混合氧化物燃料，英文縮寫MOX，最常見的是二氧化鈾（UO2）、二氧化钚（PuO2）混合而成的MOX燃料，即鈾钚混合氧化物燃料。
　　核電站所使用的核燃料主要是鈾235，鈾235在核燃料中的含量占比通常為3%，若含量過低無法維持核反應(yīng)。乏燃料是核電站使用過的核燃料，其中含有大量的不參與裂變的鈾238、未裂變的鈾235以及裂變產(chǎn)生的钚239等元素。乏燃料含有大量放射性元素，必須妥善處置。隨著全球核電裝機(jī)容量不斷增大，每年乏燃料產(chǎn)生量不斷增加。
　　核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，持續(xù)穩(wěn)定的核燃料供應(yīng)極為重要，但在天然鈾中，鈾235含量占比低，僅在0.7%左右，而鈾238占比超過99.2%。MOX燃料，以乏燃料為原料，將其中的鈾、钚元素提取出來制備得到，主要由鈾238、钚239組成，钚239裂變釋放快中子，被鈾238吸收，再轉(zhuǎn)化為钚239，钚239產(chǎn)生量大于消耗量，實(shí)現(xiàn)增殖，且钚239最終衰變產(chǎn)物為鈾235。
　　以乏燃料為材料提取得到的MOX燃料制造成燃料元件后，可再次用于核電站生產(chǎn)過程中。MOX燃料的利用，不僅可以解決乏燃料處理問題，還可以提升鈾資源利用效率，解決核燃料資源不足問題。MOX燃料可以應(yīng)用在快中子增殖反應(yīng)堆（快堆）中，在實(shí)現(xiàn)核燃料閉式循環(huán)、提高國(guó)家能源安全方面具有重要意義，也可以用于輕水反應(yīng)堆中。
　　在全球范圍內(nèi)，包括美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、日本、中國(guó)等在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家均在開發(fā)快堆以及MOX燃料。在俄羅斯，2024年7月，全球首批含有鈾钚混合氧化物（MOX）燃料和次錒系元素的燃料組件裝入別洛雅爾斯基（Beloyarsk）核電廠4號(hào)機(jī)組（BN-800快堆）；在我國(guó)，2011年7月中核集團(tuán)研制的國(guó)內(nèi)首座快堆“中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆（CEFR）”并網(wǎng)發(fā)電，并于2020年12月開工建設(shè)示范快堆工程2號(hào)機(jī)組。
　　MOX燃料的開發(fā)與應(yīng)用在保障國(guó)家能源安全、提高核電站經(jīng)濟(jì)效益方面意義重大，我國(guó)國(guó)家發(fā)改委修訂發(fā)布的新版《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024年本）》于2024年2月1日正式施行，其鼓勵(lì)類項(xiàng)目核能板塊包括核燃料生產(chǎn)加工，高性能核燃料元件、MOX元件、金屬元件制造被列入。在國(guó)家政策的推動(dòng)下，我國(guó)MOX燃料行業(yè)有望進(jìn)一步發(fā)展壯大。