Siklus bahan bakar nuklir

Energi nuklir bergantung kepada material fisil yang memungkinkan terjadinya reaksi berantai dengan netron. Beberapa contoh material tersebut adalah Uranium (U) dan Plutonium (Pu). Sebagian besar reaktor nuklir menggunakan energi kinetik netron pada skala menengah sampai rendah sehingga meningkatkan kemungkinan terjadinya reaksi fisi. Kondisi tersebut memungkinkan reaktor untuk menggunakan konsentrasi isotop fisil yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan isotop fisil yang dibutuhkan untuk senjata nuklir. Grafit dan air berat merupakan yang paling efektif, karena bahan tersebut dapat memperlambat netron melalui tumbukan tanpa menyerapnya. Reaktor yang menggunakan air berat atau grafit sebagai moderator dapat beroperasi menggunakan uranium alam.