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乏燃料又称辐照核燃料。核燃料在堆内经中子轰击发生核反应,经一定时间从堆内卸出。它含有大量未用完的可增殖材料238U或232Th,未烧完的和新生成的易裂变材料239Pu、235U或233U以及核燃料在辐照过程中产生的Np、Am、Cm等超铀元素,另外还有裂变元素90Sr、137Cs、99Tc等。经过冷却后把有用核素提取出来或把乏燃料直接贮存。目前广泛应用的固体核燃料一般制成元件的形式(外面是包壳,里面是燃料芯)。包壳有铝包壳、不锈钢包壳、锆或锆合金包壳等;燃料芯的材料有铀燃料(金属铀、UO2、铀合金、陶瓷体)