鈾鈈混合氧化物

鈈鈾混合氧化物是一種核燃料，它包含多個可增殖的可衰變氧化物，特別是PuO2（氧化鈈）與UO2（氧化鈾）的混合燃料（UO2來源廣泛，包括天然的、經過再加工的，以及核廢料當中的）。鈈是一種自然界不存在的人造放射性同位素，鈾燃料在反應堆中燃耗時會產生鈈。在核燃料循環中，如何有效合理地利用鈈，一直是原子能和平利用的重要任務。最初利用鈾的鏈式反應生產鈈是為了軍事目的，即生產核武器。但隨着高富集鈾生產技術的發展以及鈈量的增加，鈈除用於製備核武器外，還可以製成核燃料，用作和平目的，其中最有效的利用就是鈈鈾混合氧化物燃料，即MOX燃料。MOX可以利用乏燃料中的鈈。一般情況下，乏燃料中鈈的含量為1%，其中2/3的物質具有放射性，鈈239佔50%，鈈241佔15%，每年全世界大約有70噸可用來生產MOX燃料的鈈被當作核廢料傾倒。有統計數據表明，鈈的單次循環利用可以將鈾原料的利用率提高12%，而如果將核廢料中的鈾也循環利用，那麼利用率將提高22%。

“鈾”。鈾-235和鈾-238都是鈾的同位素，它們的原子核都會裂變，鈾-235有其獨特的裂變方式，當中子撞擊其原子核時，原子核會分裂成重量幾乎相等的兩部分。鈾-238不具備這種裂變方式，所以輕水堆以鈾-235為燃料，以水作慢化劑作用是使高速中子減速和冷卻劑。

“鈈”是一種超鈾元素，通過中子俘獲形成於核反應堆，它有幾個同位素，其中有一些被裂變和其中一些進行自發裂變，釋放出中子，武器級鈈在特殊反應堆的生產＞90%的鈈-239，反應堆級鈈中含有約30%的非裂變同位素。輕水反應堆中約三分之一的能源來自裂變的鈈-239，這是從再使用的燃料中主要的有價值同位素。