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稀土核能材料
核裂变材料
只有铀-233、铀-235和钚—239三种核素的原子核可以由中子引起核裂变，它们称为裂变材料或裂变物质。UO2-Gd2O3可燃毒物棒被用于水冷动力堆中，另外，在钚系统中，可用金属铈制成低熔点合金为燃料用于快中子堆。
稀土控制材料
用于控制核反应堆反应性的材料称为控制材料。控制材料包括控制棒芯体（中子吸收体）材料、控制棒包壳材料和液体控制材料等。稀土元素钆(Gd)、钐 (Sm)、铕(Eu)、镝(Dy)和铒(Er)的中子俘获截面特别大，是优良的核反应堆控制材料，它们一般以金属，氧化物、硼化物、碳化物或氮化物陶瓷的形式使用。
稀土慢化材料
热中子反应堆内的中子需要慢化。按照反应堆的原理，为了达到良好的慢化效果，质量数接近中子的轻原子核对中子的慢化有利，因此，慢化材料是指那些含有质量数低且不易俘获中子的核素材料。稀土元素钇、铈、镧的热中子俘获截面都小，它们的氢化物可用于反应堆芯的固体减缓剂，以慢化中子的速度，增加核反应概率。
反射层材料
为了防止堆芯的裂变中子泄露到堆芯外部，在堆芯周围一般设置反射层，尽可能将泄露中子反射回堆芯。原则上，所有的慢化材料（包括某些稀土化合物）都可用作反射层材料。
屏蔽材料
为减少工作人员所受剂量采取安全防护所用的材料。选用屏蔽材料应依据核辐射的特性而有所不同。稀土铕、钐等合金可用于屏蔽热中子。
稀土陶瓷绝缘材料
热离子燃料元件的陶瓷绝缘材料分为电绝缘陶瓷和定位陶瓷。稀土氧化物陶瓷Y2O3、Sc2O3等可用于绝缘陶瓷，Sc2O3等可用于定位陶瓷。