MOX燃料（铀钚混合氧化物燃料）是实现闭式燃料循环战略的重要环节之一。对核电反应堆产生的乏燃料，通过后处理回收其中的钚，然后制成MOX燃料，再在反应堆中重复利用，实现闭式燃料循环。

（一）美国

美国在20世纪70年代初建成5个小规模、总产能为50～70吨/年的MOX燃料制造厂，但由于卡特政府的核不扩散政策，美国于1977年决定采用“一次通过”核燃料循环方式，美国后处理厂关闭，MOX燃料生产也被迫停止。

2000年，美国与俄罗斯达成一份钚管理与处置协议，各自处理34吨武器钚。2005年，美国核管会批准在萨凡纳河场址投资建造一座年产量为70吨的MOX燃料制造厂（MFFF）。该厂于2010年开工建设。由于超预算等问题，2019年，核管会暂停了MFFF厂的建造。

（二）法国

法国是最早将MOX燃料用于压水堆和快堆的国家之一。1962年，法国在卡达拉什建造CFCa ATPu厂，先后建造了两条快堆-MOX燃料研制生产线，制造了用于狂想曲堆、凤凰堆及超凤凰堆的快中子增殖堆MOX燃料。由于技术难度大，问题不断，1998年法国停止大规模开发快堆。随后，CFCa ATPu于2003年开始停止燃料制造，2009年被授权关闭并开始拆除。2019年，计划在堆芯启动时采用MOX燃料的ASTRID先进示范快堆也被推迟到2050年。

1985年，法国电力公司为了在压水堆中使用MOX燃料，将CFCa ATPu厂的一条快堆MOX生产线改造成产量为15吨/年的压水堆MOX生产线，并于1990年投产。法国还耗资10亿欧元，于1991年开始建设MELOX厂，1995年建成投产。MELOX产量为120吨/年，采用成熟可靠工艺，自动化程度非常高，可生产高钚含量的轻水堆MOX燃料，实际产量可达到135～150吨/年。

（三）英国

20世纪60年代，英国在塞拉菲尔德开展包括MOX在内的快堆燃料研究，从1963年到1969年制造了约3吨轻水堆MOX燃料；从1970年到1988年制造了约18吨快堆MOX燃料。

为进入欧洲MOX燃料市场，英国建设了MOX示范设施和塞拉菲尔德MOX厂。MOX示范设施产能为8吨/年，于1993年开始运行，为日本和欧洲客户生产MOX燃料，1999年关闭。塞拉菲尔德MOX厂于2002年开始运行，但由于所采用工艺技术的复杂性，引发了生产故障，导致失去了欧洲市场。2011年日本福岛核事故后，日本也取消了订单，随后，英国宣布关闭塞拉菲尔德MOX厂。

（四）俄罗斯

20世纪70年代建成了3个快堆-MOX燃料制造设施：Granat、Paket和RIAR。

俄罗斯坚持闭式燃料循环政策，一直在进行快堆和MOX燃料的研究。俄罗斯建有1座BOR-60试验快堆和1座BN-600原型快堆，2014年又建成BN-800。俄罗斯矿业和化学联合企业于2011年开始建造了一座商业MOX燃料制造厂，2014年投入运行，为BN-800快堆供应MOX燃料。

（五）日本

日本从上世纪60年代开始研制MOX燃料，1965年建造了MOX燃料制造示范设施PFDF厂，可以为普贤堆和常阳实验堆供应燃料。目前该设施仍在进行改善MOX燃料性能和经济性的相关研究。

1983年，日本建造了钚转化设施PFFF厂,为常阳堆和普贤堆制造燃料，2002年关闭。1987年，投资320亿日元建造一条全自动化MOX制造设施PFPF厂，产能为5吨/年，从1988年到2017年，为常阳堆生产了301个MOX组件，为文殊堆生产了366个MOX组件。

从1993年开始，日本将乏燃料运往英国或法国进行后处理，并委托英国或法国将分离钚制成MOX燃料。2001年之后，日本将乏燃料在国内贮存，并建造六个所后处理厂和JMOX厂，以进行乏燃料后处理和MOX燃料制造。JMOX厂设计产能为130吨/年，于2010年底开始建造，计划2022年投入运行。

（六）印度

印度于1994年在塔拉普尔建造了一座18吨/年MOX燃料工厂（AFFF），为印度加压重水堆和沸水堆制造MOX燃料。印度一直坚持发展快堆和MOX燃料，1985年建成了印度实验快堆，2002年决定建造一座500MWe原型快堆，于2014年建成。为了为原型快堆提供MOX燃料，印度正在建造一座新的快堆MOX燃料工厂。