如何最大化將核能轉化為電能

核裂變以U235為例，每個U235原子核裂變釋放約207MeV能量，其中百分之80約164MeV集中在兩個裂變碎片原子核的動能當中，同時8MeV的β射線，7MeV的γ射線，12MeV的中微子，5MeV的中子。除中微子不受阻攔逸出反應堆外，其他都最終以反應堆物質的熱能存在。過剩中子與反應堆內其他物質的n，γ反應產生的能量，一定程度上補充了中微子的損失，要提高核電機組的效率，唯一辦法是提高熱機的工作效率，同時需要改變反應堆設計，提高更高的工藝熱温度，使用更好的熱力學循環。

比如更高參數的蘭金循環如基於超臨界水堆、高温氣冷堆等其他高温反應堆的超臨界蒸汽發電，基於高温氣冷堆或其他高温堆的氦氣布雷頓循環、超臨界二氧化碳布雷頓循環、以及衍生的聯合循環。或者使用增殖堆和閉式燃料循環，提高可轉換核材料的利用率，利用貧鈾、釷在內的資源，提高核燃料資源的利用率。