История искусства Экология энергетики Инженерная графика и машиностроительное черчение Математика решение задач и примеров Курс лекций по физике и электротехнике
Топливо для ядерных реакторов Урановый цикл Уран-ториевый цикл Уран-плутонивый цикл оружейный плутоний Торий-плутонивый цикл Добыча урановой руды Обогащение урана Временное хранение ОЯТ Транспортировка радиоактивных веществ Твэлы

Топливный цикл может быть замкнутым, включая, например, повторное использование плутония или урана в реакторах на тепловых нейтронах (тепловой повторный цикл), повторное обогащение урана, выделенного в результате переработки, или использование плутония в быстрых реакторах-размножителях.

Уран-плутонивый цикл

В настоящее время в мире накоплено избыточное количество оружейного плутония. Например, Россия и США взяли обязательство переработать по 34 тонны оружейного плутония. Выбраны два способа его ликвидации. Часть плутония будет использована в качестве топлива в реакторах американских АЭС, а из того плутония, который загрязнен примесями и не будет использован в топливе АЭС, предложено изготовить «шайбы», которые будут упакованы в специальный контейнер, залиты расплавом стекла и направлены на хранение и последующее захоронение.

Концепция по обращению с плутонием, высвобождаемым в ходе ядерного разоружения, базируется на использовании его энергетического потенциала в атомно-энергетическом комплексе страны, а именно, изготовлении уран-плутониевого топлива (МОКС-топлива) для реакторов на тепловых и быстрых нейтронах. В России предполагается изготовить первую партию МОКС- топлива в 2008 году для использования его в промышленном масштабе на Балаковской АЭС. Для того, чтобы в такие сжатые сроки создать новые производства и модифицировать АЭС, необходимо использовать опыт, накопленный западноевропейскими странами в области изготовления МОКС-топлива.

МОКС-топливо широко используется в западноевропейских легководных реакторах. Европейское МОКС-топливо изготавливается на основе энергетического плутония, который представляет большую опасность для персонала, работающего с этим материалом, и окружающей среды, чем оружейный. Энергетический плутоний получается в результате переработки облученного в энергетических реакторах уранового топлива, он загрязнен примесями, повышающими его радиационную опасность. Можно модифицировать реакторы типа ВВЭР-1000, приспособив их к МОКС-топливу, и обеспечить необходимый уровень их безопасности. Воздействие на окружающую среду облученного МОКС-топлива практически не отличается от воздействия облученного уранового топлива.

Современные технологии позволяют переходить как от энергетического (гражданского) плутония к оружейному, так и, наоборот, от оружейного к энергетическому. Остановимся на этих процессах несколько подробнее.

В ВТГР могут быть применены различные топливные циклы - как чисто урановый ( на слабообогащенном уране, который в принципе может быть реализован без химической переработки), так и с использованием тория и плутония, причем для ВТГР особенно выгоден ториевый цикл, KB топлива в котором может достигать единицы.
Ядерные топливные циклы производство топлива для ядерных реакторов