우라늄 동위 원소
가장 핵심인 우라늄의 동위 원소로 현재 원자로의 주역인 동위체이다. 열중성자 핵분열 효율이 78~82%에 이르고 고속중성자(자원중성자) 핵분열 효율도 66~67%에 이르러 핵연료의 핵심으로 이용하고 있다. 우라늄-235의 반감기는 7억 380만년으로 비교적 짧아 자연계에 아쉽게 0.7%밖에 존재하지 않지만 44억년전 지구 초창기 시절에는 천연 동위체에 20%나 존재했었다.
플루토늄 동위 원소
원자로 내에서 넵투늄-237이 중성자를 흡수할 때 극미량의 일부가 2개의 중성자를 방출하여 넵투늄-236이 되고 이 중 12.5%가 Pu으로 붕괴된다.
넵투늄-236 자체도 극미량 생성되는데다 반감기도 15만 4천년으로 매우 길므로 이 동위체는 원자로에서 극미량 생성되기 때문에 그리 중요한 동위체는 아니다.
반감기가 2.858년으로 매우 강한 방사선을 내뿜는 우라늄-232로 붕괴되며 매 붕괴 사슬을 거치면서 강한 감마선을 내뿜는다.