易裂变材料

在核工程中，可裂变物质指的是有能力维持核裂变的链式反应的一种物质。根据定义，可裂变物质可以通过任意能量的中子来维持链式反应，而主要的中子能量可能是慢中子或者快中子。这样可裂变物质可以用作以下设备的核燃料

• 带有中子减速剂的热反应堆
• 不带有中子减速剂的快速反应堆
• 核爆炸装置

可裂变物质与可以裂变物质

可以发生裂变的物质与这里提到的可裂变物质不同。可以发生裂变的物质指的是任何原子核可以发生核裂变的物质，而可裂变物质特指那些能够俘获低能量中子发生裂变，从而具有维持链式反应的能力。例如钚-239是可裂变物质，而钚-240只能在快中子的作用下发生裂变，仅仅是可以发生裂变的物质。因此，可裂变物质是可以发生裂变的物质中的一少部分，所有的可裂变物质都可以发生裂变，但并不是所有可以发生裂变的物质都是可裂变物质。

铀-238是一种典型的可以发生裂变的物质，但是无法维持中子的链式反应。铀-235裂变产生的中子能量大约是2兆电子伏特（相当于20000千米/秒），仅仅有一小部分有足够的能量使铀-238发生裂变。但是氘氚核聚变反应产生的中子的能量达到14.1兆电子伏特（相当于52000千米/秒），可以很有效的使铀-238和其它不是可裂变物质的超铀元素发生裂变。但是铀-238裂变产生的中子的能量仍然无法使铀-238发生裂变，因此铀-238无法维持链式反应。核武器爆炸的第二阶段中铀-238的快速核裂变可以大幅度提升核武器当量，同时也产生了大量的放射性尘埃。铀-238的快速核裂变同时也是一些快速核反应堆的能量的主要来源。

在武器控制的条约中，特别是禁止生产核武器用裂变物质条约的提案中，可裂变物质通常用来指主要用于核武器中的可裂变物质 。这些物质可以维持有爆炸性的裂变链式反应。符合这个定义但不符合通常核物理中定义的物质是镎-237。

Fissile nuclides used as nuclear fuel

可裂变核素的中子俘获/裂变比例

热中子				超热中子
σF	σγ	%		σF	σγ	%
531	46	8.0%	233U	760	140	16%
585	99	14.5%	235U	275	140	34%
750	271	26.5%	239Pu	300	200	40%
1010	361	26.3%	241Pu	570	160	22%

核燃料中的可裂变核素包括以下几种：

• 铀-235，存在于天然铀和浓缩铀中。
• 钚-239，由铀-238通过中子俘获生成。
• 钚-241，有钚-240通过中子俘获生成。钚-240可以由钚-239通过中子俘获生成。
• 铀-233，由钍-232通过中子俘获生成。

可裂变物质的核素俘获一个中子后并不一定会发生裂变。发生裂变的概率取决于原子核的种类和中子的能量。对于低能中子和中等能量的中子，中子俘获发生裂变的反应截面为(σ_F)，而俘获后放出γ射线的反应截面为 (σ_γ)，不发生裂变的比例如右表所示。