核燃料（かくねんりょう、）とは、核分裂連鎖反応を起こし、エネルギーを発生させるために相当期間原子炉に入れて使うものを言う。ウラン233 (U、ウラン235 (U)、プルトニウム239 (Pu) などを指す。天然ウラン、濃縮ウランなど核分裂連鎖反応を起こし、エネルギーを発生させるために相当期間原子炉に入れて使うものを核燃料(nuclear fuel)と呼ぶ。さらに、原子力基本法第三条においては「ウラン、トリウム等原子核分裂の過程において高エネルギーを放出する物質」として核燃料物質(nuclear fuel material)と呼ばれる語が定義されており、天然ウラン、濃縮ウラン、劣化ウラン、プルトニウム及びこれらの化合物ならびにこれらを含む物質で原子炉において燃料として使用できるものを言う。ウラン238及びトリウムは中性子照射によってそれぞれ核分裂性の Pu と U に変化するので燃料親物質と呼ばれるが、広義には核燃料物質として含まれる。ウランは地球上の地殻や海水中に広く分布しており土壌には平均2〜4ppm（おもな分布範囲は0.7〜11ppmで農地ではリン酸系の化学肥料の使用により最大15ppm）、海水中には0.003ppm含まれると推定されており、その総量は銀の40倍、スズと同量におよぶ。その内、確認可採埋蔵量は547万トンで可採年数は60〜80年と推定されている。（エネルギー庁の試算2007年時点でキロあたり130USドルの採掘コストで。2007年度のウランの世界需要は約7万トン、2010年度のウランの平均スポット価格は44ドルであった。）鉱床のある主な資源国はオーストラリア、カザフスタン、ロシア、南アフリカ、カナダ、アメリカ、ナミビア、ブラジルなど石油のような極端な資源の偏在性はない。

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