В Росатоме освоено промышленное производство МОКС-топлива для реактора на быстрых нейтронах
Первая серийная партия тепловыделяющих сборок для реактора на быстрых нейтронах БН-800 Белоярской АЭС на основе смешанного оксидного уран-плутониевого МОКС-топлива (MOX от англ. Mixed-Oxide fuel) успешно прошла приемочные испытания.
Топливные таблетки изготовлены из смеси оксидов обедненного урана, накопленного на предприятиях Топливной компании Росатома «ТВЭЛ», а также оксидов плутония, выделенного в процессе переработки отработавшего ядерного топлива.
Промышленное производство МОКС-топлива на площадке Горно-химического комбината (ФГУП «ГХК»; г. Железногорск Красноярского края) создано в рамках федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010 — 2015 годов и на перспективу до 2020 года».
Для создания фабрикационного производства была организована широкая отраслевая кооперация при координации и научном руководстве Топливной компании ТВЭЛ. Базовая технология изготовления таблеточного МОКС-топлива методом смешения порошков с применением вихревого размола с последующим прессованием и спеканием таблеток разработана ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию ТВЭЛ).
«Начало серийного производства МОКС-топлива для БН-800 — важный шаг для решения стратегической задачи по созданию замкнутого ядерного топливного цикла и двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах. Вовлечение в топливный цикл значительных запасов обедненного урана и наработанного в реакторах плутония позволит многократно расширить топливную базу атомной энергетики и сократить потребление природного урана», — отметил руководитель отраслевой рабочей группы по достижению проектных показателей производства МОКС-топлива, старший вице-президент АО «ТВЭЛ» по научно-технической деятельности, технологии и качеству Константин Вергазов.
По оценкам экспертов, содержание изотопа урана-238 в природном уране составляет около 99,3%, а урана-235 (используется для запуска управляемой ядерной цепной реакции) — всего 0,7%. При этом в реакторах на тепловых нейтронах, составляющих основу современной атомной энергетики, используется около 1% природного урана, оставшиеся 99% направляются на временное хранение или утилизируются как радиоактивные отходы.
Реакторы на быстрых нейтронах, используя в качестве топлива смесь оксидов урана и плутония, будут нарабатывать плутоний в количестве, достаточном для обеспечения себя новым топливом и изготовления определенного количества топлива для других реакторов. За счет рециклирования отработавшего топлива и изготовления новых ТВС с уран-плутониевой смесью объем энергии, который потенциально можно получить от природного урана, увеличивается приблизительно в 100 раз.
Промышленная эксплуатация четвертого энергоблока Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800 началась в 2016 году. Реакторная установка предназначена для отработки технологий замыкания ядерного топливного цикла, в том числе формирования активной зоны реактора с полной загрузкой МОКС-топлива.
