Поиск путей уменьшения материальных потоков при обращении с америцием и кюрием в топливных циклах реактора типа БН-1200

18.05.2026 2026 - №02 Топливный цикл и радиоактивные отходы

И.В. Бурьевский А.В. Гулевич О.С. Гурская В.М. Декусар В.А. Елисеев С.В. Забродская Н.А. Закиров К.А. Исанов В.В. Коробейников Ю.А. Кузина М.В. Леванова А.Л. Мосеев В.М. Троянов

https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.09

Вовлечение плутония в ядерный топливный цикл (ЯТЦ) и обращение с высокоактивными отходами (в частности, минорными актинидами (МА)) – главные проблемы, с решением которых связывают будущее развитие двухкомпонентной атомной энергетики (ДАЭ). В работе анализируются возможности минимизации потоков и объемов обращения с МА (по крайней мере, с америцием и кюрием) в топливном цикле быстрых натриевых реакторов. Сравниваются три варианта обращения с америцием и кюрием в замкнутом (по плутонию) топливном цикле быстрого реактора типа БН-1200: гомогенная утилизация америция в топливе активной зоны с превышением его равновесного содержания; комбинированная утилизация «собственного» (равновесного) америция в топливе активной зоны (гомогенное выжигание) и америция из иных источников в облучательных устройствах (ОУ) бокового экрана с замедлителем (гетерогенное выжигание); концепция «чистое» топливо – «грязные» отходы, в которой утилизация всего (в том числе и собственного) америция осуществляется посредством облучения в боковом экране, при этом активная зона не содержит минорных актинидов. Анализируются материальные потоки МА для каждого варианта ЯТЦ за 60 лет работы быстрого реактора типа БН-1200, оцениваются годовые объемы изготовления и переработки топливных сборок и ОУ с МА (с учетом радиационных характеристик свежих и облученных сборок) и делается вывод о предпочтительности варианта топливного цикла с «чистым» топливом, минимизирующего обращение с МА.

Ссылки

1. Исанов К.А., Сусакин В.А., Елисеев В.А., Гулевич А.В. Исследование влияния изотопного качества плутония МОКС-топлива на накопление и эффективность выжигания минорных актинидов в реакторе типа БН. ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2024;4:137–152. EDN SRHDKS.
2. Гулевич А.В., Елисеев В.А., Клинов Д.А., Коробейникова Л.В., Крячко М.В., Першуков В.А., Троянов В.М. Возможность выжигания америция в быстрых реакторах. Атомная энергия. 2020;128(2):82–87. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3150/4122 (дата обращения 15.02.2026).
3. Декусар В.М., Зродников А.В., Елисеев В.А., Мосеев А.Л. К вопросу накопления и реакторной утилизации америция в ядерной энергетике. ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2019;1:215–223. DOI: https://doi.org/10.55176/2414-1038-2019-1-215-223
4. Исанов К.А., Закиров Н.А., Гулевич А.В. Исследование многократного рецикла америция при гомогенном выжигании в реакторе типа БН. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы. 2025;3:45–58. EDN CTAMXB.
5. Жемков И.Ю., Набойщиков Ю.В., Полежаев А.А., Хасанова А.Э. Расчетные исследования эффективности выжигания МА в реакторе БОР-60. Научный годовой отчет АО «ГНЦ НИИАР» – 2019 г. Димитровград, АО «ГНЦ НИИАР», 2020, с. 27–30.
6. Тузов А.А., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Зарапина Э.М., Троянов В.М. Особенности выжигания америция в быстром реакторе типа БН-1200. Атомная энергия. 2023;134(5–6):230–238. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5303/5291 (дата обращения 16.02.2026).
7. Viability of inert matrix fuel in reducing plutonium amounts in reactors. IAEA-TECDOC-1516, 2006. ISBN 92-0-110506-1.
8. Звонарев А.В., Коробейников В.В., Матвеенко И.П., Суслов И.Р., Хомяков Ю.С., Цибуля А.М., Черный В.И., Школьник В.С., Нецвет В.П., Скориков Н.В., Зиновьев А.И., Родионов Н.Г. Получение ⁶⁰Co в БН-350. Атомная энергия. 1994;77(6):454–457. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5010/4885 (дата обращения 16.02.2026).
9. Мальцев В.В., Карпенко А.И., Чернов И.А., Головин В.В. Опыт наработки ⁶⁰Co в БН-600. Атомная энергия. 1999;86(3):216–219. URL: https://j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/4043/3906 (дата обращения 16.02.2026).

быстрый реактор минорные актиниды америций кюрий гомогенная (гетерогенная) утилизация облучательное устройство замедлитель замкнутый ЯТЦ

Ссылка для цитирования статьи: Бурьевский И.В., Гулевич А.В., Гурская О.С., Декусар В.М., Елисеев В.А., Забродская С.В., Закиров Н.А., Исанов К.А., Коробейников В.В., Кузина Ю.А., Леванова М.В., Мосеев А.Л., Троянов В.М. Поиск путей уменьшения материальных потоков при обращении с америцием и кюрием в топливных циклах реактора типа БН-1200. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2026. – № 2. – С. 135-153. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2026.2.09 .