核燃料包壳管是为了支持燃料组件内的可裂变的燃料。沿着燃料包壳管在定位格架的位置设有支撑管的栅格，燃料包壳管由延长的锆合金材料构成，外表有ZrO2表面涂层，燃料包壳管定位格架位置处的外表面涂层比燃料包壳管其它部分的表面涂层厚。用于防止燃料组件内的支持可裂变燃料的核燃料棒包壳管、由于碎片造成的腐蚀损害。

核反应堆的运行方法，其中组件包括核燃料棒(3)，至少一根核燃料棒是下述这种类型的，其包括：完全再结晶锆基合金的包壳(17)，以质量计该合金含有0.8-1.3%铌和100ppm-1700ppm氧；以及以氧化铀为基础的核燃料芯块(23)，这些芯块堆积在包壳(17)内。对反应堆运行的控制要使得在功率瞬变过程中：核燃料棒(3)的线功率密度保持在低于极限线功率密度，该极限线功率密度大于430W/cm，和/或核燃料棒的线功率密度变化保持在低于极限变化，该极限变化大于180W/cm。

燃耗超过45GWd/tU的燃料会引起从前所无法预料的安全问题，并且将会打破现有的NRC安全条例，除非人们做一些改进，将这些核燃料成分打包包装。

在核电站的运作中，假如冷却水突然损失，就会发生危险。比如1979年美国宾夕法尼亚三里岛的事故，曾导致了一个反应堆核芯的部分熔化。要在这样一个事故中控制放射能的泄漏，最关键的是核燃料棒与其外围的锆合金包壳在应急制冷系统下插入冷水时要保持完整。如果外壳变得很脆，核燃料棒有可能会迸裂，进而会将钚等其他放射性材料泄漏到反应堆外围的厂房。