快中子增殖反应堆中的钚-239产生裂变反应时放出来的快中子，被装在外围再生区的铀-238吸收，变为铀-239，铀-239经过几次衰变后转化为钚-239，经过提纯处理继续用于裂变，与之前的过程形成一个循环。 铀-235、铀-238和钚-239是能发生核裂变的核燃料，又称裂变核燃料。但铀-235和钚-239易裂变核是用任意能量的中子轰击都能引起其裂变反应的原子核，具有很大的热中子裂变截面，用能量较低的热中子轰击即可引发核裂变，并且产生新的中子继续引起核裂变，形成链式反应，可用作反应堆的核燃料或制造核武器，而铀-238不是易裂变核，需要转换成钚-239才能参与反应堆裂变。其中铀-235存在于自然界，而铀-233、钚-239则是钍-232和铀-238吸收中子后分别形成的人工核素。从广义上说，钍-232和铀-238也是核燃料。