Alm. Atomkraftstoff (m), Fr. Carburant (m) nucléaire, İng. Nuclear fuel. Nükleer reaktörlerde kullanılan pil şeklinde hazırlanmış yakıt. Nükleer bir maddenin nötronlarının süratini keserek zincirleme reaksiyon başlamasına yardımcı olmak üzere nükleer madde içerisine grafit, berilyum veya ağır hidrojen gibi hafif maddeler katılır. Bunun için nötron hızını kesen bu maddelerden yapılan kalın levhalara silindir şeklinde boşluklar açılır. Bu boşluklara saf olmayan uran, silindir biçimindeki çubuklara yerleştirilir. Bu çubukların içeri girip çıkma miktarına bağlı olarak zincirleme reaksiyon şiddeti artar veya azalır. Çünkü grafit tabakası nötronların hızını keserek uran çekirdeklerine girme miktarını kontrol eder. (Bkz. Nükleer Enerji)

Nükleer reaksiyonları kontrol edebilen bir uran pilinde nötronun uranyum atom çekirdeğine çarpması ile 2,5 yeni nötron, uran-238 ve plutonyum-230 meydana gelir. Yeni meydana gelen nötron parçaları çekirdeğe çarpmaya devam ederek gittikçe çoğalan bir zincirleme reaksiyona sebep olur. Bu reaksiyonlarla gamma şuâları ve ısı açığa çıkar. Uran pilinin çıkardığı zararlı şuâların çeşitli metodlarla yutulması ve açığa çıkan ısı enerjisinin ısı santrallarına taşınması için etrâfı çelik zırhla kaplı ve ısıyı nakledebilecek ağır su veya sıvı sodyum gibi maddeler ihtivâ eden nükleer reaktörlere ihtiyaç vardır. Uran pilinin reaktörlere konulması ile elektrik ve sıcak su santralları yapılabileceği gibi reaksiyonu kontrol edilmeden bir atom bombasında da kullanılabilir. (Bkz. Atom Bombası)