URANYUM temel nükleer yakıt hammaddesidir. Günümüzde nükleer güç santrallerinde yakıt olarak kullanılmaktadır. Doğadaki uranyumun binde yedisi (%0.71) bölünebilme yeteneğine sahip (fisil) Uranyum-235 izotopu içerir. Doğal uranyumlu yakıt ağır su (döteryum-hidrojenin bir izotopu) ile soğutulan reaktörlerde kullanılmaktadır. Hafif su ile soğutulan reaktörlerde ise zenginleştirilmiş uranyum yakıtı kullanılmaktadır. Zenginleştirilmiş uranyum, doğal uranyum içindeki Uranyum-235 izotopu oranını artırmak amacıyla zenginleştirme işlemi ile elde edilmektedir.
TORYUM fisil bir madde olmadığı için tek başına nükleer yakıt olarak kullanılamaz ve fisil bir izotop olan U233 e dönüşebilmesi için de bir tetikleyiciye (nötron) gereksinimi vardır. Bu nedenle nükleer yakıt olarak kullanılabilmesi için fisil izotoplar olan U235 veya Pu239 ile birlikte kullanılmalıdır.
Toryumun nükleer yakıt olarak kullanılması ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır ancak günümüzde toryumla çalışan ticari ölçekli bir nükleer reaktör bulunmamaktadır.
Uranyum çeşitli aşamalardan geçtikten sonra enerji elde etmek üzere nükleer reaktörlerde kullanılır. Reaktörlerde ortaya çıkan kullanılmış yakıtlar güvenli bir şekilde idare edilir.
Türkiye'nin Nükleer Hammadde Kaynakları