Tanto el uranio como el plutonio son elementos metálicos muy pesados. Ambos son radioactivos. El uranio es encontrado en la naturaleza como un mineral frecuentemente acompañado por otros, por lo cual es necesario realizar todo un proceso mecánico y químico para purificarlo. Normalmente las primeras etapas de purificación se realizan en la zona del yacimiento. Tal cual encontrado es una mezcla de los isótopos uranio235 (0,7%) y uranio 238 (99,3%). El plutonio, por el contrario, no es un elemento natural, es producido artificialmente en reactores
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Hay más combustibles, como el torio, que en muchas ocasiones son subproductos de la fisión del uranio/plutonio. De hecho, hay un tipo de reactores, los reactores rápidos, que básicamente se tragan cualquier cosa fisionable (una docena de elementos diferentes).