Предварительный анализ возможности применения РЕМИКС-топлива в реакторах ВВЭР-1200 Белорусской АЭС

Переход от традиционного уранового к регенерированному топливу, в котором используются переработанное отработавшее топливо и обогащенный природный уран, позволяет повысить эффективность топливоиспользования и снизить объемы отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). На основе анализа опубликованных материалов, касающихся в основном топливных циклов реактора ВВЭР-1000, сделан вывод, что наиболее подходящим в условиях Республики Беларусь является использование РЕМИКС-топлива. Для подтверждения этого вывода по отношению к реакторам ВВЭР-1200 Белорусской АЭС в рамках Государственной программы «Наукоемкие технологии и техника» на 2021–2025 годы подпрограммы 3 «Научное обеспечение эффективной и безопасной работы Белорусской атомной электростанции и перспективных направлений развития атомной энергетики» проведены расчетные исследования. Получены характеристики 12-месячного топливного цикла при многократном рецикле (повторном использовании топлива) по РЕМИКС-технологии при обогащении добавляемого урана 19,75 % и сохранении проектной мощности и длительности кампании. Доля ОЯТ, которая не возвращается в реактор, составляет 12,8 % (для цикла с урановым топливом – 100 %); доля отходов, предназначенных для захоронения или долговременного хранения, соответственно уменьшается в 8 раз, а удельный расход природного урана сокращается с 202 г/(МВт·сут) для уранового топлива до 159 г/(МВт·сут) для РЕМИКС-топлива. Полученные результаты можно учесть при разработке стратегии топливоиспользования на Белорусской АЭС.

1. Адамов, Е.О. Переработка отработавшего ядерного топлива и рециклирование ядерных материалов в двухкомпонентной ядерной энергетике / Е. О. Адамов, Ю.С. Мочалов, В.И. Рачков // Атомная энергия. − 2021. − Т. 130, вып. 1. − С. 28–34.

2. Оценка конкурентоспособности регенерированного уран-плутониевого РЕМИКС-топлива в тепловых реакторах / А.В. Матвеенко [и др.] // Атомная энергия. − 2021. − Т. 130, вып. 1. − С. 52–56.

3. Анализ перспективных направлений использования регенерированного урана и плутония в топливном цикле БелАЭС / А.В. Кузьмин [и др.] // Энергетическая стратегия. − 2020. − №2 (74). − С. 34–38.

4. Анализ возможности использования топлива на основе регенерата урана в ВВЭР / В.Н. Проселков [и др.] // Атомная энергия. − 2003. − Т. 95, вып. 6. − С. 422–428.

5. Использование регенерированного урана и плутония в тепловых реакторах / Ю.С. Федоров [и др.] // Атомная энергия. − 2005. − Т. 99, вып. 2. − С. 136–141.

6. Переработка облученного топлива: новые требования и инновационные подходы / И.А. Масленников [и др.] // Безопасность окружающей среды. − 2010. − №1. − С. 90–93.

7. Анализ радиационных и теплофизических характеристик отработавшего РЕМИКС-топлива / С.В. Маковский [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-реакторные константы. − 2017. − Вып. 4. − С. 134–143.

8. Формирование поставок защищенного ядерного топлива на основе регенерированного урана для стран-реципиентов российских ядерных технологий / М. И. Федоров [и др.] // Известия вузов. Ядерная энергетика. − 2015. − №1. − С. 128–135.

9. Нейтронно-физические характеристики активной зоны ВВЭР-1000 со 100%-ной загрузкой топливом из регенерированного урана и плутония / А. М. Павловичев [и др.] // Атомная энергия. − 2006. − Т. 101, вып. 6. − С. 407–413.

10. Анализ характеристик РЕМИКС-топлива при многократном рецикле в реакторах ВВЭР / В. М. Декусар [и др.] // Известия вузов. Ядерная энергетика. − 2013. − №4. − С. 109–117.

11. Радиационные характеристики РЕМИКС-топлива при многократном рецикле в реакторах ВВЭР-1000 / Д.В. Постоварова [и др.] // Известия вузов. Ядерная энергетика. − 2016. − №1. − С. 100–110.