Способ получения твердого раствора диоксида плутония в матрице диоксида урана

Несмотря на прекращение договора между РФ и США об утилизации оружейного плутония в энергетических реакторах, в России продолжаются работы по получению смешанного диоксида (U,Pu)O2. Он может быть использован для изготовления ядерного уран-плутониевого МОКС-топлива для реакторов российского дизайна.

Все известные способы приготовления уран-плутониевого МОКС-топлива не лишены недостатков. Это или сложность получения однородных композиций, или необходимость использования высоких температур и взрывоопасного водорода, или низкая термическая стабильность получаемой смеси.

В октябре АО ВНИИНМ корпорации "Росатом" запатентовало новый способ получения твердого раствора диоксида плутония в матрице диоксида урана, пригодного для получения МОКС-топлива.

Суть состоит во взаимодействии нитратных комплексов урана и плутония с гидразингидратом. Получают аморфное соединения урана и плутония. Его выдерживают в маточном растворе при температуре 80-90°С в течение пяти часов до получения осадка мелкодисперсного порошка гомогенно смешанного гидратированного диоксида урана и плутония. После фильтрации осадка от маточного раствора его прокаливают при 300°С до образования целевого продукта.

Присутствие плутония в матрице диоксида урана настолько стабилизирует кристаллическую структуру, что даже после нагревания твердого раствора диоксида плутония в матрице диоксида урана до 800°С идентифицируется только одна гомогенная смесь двух диоксидов (U,Pu)O2.