экспериментальных МОКС-ТВС с
содержанием америция-241 и нептуния-237 были изготовлены и прошли приемку на
Горно-химическом комбинате (предприятие Росатома, г. Железногорск, Красноярский
край).
«Следующая микрокампания реактора БН-800 должна экспериментально подтвердить
возможность утилизации минорных актинидов в промышленных масштабах. Возможность
ликвидации минорных актинидов — преимущество реакторов на быстрых нейтронах,
позволяющее снизить объемы радиоактивных отходов от всей инфраструктуры
ядерного топливного цикла эксплуатации АЭС», — цитирует пресс-служба директора
Белоярской АЭС Ивана Сидорова.
Минорные актиниды
Минорные актиниды (также называемые «младшие актиноиды») — трансурановые
элементы, помимо плутония, образующиеся в ядерном топливе в результате ядерных
реакций во время эксплуатации в реакторе. Как и плутоний, эти элементы не
встречаются в природе, а возникают только в результате трансмутации урана. Для
атомщиков-радиохимиков особенно важны изотопы нептуния, америция и кюрия,
поскольку именно они имеют наибольшее значение при переработке отработавшего
ядерного топлива (ОЯТ) и обращении с радиоактивными отходами. Эти элементы
обладают высокой радиоактивностью и токсичностью, выделяют много тепла, имеют
большой период полураспада и являются наиболее опасными компонентами ядерных
отходов.
Инновационные реакторы на быстрых нейтронах
Российским решением проблемы минорных актинидов должны стать инновационные
реакторы на быстрых нейтронах. В качестве топлива эти установки могут
использовать не только обогащенный природный уран, но и вторичные продукты
ядерного топливного цикла — обедненный уран и плутоний. Кроме того, расчеты
показали, что минорные актиниды из ОЯТ под действием быстрых нейтронов в
реакторе будут делиться на осколки, представляющие собой достаточно широкий
спектр радиоактивных и стабильных изотопов, но в целом их потенциальная
опасность будет гораздо ниже, чем у исходных минорных актинидов. Процесс
трансмутации минорных актинидов также называют дожиганием в реакторе. Внедрение
МОКС-топлива позволяет многократно расширить сырьевую базу атомной энергетики
за счет обедненного урана и плутония и перерабатывать облученное топливо вместо
хранения. Дожигание минорных актинидов — это следующий шаг в замыкании ядерного
топливного цикла, который должен не только уменьшить количество ядерных
отходов, подлежащих финальной изоляции, но и значительно снизить их
радиоактивность.