核工業是一個系統工程，其組成系統包括：鈾礦勘探、鈾礦開采與鈾的提取、燃料元件制造、鈾同位素分手、反應堆發電、乏燃料后處置、同位素運用和與核工業相關的建筑安裝、儀器儀表、裝備制造與加工、平安防護及情況庇護。所謂核燃料循環是指核燃料的獲得、使用、處理、回收利用的全過程，燃料循環通常分成兩大部分，即前端和后端，核燃料雜質分析包括鈾礦開采、礦石加工（選礦、浸出、沉淀等多種工序）、鈾的提取、精制、轉換、濃縮、元件制造等；后端包括對反應堆輻照以后的乏燃料元件進行鈾钚分離的后處理以及對放射性廢物處理、貯存和處置。

    經過提純或同位素分手后的鈾，還不能直接用作核燃料，還要經過化學，物理、機械加工等復雜而又嚴酷的進程，制成外形和品質各異的元件，才能供各類反應堆作為燃料來使用。這是反應堆平安運行的一個關頭環節。核燃料元件種類繁多，一般都由芯體和包殼組成。核燃料元件在核反應堆中的工作狀態十分惡劣，持久處于強輻射、高溫、高流速甚至高壓的情況中，是以，芯體要有優良的綜合性能。對包殼材料還要求有較小的熱衷子吸收截面，在使用壽期內，不能破損，核燃料元件制造是一種高科技含量的技術。