branduolinis kuras

branduolinio reaktoriaus kuro strypo dalies fragmentas

branduolnis kùras, medžiagos, kurių atomų branduoliai dalijasi veikiami neutronų ir kuriose gali vykti branduolių dalijimosi grandininė reakcija. Naudojamas energijai (šilumai) gauti branduoliniame reaktoriuje. Tai medžiagų mišinys, kuriame yra ir besidalijančių (pvz., urano ²³⁵U) branduolių, ir ²³⁸U arba (ir) torio ²³²Th branduolių (uranas ir toris yra gamtinės medžiagos), kurie apšaudomi neutronų aktyviojoje reaktoriaus zonoje virsta besidalijančiais ²³³U ir plutonio ²³⁹Pu branduoliais (jų gamtoje nėra). ²³⁵U vadinamas pirminiu branduoliniu kuru, o izotopai ²³³U ir ²³⁹Pu – antriniu. Branduolinis kuras ekonomiškiausiai naudojamas tada, kai vienu metu gaminama ir energija, ir antrinis branduolinis kuras.

Greitųjų neutronų reaktoriuose galimas išplėstinis branduolinio kuro (²³⁹Pu) atgaminimas: branduolinio kuro pagaminama daugiau negu sunaudojama. Imta naudoti vadinamąjį MOX branduolinį kurą – ²³⁵U ir ²³⁹Pu oksidų mišinį. Ηeterogeniniuose branduoliniuose reaktoriuose branduolinis kuras būna šiluminiuose elementuose. Kadangi metalinis branduolinis kuras neatsparus aukštai temperatūrai, tai energetiniuose reaktoriuose dažniausiai naudojamas keraminis branduolinis kuras (oksidai, karbidai, nitridai). Homogeniniuose reaktoriuose naudojamas skystas branduolinis kuras – urano, plutonio, torio druskų mišiniai. Pvz., sukėlus visų 1 kg ²³⁵U branduolių dalijimąsi išsiskirtų tiek energijos, kiek jos išsiskiria sudegus 2500 t akmens anglių. Nenaudotas branduolinis kuras beveik neradioaktyvus. Branduoliniame reaktoriuje kaupiantis dalijimosi skeveldroms ir aktinoidams, branduolinis kuras tampa labai radioaktyvus (radioaktyviosios atliekos). Panaudotas branduolinis kuras saugomas 3–5 metus specialiuose vandens baseinuose. Paskui jis perdirbamas išskiriant iš jo daliąją medžiagą, kuri vėl gali būti panaudota kituose reaktoriuose, ir radioaktyviuosius izotopus, naudojamus medicinoje, geologijoje, kosminėje technikoje. Likusios radioaktyvios atliekos laikomos (apie 50 metų) laikinose saugyklose, paskui turėtų būti laikomos nuolatinėse saugyklose, įrengtose giliai po žeme, pvz., neeksploatuojamose akmens anglių šachtose.