Nei reattori nucleari a fissione, regione, usualmente uno strato o un guscio disposto attorno al nocciolo centrale fissile del reattore stesso, contenente materiale fertile che è trasformato in combustibile da reazioni indotte dai neutroni. È usato sia nei reattori nucleari a fissione a neutroni termici, sia in quelli a neutroni veloci. Può essere costituito dall’isotopo di peso atomico 238 dell’uranio o dall’isotopo di peso atomico 232 del torio. Il primo, mediante cattura di neutroni, si trasforma in plutonio 239, il secondo si trasforma in uranio 233. Ambedue questi isotopi danno luogo a reazione di fissione per cattura di neutroni. Nei reattori a neutroni veloci autofertilizzanti a ciclo uranio-plutonio il combustibile è il plutonio 239, mentre il b. è costituito da uranio 238, che quindi ‘rigenera’ il plutonio 239; nel possibile ciclo alternativo torio-uranio il combustibile è l’uranio 233, mentre il b. è costituito da torio.
Nei reattori a fusione (non ancora realizzati, ma in fase di studio), che impiegano come combustibile una miscela degli isotopi dell’idrogeno deuterio e trizio, il b. è costituito da composti contenenti litio che, irraggiato dai neutroni prodotti dalle reazioni di fusione fra deuterio e trizio, genera il trizio da impiegare come combustibile nel reattore stesso.