Процесс воспроизводства ядерного топлива в реакторах происходит следующим образом: 2

1. В ядерном реакторе, работающем на уране, часть нейтронов поглощается ядрами урана-238. 5
2. После нескольких радиоактивных распадов ядра урана-238 превращаются в ядра Pu-239, которые являются вторичным ядерным топливом. 5

Другой делящийся изотоп можно получить, располагая в нейтронном потоке мишени из тория-232. 5

Соотношение между образованием вторичного ядерного топлива и выгоранием первичного характеризуется коэффициентом воспроизводства (KB). 2 Для энергетических реакторов на тепловых нейтронах с использованием естественного или слегка обогащённого урана KB меньше 1 (около 0,6–0,8). 2 В тепловых реакторах с использованием тория он может несколько превышать 1. 2 Для реакторов на быстрых нейтронах KB может быть существенно больше 1 (расширенное воспроизводство ядерного топлива, то есть топливный цикл, в котором масса вновь образующегося топлива больше массы сгорающего). 2