В уран-плутониевом топливном цикле появляются изотопы, отсутствующие в природе. Это изотопы плутония. Из них при дальнейшем облучении, получается америций, кюрий и т.д. В определенных кругах такое положение считается опасным, поскольку вероятность встраивания этих элементов в ДНК может привести к мутации. Поэтому, решили, от этих изотопов (трансуранов) избавляться. Придумали программу трансмутации и теперь выбирают способ наиболее эффективно удалять из природы искусственные изотопы. Есть два пути. Первый – это выжечь их с помощью нейтронов, второй – вообще не накапливать. Чтобы эти изотопы не накапливать, следует поменять топливный цикл таким образом, чтобы в качестве сырьевого изотопа в нем никаким образом не появлялся уран-238. Таким сырьевым изотопом является торий-232. Этого изотопа в природе примерно в четыре раза больше по сравнению с ураном. При его добыче, практически, не выделяется радиоактивность. Этот элемент является сопутствующим при добыче редкоземельных металлов. При захвате нейтрона торий-232 последовательно превращается сперва в протактиний 233, который через месяц распадается в уран-233. Уран-233 – изотоп, прекрасно делящийся нейтронами тепловых энергий. Получается, его можно использовать в тепловых реакторах. Число вторичных нейтронов, образующихся при поглощении одного нейтрона тепловых энергий следующее Pu-239/U-235/U-233=1.8/2.05/2.2. В тоже время, для нейтронов больших энергий наиболее эффективным является Pu-239. Главным недостатком ториевого топливного цикла является то обстоятельство, что у него нет сопутствующего делящегося изотопа, как уран-235 в уран-плутониевом цикле. По этой причине вопрос о применении ториевого цикла неизбежно связан с замыканием цикла, т.е. когда из облученного топлива будет выделяться делящийся изотоп и подмешиваться к торию. На первом этапе, в качестве делящегося изотопа может рассматриваться и высокообогащенный уран, и плутоний, выделенный из ОЯТ, а в дальнейшем начнет накапливаться уран-233, но его надо будет выделять из ОЯТ и смешивать с торием для создания новых загрузок.
