Russland testet in seinem Natriumgekühlten Reaktor neuartige Actinid-Kernbrennstoffe

Minor Actinide, darunter Neptunium, Americium und Curium, sind transurane Elemente, die während des Reaktorbetriebs in nuklearem Brennstoff entstehen. Obwohl sie nur einen kleinen Prozentsatz der Masse des Altbrennstoffs ausmachen, tragen sie zu dessen radioaktiver Toxizität und Restwärme bei.

Diese Isotope haben Halbwertszeiten , was die Bedingungen für die Isolierung radioaktiver Abfälle aus der Umwelt bestimmt.

„Minor Actinides zeichnen sich durch hohe Radioaktivität und Toxizität sowie durch das Vorhandensein , was sie zu gefährlichen Bestandteilen radioaktiver Abfälle macht“, sagte Rosatom.

Transmutation ärte, dass Schnellneutronenreaktoren Minor Actinides

Transmutation ärte, dass Schnellneutronenreaktoren Minor Actinides verbrennen können, indem sie diese in Isotope transmutieren, die entweder stabil sind oder kürzere Halbwertszeiten haben. Ziel dieser Technologie ist es, das Volumen des radioaktiven Abfalls zu reduzieren, der eine tiefgeologische Lagerung erfordert.

Rosatom wies darauf hin, dass die Eliminierung öglichen könnte, dass nukleare Abfälle die Strahlungsäquivalenz des ursprünglichen Uran-Feedstocks hundertmal schneller erreichen als der natürliche Zerfall.

Alexander Ugryumov, Senior Vice President for Research and Development bei TVEL, erklärte, dass das Verbrennen eine langfristige Strategie und kein einzelnes Experiment sei.

Das Verbrennen ist kein einmaliges Experiment,

„Das Verbrennen ist kein einmaliges Experiment, sondern eine langfristige Strategie“, merkte Ugryumov an.

„Bevor wir diese Lösung auf ein industrielles Niveau skalieren, demonstrieren wir die technologische Machbarkeit, dass diese Idee tatsächlich funktioniert.“ Verbesserung der Fähigkeiten darauf, die technologische Machbarkeit zu demonstrieren, bevor auf ein industrielles Niveau skaliert wird.

Zukünftige Phasen des Programms beinhalten die Erhöhung der Konzentration der minoren Aktiniden in Test-MOX-Treibstoff und deren Zugabe zu nitridischem Uran-Plutonium-Treibstoff.

TVEL plant außerdem, das heterogene Verbrennen

TVEL plant außerdem, das heterogene Verbrennen zu testen, bei dem die minoren Aktiniden in separaten Brennstäben oder Baugruppen in spezifischen Zonen des Reaktors platziert werden, anstatt sie in die Brennstoffmatrix zu mischen.

Yuri Nosov, Direktor des Werks in Beloyarsk, sagte, dass Nachbetriebsstudien die Rolle dieser Technologie im Brennstoffkreislauf definieren werden. Vierte Generation , indem sie verbrauchten Brennstoff nutzt, anstatt ihn zu speichern.

„Über einen Zeitraum 60 Jahren des Betriebs werden solche Anlagen in der Lage sein, etwa vier Tonnen minorer Aktiniden zu nutzen, was mehr ist, als mehrere thermische Reaktoren erzeugen können“, schloss Nosov. Der BN-800 ist ein mit Natrium gekühlter Hochtemperaturreaktor mit einer Leistung von 820 MWe.

Er trat 2016 in den kommerziellen Betrieb ein und wechselte im September 2022 zu einem Volllastbetrieb mit MOX-Treibstoff. MOX-Brennstoff wird durch das Mischen , das aus verbrauchten Brennelementen gewonnen wird, mit angereichertem Uran hergestellt.