ядерное топливо

я́дерное топливо

Вещество, содержащее делящиеся ядра и используемое в ядерных реакторах для осуществления цепной реакции деления. Ядерное топливо загружают в активную зону реактора в виде тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов). Различают природное ядерное топливо (первичное), состоящее, как правило, из смеси веществ (материалов), содержащих уран-238 (99.28 %), уран-235 (0.714 %) и уран-234 (0.006 %), и вторичное ядерное топливо, содержащее ядра урана-238 и тория-232, способные при бомбардировке нейтронами в ядерном реакторе образовывать делящиеся ядра плутония-239 и урана-233, не существующие в природе. Для ядерных реакторов на тепловых нейтронах урановое топливо обычно обогащают, доводя содержание урана-235 до 2–4 %. В ядерных реакторах на быстрых нейтронах используют уран с ещё большим содержанием урана-235 – до 30 %, а также смесь урана с плутонием; в таких реакторах количество накапливающегося плутония-239 может существенно превышать количество сгораемого, т. е. возможно воспроизводство ядерного топлива, причём коэффициент воспроизводства зависит от состава топлива и может достигать значений 1.4–1.7. Так как в реакторах на тепловых нейтронах ядерное топливо выгорает далеко не полностью (коэффициент его использования составляет всего ок. 1 %), отработавшие ТВЭЛы отправляют на заводы по их переработке с целью регенерации. При этом уран и плутоний очищают от продуктов деления, после чего, как правило, их используют для изготовления новых ТВЭЛов.