通常、核燃料は次のコンポーネントで構成されています。
1。核分裂材料： 核燃料の主な成分は核分裂性物質です。これは、核分裂を受ける材料であり、大量のエネルギーを放出します。市販の原子炉で使用される最も一般的な核分裂材料は、ウラン-235（U-235）です。プルトニウム-239（PU-239）などの他の核分裂性物質も使用できます。
2。肥沃な素材： 核燃料にはしばしば肥沃な材料が含まれており、これは中性子捕獲とその後の放射性崩壊を介して核分裂性物質に変換できます。原子炉で使用される最も一般的な肥沃な材料は、ウラン238（U-238）です。 U-238はそれ自体が核分裂性ではありませんが、中性子を捕獲すると、核分裂性プルトニウム239に変換されます。
3。クラッディング： 皮膚と肥沃な材料は、クラッディングと呼ばれる保護層にカプセル化されています。このクラッディングはいくつかの目的を果たします。
- 放射性材料が原子炉クーラントに逃げるのを防ぎます。
- 燃料を安全に処理し、輸送することができます。
- 原子炉内に存在する極端な条件下で燃料構造と完全性を維持するのに役立ちます。
被覆材料は、通常、ジルコニウム合金などの腐食耐性金属です。
4。中性子モデレーター： 一部の原子炉設計では、中性子モデレーターを使用して、核核分裂中に生成された中性子を遅くします。これは、より遅い中性子が肥沃な材料によって捕獲される可能性が高いため、これは重要です。皮膚材料の生産を増加させ、原子炉の燃料効率を高めるためです。一般的な中性子モデレーターには、通常の水、重水、グラファイトが含まれます。
5。中性子吸収体： 核燃料には、中性子吸収体も含めることができます。これは、中性子を容易に捕捉し、核鎖反応の速度を制御するのに役立つ材料です。中性子吸収体は、通常、カドミウム、ホウ素、ハフニウムなどの材料で作られています。
核燃料の組成と設計は、特定のタイプの核原子炉と望ましい性能特性によって異なります。
