铀-钚循环

铀-钚循环（uranium-plutonium cycle），理学-化学-放射化学与核化学-核燃料循环化学-核燃料循环，铀系燃料构成的循环。天然铀中易裂变材料铀-235的丰度很小（0.71%），占绝大多数的是铀-238。在中子辐照下，铀-238可以转变为易裂变材料钚-239及钚-241。以钚作为易裂变材料，以铀-238作为可转换材料，就可形成钚-239→铀-238→钚-239燃料循环。铀-钚循环包括热中子堆铀-钚循环（主要以铀-235作为易裂变材料）和快中子堆铀-钚循环（主要以钚-239作为易裂变材料）。在使用天然铀的重水堆、石墨气冷堆和使用低浓铀的轻水堆等热中子堆中，大都以铀-235作为易裂变材料，下图为铀-钚核燃料循环示意图。这些堆都包含燃料的再生过程，堆在运行中生成的钚，一部分作为燃料“烧掉”，一部分留存在乏燃料之中。但在这些热中子堆中，再生的燃料尚不足以抵偿消耗掉的燃料，即转换比小于1。从乏燃料中提取钚，制成铀-钚混合燃料在堆内重复使用，就实现了燃料再循环。这将减少对天然铀的需求量，并节约部分浓缩铀所需的分离功。铀-钚核燃料循环示意图再生的钚更适于用作快中子堆的燃料。