目前的
核电站一般使用的
热中子堆只能在有限程度上使用反应堆级钚，比如
混合氧化物核燃料。这种燃料产生的
乏燃料中的
次锕系元素和含有偶数个中子的钚同位素含量较高，因此使用一次后就只能作为
核废料处理。
快中子反应堆现在还没有商业化，但在理论上可以直接使用反应堆级钚。
根据
美国能源部的定义，反应堆级钚主要由
钚-240的含量来决定。传统上认为，钚-240含量越高，用于
裂变核武器的可能性就越小。但是近年来，这种看法越来越受到苛责。虽然含大量钚-240的钚不能用作裂变武器，可是随着技术进步，只要使用聚变增强，反应堆级钚便可以用于
热核武器。比如在迄今为止
当量最大的
沙皇炸弹里面，包覆融合芯（tamper）采用的材料是
铅。如果使用
贫化铀或者反应堆级钚，该弹的当量会进一步提高。
1976年美国能源部对钚的定义发生了改变。在1976年前祇有两种分类：武器级钚（钚-240含量少于7%）和反应堆级钚（钚-240含量超过7%）。1976年之后，又增加了一个分类：燃料级钚。武器级钚的定义仍然不变。燃料级钚的钚-240含量在7-19%之间，而反应堆级钚含有超过19%的钚-240。根据这个定义，目前
轻水堆或者
沸水堆乏燃料再处理中得到的钚均属于反应堆级钚，而不是燃料级钚。历史上，钚的同位素组成分类对于控制
核扩散曾非常重要。
1962年，美国在
内华达试验场进行了一次使用反应堆级钚的地下
核试验，当量低于二万吨TNT。1977年7月，
卡特政府将部分关于该核试验的文件解密，并以此作为禁止在
美国进行乏燃料
再处理的依据。
据信这次核试验的钚来自
英国。其同位素组成未知，外界仅知道这种燃料被称为“反应堆级”。这些钚有可能来自英国军方的
镁诺克斯反应堆。据猜测，核试验中的钚-239的含量至少为85%，大大超出现今一般反应堆乏燃料中的钚-239含量。
快中子反应堆可以使用钚做燃料，不论其同位素组成如何。1960年代，美国曾计划提炼钚，原因是有人猜测到随着核电的发展，
铀的价格会攀升。为了充分利用铀，就必须
快中子增殖反应堆。结果铀的供应增加，电的需求量下降，快中子堆的商业化被推迟了。
当今的
热中子堆只能在有限程度上使用反应堆级钚，比如将它制成镁诺克斯燃料。钚的同位素中，只有
质量数为奇数的才能在吸收
热中子后裂变，质量数为偶数的钚同位素会在反应堆中积累下来。钚-240和铀-238一样是一种可增殖材料。钚-240俘获一个中子后变成钚-241。但是钚-242的
中子俘获截面低，还必须俘获三个中子才能成为
可裂变核素。这些特质无疑都影响了钚的广氾应用。