Что такое ядерное топливо

Что такое ядерное топливо

Ядерное топливо  — это ядерный материал, который используют в реакторе для получения энергии при контролируемой реакции деления. В результате реакции выделяется тепло, которое на атомной электростанции преобразуется в электрическую энергию.

В основе большинства видов топлива лежит уран. Из него изготавливают керамические таблетки диоксида урана, которые помещают в металлические трубки — тепловыделяющие элементы (твэлы). Несколько десятков или сотен твэлов объединяют в топливную сборку, которую загружают в ядерный реактор.

Чем ядерное топливо отличается от урана и ядерных материалов

Ядерное топливо отличается от урана тем, что уран — это химический элемент, а ядерное топливо — это изготовленный материал для работы ядерного реактора. Природный уран проходит несколько этапов переработки: добычу, обогащение и фабрикацию, прежде чем стать готовым топливом для реактора. Однако природный уран также используют в качестве топлива, но реже — например, в реакторах CANDU, распространенных в Канаде, — потому что такая конструкция сложнее.

Ядерное топливо является одним из видов ядерных материалов. Второе понятие шире: оно охватывает уран, плутоний и другие вещества, используемые или способные быть использованными в ядерных целях. Ядерное топливо входит в эту категорию, но не каждый ядерный материал является топливом — например, оружейный плутоний топливом не считается.

Какие виды ядерного топлива бывают

Основные виды ядерного топлива — урановое, смешанное (МОКС- и СНУП-топливо), а также топливо на основе регенерированных материалов (РЕМИКС-топливо).

• Урановое топливо (диоксид урана) — большинство действующих атомных реакторов работают на обогащенном или природном уране.

• МОКС-топливо (MOX, Mixed-Oxide Fuel) — смесь оксидов урана и плутония, получаемая из переработанного отработавшего топлива. Концентрация плутония около 7–8%. Применяется в реакторах на быстрых нейтронах.

• СНУП-топливо  — смешанное нитридное уран-плутониевое топливо для реакторов на быстрых нейтронах. У него выше плотность, чем у МОКС-топлива, из-за чего оно более энергоемкое и компактное.

• РЕМИКС-топливо  — уран-плутониевая смесь из переработанного материала с меньшей долей плутония (около 1%) и добавлением недогоревшего урана и свежего обогащенного урана. В марте 2026 года завершилась опытная эксплуатация этого вида топлива в водо-водяных реакторах (ВВЭР) российской Балаковской АЭС.

Какие виды ядерного топлива используют страны

Выбор топлива зависит от типа реактора. Ниже — таблица на основе данных Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association, WNA) с типами реакторов и используемым на них топливом.

Кто производит ядерное топливо

По данным WNA на апрель 2026 года, глобальные мощности по производству топлива для самых распространенных в мире легководных реакторов (PWR, BWR) распределены следующим образом:

В WNA отмечают, что мощности по производству топлива для легководных реакторов значительно превышают спрос. В первую очередь это происходит из-за таких стран, как Китай, Индия и Южная Корея, которые стремятся к самообеспечению ядерным топливом.

Где используют ядерное топливо

Ядерное топливо используют на атомных электростанциях и в исследовательских реакторах. На АЭС оно обеспечивает производство энергии, а в исследовательских реакторах — проведение научных экспериментов.

Вид топлива подбирают под конкретный тип реактора. Входящая в «Росатом» компания «ТВЭЛ» — производитель ядерного топлива для реакторов российского проекта — обеспечивает топливом реакторы ВВЭР, РБМК и реакторы на быстрых нейтронах. По данным компании, каждый шестой энергетический реактор в мире работает на топливе производства «ТВЭЛ». Среди государств, эксплуатирующих реакторы российского проекта: Китай, Индия, а также ряд стран Восточной Европы.