каким изотопом обогащается уран для использования в качестве ядерного топлива

235

В основе топливообеспечения современной мировой ядерной энергетики лежат ресурсы природного урана, при этом используется лишь незначительная их часть (∼1%), в основном изотоп уран-235. Подавляющая часть добываемого природного урана накапливается в виде изотопа уран-238 в отвалах обогатительных и рудодобывающих производств, частично в отработавшем ядерном топливе. Использование в полном объеме энергетического потенциала природного ядерного топлива предполагает вовлечение в соответствующие ядерные топливные циклы при широкомасштабном развитии ядерной энергетики будущего огромных запасов урана-238, а впоследствии − и тория -232. Усилия по оптимизации ресурсосбережения и безопасности в современной мировой ядерной энергетике должны находиться в рамках концепции нераспространения ядерного оружия. В настоящее время эти усилия направлены на поиск эффективных и безопасных технологий переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), выделение при переработке делящихся изотопов урана и плутония и вовлечение этих нуклидов, а также высвобождаемых в процессе разоружения оружейных делящихся материалов − плутония-239 и высокообогащенного урана-235 в топливный цикл современных энергетических ядерных реакторов. Утилизация оружейного высокообогащенного урана (обогащение по урану-235 не менее 92%) осуществляется путем получения из него стандартного топлива энергетических реакторов за счет разбавления обедненным или естественным ураном. Особые проблемы создает искусственный нуклид плутоний-239, который оказался наиболее подходящим элементом (в концентрации около 95%) для создания ядерного оружия. Изотопы плутония образуются в любом ядерном реакторе, работающем на урановом топливе. С целью получения плутония-239 (из урана-238) для создания на его основе ядерного оружия в 40 годах возникла и получила реальное осуществление идея переработки ОЯТ. Оружейный плутоний получали при переработке облученного уранового топлива с низким выгоранием, находившегося в специально разработанных реакторах в течение лишь нескольких месяцев, после небольшого времени охлаждения. Примерный изотопный состав нарабатываемого в таком режиме плутония − (95% 239Pu + 5% 240Pu). За время гонки вооружений было наработано его значительное количество.