【核燃料是什么物质】核燃料是指用于核反应堆中，能够通过核裂变或核聚变释放出大量能量的物质。它是核电站发电的核心材料，也是核能利用的基础。核燃料主要分为两类：裂变型核燃料和聚变型核燃料。目前，商业核电站普遍使用的是裂变型核燃料。
一、核燃料的基本概念
核燃料是能够在核反应堆中发生链式反应，持续释放热能的物质。在核裂变过程中，重元素（如铀-235）吸收中子后分裂成两个较轻的原子核，并释放出大量能量。这种能量被用来加热水，产生蒸汽驱动涡轮发电机，从而实现电力生产。
二、常见的核燃料种类
| 类别 | 名称 | 化学符号 | 特点 |
| 裂变型核燃料 | 铀-235 | U-235 | 自然存在，可直接用于反应堆，但含量低 |
| 裂变型核燃料 | 铀-238 | U-238 | 不能直接用于裂变，但可转化为钚-239 |
| 裂变型核燃料 | 钚-239 | Pu-239 | 由铀-238转化而来，适合用于快中子反应堆 |
| 聚变型核燃料 | 氘 | D | 氢的同位素，广泛存在于海水中 |
| 聚变型核燃料 | 氚 | T | 氢的另一种同位素，需人工制造 |
三、核燃料的加工与使用
核燃料通常需要经过一系列处理，包括：
1. 浓缩：将天然铀中的铀-235浓度从0.7%提升到3%-5%，以满足轻水反应堆的需求。
2. 制造燃料棒：将浓缩后的铀制成二氧化铀粉末，压制成燃料芯块，装入锆合金包壳中，形成燃料棒。
3. 反应堆使用：燃料棒被插入反应堆核心，在控制棒调节下维持可控的链式反应。
4. 乏燃料处理：使用过的燃料称为“乏燃料”，其中含有大量放射性物质，需进行后处理或安全储存。
四、核燃料的应用领域
- 核电站发电：最常见用途，提供清洁、稳定的电力来源。
- 核动力舰船：如核潜艇、航母等，依靠核燃料提供长期动力。
- 科研与医疗：某些同位素用于医学诊断和治疗（如碘-131）。
五、核燃料的安全与环保问题
尽管核燃料能高效发电，但也伴随着放射性污染、核废料处理及核扩散风险等问题。因此，核燃料的使用受到严格的国际监管和安全管理。
总结
核燃料是核能利用的关键物质，主要为铀、钚等重元素及其同位素。它们通过核裂变释放能量，广泛应用于发电、军事和科研等领域。随着技术进步，未来可能会出现更高效、更安全的新型核燃料，如钍基燃料或聚变燃料，进一步推动核能的发展。
