Ядерный топливный цикл

Я́дерный то́пливный ци́кл, совокупность технологических процессов, обеспечивающих экономичное и безопасное получение энергии на стационарных (атомные электростанции (АЭС) и атомные станции теплоснабжения) и транспортных (плавучие АЭС, атомные ледоколы, подводные лодки) ядерных энергетических установках с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах. В зависимости от ядерного топлива возможно осуществление трёх типов ядерного топливного цикла: урановый топливный цикл, в котором делящимся материалом служит ²³⁵ U, воспроизводящим (фертильным) материалом – ²³⁸ U, урановое топливо изготавливают из природного (0,72% ²³⁵ U), низкообогащённого (1–5% ²³⁵ U) или высокообогащённого (до 93% ²³⁵ U) урана; уран-плутониевый топливный цикл – топливо состоит из природного или обеднённого (0,2–0,3% ²³⁵ U) урана с добавкой ²³⁹ Pu в количестве, эквивалентном соответствующему обогащению по ²³⁵ U, фертильным материалом служит ²³⁸ U; уран-ториевый топливный цикл – делящийся материал ²³⁵ U или ²³³ U, фертильный – ²³² Th.

Этапы ядерного топливного цикла: получение ядерного топлива, включающее добычу урановой руды, её обогащение, извлечение урана и его глубокую очистку, изотопное обогащение по ²³⁵ U, получение из обогащённого урана материала, пригодного для загрузки в peaктор, и изготовление тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) и сборок из них; получение тепловой энергии при сжигании топлива в ядерных энергетических установках; переработка отработавшего ядерного топлива с выделением ценных компонентов (U, Pu, радионуклидов медицинского и промышленного использования) и кондиционированием радиоактивных отходов; промежуточное хранение и окончательное захоронение радиоактивных отходов. Если ядерный топливный цикл организован таким образом, что из отработавшего ядерного топлива извлекают невыгоревший уран и накопившийся плутоний, которые затем направляют для изготовления новых твэлов и тепловыделяющих сборок, то такой цикл называется замкнутым. Если отработавшее топливо не перерабатывается и делящиеся материалы не возвращаются в топливный цикл, то цикл открытый.