Kjernekraftbransjen utvikler seg i flere spor, og flere av dem er i forskningen på og utviklingen av nye og tryggere varianter av drivstoff. Saltsmeltereaktorer (MSR) kan få drivstoffet til å bevege seg rundt moderator, i stedet for den gamle måten å tenke på; at drivstoffet må være fast og moderator/kjøling beveger seg rundt reaktorkjernen.
Det finnes også konsepter der det kjernefysiske materialet pakkes inn i kapsler som sikrer mot ukontrollert nedsmeltning.
Den siste retningen handler om å brenne drivstoff nær optimalt med en virkningsgrad på 95%, sammenliknet med den typiske virkningsgraden på usle 5%. Mesteparten av lagre med brukt drivstoff tilhører denne kategorien, og er tenkt brukt på nytt i reaktorer spesielt designet for gjenbruk.
| Drivstofftype | Beskrivelse | Forskning |
|---|---|---|
| Naturlig uran (Uran-238) | Består hovedsakelig av uran-238, brukes i tungtvannsreaktorer og breeder-reaktorer. | Forbedring av utvinning og bearbeiding, utvikling av mer effektive reaktorer. |
| Anriket uran (Uran-235) | Har høyere konsentrasjon av uran-235, brukes i de fleste kommersielle lettvannsreaktorer. | Forbedring av anrikningsprosesser, utvikling av avanserte brenseltyper. |
| Plutonium (Pu-239) | Produseres i breeder-reaktorer fra uran-238, brukes i hurtigreaktorer. | Utvikling av sikre metoder for håndtering og bruk, minimere avfall og risiko. |
| Thorium (Th-232) | Kan omdannes til fissilt uran-233, mer tilgjengelig enn uran. | Forskning på thoriumreaktorer, inkludert smeltet salt-reaktorer og ADSR. |
| MOX (Mixed Oxide Fuel) | Blanding av uran og plutoniumoksider, brukes for å resirkulere plutonium. | Forbedring av produksjonsprosesser, øke sikkerheten og effektiviteten. |
| TRISO-brensel | Små kuler av fissilt materiale innkapslet i flere lag av beskyttende materialer. | Forbedring av ytelse og sikkerhet, utvikling av nye reaktordesign. |
| HALEU-brensel | Høyanalysert lavberiket uran (High-Assay Low Enriched Uranium) | Mer info |
| LEU | Lavberiket uran (Low Enriched Uranium) | Mer info |