15. Dezember 2023
Die ersten drei Brennelemente mit Uran-Plutonium-Mischoxidbrennstoff, der die transuranischen Elemente Americium-241 und Neptunium-237 enthält, wurden vom Bergbau- und Chemiekombinat Rosatom hergestellt.
(Bild: TVEL)
Der Brennstoff wurde angenommen und soll im Jahr 2024 in den Reaktor für schnelle Neutronen BN-800 im Kernkraftwerk Beloyarsk geladen werden, mit Pilotbetrieb „während dreier Mikrokampagnen (ungefähr eineinhalb Jahre)“.
Minor Actinide sind andere transuranische Elemente als Plutonium, die in bestrahltem Kernbrennstoff entstehen. Sie sind stark radioaktiv und haben eine lange Halbwertszeit.
Rosatom sagte, dass die vorgeschlagene russische Lösung für die gefährlichsten Bestandteile des Atommülls schnelle Neutronenreaktoren seien, die nicht nur mit angereichertem Natururan, sondern auch mit Sekundärprodukten des Kernbrennstoffkreislaufs wie abgereichertem Uran und Plutonium betrieben werden könnten . „Darüber hinaus zeigt die Forschung, dass geringfügige Aktiniden aus abgebranntem Kernbrennstoff unter dem Fluss schneller Neutronen in Fragmente spalten, die ein ziemlich breites Spektrum radioaktiver und stabiler Isotope repräsentieren, aber im Allgemeinen wird ihre potenzielle Gefahr viel geringer sein als die des Originals.“ geringfügiger Aktiniden“, sagte das Unternehmen.
Alexander Ugryumov, Senior Vice President für Forschung und Entwicklung bei Rosatoms Brennstoffsparte TVEL, sagte: „Rosatom nutzt Schritt für Schritt die einzigartigen Vorteile, die leistungsstarke schnelle Neutronenreaktoren für unsere Branche bieten. Die Einführung von MOX-Brennstoff ermöglicht die Erweiterung.“ Die Ressourcenbasis für die Kernenergie wird mit abgereichertem Uran und Plutonium vervielfacht und außerdem wird bestrahlter Brennstoff wiederaufbereitet, anstatt ihn zu lagern. Die Nachverbrennung kleinerer Aktiniden ist der nächste Schritt zur Schließung des Kernbrennstoffkreislaufs, der nicht nur die Menge an Atommüll endgültig reduzieren sollte Aber auch die Radioaktivität wird deutlich reduziert. Langfristig könnte so die aufwändige und teure Tiefenverlagerung von Abfällen vermieden werden.“
Diese Bleitestbaugruppen wurden im Bergbau- und Chemiekombinat in Zheleznogorsk in der Region Krasnojarsk auf der Grundlage einer Brennstoffherstellungstechnologie hergestellt, die am Bochvar-Institut von TVEL in Moskau entwickelt wurde.
TVEL sagt, dass der Pilotbetrieb im BN-800-Reaktor „die Schlüsselphase des umfassenden Forschungsprogramms“ für die Nachverbrennung kleinerer Aktiniden ist, das 2021 begann und bis 2035 laufen soll, und sagt: „Das Programm umfasst Projekte zur Abtrennung kleinerer Aktiniden.“ in verschiedene Fraktionen, ihre Zwischenlagerung, Beteiligung an schnellem Reaktorbrennstoff, Betrieb eines solchen Brennstoffs, Nachbestrahlungsstudien usw. Ein weiteres wichtiges Thema ist die Optimierung der Reaktoranlagen zur Verbrennung des maximalen Volumens kleinerer Aktiniden.“
Beloyarsk 4 ist ein BN-800-Reaktor – ein natriumgekühlter schneller Reaktor, der etwa 820 MWe produziert – der im Juni 2014 erstmals auf minimale kontrollierte Leistung gebracht und am 10. Dezember 2015 ans Netz angeschlossen wurde. Der 789 MWe-Reaktor nahm am 31. Oktober 2016 den kommerziellen Betrieb auf. Im September 2022 wurde die Anlage vollständig mit MOX-Brennstoff beladen und war vor kurzem die erste Anlage dieser Art, die ein Jahr lang mit MOX-Brennstoff betrieben wurde. MOX-Brennstoff wird aus Plutonium hergestellt, das aus gebrauchtem Reaktorbrennstoff gewonnen wird, gemischt mit abgereichertem Uran, einem Nebenprodukt der Urananreicherung.
Recherchiert und geschrieben von World Nuclear News
