Росатом тества уран-плутониево МОКС-гориво

В блок № 4 на АЕЦ „Белоярск“ в реактора на бързи неутрони БН-800 приключи първата в света програма за експериментално-промишлена експлоатация на уран-плутониево МОКС-гориво с добавка на т.нар. минорни актиниди – най-радиотоксичните и дългоживеещи компоненти, съдържащи се в облъченото ядрено гориво (ОЯГ). Три експериментални горивни касети със съдържание на америций-241 и нептуний-237 бяха заредени в активната зона на реактора през лятото на 2024 г. и успешно преминаха цикъл на експлоатация в рамките на три горивни микрокампании.

Минорните актиниди са група трансуранови елементи, които се образуват в ядреното гориво по време на работата на реактора, с изключение на плутония. Тези елементи не се срещат в природата и възникват само в резултат на ядрени реакции. Минорните актиниди притежават висока радиоактивност и токсичност, а също така имат изотопи с дълъг период на полуразпад. Утилизацията им чрез „доизгаряне“ в енергийни реактори е ключов фактор в създаването на атомна енергетика от четвърто поколение.

Най-ефективният начин за „изгаряне“ е в реактор на бързи неутрони – там минорните актиниди се превръщат в по-стабилни или краткоживеещи изотопи, което се нарича „трансмутация“. Очаква се технологията да спомогне за десетократното намаляване на количеството радиоактивни отпадъци и да реши основните екологични проблеми, свързани тях.

Енергийните системи от четвърто поколение може коренно да променят ядрената енергетика благодарение на новото ниво на безопасност, разширяването на гамата горива и значителното намаляване на радиоактивните отпадъци.

Русия притежава водещ опит в разработването на технологии от IV поколение: над 40 години в АЕЦ „Белоярска“ работи БН-600, а от 2016 г. - и най-мощният в света „бърз“ реактор БН-800. Планира се изграждането на първия серийно произвеждан „бърз“ реактор с голяма мощност - БН-1200М. В Томска област за първи път в световната практика на една площадка се съчетават АЕЦ с реактор БРЕСТ-ОД-300 и затворен ядрен горивен цикъл.

„Бързите“ реактори могат да произвеждат повече потенциално гориво, отколкото консумират, както и да „доизгарят“ (утилизират с производство на енергия) високоактивни трансуранови елементи (актиниди). За сравнение, реакторите на термични неутрони в съвременната атомна енергетика, използват само около 1% уран, а останалите 99% се насочват към временно съхранение или се утилизират като радиоактивни отпадъци.