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ウランには、核分裂しやすい(燃えやすい)ウラン２３５と、核分裂しにくい(燃えにくい)ウラン２３８があります。ウラン燃料は、燃えやすいウラン２３５の割合を３〜５％に高めたものですが、この燃えやすいウラン２３５の代わりに、再処理工場で使用済燃料から取り出したプルトニウムを使うのがウラン・プルトニウム混合酸化物 [Ｍｉｘｅｄ　ＯＸｉｄｅ] 燃料、つまりＭＯＸ燃料です。
　
そのプルトニウムの毒性には、放射線の毒性と化学的な毒性が考えられる。
　放射線の毒性は、プルトニウムが放出するアルファ線によるもので、このアルファ線は人体の中を極めて短い距離しか透過しない(組織の中で約40ミクロン、骨では約10ミクロン)。　この短い距離の間に、アルファ線は細胞や組織、器官に全部のエネルギーを与え、それらの機能を損なわさせる。プルトニウム1g当たりの放射能の強さは、同じようにアルファ線を放出するウランに比べてかなり高くなるので、放射線の毒性も強くなる。
　プルトニウムは、半減期が長いことも毒性に関係している。一番存在量の多いプルトニウム239の半減期は、約2万4000年で、長い間にわたってアルファ線を出し続けている。しかし、人体は異物を排除する排泄機能があるから、プルトニウムを体内に取り込んでも一生体内にとどまっているわけではない。プルトニウムが体内にとどまる時間を表す生物学的半減期は、骨では50年、肝臓で20年と評価されている。