Топливо, содержащее минорные актиниды: изготовление и опыт облучения в Европе

Минорные актиниды вносят значительный вклад в долгосрочную радиотоксичность отработавшего ядерного топлива. Их выделение из отработавшего топлива, изготовление и облучение в однородных или гетерогенных режимах рециклирования в реакторах позволяют существенно снизить это воздействие. На этапах разделения и изготовления необходимо преодолеть ряд трудностей. Требуются современные надежные процессы изготовления, позволяющие минимизировать образование пыли и получать топливо, специально разработанное для оптимизации уничтожения минорных актинидов посредством нейтронного облучения. В Институте трансурановых элементов разработаны технологии изготовления на основе золь–гель-процесса и инфильтрации, отвечающие этим требованиям. Изготовлены специальные виды топлива и мишеней, а их поведение при облучении проходит испытания. Топливо на основе MOX и UO2 испытывается в рамках инициатив по быстрым реакторам поколения IV. Кроме того, для применения в концепции двойного эшелона изготовлены специальные виды топлива для трансмутации минорных актинидов, основанные на концепции инертной матрицы, например композитное топливо (Zr,Y,Am)O2 и композитное топливо на основе Mo с составом (Pu,Am)O2. В соответствии с этой концепцией минорные актиниды должны трансмутироваться в подкритической системе, управляемой ускорителем (ADS). В статье представлены и обсуждаются достижения и текущее состояние этих программ.