Википедия
MOX-топливо — ядерное топливо , содержащее несколько видов оксидов делящихся материалов. В основном термин применяется для смеси оксидов плутония и природного урана , обогащённого урана или обеднённого урана , которая ведёт себя в смысле течения цепной реакции сходно с оксидом низкообогащённого урана. MOX может применяться как дополнительное топливо для наиболее распространённого типа ядерных реакторов : легководных на тепловых нейтронах . Однако более эффективное использование МОКС топлива — сжигание в реакторах на быстрых нейтронах .
Применение переработки ОЯТ и использование выделенного плутония в виде МОКС топлива в тепловых реакторах позволяет снизить необходимость в уране на величину до 30%.
Содержание оксида плутония в MOX составляет от 1,5 до 25-30 весовых %.
Одним из привлекательных свойств MOX-топлива является то, что при его производстве могут утилизироваться излишки оружейного плутония , которые в противном случае являлись бы радиоактивными отходами .
Также MOX топливо можно получать путём переработки облучённого топлива с энергетических реакторов. В процессе переработки из него выделяются изотопы плутония, например, для топлива после достаточно длительной кампании почти две трети приходится на изотопы Pu-239 и Pu-241 , а около трети — Pu-240. Из-за столь высокого содержания 240 изотопа, плутоний, полученный путём переработки топлив, не может быть использован для изготовления надёжных и предсказуемых ядерных зарядов. В то же время МАГАТЭ придерживается консервативных принципов и требует для такого плутония (даже в составе MOX-смеси) столь же высокого уровня защиты, как и для материалов прямого использования , например обогащённого плутония, урана-233, высокообогащённого по 235 урана.
Применение МОКС-топлива в существующих реакторах требует отдельного лицензирования, иногда требуется некоторая доработка реакторов, например, введение большего числа управляющих стержней. Часто МОКС-топливо составляет от трети до половины от всего топлива, так как большие количества требуют значительных изменений или специально спроектированного реактора. Всего четыре блока в США спроектированы на полную загрузку МОКС, три блока System-80 PWR на крупнейшей в стране АЭС Пало-Верде ( Тонопа , Аризона ) и строящийся блок в штате Вашингтон. Ни один реактор в США не имел соответствующей лицензии на 2007 год.
Около 40 реакторов на тепловых нейтронах в Европе ( Бельгия , Швейцария , Германия, Франция) имеют лицензию на использование комбинации обычного и MOX топлива и ещё 30 находятся в процессе лицензирования. Фактически у многих из них около трети топлива может составлять МОКС, но некоторые могут работать и на 50% МОКС. До Фукусимской катастрофы, Япония планировала начать использование МОКС на трети своих реакторов (изначально - к 2010), и утвердила план по строительству блока ABWR, использующего до 100% МОКС в Ома . От всего используемого ныне ядерного топлива МОКС составляет около 2%.
В реакторах на тепловых нейтронах может достигаться 30%-е выгорание плутония из состава МОКС-топлива.
Плутоний составляет порядка 1% от облучённого ядерного топлива. Приблизительное изотопное соотношение: Pu-239 52%, Pu-240 24%, Pu-241 15%, Pu-242 6%, Pu-238 2%. Все они либо делящиеся материалы , либо могут быть превращены в делящиеся в процессе трансмутации, хотя Pu-242 требует трёх нейтронов, чтобы стать Кюрием -245.