Kernebrændsel er et materiale som kan forbruges med henblik på at få kerneenergi.
Atomkraftbrændslets cyklus. Uranen udvindes, beriges og klargøres til atomkraftbrændsel (1), som leveres til atomkraftværket. Efter anvendelsen i kraftværket videresendes de brugte brændselselementer til et genanvendelsesværk (2) eller til et oplagringssted (3), hvor de opbevares permanent i meget beskyttede omgivelser, som i en klippe. Ved genanvendelse kan 95 % af det brugte brændsel gøres klar igen til brug i kraftværket (4).
En brændselsstav benyttes som brændsel i atomreaktorer. Den består af et metalrør fyldt op med uran, som regel i den kemiske forbindelse urandioxid, UO2. Røret er typisk 8-10 mm i indre diameter, med en vægtykkelse på 0,6 – 0,8 mm og lavet af en legering baseret på metallet zirkonium.
