На атомных электростанциях ежегодно заменяют примерно одну треть действующих тепловыделяющих сборок новыми. На большом энергоблоке АЭС мощностью 1300 МВт каждый год извлекают из реактора по 30 т урана. С одной стороны, эти материалы загрязнены опасными для жизни продуктами распада, с другой — содержат ценные расщепляющиеся ядра. Поэтому совершенствование технологии регенерации и ликвидации отработанных тепловыделяющих элементов важно не только с точки зрения окружающей среды, но и из чисто экономических соображений.
Применяемая технология такова — сначала отработанные ТВЭЛы выдерживают в течение одного года в резервуаре с водой, затем их помещают в транспортные контейнеры, обеспечивающие полную безопасность, и передают в промежуточное хранилище, где они дожидаются дальнейшей переработки. При регенерации пригодное к применению топливо извлекают и используют для изготовления новых тепловыделяющих элементов, а радиоактивные отходы передают для захоронения на вечные времена в так называемых могильниках.
Регенерационная установка — это устройство для разделения различных компонентов отработанных ТВЭлов. На этом этапе они еще высокоактивны, поэтому весь процесс осуществляется в автоматическом режиме за толстыми бетонными стенами и свинцовыми стеклами, защищающими обслуживающий персонал. Сначала топливные элементы измельчают и растворяют в азотной кислоте. Уран, плутоний и продукты распада растворяются практически полностью, а обрезки оболочек стержней остаются в осадке. Их отделяют, цементируют и передают на захоронение. Раствор подвергают целому ряду химических превращений и разделяют на фракции, содержащие уран, плутоний и иные радиоактивные продукты распада. Уран и плутоний после дополнительной обработки и очистки отправляют на фабрику по производству топливных стержней, а активные продукты распада готовят к захоронению и тщательно упаковывают.
