Combustibil nuclear

Combustibilii nucleari sunt materiale care fisionează sau fuzionează, producând energie nucleară. Sintagma combustibil nuclear este folosită în analogie cu combustibilii fosili, deși nu suferă procese de combustie, ci de fisiune sau fuziune nucleară. Combustibilii nucleari utilizați în reactorii nucleari conțin izotopi fisili (susceptibili să sufere reacții de fisiune nucleară). Similar, combustibilii nucleari de fuziune vor suferi reacții de fuziune nucleară.

Materialele fisionabile au proprietatea de a capta neutroni, iar în urma procesului elementar de fisiune emit alți neutroni, propagând reacția nucleară de fisiune în lanț. Cel mai cunoscut material fisil este ²³⁵U, un izotop al uraniului, aflat în amestecul izotopic natural într-un procent de 0,72 %. Alte exemple de izotopi fisili sunt ²³³U, ²³⁹Pu, ²⁵⁰Cm, ²⁵²Cf etc. Pe lângă reactorii nucleari comerciali, fenomenul de fisiune este întâlnit în natură (a se vedea fisiunea spontană, reactorul natural de fisiune nucleară,^[1] centrul Pământului ca un reactor de fisiune,^[2] etc.)

Există și așa numiții izotopi fertili care, în urma unui proces de activare neutronică sub neutroni rapizi, se transformă în izotopi fisili (de exemplu, ²³²Th se poate transforma în ²³³U, în timp ce ²³⁸U trece în ²³⁹Pu, etc.).

Exemplul clasic de combustibil de fuziune este tritiul, un izotop al hidrogenului (³H).^[3] Chiar dacă procesul de fuziune nucleară nu este complet controlat încă de către om, acesta are loc în natură (exemplul clasic, Soarele / stelele ca reactori nucleari de fuziune).