放射性ウランに中性子の粒をぶつけると、放射性ウランは分裂し熱が生じます。この分裂が起こる時に新しい中性子の粒が生まれるため、それが次の放射性ウランにぶつかってまた分裂と熱を生じます。放射性ウランは条件をそろえると中性子のおかげで次から次へと核分裂を繰り返すという特徴があり、この連鎖反応を密閉された空間の中でゆっくりと進行させ、熱を取り出すのが原子炉でした。

　この核分裂反応を起こしやすい放射性ウラン（ウラン２３５）は天然のウランの中に１％弱しか含まれず、９９％以上は、より安定なウラン（ウラン２３８）です。原子力発電で用いられる燃料は、ウラン２３５が３～５％程度になるように濃縮されたもので、残りの９０％以上はより安定なウラン２３８でできています。

　原子炉の中では、ウラン２３５を主役として核分裂反応が連鎖的に起こりますが、その際に中性子が燃料の中に含まれるウラン２３８にぶつかることもあります。その反応から生まれるのがプルトニウムです。プルトニウムは自然界には基本的に存在しません。原子力発電を運転しているうちに燃料のウランから徐々に出来上がってしまうのがプルトニウムなのです。