В старой уже заметке о запуске не имеющего аналогов, работающего на плутонии «быстрого» реактора БН-800 упоминалась и такая – потенциальная – на тот момент сфера его применения, как дожигание ядерных отходов. Собственно «отходом» на данный момент является и сам плутоний. Как горючее он не востребован, – и только Россия сумела решить комплекс проблем связанных со сжиганием «самого мерзкого вещества во вселенной» в ядерных топках. Тем не менее, прежде всего реактор рассматривался как решительный, завершающий шаг к замыканию ядерного цикла. Ибо БН-800 позволял, сжигая плутоний, получить ещё больше плутония…
Но больше-то плутония пока не надо. Даже наличествующий уже в мире, – а его скопилось под 2000 тонн, – в принципе, лишний. Хранить его дорого и опасно… Однако есть и ещё менее удобные для хранения вещества.
При распаде урана-235 или плутония-239 рождается огромное разнообразие изотопов. Часть из них короткоживущие, – они распадаются (с выделением энергии) прямо в реакторе, что требует ещё месяц после полной остановки реактор охлаждать. Чтоб не вышло, как на Фукусиме. Часть долгоживущие и даже стабильные. Собственно, торий и уран с периодами полураспада измеряемыми миллиардами лет можно считать «стабильными» технически, – они лишь теоретически радиоактивны…
Самыми токсичными, соответственно, оказываются изотопы со средним временем жизни, – радиоактивностью которых нельзя пренебречь, но и ждать, пока ядра сами распадутся, не хочется… Часто подобные изотопы можно продать, для использования в области медицины или при производстве радиоизотопных батарей. Однако не все годятся и в этом качестве. Невостребованные лучше всего сжечь.
...Сейчас «Росатом» отчитался, что загруженные ещё в 2024 году америций-241 (период полураспада 432 года) и нептуний-237 (2 миллиона лет), – выгорели. Реактор-размножитель производит «лишние» нейтроны, – больше чем требуется для поддержания цепной реакции, – эти нейтроны поглощались в тепловыделяющих сборках, заполненных америцием и нептунием. Данные изотопы не «цепные», при распаде сами свободных нейтронов не дают. Но, как и ядра урана, поглощая нейтроны, распадаются. С образованием короткоживущих, а затем и стабильных элементов. И с выделением тепла, не меньшим, чем обеспечивает ядерной горючее.
То есть, сжигая «не цепные» отходы, можно с таким же успехом получать энергию, как и сжигая «цепной» отход – плутоний. Другой вопрос, что реакция эта ни разу не даровая. Переработка стержней, извлечение из них изотопов – каждого по-отдельности, – не дешёвое предприятие. Однако неизбежное, – это же всё равно делать надо.
«Ректор-дожигатель» позволяет ядерные отходы не хранить.