Unsur kimia
Seluruh unsur memiliki isotop yang bersifat radioaktif (radioisotop), meskipun tidak semua radioisotop ini terjadi secara alami. Radioisotop umumnya meluruh menjadi unsur lain dengan memancarkan partikel alfa atau beta. Jika suatu unsur memiliki isotop yang tidak bersifat radioaktif, ini disebut sebagai isotop "stabil". Seluruh isotop stabil yang dikenal terjadi secara alami (lihat isotop primordial). Kebanyakan radioisotop yang tidak dijumpai di alam telah dijelaskan setelah dibuat secara artifisial. Unsur-unsur tertentu tidak memiliki isotop stabil dan "hanya" terdiri dari isotop radioaktif: secara spesifik, unsur tanpa isotop stabil adalah teknesium (nomor atom 43), prometium (nomor 61), dan seluruh unsur dengan nomor atom lebih dari 82.
Siklus bahan bakar nuklir
Sebuah reaktor air ringan (Light Water Reactor/LWR) menggunakan air seperti di alam, dan membutuhkan bahan bakar isotop fisil diperkaya hingga konsentrasi yang lebih tinggi. Secara khusus, reaktor ini menggunakan hingga 3 - 5% kandungan isotop yang tidak umum, satu-satunya isotop fisil yang ditemukan dalam jumlah yang signifikan di alam. Salah satu alternatif dari penggunaan bahan bakar uranium diperkaya-rendah ("low-enriched uranium"/LEU) adalah bahan bakar ("mix oxide"/MOX) yang dihasilkan dari pencampuran plutonium dengan uranium alam atau uranium deplesi. Jenis bahan bakar ini memberi jalan terhadap penggunaan yang jumlahnya melimpah. Tipe lain dari bahan bakar MOX meliputi pencampuran LEU dengan torium yang menghasilkan isotop fisil . Baik plutonium dan U-233 diproduksi dari penyerapan netron oleh iradiasi di dalam reaktor, dalam keadaan tertentu umumnya isotop dapat dipisahkan dari bahan bakar bekas uranium dan torium dari bahan bakar bekas torium di dalam .