Первая серийная партия МОКС-топлива (от англ. Mixed-Oxide fuel) загружена в реактор БН-800 энергоблока № 4 Белоярской АЭС (Свердловская обл.). По итогам первого в своей истории капитального ремонта блок успешно возобновил работу.

Партия МОКС-топлива, загруженная в активную зону БН-800, состоит из 18 тепловыделяющих сборок (ТВС). Они были изготовлены на Горно-химическом комбинате (ФГУП «ГХК», Железногорск, Красноярский край) с использованием обедненного урана и плутония. В отличие от традиционного для атомной энергетики обогащенного урана, сырьём для производства таблеток МОКС-топлива выступают оксид плутония, наработанного в энергетических реакторах, и оксид обедненного урана (получается путем обесфторивания гексафторида обедненного урана – ОГФУ, так называемых вторичных «хвостов» обогатительного производства).

В 2020 году электроэнергетический и топливный дивизионы Росатома планируют загрузить в реактор энергоблока № 4 Белоярской АЭС еще 180 ТВС. В 2021 году планируется сформировать активную зону БН-800 с полной загрузкой уран-плутониевым топливом и впервые в истории российской атомной энергетики обеспечить эксплуатацию «быстрого» реактора с использованием исключительно МОКС-топлива.

«Стратегическая линия Росатома по созданию двухкомпонентной атомной энергетики с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, а также замыканию ядерного топливного цикла поможет решить ряд важнейших задач. Во-первых, многократно увеличить сырьевую базу атомной энергетики. Во-вторых – использовать повторно (после переработки) отработавшее ядерное топливо вместо его хранения. В-третьих – вовлечь в топливный цикл и утилизировать накопленные на складах запасы ОГФУ и плутония», – отметил вице-президент по развитию технологий и созданию производств замкнутого ядерного топливного цикла АО «ТВЭЛ» Виталий Хадеев.

Промышленная фабрикация МОКС-топлива началась в конце 2018 года на площадке ФГУП «ГХК». Для создания этого уникального производства была организована широкая отраслевая кооперация при координации и научном руководстве Топливной компании Росатома «ТВЭЛ», которая также выступает поставщиком МОКС-ТВС для Белоярской АЭС. Ранее при пуске реактора БН-800 была сформирована гибридная активная зона, частично укомплектованная урановым топливом производства ПАО «МСЗ» (г. Электросталь, Московская обл.), частично – опытными МОКС-ТВС, изготовленными в Научно-исследовательском институте атомных реакторов (г. Димитровград, Ульяновская обл.).

Отметим, что содержание изотопа урана-238 в природном уране составляет около 99,3%, а урана-235 (используется для запуска управляемой ядерной цепной реакции) – всего 0,7%. 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 при необходимости определенного количества топлива для других реакторов.