再生混合燃料
ただし、通常の熱中性子炉の熱中性子スペクトルはプルトニウム239の核分裂にはあまり適さないため、燃料の組成はウラン100%からウラン96%・プルトニウム1%・超ウラン元素および核分裂生成物3%程度になっていく。核燃料を炉心に長く留め置くほどウランの割合は減少し、それ以外の成分は増加していく。実際のところ、すべての原子炉は、MOX燃料のように高濃度のプルトニウムを含む場合は別にして、1%の原子炉級プルトニウムを含む燃料で問題なく運転できることが以前から知られている。
ロシアは、10年近い歳月を費やして、MOX燃料の製造で用いられるPUREX法のようなウランとプルトニウムを分離しない方法で使用済み核燃料を再処理できる技術を開発した。こうして回収したウランと原子炉級プルトニウムの混合物を酸化物に変換した上で、新しい酸化物燃料を加えて全体として4%のウラン235と1%の原子炉級プルトニウムを含むように調製することで再生混合燃料が作られる。原子炉に装荷する試験は2016年に開始され、2020年2月にはロシア型加圧水型原子炉(VVERシリーズ)用の燃料として市場展開された。2021年11月10日には、すべて再生混合燃料で構成した燃料集合体6基が完成し、今後商用炉での実証運転を行う予定であることが発表された。