Jabarkan Bahan subur alami dari Bahan subur

Bahan subur alami yang dapat diubah menjadi bahan fisil melalui penyinaran dalam reaktor meliputi:

torium-232 yang diubah menjadi uranium-233

uranium-234 yang diubah menjadi uranium-235

uranium-238 yang diubah menjadi plutonium-239

Isotop buatan yang terbentuk dalam reaktor yang dapat diubah menjadi bahan fisil melalui satu penangkapan neutron meliputi:

plutonium-238 yang diubah menjadi plutonium-239

plutonium-240 yang diubah menjadi plutonium-241

Beberapa aktinida lain membutuhkan lebih dari satu penangkapan neutron sebelum tiba di isotop yang fisil dan cukup berumur panjang untuk mungkin dapat menangkap neutron dan fisi lain alih-alih meluruh.

plutonium-242 menjadi amerisium-243 menjadi kurium-244 menjadi kurium-245

uranium-236 menjadi neptunium-237 menjadi plutonium-238 menjadi plutonium-239

amerisium-241 menjadi kurium-242 menjadi kurium-243 (atau, lebih mungkin, kurium-242 meluruh menjadi plutonium-238, yang juga membutuhkan satu neutron tambahan untuk mencapai nuklida fisil)

Karena mereka membutuhkan total 3 atau 4 neutron termal untuk akhirnya fisi, dan fisi neutron termal hanya menghasilkan sekitar 2 hingga 3 neutron, nuklida ini mewakili hilangnya neutron bersih. Reaktor subkritis yang beroperasi dalam spektrum neutron termal harus menyesuaikan kekuatan sumber neutron eksternal sesuai dengan pembentukan atau konsumsi bahan tersebut. Dalam reaktor cepat, nuklida tersebut mungkin memerlukan lebih sedikit neutron untuk mencapai fisi, serta menghasilkan lebih banyak neutron ketika mereka melakukan fisi. Namun, ada juga kemungkinan reaksi "knockout" (n,2n) atau bahkan (n,3n) (sebuah insiden di mana neutron cepat mengenai inti dan lebih dari satu neutron keluar) dengan neutron cepat yang tidak mungkin terjadi dengan neutron termal.

Bahan fisil dari bahan subur

Reaktor neutron cepat, yang berarti reaktor dengan sedikit atau tanpa moderator neutron dan karenanya menggunakan neutron cepat, dapat dikonfigurasi sebagai reaktor pembiak, menghasilkan lebih banyak bahan fisil daripada yang dikonsumsi, menggunakan bahan subur dalam selimut di sekitar inti, atau terkandung dalam batang bahan bakar khusus. Karena plutonium-238, plutonium-240, dan plutonium-242 adalah bahan subur, akumulasi isotop-isotop ini dan isotop nonfisil lainnya tidak menjadi masalah daripada di dalam reaktor termal, yang tidak dapat membakarnya secara efisien. Reaktor pembiak yang menggunakan neutron spektrum termal hanya praktis jika siklus bahan bakar torium digunakan uranium-233 jauh lebih andal dengan neutron termal daripada plutonium-239. Reaktor subkritis − terlepas dari spektrum neutron − juga dapat "membiakkan" nuklida fisil dari bahan subur, yang pada prinsipnya memungkinkan konsumsi aktinida tingkat sangat rendah (misalnya bahan bakar MOX bekas yang di mana kandungan -nya terlalu tinggi untuk digunakan dalam reaktor termal kritis saat ini) tanpa kebutuhan akan bahan yang sangat diperkaya seperti yang digunakan dalam reaktor pembiak cepat.