КМ3 / Топливные циклы

Урановоеядерноетопливо

Уран – основное топливо для современных ядерных реакторов. Могут быть использованы многие соединения урана (металл, сплав, оксид, нитрид или карбид), однако основным ядерным топливом сегодня является диоксид урана (UO2), обогащенный до 3–5 % 235U.

Уран-плутониевое ядерное топливо

Уран – основное топливо для современных ядерных реакторов. Могут быть использованы многие соединения урана (металл, сплав, оксид, нитрид или карбид), однако основным ядерным топливом сегодня является диоксид урана (UO2), обогащенный до 3–5 % 235U.

Для быстрых реакторов в различное время рассматривалось и разрабатывалось следующее топливо:

–металлическое (UZr и UPuZr) – в США, Великобритании, России, Индии и Республике Корея;

–оксидное (UO и UPuO2, или МОХ-топливо) – в России, Франции, Японии, Великобритании, США, Германии, Индии, Китае;

–карбидное (UC, UPuC) – в России, Франции, Индии, США;

–нитридное (UN и UPuN,) – в России, США, Франции, Японии.

МОКС – смешанное оксидное уран-плутониевое топливо СНУП – смешанное нитридное уран-плутониевое топливо

14

РЕМИКС-топливо

Переработка отработавшего топлива рассматривается с целью использования энергопотенциала оставшегося урана и наработанного плутония, ликвидации хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и ранее накопленных продуктов переработки, экономии природного урана

В Российской Федерации принята концепция двухкомпонентной ядерной энергетической системы, включающей оба типа реакторов (с тепловым спектром нейтронов – ВВЭР и с быстрым – БН). Переходный период может включать повторное использование регенерированных ядерных материалов в качестве смешанного топлива для тепловых реакторов (например ВВЭР), по возможности более эффективного, чем МОКС топливо с частичной загрузкой активной зоны.

19

РЕМИКС-топливо

РЕМИКС-А – базовый вариант. При переработке отработавшего топлива регенерированные U и Pu разделяют (необязательно полностью) и повторно смешивают в растворе в исходном соотношении, а необходимый энергопотенциал обеспечивают подпиткой 19 % 235U – в пределах норм нераспространения ядерных материалов. Возможно многократное рециклирование такого топлива, но на каждом рецикле образуется ~ 15 % избыточного регенерированного урана. При использовании подпитки из высокообогащенного урана 55–65 % рециклирование происходит без образования избыточного регенерированного урана.

РЕМИКС-С. Этот вариант предполагает направление регенерированного урана от переработки ОЯТ на повторное обогащение до ~ 4–5 % 235U с последующим его смешением с оставленными на производстве прокаленной плутоний-урановой мастер-смесью. Используется подпитка из природного обогащенного урана. Избыток ядерных материалов исключается, но появляются транспортировки регенерированного урана на завод по обогащению и обратно.

20