Untuk reaktor pelakuran, bahan api(biasanya berasaskan uranium) dibuat menggunakan logam oksida; logam oksida digunakan berbanding logam asli tersebut kerana takat lebur logam oksida lebih tinggi dari logam asli dan logam oksida tidak boleh terbakar, kerana berada dalam keadaan teroksida.

Pengaliran haba logam zirkonium dan uranium dioksida sebagai fungsi suhu

Uranium dioksida

Uranium dioksida ialah pepejal hitam yang bersifat semikonduktor. Ia dapat dihasilkan dengan memanaskan Uranil nitrat untuk membentuk UO3

UO 2 ( NO 3 ) 2 ⋅ 6 H 2 O ⟶ UO 3 + NO 2 + 1 2 O 2 + 6 H 2 O ( g ) {\displaystyle {\ce {UO2(NO3)2.6H2O-> UO3 + NO2 + 1/2O2 + 6H2O(g)}}}

Ini kemudian diubah dengan memanaskan bersama hidrogen untuk membentuk UO2. Ia juga dapat dihasilkan dari uranium heksaflorida diperkaya melalui tindakbalas dengan ammonia untuk membentuk pepejal bernama "ammonium diuranat", ( NH 4 ) 2 U 2 O 7 ⋅ {\displaystyle {\ce {(NH4)2U2O7.}}} Bahan ini dipanaskan (dikalsin) untuk membentuk UO3 dan U3O8 yang kemudiannya diubah melalui pemanasan dengan hidrogen atau ammonia untuk membentuk UO2.[1]

UO2 dicampurkan dengan perekat(binder) organik dan ditekan menjadi pelet, pelet ini dibakar pada suhu yang lebih tinggi (dalam H2/Ar) untuk "mencair-mampatkan" pepejal. Tujuannya adalah untuk membentuk pepejal yang mempunyai sedikit rongga.

Kepengaliran haba uranium dioksida sangat rendah apabila dibandingkan dengan zirkonium, dan akan menurun apabila apabila suhu meningkat.

Pengakisan uranium dioksida dalam air dikawal oleh proses elektrokimia yang serupa dengan pengakisan bergalvani permukaan logam.

Oksida Campuran (MOx)

Oksida Campuran atau bahan api MOx, ialah campuran plutonium serta uranium semulajadi atau terpakai yang mempunyai sifat yang hampir sama (tetapi tidak serupa) dengan uranium diperkaya yang biasanya digunakan oleh reaktor nuklear. Bahan api MOx ialah alternatif kepada bahan api uranium diperkaya rendah (LEU) yang diguanakan dalam used in the reaktor air ringan yang menguasai penjanaan Tenaga nuklear.

Terdapat kebimbangan yang teras MOx akan menghasilkan cabaran pelupusan yang baharu, walaupun MOx sendiri digunakan sebagai cara untuk melupus plutonium berlebihan dari transmutasi nuklear.

Pemprosesan semula Bahan api nuklear komersial untuk menghasilkan bahan api MOx telah dilakukan di Loji MOx Sellafield (England). Pada 2015, bahan api MOx dihasilkan di Perancis (Tapak Nuklear Marcoule), dan dalam kuantiti sedikit di Rusia, Jepun dan India. China bercadang untuk membina fast breeder reactor (see CEFR) dan pemprosesan semula.