Вообще надо пояснить что есть два понятия - срок работы ТВЭЛа и топливная кампания реактора. Первое - это сколько работал конкретный ТВЭЛ в реакторе, второе это время непрерывной работы реактора до перегрузки. При перегрузке реактора вынимают только часть ТВЭЛов (обычно четверть-треть), остальные переставляют по хитрым схемам.
Срок жизни ТВЭЛа определяется:
- переходом радиационных повреждений в механические свойства топлива и конструкции ТВЭЛа (распухание, охрупчивание и тэпэ). Проще говоря потерей механических свойств. Эта тема давно вышла в насыщение, проще говоря какова бы ни была кампания реактора, хоть год хоть сто лет, но максимальные радиационные повреждения должны быть одинаковы. Еще проще - грамм конструкции ТВЭЛа имеет непробиваемый потолок по отданной энергии независимо от длительности кампании. Собственно этот ограничитель определяющий, остальное решаемо.
- выгоранием топлива. При большом начальном запасе топлива (высоком обогащении, например) можем иметь большой и даже очень большой запас по выгоранию топлива (запас реактивности), который надо выбирать средствами регулирования реактора (например поглощающими стержнями и выгорающими поглотителями).
- накоплением продуктов распада, влияющих на конструкцию (газообразные продукты поднимают давление в ТВЭЛе) и уменьшающих реактивность реактора (т.н. нейтронные яды). Оба пункта не смертельные, первый решается конструктивно, второй решается за счет избытка топлива.
Кампания реактора определяется запасом реактивности, то есть способностью поддерживать требуемое энерговыделение с имеющимся диапазоном регулировки управляющих реакцией элементов (для водяных реакторов это поглощающих стержней, борных растворов и выгорающих поглотителей). Не проблема чисто технически сделать этот запас реактивности очень и очень большим, но это прямо влияет на безопасность реактора и вероятность тяжелых последствий при запроектных авариях.