* stabiliteit: Uraniumdioxide is een zeer stabiele verbinding, waardoor het geschikt is voor kernreactoren. Het is relatief bestand tegen chemische aanval en lost niet gemakkelijk op in water.

* smeltpunt: UO2 heeft een hoog smeltpunt, wat betekent dat het de hoge temperaturen kan weerstaan ​​die binnen de reactorkern worden gegenereerd.

* Neutronenabsorptie: UO2 heeft een lagere neutronenabsorptiesnelheid in vergelijking met andere uraniumverbindingen, waardoor efficiënte splijtingsreacties mogelijk zijn.

* Brandstoffabricage: UO2 wordt gemakkelijk in pellets gefabriceerd, de vorm waarin het wordt gebruikt in brandstofstaven.

Tijdens de werking in een nucleaire reactor kan sommige uraniumdioxide echter verder worden geoxideerd om uraniumtrioxide (UO3) en andere oxiden te vormen:

* Hoge temperaturen: De extreme warmte in de reactormern kan ertoe leiden dat enige oxidatie optreedt.

* aanwezigheid van zuurstof: Er is een kleine hoeveelheid zuurstof aanwezig in de reactor -koelvloeistof, die kan bijdragen aan oxidatie.

* bestralingsschade: De intense stralingsomgeving in de reactor kan structurele veranderingen in het UO2 -rooster veroorzaken, waardoor het gevoeliger is voor oxidatie.

Deze verdere oxidatie is meestal een klein effect en wordt beheerd door reactorontwerp en -bewerking. De primaire vorm van uranium in de brandstof blijft UO2, maar enige oxidatie wordt verwacht en verantwoord.