Los reactores alimentados con torio pueden ser un riesgo de proliferación ligeramente más alto que los que usan uranio debido a que mientras que el Pu-239 muy a menudo fallará en fisionarse después de la captura neutrónica y producir Pu-240, el proceso correspondiente en el ciclo del torio es relativamente raro.
Los rayos X irradian el tampón que comprime el combustible de fusión deuterio de litio (6 LiD) y ceba el plutonio que, bajo el efecto de esta compresión y de los neutrones, comienza a fisionarse.
Por lo tanto, requieren un reactor rápido para que puedan fisionarse y, por razones de seguridad, preferiblemente en un reactor subcrítico, cuando constituyen una fracción significativa del combustible.
Si estos neutrones son capturados por otro núcleo inestable, estos también pueden fisionarse, lo que puede llevar a una reacción en cadena.
La fisión de un átomo de U-235 en el reactor de una central nuclear produce de dos a tres neutrones; estos neutrones pueden ser absorbidos por el U-238 para producir Pu-239 y otros isótopos. El plutonio-239 puede absorber neutrones y fisionarse junto con el U-235 en un reactor.
Siendo fisible, más que solamente fisionable, permite al empujador fisionarse más rápido y más completamente, incrementando la potencia.
Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente.
XIX e inicios de s.XX se comenzó a encontrar la explicación: los átomos existen, pero están compuestos por partículas subatómicas -por lo que el nombre "átomo" no es tan correcto- y pueden fisionarse transformándose en cuantos de energía.
Esos tres isótopos son los que producen fisiones exoergicas, es decir, generan más energía que la necesaria para producirlas, con neutrones térmicos. Los demás elementos (con z _ 92 238 U por ejemplo puede fisionarse con neutrones de energías superiores a 1,1 MeV.
Mientras que el uranio-238 posee una pequeña probabilidad de fisión espontánea o al ser bombardeado por neutrones rápidos, el uranio-235 posee una mayor probabilidad de fisionarse al ser bombardeado por neutrones térmicos, por lo que es la reacción principalmente responsable por la generación de calor en un reactor nuclear, y es la principal fuente de material físil para las armas nucleares.