Gli isotopi fissili sono atomi che possono subire la fissione nucleare e avviare una reazione a catena quando bombardato con neutroni lenti o basso consumo energetico. Uranio-235 è il più famoso di questi e il più popolare come fonte di energia nucleare. Tuttavia, è non solo possibile combustibile nucleare, e una varietà di altri isotopi fissili potrebbe essere usata come combustibile nucleare.
Pu-239
Plutonio-239 è un isotopo fissile con un'emivita di 24.000 anni, significa che ci vorranno anni 24.000 per la metà di un dato campione a decadere. Decade, emette particelle alfa, nuclei di elio ionizzato. Pu-239 è il più comune isotopo formato nei reattori nucleari; Quando uranio-238 neutroni vengono catturati da uranio-238, formano Pu-239. La maggior parte di Pu-239 formata in un reattore nucleare successivamente subisce fissione nucleare per liberare energia. Alcuni, tuttavia, faranno parte del combustibile esaurito che gli scienziati devono essere storesafely per impedire il rilascio di radiazioni. Secondo il World Nuclear Association, gli scienziati hanno bisogno di circa 10 chilogrammi di quasi puro Pu-239 per fare una bomba di plutonio.
Pu-241
Plutonio-241 è anche fissili e altamente instabili; ha un tempo di dimezzamento di soli 14,4 anni ed emette particelle beta come decade. Reattori nucleari producono meno Pu-241 di Pu-239; secondo il World Nuclear Association, circa 1,15 per cento del combustibile esaurito da un reattore nucleare di luce-acqua è plutonio, e di questo solo il 15 per cento è Pu-241, rispetto al 53% Pu-239. Sua breve emivita e instabilità rendono più indesiderabili di Pu-239, l'isotopo più ricercato del plutonio.
U-233
Uranio-233 è un isotopo fissile con un'emivita di 162.000 anni. Essa non esiste in natura, ma può essere allevato per bombardamento del torio-232 con neutroni per creare torio-233, che decade in primo luogo a proactinium-233 poi a sua volta a U-233. L'U-233 può servire quindi come combustibile nei reattori nucleari al posto di U-235. Secondo un articolo del New York Times, molti scienziati sono entusiasti di questa possibilità, poiché il torio è più abbondante dell'uranio nella crosta terrestre.
Altri isotopi
Gli scienziati possono utilizzare vari isotopi sintetici come combustibile nucleare. Nettunio-237, Americio-241 e il californio-252 sono tutti fissili, per esempio. Utilizzando questi ed altri simili isotopi per carburante sarebbe difficile perché tutti sono sintetici (non esistono in qualsiasi Salva traccia quantità in natura),. Alcuni di loro sono così altamente instabile che può subire la fissione spontanea ad un tasso apprezzabile. L'energia rilasciata da isotopi instabili può essere sufficiente a riscaldare i loro contenitori e diventano difficili da memorizzare in modo sicuro.